水工杂记（5：热水器，无桶或其它 ）

好的网文：http://bbs.wenxuecity.com/yushi/3970.html 
PG&E rebate: http://www.pge.com/myhome/saveenergymoney/rebates/remodeling/waterheater/  https://www.pge.com/en_US/residential/save-energy-money/savings-solutions-and-rebates/how-to-apply/how-to-apply.page? 
40degC=104F（我推荐），45degC=113F，不能超过120F=49degC以免烫伤！

1. 太阳能预热

太阳能热水器一般都用于预热，另有主加热器保证没太阳时能有热水。 图1的太阳能热水器使用了Glycol工质和热交换器，在不冻地区它们可以省略直接用水预热。其中巧妙的利用一般热水器的过压和放水口做太阳能热水器循环通路，在无冻地区不需特别工质和热交换器，只要加个PV供电水泵就行，没太阳的时候水泵自己就不转了。太阳能热水器的一般结构包括工质循环泵（冷时关闭）、工质添加/释放口、保护阀、bypass，温度检测和控制。
太阳能集热管有真空玻璃管的也有DIY涂黑金属管，后者以前可以用很便宜的铜水管来做。太阳能热水也可被PV板和电加热器取代。有些大桶电热水器有两组加热，其一可以改由PV供电（下图左）。个人以为比较好的办法就是煤电两用大桶热水器，其中电预先热器用PV供电，简单的办法是外回路改成tankless电热水器。

无桶热水器也有煤电加热两种。其中煤气燃烧都是高效设计，需要3/4煤气管和电插座。煤电都有室内和室外安装两种。煤气tankless要求管道去室外，这时都有一些确保进气和废气的要求，与高效furnace相似。 顺便一说，电的tankless改成PV/市电自动切换的也很容易，不过用水大都在晚上，白天PV的电也用不上。由这个意义来说，大桶是不会被无桶淘汰的。无桶的效率高些，不过说连续热水啥的还是取决于用量。同样功率下有桶的提供的热水会多些，或者说同样需求下有桶的功率可以小些。无论如何，大桶和无桶热水器都会注明出水容量或适合几个浴室。有反馈说Rinnai RL75iN两人用或一人加洗碗机用都不行。

2. tankless water heater

用煤气的优点是效率（82% vs 62%），缺点是需用3/4"煤气管，可能还要gas regulator，还要电插座，每年要用醋酸清洗。安装 https://www.youtube.com/watch?v=pWV-JmS1xgs http://www.rheem.com/products/tankless_water_heaters/how_to_install 
热水器分室内/外装两种，通常室内吊桶上下留1英尺，两侧2吋，北面离墙是0.5吋，横梁悬挂。室外的无需烟囱，上方需空3英尺。通常用3“PVC作废气和进风管，水平段是1/4”down spout即到墙外时稍低，以防结露，而且进风管有一段是4“，其中部打孔滴水。此外与高效furnace类似。烟囱常用4吋的CategoryIII 不锈钢。这是因为Exhaust gases from a tankless will condense on a flue pipe, depositing acid which will eat through galvanized steel. It will also eat concrete, mortar and brick, so you can't send it up a chimney either. 但是，我同事的旧烟囱与tankless一起已用了十几年。我觉得湾区的气候应当是没有废气结露的，何况有的tankless自带排风扇的。装好后须排除热水管内空气后再打开煤气阀。进水口有滤网需定期清理。有的煤气入管处有螺帽盖住的压力测量口，manometer读数需为5.0” to 10.5” W.C. (1.24 to 2.61 kPa)。

用电的至少要18KW的，需要2x40A电路，而且只能供给一个淋浴，共一个浴缸可能差点。此外无桶可以因管路积碳又无阳极棒寿命有限，用电的可能失火。

2.1 管道：冷/热水阀门通常是双位三通，双位是出水/放水（清洗用平时盖住），热水还多一个泄压口加泄压阀（大桶热水器自带），通常用union以便拆卸，也可用软管。煤气管须3/4"，带切断阀，渣滓收集管，union或软管连接。kit: union/kit: amazon or google Webstone-54443WPR

http://www.isolationvalvekit.com/ 
2.2 清洗
需2gal distilled white vinegar倒桶内，用抽水泵将它泵去无桶热水器的冷水端，其热水端回水至桶内形成循环。热水器的煤气和进出水阀都关闭。这样转1小时。可见水脏：https://www.youtube.com/watch?v=YcwyevmB2m8
重新接回冷水入管，用自来水将热水器内的醋水冲掉，约1分钟。将热水接回，煤气打开，重新开机。每半年或一年一次。
2.3 错误代码
10：venting，11：cannot lighting，12-gas pressure low, venting block, elec short, ground error, 14-thermal fuse failure(need repair), 61: fan fialure, LC-flush needed.
===循环泵与即时热水
如果浴室离热水器很远，冬天打开热水龙头时要放水一段时间才有热水。下面的产品解决这个问题而且省水：
http://www.youtube.com/watch?v=vCe_eg7PexE
http://www.amazon.com/Watts-500800-Premier-Water-Recirculation/dp/B000E78XHG/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1368467234
原理是在热水器出水口加个定时泵，在需要即时热水时泵将热水提前泵出，在最远的浴室水盆下加装热至冷水的单相短路阀，泵出的热水通过短路阀回到热水器的冷水入口。水泵最好不要老是工作会影响寿命，而且热水直接去冷水管影响水质。

Takagi T-KJr2-IN-NG 也可用于水暖，有140K/190K-推荐/199K三档分室内外，190K在50F-120F时也只有4.5GPM，入室煤气管至少1寸，最好1-1/4寸，双用构建如下：https://xrefs4.plumbersstock.com/product/3/4/34604_CGwhbj.pdf https://www.ecomfort.com/water-heaters/takagi-tankless-water-heaters.html

3 大桶煤气热水器 -- 本节内容仅用于作者备忘，不适用别人。

正常使用时每年需要放水清理，以免放水阀被堵塞。Anod rod每6年一换胶带5圈力矩12ftlb。38-40加仑一般不超过19.5x60.25，建议22-24“盘内垫3/4"板防积水腐蚀，出水管高度68”。
3.1 换煤气热水器 先要量一下尺寸。我的空间是21“多，可是墙边有煤气管和阀门，因此只用了以前的尺寸，还得先把总阀关了拆掉阀门。热水器的煤气进口有个堵头要拿掉，但是上下水管上的类似塑套却不能拿掉，手指头伸进去能感到塑是有孔的。换煤气热水器可以用新的软管，因为flare接头端面有时有划痕。HD的1/2软管加阀门是40刀，管道所带端头分开用，先装保护阀，再阀门，再其它，这样就不必其它的配件了。
管道胶是#5，vinyl带可用可不用，对flare接头我没有用，铁管接头用了。
换煤气热水器需要两人，加共的通常有个18”的台子（非必须），拆时先把热水器顶部放再放到地上，装时先放在地上再把底部抬起放在台子上。
3.2 点火： 通常都有压电点火按纽。煤气控制旋钮有OFF/Pilot/ON三个位置，有时在点火按纽下面要轻按点火按钮才能转动。先将温控置于最低，煤气控制旋钮置于OFF 5分钟再置于Pilot，按点火按纽反复数次，可以透过小玻璃窗看点火火星和Pilot火苗，在左上方很明显。保持按下1分钟，释放按钮后不应熄灭。HD买的Reheem，先放在Pilot位置按下旋钮，等几秒再按几下它下面的打火按钮到status灯闪烁。（若有异常就不要自己搞了，打电话叫维修工，同时关断煤气。本节内容仅用于作者备忘，不适用别人。）
然后白旋钮放在比High（125F)低点的位置。
3.3 煤气管道的排空
为升级暖气，更新了煤气管道。热水器pilot点不着了，早知如此上次换下的点火器就保留了。短暂拧开给暖气预留的开关，手感听觉都有气出来，但是味道不大。水平一截旧管里倒出一个灰尘形成固体堵头，灰色，3/4“长圆柱，不知为啥以前的系统还能工作。还有说关气若久需用数分钟排除空气，我打开阀门几秒排出空气气，等稍有煤气味后关闭，然后点火正常。建议关总阀维修时，打开管道后及时加堵头限制空气注入。第二次换时，阀门离热水器约6呎，脱管后用布赛住，15秒就点着了。

3.4 pilot问题
正确步骤是调温纽反向到头到pilot位置，模式纽到pilot位置，保持按下，火柴点火或按点火纽5次，隔10秒再5次，可重复，至少30秒后才松开模式纽。pilot火苗在窗口左上方。
pilot用右按键点着后，左手按钮需保持1分钟，使得Thermocouple的电压可以维持Pilot电磁铁的吸合，松开钮后pilot应保持，电压持续升高等转到On已足以使gas valve开通，调温后应有大火。Pilot的问题包括：
1.点不着：调温纽/模式纽不对或没按下，可按下模式纽等一会再点火。旋开右侧接点火按钮的pilot煤气细管，按左按钮应能闻到煤气味，说明按钮煤气阀门没问题有煤气源。此时是内管堵塞。打开粗管几秒闻味道也可以但检测不了细管。
2.内管堵塞: 将组件拆下，pilot细管接组件出拔出，组件上还有一个小圆桶，疏通内细孔即可。
3.点着后不可保持：将左侧thermostat连线拆下用表量电压，pilot打着后电压当上升为20mv以上。否则买HD配件更换。我的换后正常-原件只用了三年而且电压18mv！thermo couple的作用就是感测pilot的温度输出电压，电压低则切断煤气。
原理可参见：http://blog.wenxuecity.com/myblog/36867/201709/14570.html 

2013.9月买的HD的 GE GG38T06AXK00， SN#: GEUN0311U20469 made on 29 Mar 2011，Low Nox 6 year model，三年后Pilot不能保持，GE网评极差。看来需清理thermopile: https://www.youtube.com/watch?v=xwm8KwlHpbk  https://www.youtube.com/watch?v=6740Q-x5RZ0
我的这个问题与视频1一样，有电压但pilot不能保持，砂光清理无效。组件的4个螺丝是T15的，煤气管头用3/4扳手不要活动扳手容易滑丝。
我的热水器直接装在地面上，组件拿不出来，因为这个ultra low NoX组件包括一个大高圆筒，大概就是Low NoX的含义。如果安装较地面高几吋估计就能拿出来。这时要用小刀把thermo couple的固定用小套管的前端撬开一些，把thermo couple拔出来。但是这个型号，thermo couple的管线弯曲的厉害，因此还要把包住3管的粉橡胶圈往后推出，这个胶圈当然只能碎掉，不用就是。旧的小套管不必更换，否则有点麻烦，虽然我换了。这个产品已经停产了，但Rheem估计类似。我对设计师的评价：比猪笨。
thermal head的维修：https://www.youtube.com/watch?v=S3Xnek1s6Us
https://www.youtube.com/watch?v=b6quJTySjWA
ignitor stuck: 蓝绿往左按的点火器有时会卡住，是金属片把塑料体夹的太紧。往后推可整体卸下。稍掰一下金属片后上沿可松卡。按点火纽的一侧例如上边可能不易卡住。
2014.8安装的Rheem 38G在2019.3无热水，检查Thermopile：https://www.youtube.com/watch?v=1VIvEqVbt14 将thermopile接线拔掉用万用表1V档，旋钮置Pilot按打火键，指示灯闪烁说明Pilot点燃，可见电压上升，我的等2分钟稳定在570mv，若低于400mv需更换。重新打火工作正常。

3.5 热水器的品牌质量
Rheem, Bradford White, and AO Smith are the big 3. GE are made by Rheem, AO Smith makes the Sears heaters(and whirpool?). Water heaters come from the factory with various names on them but are the same. http://waterheatertimer.org/How-to-repair-Rheem-FVIR.html Sears的Kenmore 6/9/12年的桶一样，但12year的anode是两根，也许6年的anode比9年的短小？Kenmore买备件可能要通过Sears，GE/Whirpool最差：http://kcwaterheater.com/brands/  http://hubpages.com/living/a-plumbers-guide-to-hot-water-heaters  绝大多数gas热水器的保修，是一年后只保桶不漏。Rheem确实是6/1，9/2，12/3（零件/零件+人工），常保的可能有较大的magnesium rod，铝的会累积氧化物妨碍性能最好两年换1次，对于六年的热水器，magnesium rod可每4年一换，或每两年查一次。Rheem的SP20079是延长4年保修。据说Rheem是magnesium而Whirlpool/AO smith是铝。

我清洗过热水器，防水到最后也干净，倾斜热水器才放出少许混水。侧装的放水阀水不能全放干净的。

3.6 anode rod和热水器的寿命

http://www.rheem.com/docs/FetchDocument.aspx?ID=aedbbc95-9a6b-4780-aa23-b0ed9abe41cd 
热水器的桶是铁质内部覆以玻璃称为glass line，铁和水里杂质构成电池造成腐蚀。加anode rod，通常为Magnesium，也有用铝的,都比铁活泼，更容易形成离子被腐蚀掉，不然的话腐蚀的是桶。有的桶有两根，更换时以同材质为好。Magnesium is use most often and the aluminum is available for certain circumstances such as smelly water. The 9003721, substituted for 9003465, is an magnesium anode rode. The 9001829 is a less reactive aluminum rode which is recommended for smelly water. http://www.waterheaterrescue.com/Longevity/water-heater-anodes.html
超过6年的热水器anode rod较长或有两根，这时热水出水管多与anode rod共用（例如Bradford），称combination，其更换稍容易些：https://www.youtube.com/watch?v=VaMkm4-qF3A，1-1/16"套筒六角螺帽， 要卸下并非容易，近来的Rheem螺帽低于桶面socket可能塞不进去！否则impact gun或套筒延长杆加两个大汉，有人先火烤：

总之anaode rod的更换步骤都是：gas开关放pilot最好全关、关进水阀最好总阀、打开tub热水龙头、打开热水器底部放水阀放出2gallon水。若新rod有胶带，热水泡5-30分钟刮除。准备好shopVac吸水。建议用Rypbi P261加6角套筒，观察套筒角度变化稍松即可，手动缓慢拧松防止溅水，取出时标好长度。新的anode rod上部螺纹缠胶带，下部留几丝保持金属联通。新rod须与旧的等长或比桶深少2吋，Rheem卖的为44吋，上紧力矩为8ftlb不超过-16ftlb。有人建议新桶每月将大螺帽松开1/4圈再拧紧1/4圈。

有臭鸡蛋味道的话，1/2 gallon of chlorine bleach to the water heater and let it work for 24 hours，then drained the water heater until the chlorine bleach was completely removed. 换铝合金anode rod也可以。或H2O2，换铝棒好些。

阳极棒通常为镁棒。如果供水是非常硬的水，则使用铝棒；如果水中含有二氧化硫，则使用锌铝棒。应定期检查腐蚀并根据需要进行更换。

3.7 冷水进水管dip tube：是插到下部使得冷水靠近thermostat和加热器。有的冷水管是铁的会像anode rod一样锈蚀掉，冷水注入上部使得热水器出热水少，这种情况可以在打开sink/tub热水后（很快有冷水注入），观察热水器有否大火来确认。如果4秒钟还没有大火，需要更换进水管（HD）：https://www.youtube.com/watch?v=9fnQEIx-anI 

3.8 热水器网页，含service manual：http://www.supplyhouse.com/Bradford-White-U1-30T6FRN-30-Gallon-32000-BTU-Eco-Defender-Safety-System-Energy-Saver-Low-NOx-Residential-Water-Heater-Nat-Gas 
http://www.rheem.com/product/residential-gas-water-heaters-professional-classic-plus-series-ultra-low-nox  该系列可在热水管下加第二阳极棒，总保质在8年上再加4年： https://www.amazon.com/Rheem-SP20079-Anode-Warranty-Upgrade/dp/B0076RW5YO 
3.9 EnergyStar: http://waterheatertimer.org/How-to-repair-Rheem-FVIR.html FVIR（Flammable vapor ignition retardation）/FV/TRD：当进入的空气里有可燃气体如雾状汽油时断火，这个看来是没必要的功能是许多热水器莫名其妙的断火原因。解决办法包括清理进气道、燃烧器、避免环境气体等。
EnergyStar热水器需要120VAC，启动时只需拨动电源，将温度旋钮置于合适位置即可。
3.10 anode bar 及维修记录
https://www.plumbingsupply.com/anoderods.html 顺便说能用火柴的热水器维修容易些，控制器便宜。新的带指示灯的控制器接线多维修价高(控制器100-150刀)，但试用很顺畅：pilot位置一手按下pilot一手按打火纽数次看见石英窗火头，等到指示灯闪烁时松开按钮放Low即可。正常是每隔3秒闪一次，多闪是错码详见贴纸。

2013.9 L， GE GG38T06AXK00，2016.1换HD的thermocouple, 2020.3 annod rod
2014.8 F，Rheem XG38T06EN38U0, 2021.1漏换了下面这个。
2016.12 Cox，Rheem PROG38-38U，2014年12月产，anode rod的螺栓已拧松以便将来。2020.4 50G
2018.1 C，换了个两年旧的Kenmore 153330280 Sn 1346T472103，12年保证，2013年产。上端冷水管塑料套圈有裂，anode螺帽是锈的，买的仓促。anode rod是AO smith的9003892005铝棒两根。2020.5 50G

50G heatpump 阳极棒的更换见第四章。

旧的reliance（AO smith的分厂）的用了19年半。supplyhouse零件便宜运费不贵，空间够用Rheem SP11526C镁棒0.9"x44"才12.75刀，不够可买BlueLighting 79118约30刀。换时切记金属要保持接触。

3.11 有源阳极棒

AO smith: http://waterheatertimer.org/pdf/Apcom-power-anode-rod-instruction-manual.pdf 用12V电源给控制器有绿灯及红灯(闪1=断路，闪2=短路)，有蜂鸣器。DIY可用12V及LM317串LED不亮=断路，输出并接的LED不亮=短路。可利用原棒螺栓，或打印的螺栓，后者直接拧入D1/8"x10"不锈钢螺杆并硅胶密封，12V正极接螺杆，负极接筒壁，电流10ma为好。最好的终生保修：https://www.amazon.com/Contractor-Odor-Internal-Corrosion-Replaces/dp/B074XC19J6/ref=sr_1_1 waterodor.com有详细评述。

3.12 Expansion tank

若输入接有单向阀-防止家里的水倒灌市里造成污染，热水的膨胀压力无法回去市政管道，就必须装Expansion tank来吸收。

4. 拆装备忘
4.1 拆卸: 要带扳手最好是电动wrenchet卸安全绑带的螺栓；水管钳可选，大活动扳手卸煤气管和冷热水管；铜管切割工具(遇到一个情况是热水器架高，安全阀出水铜管插在架子下，太重又拔不出来，倾倒很费劲，最后因为水管比热水器长热水器也不能放在小车上)。拆前先关注水阀，接放水管打开放水阀放水，同时打开最低位置的热水龙头平衡气压，也可稍微打开热水器的出水管或泄压阀。
4.2 安装：旧房冷热水是3/4镀锌铁管，最好用不锈钢软管接热水器；新房铜管用铜软管但热水器一侧加Dielectric nipple再接热水器，新热水器的水管内有塑料套的可直接接；新房PEX管用的不锈钢软管一头是弹片塞入另一端是螺纹。
煤气管出墙后接煤气阀然后软管flare喇叭扣去热水器。老的煤气阀可能漏气最好换掉，我的是在热水器后部还漏，简便的做法是保留旧软管，在热水器端用2.5吋1/2黑铁管再用煤气阀后接去旧软管，接头是3/8或1/2 flare。因此可备2.5吋nipple、#5煤气胶、黄色煤气胶带、白色水管胶带、中/大活动扳手、两把管钳、铁皮剪出风管改短用铁皮剪、风管用铝胶带、座式灯、Dielectric nipple。长度类型合适的水/煤软管、煤气阀、水管隔热套和table tie、安全绑带、螺栓垫圈和扳手。注意flare接头与铁管螺口不要混接。风管最后用3英尺flex较好HD有的店有约$13。
易木文章：http://bbs.wenxuecity.com/diy/3970.html 
关于热水器要架高18吋的规定，但许多人包括市里i检验员不知道：http://www.bradfordwhite.com/gas-water-heaters-installed-garages 
Bradford维修手册：http://www.bradfordwhite.com/sites/default/files/product_literature/47132A.pdf 
HD低价热水器在SantaCruz是合法的：https://www.homedepot.com/p/Rheem-Performance-40-Gal-Tall-6-Year-36-000-BTU-Natural-Gas-Water-Heater-XG40T06EC36U1/205811145 

4. Heatpump (hybrid) 热水器

大桶电热水器，上方有空调部件以制热。Rheem 50gal的heatpump mode耗电600W，最大耗电5.7KW。比大桶煤气热水器省钱50%以上。

https://blog.wenxuecity.com/myblog/36867/201912/4418.html

50G heatpump change to powered anode rod: https://www.youtube.com/watch?v=akee2Hvkfu8#t=8m44s 打开上盖后，需取下白/灰塑料套才能插入1-1/16套筒，方法是用Dramel砂轮磨去内圈，除去上片，用改锥沿圆周翘，用尖嘴钳拔出。换装新棒后注满水排出空气再将棒接电，否则后者因无电流告警。更换将使得热水器10年保修无效。

5. Flush

每年一次。实例：Kenmore二年新又用了两年。放水极小，打开过压阀或用细线捅没啥效果。找了一截电视同轴线，一截#12线弯个钩，卸掉塑料放水阀盖帽拿出阀芯，先用同轴线数次再改弯钩线。待水放到一定程度将捅倾斜，最后倾斜45度，期间用弯钩线多次并可旋转，出来的先是胶状透明苏打状大小碎片，最后捅出来的有细沙或钙块。此时应上加冷水15-20秒再放水15-20秒重复数次。如果总是放不出水，也可用garden hose接在放水口往里冲；对铜放水阀可卸下甚至更换。

6. 换煤气阀或燃烧盘组件

https://www.youtube.com/watch?v=R2LRk8H6i2Y 卸掉燃烧盘电线及连接煤气阀的两个螺帽，即可分离两者，装回时注意前端扁头插入底架的槽孔内方能保持水平。卸掉煤气阀进口adapter换5-8x1/2" nipple，作为力臂把煤气阀由筒体上转下来。