元旦期间（1月1～3日），受一股较强冷空气影响，我们抚顺出现大风降温天气，气温显著下降至-24℃。因持续的冷风倒灌，很多家庭燃气热水器的内部管路都受冻破裂、漏水，有不少家庭因元旦小长假人不在家，漏水浸泡地板和家用电器，还流到楼下邻居家，给家里和邻居造成极大损失。我家燃气热水器也不例外，只是我们发现得早，刚破裂漏水时就将阀门关闭，漏水造成的次生损失不多，但燃气热水器坏了，损失仍达到3000多元。
为此，爸爸妈妈不得不重新买一台燃气热水器。为防止类似情况发生，厂家的安装工专门叮嘱：“冬天用完热水器后，一定要将里面的水排空，里面的水一旦受冻结冰，就会膨胀将管路撑裂。”可是，每次用完后排空水的操作太麻烦了，有时还经常会忘记。有什么办法能既简单又方便地解决这个问题呢？我开始琢磨起来。
先看看燃气热水器的结构。为防止煤气中毒，国家要求燃气热水器必须采用强排式，即排烟管要直排到室外，但如果外面温度很低还有持续大风的话，倒灌的冷风会使热水器燃烧室里存储的水降低至零度以下甚至结冰，要解决的办法只能是加热。
用什么办法加热呢？我想了很多：
1.用电炉丝来加热，但电炉丝是金属丝，裸露容易漏电，再说加热时发红，温度太高容易使燃气热水器受损。
2.用电吹风来加热，虽然可以解决上述1的漏电问题，但体积太大，不容易安装。于是我上网查了查，终于发现了一种化工行业经常使用的“电伴热带”，化工企业经常将其缠绕在室外的管道上，当气温降低时就通电加热，防止管道受冻。它的特点是：
（1）绝缘性能好，不存在漏电问题。
（2）体积小，可弯曲，容易安装。
（3）功率低，每米仅25W，具有恒温特性。由于其内部为PTC发热材料，温度越高电阻越大，当温度升到65℃时电阻就达到最大临界值，因此温度不会超过65℃，安全性好。加上经过了多年市场的检验，产品成熟，价格低廉，就用它了。于是我在网上买了2米，加邮费在内25元。
虽然加热防冻解决了，但问题也接踵而来：由于其加热恒温温度保持在65℃，根据化学资料获知，如果自来水长时间保持在这个温度下，水中溶解的Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2很容易分解为CaCO3和MgCO3而使管路结垢，同样会造成燃气热水器热效率降低甚至损坏。其化学反应式如下：
Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O
为解决这个问题，我决定采用温度自动控制的办法，使加热后的水温不超过10℃。到网上去搜索，发现类似产品不少。我国是家禽养殖大国，为禽蛋孵化而设计的温度控制仪很多，而且价格低廉，误差又小（在正负1℃内），我决定采用它了。于是在网上邮购1台，含邮费在内60元。这就是我购买的这台温控器的外观和简单操作说明：
有了上述两件“宝贝”，我就开始动手了。先卸下燃气热水器面板的螺丝，取掉面板（如图1）。
这时露出里面的燃烧室和铜管路。于是我将购买的电伴热带缠绕在燃烧室的铜管路外，并用锡箔纸胶带粘住固定（如图2）。
图1 图2
将温度探头放在燃烧室上端的管路上，也用锡箔胶带纸固定好（如图3）。
然后复原，按好线，将温控器固定好，通电调试，一次成功（如图4）。
图3 图4
调整温控器，设置管路水温低于3℃时开始加热，升温到10℃时停止，以保证水温始终保持在0℃以上，但又不至于过热而使管路结垢。经过一冬天的考验，我制作的这个防冻装置工作正常。在春节我们外出期间，听说抚顺又经历了两次寒流侵袭，温度比元旦期间还低，但我家的燃气热水器安然无恙。自从有了这个发明装置，我爸爸妈妈再也不用为热水器防冻问题提心吊胆了。
现在想想看，其实很简单，我实际上就是利用了平时所学习的物理和化学知识来解决问题罢了，但关键是你是不是去想去做，只要你想到了并去做，没什么事可难倒我们。
论文作者:邱立为
论文发表刊物:《素质教育》2015年10月总第186期供稿
论文发表时间:2015/9/18
标签：燃气热水器论文; 温度论文; 管路论文; 燃烧室论文; 如图论文; 抚顺论文; 水温论文; 《素质教育》2015年10月总第186期供稿论文;