水工雜記（5：熱水器，無桶或其它 ）

好的網文：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（我推薦），45degC=113F，不能超過120F=49degC以免燙傷！

1. 太陽能預熱

太陽能熱水器一般都用於預熱，另有主加熱器保證沒太陽時能有熱水。 圖1的太陽能熱水器使用了Glycol工質和熱交換器，在不凍地區它們可以省略直接用水預熱。其中巧妙的利用一般熱水器的過壓和放水口做太陽能熱水器循環通路，在無凍地區不需特別工質和熱交換器，隻要加個PV供電水泵就行，沒太陽的時候水泵自己就不轉了。太陽能熱水器的一般結構包括工質循環泵（冷時關閉）、工質添加/釋放口、保護閥、bypass，溫度檢測和控製。
太陽能集熱管有真空玻璃管的也有DIY塗黑金屬管，後者以前可以用很便宜的銅水管來做。太陽能熱水也可被PV板和電加熱器取代。有些大桶電熱水器有兩組加熱，其一可以改由PV供電（下圖左）。個人以為比較好的辦法就是煤電兩用大桶熱水器，其中電預先熱器用PV供電，簡單的辦法是外回路改成tankless電熱水器。

無桶熱水器也有煤電加熱兩種。其中煤氣燃燒都是高效設計，需要3/4煤氣管和電插座。煤電都有室內和室外安裝兩種。煤氣tankless要求管道去室外，這時都有一些確保進氣和廢氣的要求，與高效furnace相似。 順便一說，電的tankless改成PV/市電自動切換的也很容易，不過用水大都在晚上，白天PV的電也用不上。由這個意義來說，大桶是不會被無桶淘汰的。無桶的效率高些，不過說連續熱水啥的還是取決於用量。同樣功率下有桶的提供的熱水會多些，或者說同樣需求下有桶的功率可以小些。無論如何，大桶和無桶熱水器都會注明出水容量或適合幾個浴室。有反饋說Rinnai RL75iN兩人用或一人加洗碗機用都不行。

2. tankless water heater

用煤氣的優點是效率（82% vs 62%），缺點是需用3/4"煤氣管，可能還要gas regulator，還要電插座，每年要用醋酸清洗。安裝 https://www.youtube.com/watch?v=pWV-JmS1xgs http://www.rheem.com/products/tankless_water_heaters/how_to_install 
熱水器分室內/外裝兩種，通常室內吊桶上下留1英尺，兩側2吋，北麵離牆是0.5吋，橫梁懸掛。室外的無需煙囪，上方需空3英尺。通常用3“PVC作廢氣和進風管，水平段是1/4”down spout即到牆外時稍低，以防結露，而且進風管有一段是4“，其中部打孔滴水。此外與高效furnace類似。煙囪常用4吋的CategoryIII 不鏽鋼。這是因為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，我同事的舊煙囪與tankless一起已用了十幾年。我覺得灣區的氣候應當是沒有廢氣結露的，何況有的tankless自帶排風扇的。裝好後須排除熱水管內空氣後再打開煤氣閥。進水口有濾網需定期清理。有的煤氣入管處有螺帽蓋住的壓力測量口，manometer讀數需為5.0” to 10.5” W.C. (1.24 to 2.61 kPa)。

用電的至少要18KW的，需要2x40A電路，而且隻能供給一個淋浴，共一個浴缸可能差點。此外無桶可以因管路積碳又無陽極棒壽命有限，用電的可能失火。

2.1 管道：冷/熱水閥門通常是雙位三通，雙位是出水/放水（清洗用平時蓋住），熱水還多一個泄壓口加泄壓閥（大桶熱水器自帶），通常用union以便拆卸，也可用軟管。煤氣管須3/4"，帶切斷閥，渣滓收集管，union或軟管連接。kit: union/kit: amazon or google Webstone-54443WPR

http://www.isolationvalvekit.com/ 
2.2 清洗
需2gal distilled white vinegar倒桶內，用抽水泵將它泵去無桶熱水器的冷水端，其熱水端回水至桶內形成循環。熱水器的煤氣和進出水閥都關閉。這樣轉1小時。可見水髒：https://www.youtube.com/watch?v=YcwyevmB2m8
重新接回冷水入管，用自來水將熱水器內的醋水衝掉，約1分鍾。將熱水接回，煤氣打開，重新開機。每半年或一年一次。
2.3 錯誤代碼
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.
===循環泵與即時熱水
如果浴室離熱水器很遠，冬天打開熱水龍頭時要放水一段時間才有熱水。下麵的產品解決這個問題而且省水：
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
原理是在熱水器出水口加個定時泵，在需要即時熱水時泵將熱水提前泵出，在最遠的浴室水盆下加裝熱至冷水的單相短路閥，泵出的熱水通過短路閥回到熱水器的冷水入口。水泵最好不要老是工作會影響壽命，而且熱水直接去冷水管影響水質。

Takagi T-KJr2-IN-NG 也可用於水暖，有140K/190K-推薦/199K三檔分室內外，190K在50F-120F時也隻有4.5GPM，入室煤氣管至少1寸，最好1-1/4寸，雙用構建如下：https://xrefs4.plumbersstock.com/product/3/4/34604_CGwhbj.pdf https://www.ecomfort.com/water-heaters/takagi-tankless-water-heaters.html

3 大桶煤氣熱水器 -- 本節內容僅用於作者備忘，不適用別人。

正常使用時每年需要放水清理，以免放水閥被堵塞。Anod rod每6年一換膠帶5圈力矩12ftlb。38-40加侖一般不超過19.5x60.25，建議22-24“盤內墊3/4"板防積水腐蝕，出水管高度68”。
3.1 換煤氣熱水器 先要量一下尺寸。我的空間是21“多，可是牆邊有煤氣管和閥門，因此隻用了以前的尺寸，還得先把總閥關了拆掉閥門。熱水器的煤氣進口有個堵頭要拿掉，但是上下水管上的類似塑套卻不能拿掉，手指頭伸進去能感到塑是有孔的。換煤氣熱水器可以用新的軟管，因為flare接頭端麵有時有劃痕。HD的1/2軟管加閥門是40刀，管道所帶端頭分開用，先裝保護閥，再閥門，再其它，這樣就不必其它的配件了。
管道膠是#5，vinyl帶可用可不用，對flare接頭我沒有用，鐵管接頭用了。
換煤氣熱水器需要兩人，加共的通常有個18”的台子（非必須），拆時先把熱水器頂部放再放到地上，裝時先放在地上再把底部抬起放在台子上。
3.2 點火： 通常都有壓電點火按紐。煤氣控製旋鈕有OFF/Pilot/ON三個位置，有時在點火按紐下麵要輕按點火按鈕才能轉動。先將溫控置於最低，煤氣控製旋鈕置於OFF 5分鍾再置於Pilot，按點火按紐反複數次，可以透過小玻璃窗看點火火星和Pilot火苗，在左上方很明顯。保持按下1分鍾，釋放按鈕後不應熄滅。HD買的Reheem，先放在Pilot位置按下旋鈕，等幾秒再按幾下它下麵的打火按鈕到status燈閃爍。（若有異常就不要自己搞了，打電話叫維修工，同時關斷煤氣。本節內容僅用於作者備忘，不適用別人。）
然後白旋鈕放在比High（125F)低點的位置。
3.3 煤氣管道的排空
為升級暖氣，更新了煤氣管道。熱水器pilot點不著了，早知如此上次換下的點火器就保留了。短暫擰開給暖氣預留的開關，手感聽覺都有氣出來，但是味道不大。水平一截舊管裏倒出一個灰塵形成固體堵頭，灰色，3/4“長圓柱，不知為啥以前的係統還能工作。還有說關氣若久需用數分鍾排除空氣，我打開閥門幾秒排出空氣氣，等稍有煤氣味後關閉，然後點火正常。建議關總閥維修時，打開管道後及時加堵頭限製空氣注入。第二次換時，閥門離熱水器約6呎，脫管後用布賽住，15秒就點著了。

3.4 pilot問題
正確步驟是調溫紐反向到頭到pilot位置，模式紐到pilot位置，保持按下，火柴點火或按點火紐5次，隔10秒再5次，可重複，至少30秒後才鬆開模式紐。pilot火苗在窗口左上方。
pilot用右按鍵點著後，左手按鈕需保持1分鍾，使得Thermocouple的電壓可以維持Pilot電磁鐵的吸合，鬆開鈕後pilot應保持，電壓持續升高等轉到On已足以使gas valve開通，調溫後應有大火。Pilot的問題包括：
1.點不著：調溫紐/模式紐不對或沒按下，可按下模式紐等一會再點火。旋開右側接點火按鈕的pilot煤氣細管，按左按鈕應能聞到煤氣味，說明按鈕煤氣閥門沒問題有煤氣源。此時是內管堵塞。打開粗管幾秒聞味道也可以但檢測不了細管。
2.內管堵塞: 將組件拆下，pilot細管接組件出拔出，組件上還有一個小圓桶，疏通內細孔即可。
3.點著後不可保持：將左側thermostat連線拆下用表量電壓，pilot打著後電壓當上升為20mv以上。否則買HD配件更換。我的換後正常-原件隻用了三年而且電壓18mv！thermo couple的作用就是感測pilot的溫度輸出電壓，電壓低則切斷煤氣。
原理可參見：http://blog.wenxuecity.com/myblog/36867/201709/14570.html 

2013.9月買的HD的 GE GG38T06AXK00， SN#: GEUN0311U20469 made on 29 Mar 2011，Low Nox 6 year model，三年後Pilot不能保持，GE網評極差。看來需清理thermopile: https://www.youtube.com/watch?v=xwm8KwlHpbk  https://www.youtube.com/watch?v=6740Q-x5RZ0
我的這個問題與視頻1一樣，有電壓但pilot不能保持，砂光清理無效。組件的4個螺絲是T15的，煤氣管頭用3/4扳手不要活動扳手容易滑絲。
我的熱水器直接裝在地麵上，組件拿不出來，因為這個ultra low NoX組件包括一個大高圓筒，大概就是Low NoX的含義。如果安裝較地麵高幾吋估計就能拿出來。這時要用小刀把thermo couple的固定用小套管的前端撬開一些，把thermo couple拔出來。但是這個型號，thermo couple的管線彎曲的厲害，因此還要把包住3管的粉橡膠圈往後推出，這個膠圈當然隻能碎掉，不用就是。舊的小套管不必更換，否則有點麻煩，雖然我換了。這個產品已經停產了，但Rheem估計類似。我對設計師的評價：比豬笨。
thermal head的維修：https://www.youtube.com/watch?v=S3Xnek1s6Us
https://www.youtube.com/watch?v=b6quJTySjWA
ignitor stuck: 藍綠往左按的點火器有時會卡住，是金屬片把塑料體夾的太緊。往後推可整體卸下。稍掰一下金屬片後上沿可鬆卡。按點火紐的一側例如上邊可能不易卡住。
2014.8安裝的Rheem 38G在2019.3無熱水，檢查Thermopile：https://www.youtube.com/watch?v=1VIvEqVbt14 將thermopile接線拔掉用萬用表1V檔，旋鈕置Pilot按打火鍵，指示燈閃爍說明Pilot點燃，可見電壓上升，我的等2分鍾穩定在570mv，若低於400mv需更換。重新打火工作正常。

3.5 熱水器的品牌質量
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年的桶一樣，但12year的anode是兩根，也許6年的anode比9年的短小？Kenmore買備件可能要通過Sears，GE/Whirpool最差：http://kcwaterheater.com/brands/  http://hubpages.com/living/a-plumbers-guide-to-hot-water-heaters  絕大多數gas熱水器的保修，是一年後隻保桶不漏。Rheem確實是6/1，9/2，12/3（零件/零件+人工），常保的可能有較大的magnesium rod，鋁的會累積氧化物妨礙性能最好兩年換1次，對於六年的熱水器，magnesium rod可每4年一換，或每兩年查一次。Rheem的SP20079是延長4年保修。據說Rheem是magnesium而Whirlpool/AO smith是鋁。

我清洗過熱水器，防水到最後也幹淨，傾斜熱水器才放出少許混水。側裝的放水閥水不能全放幹淨的。

3.6 anode rod和熱水器的壽命

http://www.rheem.com/docs/FetchDocument.aspx?ID=aedbbc95-9a6b-4780-aa23-b0ed9abe41cd 
熱水器的桶是鐵質內部覆以玻璃稱為glass line，鐵和水裏雜質構成電池造成腐蝕。加anode rod，通常為Magnesium，也有用鋁的,都比鐵活潑，更容易形成離子被腐蝕掉，不然的話腐蝕的是桶。有的桶有兩根，更換時以同材質為好。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
超過6年的熱水器anode rod較長或有兩根，這時熱水出水管多與anode rod共用（例如Bradford），稱combination，其更換稍容易些：https://www.youtube.com/watch?v=VaMkm4-qF3A，1-1/16"套筒六角螺帽， 要卸下並非容易，近來的Rheem螺帽低於桶麵socket可能塞不進去！否則impact gun或套筒延長杆加兩個大漢，有人先火烤：

總之anaode rod的更換步驟都是：gas開關放pilot最好全關、關進水閥最好總閥、打開tub熱水龍頭、打開熱水器底部放水閥放出2gallon水。若新rod有膠帶，熱水泡5-30分鍾刮除。準備好shopVac吸水。建議用Rypbi P261加6角套筒，觀察套筒角度變化稍鬆即可，手動緩慢擰鬆防止濺水，取出時標好長度。新的anode rod上部螺紋纏膠帶，下部留幾絲保持金屬聯通。新rod須與舊的等長或比桶深少2吋，Rheem賣的為44吋，上緊力矩為8ftlb不超過-16ftlb。有人建議新桶每月將大螺帽鬆開1/4圈再擰緊1/4圈。

有臭雞蛋味道的話，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. 換鋁合金anode rod也可以。或H2O2，換鋁棒好些。

陽極棒通常為鎂棒。如果供水是非常硬的水，則使用鋁棒；如果水中含有二氧化硫，則使用鋅鋁棒。應定期檢查腐蝕並根據需要進行更換。

3.7 冷水進水管dip tube：是插到下部使得冷水靠近thermostat和加熱器。有的冷水管是鐵的會像anode rod一樣鏽蝕掉，冷水注入上部使得熱水器出熱水少，這種情況可以在打開sink/tub熱水後（很快有冷水注入），觀察熱水器有否大火來確認。如果4秒鍾還沒有大火，需要更換進水管（HD）：https://www.youtube.com/watch?v=9fnQEIx-anI 

3.8 熱水器網頁，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  該係列可在熱水管下加第二陽極棒，總保質在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：當進入的空氣裏有可燃氣體如霧狀汽油時斷火，這個看來是沒必要的功能是許多熱水器莫名其妙的斷火原因。解決辦法包括清理進氣道、燃燒器、避免環境氣體等。
EnergyStar熱水器需要120VAC，啟動時隻需撥動電源，將溫度旋鈕置於合適位置即可。
3.10 anode bar 及維修記錄
https://www.plumbingsupply.com/anoderods.html 順便說能用火柴的熱水器維修容易些，控製器便宜。新的帶指示燈的控製器接線多維修價高(控製器100-150刀)，但試用很順暢：pilot位置一手按下pilot一手按打火紐數次看見石英窗火頭，等到指示燈閃爍時鬆開按鈕放Low即可。正常是每隔3秒閃一次，多閃是錯碼詳見貼紙。

2013.9 L， GE GG38T06AXK00，2016.1換HD的thermocouple, 2020.3 annod rod
2014.8 F，Rheem XG38T06EN38U0, 2021.1漏換了下麵這個。
2016.12 Cox，Rheem PROG38-38U，2014年12月產，anode rod的螺栓已擰鬆以便將來。2020.4 50G
2018.1 C，換了個兩年舊的Kenmore 153330280 Sn 1346T472103，12年保證，2013年產。上端冷水管塑料套圈有裂，anode螺帽是鏽的，買的倉促。anode rod是AO smith的9003892005鋁棒兩根。2020.5 50G

50G heatpump 陽極棒的更換見第四章。

舊的reliance（AO smith的分廠）的用了19年半。supplyhouse零件便宜運費不貴，空間夠用Rheem SP11526C鎂棒0.9"x44"才12.75刀，不夠可買BlueLighting 79118約30刀。換時切記金屬要保持接觸。

3.11 有源陽極棒

AO smith: http://waterheatertimer.org/pdf/Apcom-power-anode-rod-instruction-manual.pdf 用12V電源給控製器有綠燈及紅燈(閃1=斷路，閃2=短路)，有蜂鳴器。DIY可用12V及LM317串LED不亮=斷路，輸出並接的LED不亮=短路。可利用原棒螺栓，或打印的螺栓，後者直接擰入D1/8"x10"不鏽鋼螺杆並矽膠密封，12V正極接螺杆，負極接筒壁，電流10ma為好。最好的終生保修：https://www.amazon.com/Contractor-Odor-Internal-Corrosion-Replaces/dp/B074XC19J6/ref=sr_1_1 waterodor.com有詳細評述。

3.12 Expansion tank

若輸入接有單向閥-防止家裏的水倒灌市裏造成汙染，熱水的膨脹壓力無法回去市政管道，就必須裝Expansion tank來吸收。

4. 拆裝備忘
4.1 拆卸: 要帶扳手最好是電動wrenchet卸安全綁帶的螺栓；水管鉗可選，大活動扳手卸煤氣管和冷熱水管；銅管切割工具(遇到一個情況是熱水器架高，安全閥出水銅管插在架子下，太重又拔不出來，傾倒很費勁，最後因為水管比熱水器長熱水器也不能放在小車上)。拆前先關注水閥，接放水管打開放水閥放水，同時打開最低位置的熱水龍頭平衡氣壓，也可稍微打開熱水器的出水管或泄壓閥。
4.2 安裝：舊房冷熱水是3/4鍍鋅鐵管，最好用不鏽鋼軟管接熱水器；新房銅管用銅軟管但熱水器一側加Dielectric nipple再接熱水器，新熱水器的水管內有塑料套的可直接接；新房PEX管用的不鏽鋼軟管一頭是彈片塞入另一端是螺紋。
煤氣管出牆後接煤氣閥然後軟管flare喇叭扣去熱水器。老的煤氣閥可能漏氣最好換掉，我的是在熱水器後部還漏，簡便的做法是保留舊軟管，在熱水器端用2.5吋1/2黑鐵管再用煤氣閥後接去舊軟管，接頭是3/8或1/2 flare。因此可備2.5吋nipple、#5煤氣膠、黃色煤氣膠帶、白色水管膠帶、中/大活動扳手、兩把管鉗、鐵皮剪出風管改短用鐵皮剪、風管用鋁膠帶、座式燈、Dielectric nipple。長度類型合適的水/煤軟管、煤氣閥、水管隔熱套和table tie、安全綁帶、螺栓墊圈和扳手。注意flare接頭與鐵管螺口不要混接。風管最後用3英尺flex較好HD有的店有約$13。
易木文章：http://bbs.wenxuecity.com/diy/3970.html 
關於熱水器要架高18吋的規定，但許多人包括市裏i檢驗員不知道：http://www.bradfordwhite.com/gas-water-heaters-installed-garages 
Bradford維修手冊：http://www.bradfordwhite.com/sites/default/files/product_literature/47132A.pdf 
HD低價熱水器在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) 熱水器

大桶電熱水器，上方有空調部件以製熱。Rheem 50gal的heatpump mode耗電600W，最大耗電5.7KW。比大桶煤氣熱水器省錢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 打開上蓋後，需取下白/灰塑料套才能插入1-1/16套筒，方法是用Dramel砂輪磨去內圈，除去上片，用改錐沿圓周翹，用尖嘴鉗拔出。換裝新棒後注滿水排出空氣再將棒接電，否則後者因無電流告警。更換將使得熱水器10年保修無效。

5. Flush

每年一次。實例：Kenmore二年新又用了兩年。放水極小，打開過壓閥或用細線捅沒啥效果。找了一截電視同軸線，一截#12線彎個鉤，卸掉塑料放水閥蓋帽拿出閥芯，先用同軸線數次再改彎鉤線。待水放到一定程度將捅傾斜，最後傾斜45度，期間用彎鉤線多次並可旋轉，出來的先是膠狀透明蘇打狀大小碎片，最後捅出來的有細沙或鈣塊。此時應上加冷水15-20秒再放水15-20秒重複數次。如果總是放不出水，也可用garden hose接在放水口往裏衝；對銅放水閥可卸下甚至更換。

6. 換煤氣閥或燃燒盤組件

https://www.youtube.com/watch?v=R2LRk8H6i2Y 卸掉燃燒盤電線及連接煤氣閥的兩個螺帽，即可分離兩者，裝回時注意前端扁頭插入底架的槽孔內方能保持水平。卸掉煤氣閥進口adapter換5-8x1/2" nipple，作為力臂把煤氣閥由筒體上轉下來。