CN108278657A - 用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法 - Google Patents
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Abstract
用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，属于采暖系统的恒温控制方法领域，步骤一：调节单位时间内壁挂炉燃烧的燃气量，使得采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量达到平衡，实现采暖系统内介质温度的恒定；步骤二：在保持采暖系统内介质温度恒定的情况下，所述燃烧系统持续燃烧进行供热，降低热量损失最终达到节能的目的，同时保证采暖设备运行的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及采暖系统的恒温控制方法，特别是涉及一种用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法。
背景技术
壁挂炉是当前重要的冬季热水及采暖设备，使用量巨大，目前在市场上销售的壁挂炉出厂时通过操作软件设定运行模式，设定上下温差：所设温差多为20℃、25℃、29℃，在使用时用户可以自行设定上限工作温度，比如设定65—70℃，壁挂炉启动进行工作在温度在达到65—70℃时停息锅炉，待温度降低到45—50℃时，壁挂炉重新启动，壁挂炉一直处于启动燃烧——升温到高设定点——降温到低设定点——启动燃烧的工作状态中，在工作过程中，全天无限时启动、停炉、再启动、再停炉，每个周期约8—13分钟，在冬季室温较高时每小时4—5次，室温较低的情况下逐渐增加至6—7次，壁挂炉在工作过程中反复停炉、频繁启动，每天的启停次数在100—150次以上，采暖水温在45—70℃之间上下浮动，压力也随之在1.5—2.5Kg之间上下浮动，而炉膛温度则在50—500℃之间上下浮动，地暖采暖系统开停次数更多，启动更频繁，其导致壁挂炉的运行结果为：不能恒温、恒压，采暖负荷永远不能稳定，壁挂炉一直处于开开停停的工作状态。
虽然可以满足对室内采暖作业的需要，但是在实际的运行过程中，一方面造成壁挂炉内的启停控制开关使用寿命消耗过快，壁挂炉内温差较大，长期使用导致壁挂炉工作故障，降低壁挂炉的使用寿命，并极易因启停开关失效后而导致壁挂炉长时间连续加热，严重时甚至导致因采暖管路气压过大而发生爆炸现象，严重威胁了壁挂炉及相关采暖设备运行的安全性和可靠性；另一方面，采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量不平衡，热量损耗较多，壁挂炉温度降低再次启动时，温度较低，耗气量较大，同时在工作过程中会导致进气量不稳，燃气在壁挂炉启动时大量进入壁挂炉内部，使壁挂炉启动瞬间产生“咚··咚··”放闷炮的响声，每天数百次，并且燃料在壁挂炉内得不到充分燃烧，同时燃气燃烧过程中需及时进行排烟，传统的壁挂炉在排烟过程中会将一部分燃气产生的热能随着排烟进入大气层，使热量得不到充分的利用，同时也不利于环保。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，调节单位时间内壁挂炉燃烧的燃气量，使得采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量达到平衡，实现采暖系统内介质温度的恒定，降低热量损失达到节能的目的，同时保证采暖设备运行的安全性和可靠性。
其技术方案是，用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，具体步骤如下所示：
步骤一：调节单位时间内壁挂炉燃烧的燃气量，使得采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量达到平衡，实现采暖系统内介质温度的恒定；
步骤二：在保持采暖系统内介质温度恒定的情况下，所述燃烧系统持续燃烧进行供热。
更进一步地，首先将壁挂炉采暖系统的温度设定在一个范围内，通过内置于壁挂炉内的燃气比例阀进行控制燃气量，使壁挂炉采暖系统的温度达到设定范围内的一个确定值；
壁挂炉内至少有一个温度传感器用于测量流经热交换器内采暖系统介质的温度，该温度传感器将温度信息转化为电信号并传输至控制器，控制器根据定长时间内温度变化情况控制燃气比例阀的开启度，当定长时间内温度持续升高时则控制燃气比例阀降低燃气的进气量，定长时间内温度下降则控制燃气比例阀提高燃气的进气量，直至定长时间内温度保持恒定后，燃气比例阀调节完毕。
更进一步地，所述燃气控制装置还包括外置控制阀，所述外置控制阀位于壁挂炉的燃气管路上，外置控制阀用于强制限定流经燃气管路的流量；
壁挂炉内至少有一个温度传感器用于测量流经热交换器内采暖系统介质的温度，并将测量的温度数据实时显示在壁挂炉的温度显示器上，首先将壁挂炉采暖系统的温度设定在一个范围内；
然后调节外置控制阀的开启度，使得壁挂炉采暖系统的温度达到设定范围内的一个确定值，当定长时间内温度持续升高时则调节外置控制阀降低燃气的进气量，定长时间内温度下降则调节外置控制阀提高燃气的进气量，直至定长时间内温度保持恒定后，外置控制阀调节完毕。
更进一步地，所述燃气管路包括供暖燃气管路和供水燃气管路，所述的外置控制阀位于供暖燃气管路上，所述供水燃气管路上设置连通阀，所述供暖燃气管路与所述供水燃气管路之间进行“并联”供气，所述供暖燃气管路进行“单路锁定式”供气；
当壁挂炉供应生活用水时，供水燃气管路开启，此时供暖燃气管路、供水燃气管路同时供应燃气系统；当壁挂炉供应采暖用水时，供水燃气管路的连通阀关闭，此时仅供暖燃气管路工作。
本发明的技术效果是本发明可以实现壁挂炉的恒压恒温运行，在满足日常供暖和提供热水需要的同时，一方面可以避免壁挂炉频繁性的启停现象，克服散热供暖管路因供热波动大而出现的伸缩形变量过大，以及因供暖管路伸缩形变量过大而造成的管路连接位置开裂和下段采暖工序的工件设备产生异响等问题，延长壁挂炉和采暖工序设备的使用寿命，同时有效地提高壁挂炉在工作过程中的安全性和可靠性；另一方面保持壁挂炉供暖燃气管路的均匀定量进气，使燃气在壁挂炉的内部进行充分均匀的燃烧，同时有效降低供暖在排烟过程中对热量的损耗，进而达到节约能源的目的，减少对空气的污染。
具体实施方式
以下对具体实施方式做进一步详细说明。
实施例一：用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，具体步骤如下所示：
步骤一：调节单位时间内壁挂炉燃烧的燃气量，使得采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量达到平衡，实现采暖系统内介质温度的恒定；
步骤二：在保持采暖系统内介质温度恒定的情况下，所述燃烧系统持续燃烧进行供热。
首先将壁挂炉采暖系统的温度设定在一个范围内，比如50—55℃，通过内置于壁挂炉内的燃气比例阀进行控制燃气量，使壁挂炉采暖系统的温度达到设定范围内的一个确定值，比如53℃；
壁挂炉内至少有一个温度传感器用于测量流经热交换器内采暖系统介质的温度，该温度传感器将温度信息转化为电信号并传输至控制器，控制器根据定长时间内温度变化情况控制燃气比例阀的开启度，当定长时间内温度持续升高时则控制燃气比例阀降低燃气的进气量，定长时间内温度下降则控制燃气比例阀提高燃气的进气量，直至定长时间内温度保持恒定后，燃气比例阀调节完毕。
实施例二：用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，具体步骤如下所示：
步骤一：调节单位时间内壁挂炉燃烧的燃气量，使得采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量达到平衡，实现采暖系统内介质温度的恒定；
步骤二：在保持采暖系统内介质温度恒定的情况下，所述燃烧系统持续燃烧进行供热。
所述燃气控制装置还包括外置控制阀，所述外置控制阀位于壁挂炉的燃气管路上，外置控制阀用于强制限定流经燃气管路的流量；
壁挂炉内至少有一个温度传感器用于测量流经热交换器内采暖系统介质的温度，并将测量的温度数据实时显示在壁挂炉的温度显示器上，首先将壁挂炉采暖系统的温度设定在一个范围内；
然后调节外置控制阀的开启度，使得壁挂炉采暖系统的温度达到设定范围内的一个确定值，当定长时间内温度持续升高时则调节外置控制阀降低燃气的进气量，定长时间内温度下降则调节外置控制阀提高燃气的进气量，直至定长时间内温度保持恒定后，外置控制阀调节完毕，外置控制阀调节完毕后开启程度保持不变，具体的操作步骤如下：
步骤一：进行设备连接，准备好两个相同规格的三通连通器、两个相同规格的弯管、连通阀、外置控制阀、供水导气支管和供暖导气支管；
首先使用三通连通器的一个接口与壁挂炉的天然气接口连接，将该三通连通器的另外两个接口分别与弯管的接口进行连接，将两个弯管另一接口分别与连通阀和外置控制阀进行连接，将连通阀和外置控制阀分别与供水导气支管和供暖导气支管进行连接，使用另一个三通连通器将供水导气支管、供暖导气支管的接口与总供气管的接口进行连接；
步骤二：进行供暖燃气管路调试，首先关闭连通阀，然后启动壁挂炉并将壁挂炉的显示器温度调节至70℃—80℃之间，将外置控制阀从最大向最小匀速进行调节，使壁挂炉的显示器温度处于50—55℃之间，实现壁挂炉的恒压恒温运行，在恒压恒温的工作条件下，壁挂炉工作的温度永远达不到上限温度，壁挂炉会保持一个均匀的进气量，并一直处于工作状态，燃气在进入壁挂炉后会进行充分的燃烧，壁挂炉在排气过程中不会因为压力突变出现排烟量不均的情况，较传统的壁挂炉排烟时热量损失显著降低，实现能源的节约，同时减少了空气的污染。
所述燃气管路包括供暖燃气管路和供水燃气管路，所述的外置控制阀位于供暖燃气管路上，所述供水燃气管路上设置连通阀，所述供暖燃气管路与所述供水燃气管路之间进行“并联”供气，所述供暖燃气管路进行“单路锁定式”供气。
所述“单路锁定式”是指水路供气连通阀关闭，如供暖燃气管路外置控制阀调节至壁挂炉显示器温度在50—55℃之间一个固定的温度值上进行锁定，具体操作方式为取掉外置控制阀的手柄，此处的外置控制阀称为“节流锁定阀”，该“节流锁定阀”延伸有“锁定点”，本专利采暖系统的“锁定点”可根据不同用户的需求设定45℃左右、55℃左右、65℃左右，相对应各用户的室内温度为15-16℃、17-18℃、19-20℃以上，壁挂炉的工作压力一般在1.5-2.8kg之间，并且可形成定值。
该锁定点具有以下功能：
a、本专利采暖系统的水温保持在50—55℃之间的某一个温度数值上恒温运行；
b、采暖系统的水温与壁挂炉的工作压力成正比，采暖温度恒定，壁挂炉的工作压力也相应保持一个数值上；
c、壁挂炉出厂的安全设定线一般为水温80℃，压力为3kg。本专利通过对壁挂炉的气路改造以进气量控制壁挂炉恒温、恒压连续工作，从而使壁挂炉的温度永远达不到上限80℃，工作压力也达不到上限3kg，进一步保障了壁挂炉在使用过程中的安全系数达到100%；
d、可以依据流量公式对照流量表，计算出每小时的耗气量和全天的耗气用量；
比如调节节流阀使壁挂式采暖炉的显示器温度确定为53℃，使用公式计算X=3600/100a，计算燃气流量，其中X为每小时的供暖用气量，a为流量表一个记录周期的时间，比如流量表转一周耗时55秒，则依据耗时流量计算公式：
3600秒/（55秒*100）=0.65m³/时
则显示器温度调节为53℃时，每小时的耗气量为0.65m³，如果采暖系统每天工作20小时，则耗气量=20*0.65=13m³。
e、用户可以根据室温和实际需求，进行计划停暖，实现对供暖时间段的掌控，壁挂炉在停止工作两三个小时内降温较小（保暖条件较好的用户，停炉8-10小时室内温度下降1℃），对用户的使用体验影响较小，在室温较高，例如刚入冬和冬天即将结束温度较高时，实行夜间供暖，白天停暖，在不影响用户使用的情况下，实现对能源的节约；
f、供暖系统停止后再次启动时，由于外置控制阀有一个“锁定点”，壁挂炉在重新启动后，供暖燃气管路的进气量前后是一致的，壁挂炉在重新启动后会快速平稳升温，避免了传统的壁挂炉升温不稳对壁挂炉和采暖设备、暖气片等造成的损坏，有效延长壁挂炉和下段采暖设备等设备的使用寿命；
g、壁挂炉的进气量通过“节流锁定阀”进行控制，使燃气在壁挂炉内可以进行均匀充分的燃烧，使壁挂炉排烟温度明显小于传统的间断式运行壁挂炉的排烟温度，从而实现节约能源的目的。
当壁挂炉供应生活用水时，供水燃气管路开启，此时供暖燃气管路、供水燃气管路同时供应燃气系统；当壁挂炉供应采暖用水时，供水燃气管路的连通阀关闭，此时仅供暖燃气管路工作，在使用生活用水时，壁挂炉在工作时并非出于恒温恒压的工作状态，但是较于传统的间歇式工作的壁挂炉来说在很大程度上减少了温度和工作压力的波动，使壁挂炉仍然处于一个相对稳定的工作状态。
本发明的技术效果是本发明可以实现壁挂炉的恒压恒温运行，在满足日常供暖和提供热水需要的同时，一方面可以避免壁挂炉频繁性的启停现象，克服散热供暖管路因供热波动大而出现的伸缩形变量过大，以及因供暖管路伸缩形变量过大而造成的管路连接位置开裂和下段工序工件产生异响等问题，延长壁挂炉和下段采暖设备的使用寿命，同时有效地提高壁挂炉在工作过程中的安全性和可靠性；另一方面保持壁挂炉供暖燃气管路的均匀定量进气，使燃气在壁挂炉的内部进行充分均匀的燃烧，同时本专利方案不仅能实现壁挂炉的恒温恒压的连续运行并且通过降低启停次数达到节省燃气的有益效果（燃气节省的效果是显而易见的），同时有效降低供暖在排烟过程中对热量的损耗，进而达到节约能源的目的，减少对空气的污染。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，其特征在于，具体步骤如下所示：
步骤一：调节单位时间内壁挂炉燃烧的燃气量，使得采暖系统单位时间内散失的热量与采暖系统内介质通过热交换器获得的热量达到平衡，实现采暖系统内介质温度的恒定；
步骤二：在保持采暖系统内介质温度恒定的情况下，所述燃烧系统持续燃烧进行供热。
2.根据权利要求1所述的用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，其特征在于，首先将壁挂炉采暖系统的温度设定在一个范围内，通过内置于壁挂炉内的燃气比例阀进行控制燃气量，使壁挂炉采暖系统的温度达到设定范围内的一个确定值；
壁挂炉内至少有一个温度传感器用于测量流经热交换器内采暖系统介质的温度，该温度传感器将温度信息转化为电信号并传输至控制器，控制器根据定长时间内温度变化情况控制燃气比例阀的开启度，当定长时间内温度持续升高时则控制燃气比例阀降低燃气的进气量，定长时间内温度下降则控制燃气比例阀提高燃气的进气量，直至定长时间内温度保持恒定后，燃气比例阀调节完毕。
3.根据权利要求1所述的用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，其特征在于，所述燃气控制装置还包括外置控制阀，所述外置控制阀位于壁挂炉的燃气管路上，外置控制阀用于强制限定流经燃气管路的流量；
壁挂炉内至少有一个温度传感器用于测量流经热交换器内采暖系统介质的温度，并将测量的温度数据实时显示在壁挂炉的温度显示器上，首先将壁挂炉采暖系统的温度设定在一个范围内；
然后调节外置控制阀的开启度，使得壁挂炉采暖系统的温度达到设定范围内的一个确定值，当定长时间内温度持续升高时则调节外置控制阀降低燃气的进气量，定长时间内温度下降则调节外置控制阀提高燃气的进气量，直至定长时间内温度保持恒定后，外置控制阀调节完毕。
4.根据权利要求3所述的用于壁挂炉采暖系统的恒压恒温控制方法，其特征在于，所述燃气管路包括供暖燃气管路和供水燃气管路，所述的外置控制阀位于供暖燃气管路上，所述供水燃气管路上设置连通阀，所述供暖燃气管路与所述供水燃气管路之间进行“并联”供气，所述供暖燃气管路进行“单路锁定式”供气；
当壁挂炉供应生活用水时，供水燃气管路开启，此时供暖燃气管路、供水燃气管路同时供应燃气；当壁挂炉供应采暖用水时，供水燃气管路的连通阀关闭，此时仅供暖燃气管路工作。
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| CN108278657B (zh) | 2020-10-16 |
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