CN109945503B - 燃气具的风量控制方法、装置、存储介质及燃气具 - Google Patents

燃气具的风量控制方法、装置、存储介质及燃气具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种燃气具的风量控制方法、装置、存储介质及燃气具，其中，一种燃气具的风量控制方法，包括以下步骤：获取燃气具的风压值；调节风机转速以调节风压值至风压正常值；循环进行先计算出风压目标值，然后调节风机转速以调节风压值至风压目标值。本发明能有效地保证燃气具的燃烧工况稳定。

Description

燃气具的风量控制方法、装置、存储介质及燃气具
技术领域
本发明涉及燃气具技术领域，具体涉及到一种燃气具的风量控制方法、装置、存储介质及燃气具。
背景技术
本申请所述的燃气具，如燃气热水器、燃气采暖炉等，燃气具设有控制器及与控制器连接的交流风机，并且该燃气具可以通过控制器调节交流风机的转速来调整空气与燃气的占比，从而使排放的烟气符合国标要求。
现有技术中，使用交流风机进行调节风量的燃气具，大多都是通过控制设定转速来控制燃气具所需风量，一般为最大燃烧负荷(最大功率)对应风机最大设定转速，最小燃烧负荷(最小功率)对应风机最小设定转速，并且该设定转速只与燃烧负荷有关，与燃气具烟管内空气阻力的变化无关；此技术会导致燃气具烟管内空气阻力(也可理解为燃烧阻力)有变化的时候，风机仍然维持当前的设定转速，导致燃气具所需风量下降，从而使得燃烧工况不稳定，容易熄火或者烟气超标。也有相关技术通过控制设定风压来控制燃气具所需风量，一般为最大燃烧负荷对应最大设定风压，最小燃烧负荷对应最小设定风压，当通过风压传感器(设置在风机机壳的风压采样嘴)检测到燃气具烟管内空气阻力发生变化时，控制器可以增加设定转速来维持燃气具烟管内风压；而此技术由于仅仅简单维持了燃气具烟管内风压，并没有真正维持燃气具所需风量，在实际应用场景中由于提高的设定转速不足以维持更好的风量，燃烧工况也是相对不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种燃气具的风量控制方法、装置、存储介质及燃气具，其能有效地保证燃气具的燃烧工况稳定。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种燃气具的风量控制方法，包括以下步骤：
获取燃气具的风压值Pref；
当风压值Pref与对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前不同时，在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前的情况下，调节风机转速S以调节风压值Pref至风压正常值P1当前；
在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，循环进行先计算出风压目标值P目标’
Figure BDA0001975042550000021
Figure BDA0001975042550000022
然后调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标；P1当前为当前燃烧负荷对应的风压正常值，P2当前为当前燃烧负荷对应的风压保护值，S1当前为当前燃烧负荷对应的风机转速正常值。
进一步的，还包括步骤：
当风机转速S≥当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前时，关闭燃气具。
进一步的，还包括步骤：
预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速正常值S1和风压正常值P1，预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速保护值S2和风压保护值P2。
进一步的，所述风机转速正常值S1、风压正常值P1、风机转速保护值S2和风压保护值P2的取值具体方式为：
将燃气具处于最大燃烧负荷、排烟管无堵塞、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最大燃烧负荷Wmax对应的最大风机转速正常值S1max和最大风压正常值P1max，将燃气具处于最小燃烧负荷、排烟管无堵塞、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最小燃烧负荷Wmin对应的最小风机转速正常值S1min和最小风压正常值P1min，介于最大燃烧负荷Wmax和最小燃烧负荷Wmin之间的燃烧负荷Wi对应的风机转速正常值S1i和风压正常值P1i，则由线性关系计算得出，风机转速正常值
Figure BDA0001975042550000031
风压正常值
Figure BDA0001975042550000032
将燃气具处于最大燃烧负荷、排烟管堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最大燃烧负荷Wmax对应的最大风机转速保护值S2max和最大风压保护值P2max，将燃气具处于最小燃烧负荷、排烟管堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最小燃烧负荷Wmin对应的最小风机转速保护值S2min和最小风压保护值P2min，介于最大燃烧负荷Wmax和最小燃烧负荷Wmin之间的燃烧负荷Wi对应的风机转速保护值S2i和风压保护值P2i，则由线性关系计算得出，燃烧负荷Wi对应的风机转速保护值
Figure BDA0001975042550000033
燃烧负荷Wi对应的风压保护伯
Figure BDA0001975042550000034
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种燃气具的风量控制装置，包括：
获取模块，用于获取燃气具的风压值Pref；
第一调节模块，用于当风压值Pref与对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前不同时，在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前的情况下，调节风机转速S以调节风压值Pref至风压正常值P1当前；
第二调节模块，用于在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，循环进行先计算出风压目标值P目标，然后调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标；
Figure BDA0001975042550000035
Figure BDA0001975042550000036
P1当前为当前燃烧负荷对应的风压正常值，P2当前为当前燃烧负荷对应的风压保护值，S1当前为当前燃烧负荷对应的风机转速正常值。
进一步的，还包括：
关闭模块，用于当风机转速S≥当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前时，关闭燃气具。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明所述燃气具的风量控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种燃气具，包括压力传感器、风机、处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述压力传感器用于检测燃气具的风压并传输至所述处理器，所述处理器执行所述程序时实现本发明所述燃气具的风量控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
当燃气具的燃烧阻力发生变化的时候，能够自动判别并且对风压做出调整，从而使风量维持更为适合的值，从而保证燃烧系统的稳定。
附图说明
图1为本发明控制方法的流程示意图；
图2为本发明控制装置的结构示意图。
具体实施方式
结合图1，本发明实施例提供一种燃气具的风量控制方法，包括以下步骤：
步骤S100：获取燃气具的风压值Pref；在实际应用中，通过设置在交流风机机壳的风压采样嘴的风压传感器来获取；
步骤S200：当风压值Pref与对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前不同时，在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前的情况下，调节风机转速S以调节风压值Pref至对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前；
在该步骤中，调节风机转速S是通过调节风机的输入电流或输入电压来实现；调节风机转速S的具体方式可以由本技术领域的技术人员按其所掌握并且与本申请技术问题不矛盾的的技术方案进行，例如，逐步提升地调节风机转速S或者使用PID控制方式；
当燃烧阻力发生变化时，通常是由于倒灌风导致的排烟管堵塞而引起，此时，风机转速S会提高，风压值Pref会降低；此时，燃烧所需的风量是不足的，因此，需要调节风机转速S以补充燃烧所需的风量；
步骤S300：在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，循环进行先计算出风压目标值P目标，
Figure BDA0001975042550000051
然后调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标；P1当前为当前燃烧负荷对应的风压正常值，P2当前为当前燃烧负荷对应的风压保护值，S1当前为当前燃烧负荷对应的风机转速正常值；
该步骤的思路是，虽然在步骤200中通过调节风机转速S以调节风压值Pref至对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前补充了当前燃烧负荷所需的一定风量，但是，由于排烟管堵塞的存在，此时的风量大多情况是并不能使得排气符合排放要求，因此，本申请方案在继续通过调节风机转速来调节风压值，达到补充风量的目的；该步骤是根据风机转速的提升百分比
Figure BDA0001975042550000052
计算得出需要提升的风压增量
Figure BDA0001975042550000053
然后得出风压目标值P目标＝P1当前+PE，再调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标，当在该次调节过程中，若风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，完成该次调整后，由于风机转速S又进一步提升，在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前的情况下再次进行计算风压目标值P目标和调节风压值Pref的步骤，如此循环进行；当然，按该步骤的调节方式，当燃烧阳力恢复原状后，风机转速和风压值也会逐渐恢复至正常值。
因此，上述技术方案具有以下优势：燃烧阻力发生变化时，自动增加风机转速、风压来达到维持风量、保证燃烧的稳定，并且在燃烧阻力恢复原状后，自动降低风机转速来保证燃烧的稳定。
实验结果
以使用上述技术方案的万和JSLQ21-13GV56为例，进行3米3弯和堵塞烟管的测试，各项性能均能满足国标GB 6932-2015《家用燃气快速热水器》要求，3米3弯和堵塞烟管测试结果如表一；其他部分强制性及关键性能的条款的测试数据，具体如表二。
表一
Figure BDA0001975042550000061
表二整机实验数据
Figure BDA0001975042550000062
从实验结果可以看出，燃气具的燃烧阻力发生变化时，使用上述技术方案的燃气具能够自动判别并且对风压做出调整，从而使风量维持更为适合的值，从而保证燃烧工况的稳定。上述技术方案使燃气具的适应环境的能力更强，对于高楼层用户、刮风厉害的地区、室内外温差较大的地区，使用上述技术方案的燃气具，稳定性适用性更强。
其中一个实施例中，上述燃气具的风量控制方法在步骤S100之前还包括步骤S100’：
预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速正常值S1和风压正常值P1，预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速保护值S2和风压保护值P2。
燃气具的燃烧负荷与风机转速正常值S1、风压正常值P1、风机转速保护值S2和风压保护值P2是均分别一一对应；随着燃烧负荷的逐渐增大，对应的风机转速正常值S1、风压正常值P1、风机转速保护值S2和风压保护值P2也逐渐增大；对应每一个燃烧负荷，风机转速保护值S2≥风机转速正常值S1，风压保护值P2≥风压正常值P1。
风机转速正常值S1、风压正常值P1、风机转速保护值S2和风压保护值P2的取值具体方式为：
将燃气具处于最大燃烧负荷、排烟管无堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最大燃烧负荷Wmax对应的最大风机转速正常值S1max和最大风压正常值P1max，将燃气具处于最小燃烧负荷、排烟管无堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最小燃烧负荷Wmin对应的最小风机转速正常值S1min和最小风压正常值P1min，介于最大燃烧负荷Wmax和最小燃烧负荷Wmin之间的燃烧负荷Wi对应的风机转速正常值S1i和风压正常值P1i，则由线性关系计算得出，燃烧负荷Wi对应的风机转速正常值
Figure BDA0001975042550000071
燃烧负荷Wi对应的风压正常值
Figure BDA0001975042550000072
将燃气具处于最大燃烧负荷、排烟管堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最大燃烧负荷Wmax对应的最大风机转速保护值S2max和最大风压保护值P2max，将燃气具处于最小燃烧负荷、排烟管堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最小燃烧负荷Wmin对应的最小风机转速保护值S2min和最小风压保护值P2min，介于最大燃烧负荷Wmax和最小燃烧负荷Wmin之间的燃烧负荷Wi对应的风机转速保护值S2i和风压保护值P2i，则由线性关系计算得出，燃烧负荷Wi对应的风机转速保护值
Figure BDA0001975042550000081
燃烧负荷Wi对应的风压保护值
Figure BDA0001975042550000082
“通过调节风机的转速来调整空气与燃气的占比”的燃气具都会设有风机转速正常值S1、风压正常值P1、风机转速保护值S2和风压保护值P2。
其中一个实施例中，上述燃气具的风量控制方法还包括步骤：当风机转速S≥当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前时，关闭燃气具。
关闭燃气具表示为至少包括关闭燃气阀，还可以包括关闭风机等。
对于上述排放要求，可以是国标要求，也可以是不同厂商各自的标准要求。当然，不同厂商各自的标准要求都是采用或高于国标要求。
结合图2，本发明实施例还提供一种燃气具的风量控制装置，包括：
获取模块，用于获取燃气具的风压值Pref；
第一调节模块，用于当风压值Pref与对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前不同时，调节风机转速S以调节风压值Pref至对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前；
第二调节模块，用于在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，循环进行先计算出风压目标值
Figure BDA0001975042550000083
然后调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标；P1当前为当前燃烧负荷对应的风压正常值，P2当前为当前燃烧负荷对应的风压保护值，S1当前为当前燃烧负荷对应的风机转速正常值。
其中一个实施例中，上述燃气具的风量控制装置还包括：
预设模块，用于预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速正常值S1和风压正常值P1，预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速保护值S2和风压保护值P2。
其中一个实施例中，上述燃气具的风量控制装置还包括：
关闭模块，用于当风机转速S≥当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前时，关闭燃气具。
由于本实施例的控制装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
本发明实施例还提供一种燃气具，包括压力传感器、风机、处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述压力传感器用于检测燃气具的风压并传输至所述处理器，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
由于本实施例的燃气具所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
上述具体实施方式的具体内容仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种燃气具的风量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取燃气具的风压值Pref；
当风压值Pref与对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前不同时，在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前的情况下，调节风机转速S以调节风压值Pref至风压正常值P1当前；
在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，循环进行先计算出风压目标值P目标，
Figure FDA0002833759050000011
Figure FDA0002833759050000012
然后调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标；P1当前为当前燃烧负荷对应的风压正常值，P2当前为当前燃烧负荷对应的风压保护值，S1当前为当前燃烧负荷对应的风机转速正常值。
2.根据权利要求1所述的燃气具的风量控制方法，其特征在于：还包括步骤：
当风机转速S≥当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前时，关闭燃气具。
3.根据权利要求1所述的燃气具的风量控制方法，其特征在于：还包括步骤：
预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速正常值和风压正常值，预设对应燃气具各燃烧负荷的风机转速保护值和风压保护值。
4.根据权利要求3所述的燃气具的风量控制方法，其特征在于：对应燃气具各燃烧负荷的风机转速正常值、风压正常值、风机转速保护值和风压保护值的取值具体方式为：
将燃气具处于最大燃烧负荷、排烟管无堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最大燃烧负荷Wmax对应的最大风机转速正常值S1max和最大风压正常值P1max，将燃气具处于最小燃烧负荷、排烟管无堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最小燃烧负荷Wmin对应的最小风机转速正常值S1min和最小风压正常值P1min，介于最大燃烧负荷Wmax和最小燃烧负荷Wmin之间的燃烧负荷Wi对应的风机转速正常值S1i和风压正常值P1i，则由线性关系计算得出，风机转速正常值
Figure FDA0002833759050000021
风压正常值
Figure FDA0002833759050000022
将燃气具处于最大燃烧负荷、排烟管堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最大燃烧负荷Wmax对应的最大风机转速保护值S2max和最大风压保护值P2max，将燃气具处于最小燃烧负荷、排烟管堵塞、噪音符合要求、风机性能允许、排气符合排放要求的工作，测试得出与燃气具最小燃烧负荷Wmin对应的最小风机转速保护值S2min和最小风压保护值P2min，介于最大燃烧负荷Wmax和最小燃烧负荷Wmin之间的燃烧负荷Wi对应的风机转速保护值S2i和风压保护值P2i，则由线性关系计算得出，燃烧负荷Wi对应的风机转速保护值
Figure FDA0002833759050000023
燃烧负荷Wi对应的风压保护值
Figure FDA0002833759050000024
5.一种燃气具的风量控制装置，其特征在于：包括：
获取模块，用于获取燃气具的风压值Pref；
第一调节模块，用于当风压值Pref与对应当前燃烧负荷的风压正常值P1当前不同时，在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前的情况下，调节风机转速S以调节风压值Pref至风压正常值P1当前；
第二调节模块，用于在风机转速S小于当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前而且风机转速S大于S1当前的情况下，循环进行先计算出风压目标值P目标，
Figure FDA0002833759050000025
然后调节风机转速S以调节风压值Pref至风压目标值P目标；P1当前为当前燃烧负荷对应的风压正常值，P2当前为当前燃烧负荷对应的风压保护值，S1当前为当前燃烧负荷对应的风机转速正常值。
6.根据权利要求5所述的燃气具的风量控制装置，其特征在于：还包括：
关闭模块，用于当风机转速S≥当前燃烧负荷对应的风机转速保护值S2当前时，关闭燃气具。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至4任意一项所述燃气具的风量控制方法的步骤。
8.一种燃气具，其特征在于：包括压力传感器、风机、处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述压力传感器用于检测燃气具的风压并传输至所述处理器，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任意一项所述燃气具的风量控制方法的步骤。
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