CN110486949B - 双风机燃气热水器控制方法及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双风机燃气热水器控制方法及燃气热水器，所述燃气热水器至少包括设置在进风口处的鼓风风机和设置在排风口处的引风风机，所述控制方法包括以下步骤：（1）、获取用户设定温度t0、出水温度t1、进水温度t2以及进水流量，计算出将按照进水流量的进水从温度t2升高至t1所需热量；（2）、根据所需热量计算出燃气进气量以及进风和排风的标准压差；（3）、调节燃气阀的开度以及调节鼓风风机和引风风机的转速。本发明的双风机燃气热水器控制方法，根据进风压力和排风压力控制引风风机和鼓风风机的转速，鼓风风机能够保证燃烧室压力稳定，进而充分燃烧，引风风机能够快速感应到室外环境压力的变化，可以防止室外倒灌的风压发生回火危险。

Description

双风机燃气热水器控制方法及燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，具体地说，是涉及一种双风机燃气热水器控制方法及燃气热水器。

背景技术

强排式燃气热水器采用强制排风或者强制鼓风的方式将燃烧烟气排出室外，强排式燃气热水器根据排风结构不同又分为鼓风型（下鼓式）和引风型（上抽式），鼓风型燃气热水器排气能力强，在遇到室外风力大的情况下，如果发生烟气倒灌，鼓风型燃气热水器的供风系统会自动判断故障，关机保护，但对于调节风量保证燃烧正常有滞后性，这种滞后会造成燃烧异常，烟气CO超标，且电机靠近高温，需做散热设计。引风型燃气热水器在燃烧室的位置有分配气体的结构，风机能根据火力的大小同步无极调节速度，实现稳定燃烧，热效率高，电机在下温度低电机不易坏，但是排气能力稍差，烟管堵塞有时不能判断或滞后判断，这种滞后会造成回火的危险。

发明内容

本发明为了解决现有单风机的燃气热水器当室内环境或者室外环境发生变化时，容易出现燃烧异常、发生回火危险的技术问题，提出了一种双风机燃气热水器控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种双风机燃气热水器控制方法，所述燃气热水器至少包括设置在进风口处的鼓风风机和设置在排风口处的引风风机，所述控制方法包括以下步骤：

（1）、获取用户设定温度t0、出水温度t1、进水温度t2以及进水流量，计算出将按照所述进水流量的进水从温度t2升高至t1所需热量，此时，令t1=t0；

（2）、根据所需热量计算出燃气进气量以及进风和排风的标准压差；

（3）、根据所述燃气进气量调节燃气阀的开度，根据所述标准压差调节所述鼓风风机和引风风机的转速，使得进风和排风之间的压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值。

进一步的，步骤（2）中，包括以下子步骤：

（21）、根据所述燃气进气量计算出燃烧所需空气量；

（22）、根据燃烧所需空气量计算进风和排风的标准压差。

进一步的，步骤（3）之后，还包括以下子步骤：

（4）、监测进风压力和排风压力，周期性的采集进风压力和排风压力，并计算两者之间的实际压差，并将该实际压差与标准压差进行比较，根据比较结果调节所述鼓风风机和/或引风风机的转速。

进一步的，步骤（4）中，当实际压差与标准压差之间的差值超过设定阈值时，查找出是进风压力还是排风压力发生变化引起的实际压差变化：

a、若是进风压力发生变化引起的实际压差变化，则调节鼓风风机的转速，直至实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值；

b、若是排风压力发生变化引起的实际压差变化，则调节引风风机的转速，直至实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值。

进一步的，步骤a中，当调节鼓风风机的转速后实际压差仍然无法满足要求时，配合调节引风风机的转速，直至实际压差满足要求，否则关闭燃气阀。

进一步的，步骤b中，当调节引风风机的转速后实际压差仍然无法满足要求时，配合调节鼓风风机的转速，直至实际压差满足要求，否则关闭燃气阀。

进一步的，步骤（1）之前，还包括开启判断步骤：

（01）、判断热水管阀门是否开启，若是，执行步骤（02），否则待机；

（02）、检测进水流量，并判断是否达到启动流量，若是执行步骤（03），否则待机；

（03）、开启鼓风风机和/或引风风机；

（04）、点火器点火；

（05）、打开燃气阀。

进一步的，步骤（05）之后，还包括检测是否具有火焰信号的步骤，若没有检测到火焰信号，则增加燃气阀的开度并再次检测是否具有火焰信号，若仍然没有检测到火焰信号，则关闭燃气阀。

进一步的，步骤（04）与步骤（05）之间具有时间间隔。

本发明同时提出了一种燃气热水器，包括前面所记载的热水器控制方法。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的双风机燃气热水器控制方法，根据进风压力和排风压力控制引风风机和鼓风风机的转速，鼓风风机能够保证燃烧室压力稳定，进而充分燃烧，引风风机能够快速感应到室外环境压力的变化，可以防止室外倒灌的风压发生回火危险。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的双风机燃气热水器控制方法的一种实施例流程图；

图2是图1中所对应燃气热水器的结构示意图；

图3是本发明所提出的双风机燃气热水器控制方法的一种实施例细节流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种双风机燃气热水器控制方法，如图1所示，本实施例的双风机燃气热水器至少包括机壳11，机壳11中具有进风口和排风口，设置在进风口处的鼓风风机12和设置在排风口处的引风风机13，本实施例的双风机燃气热水器控制方法包括以下步骤：

S1、获取用户设定温度t0、出水温度t1、进水温度t2以及进水流量，计算出将按照所述进水流量的进水从温度t2升高至t1所需热量，此时，令t1=t0；

燃气热水器初始工作时需要获取进水温度以及进水流量信息，还包括用于检测进水温度的进水温度传感器、用于检测出水温度的出水温度传感器以及用于检测进水流量的流量传感器，进水温度传感器可以设置在进水管中，出水温度传感器设置在出水管中，流量传感器可以设置在进水管中或者出水管中，用于检测水管中的流量，优选设置在进水管中，水温较低，有利于延长其使用寿命。

对于燃气热水器而言，当所设定的出水温度一定、进水温度一定以及进水流量一定时，其从进水温度加热至出水温度所需的能量是固定的，因此，根据燃气热水器的能效比即可得到燃气供应量，可以计算出满足所供应的燃气充分燃烧时所需要的最低空气供应量，根据空气供应量可以计算出整机的进风与排风的压差。

S2、根据所需热量计算出燃气进气量以及进风和排风的标准压差；

根据压差可调节鼓风风机和引风风机的转速。

S3、根据所述燃气进气量调节燃气阀的开度，根据所述标准压差调节所述鼓风风机和引风风机的转速，使得进风和排风之间的压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值。

燃气阀的开度调节方法为：满足Q1∝CV(t1- t2)，其中，Q1为燃气进气流量，V为进水流量，C为水的比热容。

本实施例的双风机燃气热水器控制方法，首先，通过设置鼓风风机和引风风机双风机，根据当前工况下燃烧所需的压力差同时控制引风风机和鼓风风机的转速，满足燃烧器和换热器中各处压力的动态平衡，鼓风风机12用于将空气从机壳11外部吸入至燃烧器中为燃烧提供空气，引风风机13用于将换热后的废气通过排烟管抽排出，因此，本方案既能够保证燃烧室压力稳定，确保证燃烧器稳定高效燃烧，又能够保证废气及时排出，可以及时应对排烟管堵塞、室外大风导致的烟气倒灌而发生的回火等问题，确保燃烧安全。

步骤S2中，包括以下子步骤：

S21、根据所述燃气进气量计算出燃烧所需空气量；

S22、根据燃烧所需空气量计算进风和排风的标准压差。

通过燃气进气流量，确认燃烧需空气量Q2，Q2∝S∆P，其中，S为整机出风管横截面积，∆P为所计算出的进风和排风的标准压差。

由于进入燃气热水器的风量与其两端的压差以及横截面积有关，燃气热水器的内部结构固定，因此面积是一定的，故可以根据向热水器提供燃烧所需空气量计算出进风和排风的标准压差，燃气热水器的排气口和进气口保持该标准压差时，可以满足燃烧器和换热器的气压平衡以及能够为燃烧器提供所需的充分的空气。由于进风压力和排风压力的实际压力可以测得，进风压力大小、排风压力大小与鼓风风机和引风风机的转速有关，因此，可分别计算出鼓风风机和引风风机的转速，以使得进风压力和排风压力满足上述标准压差。

由于外界环境和燃烧状况是时刻发生变化的，为了保证燃烧稳定，及时应对各种环境变化，步骤S3之后，还包括以下子步骤：

S4、监测进风压力和排风压力，周期性的采集进风压力和排风压力，并计算两者之间的实际压差，并将该实际压差与标准压差进行比较，根据比较结果调节所述鼓风风机和/或引风风机的转速，以维持燃烧器和换热器的气压平衡。保证燃烧器既能够实现充分燃烧，又能够及时将废气排出，防止烟气倒灌。

由于压力差是进风压力与排风压力之间的差值，监测进风压力和排风压力的步骤中，当压力差与标准压差相比出现波动时，也即实际压差与标准压差之间的差值超过设定阈值时，肯定是至少其中一个参数发生了变化，步骤S4中，当实际压差与标准压差之间的差值超过设定阈值时，查找出是进风压力还是排风压力发生变化引起的实际压差变化：

a、若是进风压力发生变化引起的实际压差变化，则调节鼓风风机的转速，直至实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值；

b、若是排风压力发生变化引起的实际压差变化，则调节引风风机的转速，直至实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值。

若在外界压力变化的情况下，鼓风风机能够快速感应到室内环境压力的变化，引风风机能够快速感应到室外倒灌的风压；当室内环境压力变化时，进风压力能够直接反应室内环境气压的变化，此时优先调节鼓风风机，保证燃烧室压力稳定，进而充分燃烧。当室外有大风倒灌时，引风风机能够快速感应到室外环境压力的变化，因此引风风机优先调速，可以防止室外倒灌的风压发生回火危险，保证燃烧室压力稳定。本实施例的双风机燃烧系统，即保证了燃烧的稳定高效，同时也保证了燃烧系统的安全可靠，避免了燃烧异常、CO超标和回火的安全隐患。

步骤a中当调节鼓风风机的转速后实际压差仍然无法满足要求时，例如鼓风风机的转速调节至最大仍无法满足压差要求，此时需要配合调节引风风机的转速，直至满足进风和排风之间的压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值，保证系统安全稳定运行，若同时配合调节引风风机转速后，实际压差仍然未达到要求，也即实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值，则说明机器出现故障，或者排烟管出现严重堵塞现象，需要关闭燃气阀，同时可以进行报警提示用户检修，以保障使用安全。

同样道理的，步骤b中，当调节引风风机的转速后实际压差仍然无法满足要求时，配合调节鼓风风机的转速，直至实际压差满足要求，否则关闭燃气阀，同时可以进行报警提示用户检修，以保障使用安全。

为了进一步保障热水器安全运行，步骤S1之前，还包括开启判断步骤：

S01、判断热水管阀门是否开启，若是，执行步骤S02，否则待机；

S02、检测进水流量，并判断是否达到启动流量，若是执行步骤S03，否则待机；

S03、开启鼓风风机和/或引风风机；

S04、点火器点火；

S05、打开燃气阀。

优选步骤S01之前还包括系统自检步骤，包括检测进出水管是否出现冻管，进出水温度是否异常，以及各部件的工作状况等。

步骤S05之后，还包括检测是否具有火焰信号的步骤，若没有检测到火焰信号，导致该种状况的其中一个原因是燃气供应不足，则增加燃气阀的开度并再次检测是否具有火焰信号，若仍然没有检测到火焰信号，说明并非燃气供应不足导致的没有火焰信号，而是系统存在异常，则关闭燃气阀，以保障用户使用安全。

步骤S04与步骤S05之间具有时间间隔，以防止点火器点火延迟而燃气被排入燃烧器中然后被排出室外造成浪费。

实施例二，本实施例提出了一种燃气热水器，包括实施例一中所记载的热水器控制方法，具体可参见实施例一记载，在此不做赘述。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，所述燃气热水器至少包括设置在进风口处的鼓风风机和设置在排风口处的引风风机，所述控制方法包括以下步骤：

（1）、获取用户设定温度t0、出水温度t1、进水温度t2以及进水流量，计算出将按照所述进水流量的进水从温度t2升高至t1所需热量，此时，令t1=t0；

（2）、根据所需热量计算出燃气进气量以及进风和排风的标准压差；

（3）、根据所述燃气进气量调节燃气阀的开度，根据所述标准压差调节所述鼓风风机和引风风机的转速，使得进风和排风之间的压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值。

2.根据权利要求1所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤（2）中，包括以下子步骤：

（21）、根据所述燃气进气量计算出燃烧所需空气量；

（22）、根据燃烧所需空气量计算进风和排风的标准压差。

3.根据权利要求1所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤（3）之后，还包括以下子步骤：

（4）、监测进风压力和排风压力，周期性的采集进风压力和排风压力，并计算两者之间的实际压差，并将该实际压差与标准压差进行比较，根据比较结果调节所述鼓风风机和/或引风风机的转速。

4.根据权利要求3所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤（4）中，当实际压差与标准压差之间的差值超过设定阈值时，查找出是进风压力还是排风压力发生变化引起的实际压差变化：

a、若是进风压力发生变化引起的实际压差变化，则调节鼓风风机的转速，直至实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值；

b、若是排风压力发生变化引起的实际压差变化，则调节引风风机的转速，直至实际压差与标准压差之间的差值不大于设定阈值。

5.根据权利要求4所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤a中，当调节鼓风风机的转速后实际压差仍然无法满足要求时，配合调节引风风机的转速，直至实际压差满足要求，否则关闭燃气阀。

6.根据权利要求4所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤b中，当调节引风风机的转速后实际压差仍然无法满足要求时，配合调节鼓风风机的转速，直至实际压差满足要求，否则关闭燃气阀。

7.根据权利要求1-6任一项所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤（1）之前，还包括开启判断步骤：

（01）、判断热水管阀门是否开启，若是，执行步骤（02），否则待机；

（02）、检测进水流量，并判断是否达到启动流量，若是执行步骤（03），否则待机；

（03）、开启鼓风风机和/或引风风机；

（04）、点火器点火；

（05）、打开燃气阀。

8.根据权利要求7所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤（05）之后，还包括检测是否具有火焰信号的步骤，若没有检测到火焰信号，则增加燃气阀的开度并再次检测是否具有火焰信号，若仍然没有检测到火焰信号，则关闭燃气阀。

9.根据权利要求7所述的双风机燃气热水器控制方法，其特征在于，步骤（04）与步骤（05）之间具有时间间隔。

10.一种燃气热水器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的热水器控制方法。

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