CN110940096A - 一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统 - Google Patents

一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统,实时监测燃气热水器进水温度与出水温度的温度差,在低燃气压力的不良条件下,自适应地调节强鼓直流风机的风量以补偿燃烧工况,提高燃气热水器的燃烧稳定性,低燃气压力下进出水温度差值与比例阀电流有线性关系,提升产品不同使用场合的自适应能力,尤其适用于家用供热水燃气快速热水器,解决了强鼓风机燃气热水器在低燃气气压下燃烧不稳定而产生的水温剧烈波动或低端熄火的问题,提升用户体验。

Description

一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统
技术领域
本发明属于燃气热水器技术领域,具体涉及一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统。
背景技术
长期以来,洗浴舒适性是衡量燃气热水器性能的重要指标,然而在某些情况下会出现因燃烧不稳引起的水温变化,严重影响用户的洗浴体验。目前市场上的强鼓型燃气热水器,采用具有无级调速的直流风机,风机电流随着燃气比例阀的电流变化而变化。但是,在某些地区,供送至用户家的燃气压力很低,达不到甚至远低于热水器正常工作的额定燃气压力。
正常燃气压力值下,通过比例阀的阀芯开度调节,出水温度值接近于预设温度值;若处于低燃气压力状态,热水器的实际出水温度远小于预设温度,而就当前补偿调节方式而言,控制器会补偿调高燃气比例阀的电流,增加比例阀的燃气流量来提高出水温度;强鼓直流风机的电流也会随燃气比例阀的电流增大而增大,风量随之变大。在这种情况下,处于低燃气压力下的燃烧会变得不稳定,有可能出现火焰被吹灭的熄火现象,严重影响用户的洗浴体验。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统,自适应于低燃气压力值下的强鼓风机的风量调节,匹配低燃气压力燃烧工况从而提高燃烧稳定性,适用于家用供热水燃气快速热水器。
本发明的另一目的是,提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统。
本发明所采用的技术方案是:
一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其包括如下步骤:
S1、启动燃气热水器并预设温度;
S2、监测实时进出水温度差,并根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态;
S3、当所述S2中判断燃气热水器处于低气压状态时,根据预设的进出水温度差与额定燃气压力值的基准对应关系确定此时的额定燃气压力值;
S4、根据预设的额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系调节比例阀电流,实现风机风量的调节。
优选地,所述S2中根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态,具体为:当所述实时进出水温度差小于额定进出水温度差时,则判断燃气热水器处于低气压状态。
优选地,所述S4中根据预设的额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系,具体为:在额定燃气压力值下,实时进出水温度差与实时比例阀电流的基准对应关系为正比例线性关系。
优选地,所述正比例线性关系为:
△t实时=(△tmax-△tmin)*(I实时-Imin)/(Imax-Imin)+△tmin
其中,最低进出水温度差值△tmin与最高进出水温度差值△tmax均为固定值,且最低比例阀电流值Imin对应最低进出水温度差值△tmin,最高比例阀电流值Imax对应最高进出水温度差值△tmax;最低比例阀电流值Imin与最高比例阀电流值Imax均为固定值,△t实时为实时进出水温度差,I实时为实时比例阀电流。
优选地,所述S2中根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态,具体为:当所述实时进出水温度差不小于额定进出水温度差时,则判断燃气热水器处于正常状态,根据预设的额定燃气压力值下,额定进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系输出相应的比例阀电流,使风机电流达到基准电流输出匹配风量。
优选地,所述S1中预设温度的范围为35℃~60℃。
一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统,其应用所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,包括燃气热水器主体、强鼓直流风机、出水温度采集单元、操作显示器、控制器和进水温度采集单元,所述强鼓直流风机、出水温度采集单元、进水温度采集单元和操作显示器均与控制器电连接;
通过操作显示器预设温度,所述控制器根据出水温度采集单元采集的出水温度和进水温度采集单元采集的进水温度计算进出水温度差,同时根据进出水温度差和低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法使强鼓直流风机输出匹配风量。
优选地,所述出水温度采集单元和进水温度采集单元均包括温度传感器。
优选地,所述控制器内有电流监视单元。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:监测实时进出水温度差值并反馈至控制器,根据低燃气压力下的进出水温度差值,控制器自动匹配合适的燃气比例阀基准电流,自适应调整最佳风机风量,提高低燃气压力下燃烧工况的稳定性,避免因燃烧不稳而产生的水温剧烈波动或低端熄火等状况,提升用户体验。
附图说明
图1是本发明实施例1提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法的流程图;
图2是本发明实施例1提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法的额定燃气压力下比例阀电流与进出水温度差值的基准对应关系曲线;
图3是本发明实施例1提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法的以往的额定燃气压力与低燃气压力状态下比例阀电流与风机风量匹配关系曲线;
图4是本发明实施例1提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法的额定燃气压力和低燃气压力状态下比例阀电流与进出水温度差值的关系曲线;
图5是本发明实施例2提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例1提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法及系统,如图1所示,其包括如下步骤:
S1、启动燃气热水器并预设温度;其中预设温度的调节范围为35℃~60℃。
S2、监测实时进出水温度差,并根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态;
当实时进出水温度差小于额定进出水温度差时,则判断燃气热水器处于低气压状态。
S3、当所述S2中判断燃气热水器处于低气压状态时,根据预设的进出水温度差与额定燃气压力值的基准对应关系确定此时的额定燃气压力值;
S4、根据预设的额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系调节比例阀电流,实现风机风量的调节。
所述额定燃气压力值为燃气进气一次压力值。在额定燃气压力值下,实时进出水温度差与实时比例阀电流的基准对应关系为正比例线性关系。
所述正比例线性关系为:
△t实时=(△tmax-△tmin)*(I实时-Imin)/(Imax-Imin)+△tmin
其中,最低进出水温度差值△tmin与最高进出水温度差值△tmax均为固定值,且最低比例阀电流值Imin对应最低进出水温度差值△tmin,最高比例阀电流值Imax对应最高进出水温度差值△tmax;最低比例阀电流值Imin与最高比例阀电流值Imax均为固定值,△t实时为实时进出水温度差,I实时为实时比例阀电流。
当实时进出水温度差不小于额定进出水温度差时,则判断燃气热水器处于正常状态,根据预设的额定燃气压力值下,额定进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系输出相应的比例阀电流,使风机电流达到基准电流输出匹配风量。
如图2所示,在正常燃气压力值下热水器启动,设定好预设温度值后,根据进水水量、进水温度等因素,控制器内预先烧录在额定燃气压力下,额定进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系,根据该对应关系输出相应的比例阀电流控制燃气流量,调节出水温度接近预设温度值,此时风机电流达到基准电流值,风机匹配到稳况燃烧的额定风速值,燃烧工况稳定。
如图3所示,其中1为额定燃气压力下比例阀电流与风量匹配基准曲线,2为低燃气压力下比例阀电流与风量匹配实测曲线,3为低燃气压力下比例阀电流与风量匹配基准曲线。
以往状态下,当送达用户家的燃气压力值达不到燃气热水器的额定进气一次压值时,控制器检测到进出水温度的温度差未达到程序设定的温度差值,判断当前处于低燃气压力状态,反馈调节比例阀电流补偿燃气流量。就以往的直流风机风量调节模式,比例阀电流增大,风机电流随之变大,直流风机风量随着电流增大而增大。低气压下燃烧火焰本就没有正常燃烧工况下的火焰稳定,反馈补偿的风量超出当前燃烧工况应该匹配的风量值,使得燃烧火焰不稳甚至熄火。
如图4所示,其中4为额定燃气压力下进出水温度差与比例阀电流基准曲线,5为低燃气压力下进出水温度差与比例阀电流基准曲线,6为低燃气压力下进出水温度差与比例阀电流实际曲线。
采用本发明的风量调节方法,燃气热水器启动运行并预设温度,控制器监测实时进出水温度的温度差,与内部烧录的额定燃气压力下进出水温度的温度差值进行扫描比较。若实时进出水温度差值小于额定进出水温度差值,则控制器判断此时燃气热水器处于低气压状态,则根据预设的进出水温度差与燃气进气一次压(额定燃气压力值)的基准对应关系,确定此时的燃气进气一次压,根据该燃气进气一次压值下,进出水温度差值与比例阀电流的基准对应关系(基准曲线)输出指令,负反馈补偿燃气比例阀的电流值,即根据低进出水温度差值调小直流风机的电流以减小风机风量,补偿燃烧室内的燃烧工况,避免因燃气进气压力值低而风机风量异常过高引起的燃烧不稳或者熄火。
综上所述,本发明提出了一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统及方法,监测实时燃气热水器进水温度与出水温度的温度差,与控制器内烧录的额定燃气压力下的额定进出水温度差做比较,当判断实时进出水温度差值小于额定进出水温度差值时,控制器判断燃气热水器处于低燃气压力值不良情况,根据低气压状态下,实时进出水温度差与额定燃气压力值的基准对应关系确定此时的额定燃气压力值,根据该额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系调节比例阀电流,即根据正比例线性关系通过低进出水温度差调小风机风量,避免低燃气压力下风机风量异常增大导致的燃烧不稳甚至熄火现象,营造当前燃气压力下燃气热水器所能达到的最好燃烧环境,达到低燃气压力下稳定燃烧的效果。
实施例2
本发明实施例2提供一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统,如图5所示,其应用低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,包括燃气热水器主体、强鼓直流风机、出水温度采集单元、操作显示器、控制器和进水温度采集单元,所述强鼓直流风机、出水温度采集单元、进水温度采集单元和操作显示器均与控制器电连接;所述出水温度采集单元和进水温度采集单元均包括温度传感器,分别采集进水温度和出水温度,控制器内有电流监视单元用于监视强鼓风机电流。
通过操作显示器预设温度,操作显示器上设有温度设定功能键,所述控制器根据出水温度采集单元采集的出水温度和进水温度采集单元采集的进水温度计算进出水温度差,同时根据进出水温度差和低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法使强鼓直流风机输出匹配风量。
所述控制器内烧录有低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法程序,所述控制器内烧录有燃气热水器处于低气压状态时,实时进出水温度差与额定燃气压力值的基准对应关系程序以及在额定燃气压力下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系程序。所述控制器内烧录有燃气热水器处于正常状态时,在额定燃气压力下,额定进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系程序。
本实施例通过采用以上结构,监测实时燃气热水器进水温度与出水温度的温度差,与控制器内烧录的额定燃气压力下的额定进出水温度差做比较,当判断实时进出水温度差值小于额定进出水温度差值时,控制器判断燃气热水器处于低燃气压力值不良情况,根据低气压状态下,实时进出水温度差与额定燃气压力值的基准对应关系确定此时的额定燃气压力值,根据该额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系调节比例阀电流,调小风机风量,避免低燃气压力下风机风量异常增大导致的燃烧不稳甚至熄火现象,提高燃烧工况的稳定性,提升用户体验。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、启动燃气热水器并预设温度;
S2、监测实时进出水温度差,并根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态;
S3、当所述S2中判断燃气热水器处于低气压状态时,根据预设的进出水温度差与额定燃气压力值的基准对应关系确定此时的额定燃气压力值;
S4、根据预设的额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系调节比例阀电流,实现风机风量的调节。
2.根据权利要求1所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其特征在于,所述S2中根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态,具体为:当所述实时进出水温度差小于额定进出水温度差时,则判断燃气热水器处于低气压状态。
3.根据权利要求2所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其特征在于,所述S4中根据预设的额定燃气压力值下,实时进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系,具体为:在额定燃气压力值下,实时进出水温度差与实时比例阀电流的基准对应关系为正比例线性关系。
4.根据权利要求3所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其特征在于,所述正比例线性关系为:
△t实时=(△tmax-△tmin)*(I实时-Imin)/(Imax-Imin)+△tmin
其中,最低进出水温度差值△tmin与最高进出水温度差值△tmax均为固定值,且最低比例阀电流值Imin对应最低进出水温度差值△tmin,最高比例阀电流值Imax对应最高进出水温度差值△tmax;最低比例阀电流值Imin与最高比例阀电流值Imax均为固定值,△t实时为实时进出水温度差,I实时为实时比例阀电流。
5.根据权利要求1所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其特征在于,所述S2中根据所述实时进出水温度差与预设的额定进出水温度差之间的关系判断燃气热水器的气压状态,具体为:当所述实时进出水温度差不小于额定进出水温度差时,则判断燃气热水器处于正常状态,根据预设的额定燃气压力值下,额定进出水温度差与比例阀电流的基准对应关系输出相应的比例阀电流,使风机电流达到基准电流输出匹配风量。
6.根据权利要求1任一项所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,其特征在于,所述S1中预设温度的调节范围为35℃~60℃。
7.一种低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统,其特征在于,其应用权利要求1-6任一项所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法,包括燃气热水器主体、强鼓直流风机、出水温度采集单元、操作显示器、控制器和进水温度采集单元,所述强鼓直流风机、出水温度采集单元、进水温度采集单元和操作显示器均与控制器电连接;
通过操作显示器预设温度,所述控制器根据出水温度采集单元采集的出水温度和进水温度采集单元采集的进水温度计算进出水温度差,同时根据进出水温度差和低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节方法使强鼓直流风机输出匹配风量。
8.根据权利要求7所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统,其特征在于,所述出水温度采集单元和进水温度采集单元均包括温度传感器。
9.根据权利要求8所述的低气压下稳定燃烧的强鼓风机风量调节系统,其特征在于,所述控制器内有电流监视单元。
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