CN111912124B - 壁挂炉及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壁挂炉的控制方法，包括步骤：获取当前的风机转速V1；获取在风机转速V1下的燃气流量Q1；比对燃气流量Q1与根据风机转速V1计算出的燃气流量最小值Q1min；若Q1＜Q1min，则将风机调整为预设的风机转速最小值Vmin；获取在风机转速Vmin下的燃气流量Q2；比燃气流量Q2与根据风机转速Vmin计算出的预设的燃气流量最小值Q2min；若Q2＜Q2min，则燃烧器关机；若Q2≥Q2min，则将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作。同时，本发明还提供一种壁挂炉。本发明根据风机转速和燃气流量对设备的运行状态进行多次判断，在用气高峰时段下，将风机调整至预设的最低转速，若燃气流量满足最低需求，让燃烧器维持工作，从而满足用户的基本供暖。

Description

壁挂炉及其控制方法

技术领域

本发明涉及制热设备技术领域，特别是涉及一种壁挂炉的控制方法，以及一种壁挂炉。

背景技术

全预混冷凝壁挂炉是将燃烧需要的燃气和空气预先混合，由风机将空然混合物鼓风到燃烧器，通过控制板控制点火在燃烧器表面燃烧，燃烧产生的高温高湿烟气流经时将热能转递到换热器盘管外表面，换热器吸收热能后将热能转递给内腔的循环水，换热器内腔的循环水由水泵驱动循环将热能转递到房间采暖散热器末端，房间吸收散热器热能后温度升高从而达到用户采暖作用。由于全预混的燃烧的过剩空气系数在1.1-1.3之间，燃烧后的烟气高温高湿，露点很低，烟气中的水蒸汽很容易在换热器表面凝结成水，释放气化潜热，而换热器的冷凝段把烟气中潜热吸收，会把壁挂炉的排烟温度控制在50-70℃，热效率会比普通壁挂炉效率高很多。

对于全预混冷凝壁挂炉，风机在不同转速下通过预混器的压力传递和燃气阀体伺服调节，空燃配比始终稳定按照理想配比燃烧，但是如果燃气管道通经不够和管道系统截流，或者用气高峰在气量不足情况，空燃配比失调就会出现燃烧噪音大，甚至不能持续燃烧，影响用户基本取暖。传统的全预混冷凝壁挂炉是利用离子电流反馈针检测燃烧器的火焰大小的，当火焰小于预设值，离子电流反馈针的电流信号也会低于预设值，燃烧器就会被关闭。因此，在北方采暖季节用气高峰时段，经常会遇到气量不足，传统的全预混冷凝壁挂炉在气流量不足情况之下会出现火苗偏小，过剩空气系数过大，热效率偏低，燃烧器就会被关闭，无法保证用户的基本供暖。

发明内容

基于此，本发明提供一种壁挂炉的控制方法，根据风机转速和燃气流量对设备的运行状态进行多次判断，在用气高峰时段下，将风机调整至预设的最低转速，若燃气流量满足最低需求，让燃烧器维持工作，从而满足用户的基本供暖。

一种壁挂炉的控制方法，包括步骤：

S10：获取当前的风机转速V1；

S20：获取在风机转速V1下的燃气流量Q1；

S30：比对燃气流量Q1与根据风机转速V1计算出的燃气流量最小值Q1min；若Q1＜Q1min，则将风机调整为预设的风机转速最小值Vmin；

S40：获取在风机转速Vmin下的燃气流量Q2；

S50：比燃气流量Q2与根据风机转速Vmin计算出的燃气流量最小值Q2min；若Q2＜Q2min，则燃烧器关机；若Q2≥Q2min，则将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作。

上述壁挂炉的控制方法，先获取当前风机转速下的燃气流量，并且与根据当前风机转速计算出的最小值进行比对。若当前燃气流量小于根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值，将风机转速调整至预设的最小值，然后再次判断在风机最低转速下的燃气流量是否在预设的合理范围内，若风机最低转速下的燃气流量小于在根据风机最低转速计算出的燃气流量最小值，则判断为异常状态，对燃烧器进行关机处理，反之，则判断为用气高峰时段下的正常状态，将风机转速维持在预设的最小值，燃烧器维持工作，保证用户的基本供暖。通过上述设计，根据风机转速和燃气流量对设备的运行状态进行多次判断，在用气高峰时段下，将风机调整至预设的最低转速，若燃气流量满足最低需求，让燃烧器维持工作，从而满足用户的基本供暖。

在其中一个实施例中，在步骤S30中，若Q1≥Q1min，则根据当前设定的制热温度进行正常的PI调节，并且停止往下执行步骤S40。

在其中一个实施例中，在步骤S50中，若Q2＜Q2min，则燃烧器关机，且在预设的时间段t3后，再次启动燃烧器，并且跳转至步骤S10。

在其中一个实施例中，在步骤S50中，若Q2≥Q2min，则在预设的时间段t1内，将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作；且当超过预设的时间段t1后，还包括步骤：

S60：逐步提高风机转速；在风机转速达到预设值时，获取当前的风机转速下的燃气流量Q3；比对燃气流量Q3与在当前风机转速下的预设的燃气流量最小值Q3min；若Q3≥Q3min，则获取当前制热温度T并且与正常的PI调节所需的温度最小值Tmin进行比对，若T≥Tmin，则根据当前设定的制热温度进行正常的PI调节，若T＜Tmin，则返回至逐步提高风机转速的步骤；若Q3＜Q3min，则燃烧器关机。

在其中一个实施例中，在步骤S60中，风机每隔△t提高△V。

在其中一个实施例中，燃气流量通过气体流量计获取。

在其中一个实施例中，风机转速通过安装在风机上的编码器获取。

同时，本发明还提供一种全预混冷凝壁挂炉。

一种壁挂炉，采用上述任一实施例的壁挂炉的控制方法进行控制。

上述壁挂炉，先获取当前风机转速下的燃气流量，并且与根据当前风机转速计算出的最小值进行比对。若当前燃气流量小于根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值，将风机转速调整至预设的最小值，然后再次判断在风机最低转速下的燃气流量是否在预设的合理范围内，若风机最低转速下的燃气流量小于在根据风机最低转速计算出的燃气流量最小值，则判断为异常状态，对燃烧器进行关机处理，反之，则判断为用气高峰时段下的正常状态，将风机转速维持在预设的最小值，燃烧器维持工作，保证用户的基本供暖。通过上述设计，根据风机转速和燃气流量对设备的运行状态进行多次判断，在用气高峰时段下，将风机调整至预设的最低转速，若燃气流量满足最低需求，让燃烧器维持工作，从而满足用户的基本供暖。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的壁挂炉的控制方法的流程框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，其为本发明的一种实施例的壁挂炉的控制方法。

该壁挂炉的控制方法，包括步骤：

S10：获取当前的风机转速V1。在本实施例中，在本实施例中，风机转速通过安装在风机上的编码器获取。

S20：获取在风机转速V1下的燃气流量Q1。在本实施例中，燃气流量通过安装在燃烧器的燃气输入管道的气体流量计获取。

S30：比对燃气流量Q1与根据风机转速V1计算出的燃气流量最小值Q1min。若Q1＜Q1min，则将风机调整为预设的风机转速最小值Vmin；若Q1≥Q1min，则根据当前设定的制热温度进行正常的PI调节，并且停止往下执行步骤S40。

需要说明的是，在不同的风机转速下，燃气流量的合理范围是不同的，相应地，其合理范围的燃气流量最小值也是不同的。因此，先要获取当前风机转速，根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值Qmin为多少。

S40：获取在风机转速Vmin下的燃气流量Q2。

S50：比对燃气流量Q2与根据风机转速Vmin计算出的燃气流量最小值Q2min；若Q2＜Q2min，则燃烧器关机；若Q2≥Q2min，则将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作。

若风机调整至最低速的状态，燃气流量Q2小于根据风机最低速Vmin计算出的燃气流量最小值Q2min，则反映了当前的供气量已经无法满足燃烧器运作的最低量，此时便可判定为异常，将燃烧器关闭。若风机调整至最低速的状态，燃气流量Q2不小于根据风机最低速Vmin计算出的燃气流量最小值Q2min，则反映了当前的供气量可以满足燃烧器运作的最低量，此时便可判定为用气高峰时段，让燃烧器在风机最低转速的状态下维持工作，为用户提供基本的供暖。

在一些实施例中，在步骤S50中，若Q2＜Q2min，则燃烧器关机，且在预设的时间段t3后，再次启动燃烧器，并且跳转至步骤S10。基于用气高峰时段的供气量波动的问题，在燃烧器关机后，供气量存在上涨的可能性，因此，可以设置燃烧器在t3后再次启动，并且跳转至步骤S10，实现动态控制，避免因为供气量波动而导致供暖功能的长时间丧失。

同理，基于用气高峰时段的供气量波动的问题，在燃烧器关机后，供气量存在上涨的可能性，实现动态控制，避免因为供气量波动而导致供暖功能的长时间丧失。如图1所示，在本实施例中，在步骤S50中，若Q2≥Q2min，则在预设的时间段t1内，将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作；且当超过预设的时间段t1后，还可以包括步骤：

S60：逐步提高风机转速；在风机转速达到预设值时，获取当前的风机转速下的燃气流量Q3。比对燃气流量Q3与根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值Q3min。若Q3≥Q3min，则获取当前制热温度T(例如当前的出水温度)并且与正常的PI调节所需的温度最小值Tmin进行比对，若T≥Tmin，则根据当前设定的制热温度进行正常的PI调节，若T＜Tmin，则返回至逐步提高风机转速的步骤；若Q3＜Q3min，则将燃烧器关机。

对于风机的提速设置，可以是风机每隔△t提高△V，例如，风机每隔5分钟提高500转。例如，当风机转速达到2500转时，获取当前的风机转速下的燃气流量Q3。接着，根据风机转速为2500转时计算出所对应的合理范围的燃气流量最小值Q3min，将Q3与Q3min进行比对。在返回至逐步提高风机转速的步骤后，风机进一步提速至下一个预设的风机转速。例如，上一次是在风机提速至2500转的时候，获取燃气流量Q3，那么，在本次返回至逐步提高风机转速的步骤时，风机将继续提速，当风机转速达到3000转时，获取燃气流量Q5并且与根据风机为3000转计算出的燃气流量最小值Q4min进行比较。

此外，现在市场上有用离子电流大小来调节燃气阀组来适应燃气流量和组分变化，但是离子电流大小受点火针材质、间距、环境温度湿度、以及氧化老化等因素影响较大。相比之下，采用气体流量计检测燃气流量，其稳定性更好，更直接和精准。

另外，在步骤S10之前，还可以包括步骤：

S00：获取当前的离子电流I1，比对离子电流I1与预设的离子电流最小值Imin；若I1≥Imin，则往下执行S10，若I1＜Imin，则停止往下执行S10，并且燃烧器关机。需要说明的是，该预设的离子电流最小值Imin是指能够满足燃烧器正常工作的最低要求值，也可以理解为在风机转速为Vimn时，判断燃烧器为正常工作状态时所对应的离子电流最小值。

上述壁挂炉的控制方法，先获取当前风机转速下的燃气流量，并且与根据当前风机转速计算出的最小值进行比对。若当前燃气流量小于根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值，将风机转速调整至预设的最小值，然后再次判断在风机最低转速下的燃气流量是否在预设的合理范围内，若风机最低转速下的燃气流量小于在根据风机最低转速计算出的燃气流量最小值，则判断为异常状态，对燃烧器进行关机处理，反之，则判断为用气高峰时段下的正常状态，将风机转速维持在预设的最小值，燃烧器维持工作，保证用户的基本供暖。通过上述设计，根据风机转速和燃气流量对设备的运行状态进行多次判断，在用气高峰时段下，将风机调整至预设的最低转速，若燃气流量满足最低需求，让燃烧器维持工作，从而满足用户的基本供暖。

同时，本发明还提供一种壁挂炉。

该全预混冷凝壁挂炉采用上述实施例的壁挂炉的控制方法进行控制。

例如，该全预混冷凝壁挂炉可以包括：控制电路模块(也可以称为主板)，以及分别电连接控制电路模块的燃烧器、风机、燃气比例阀、点火针、离子电流反馈针、预混器、气体流量计。

燃烧器通过风机无级变速来调节功率大小的，风机在不同转速下通过预混器的压力传递和燃气比例阀来调节燃气比例阀的阀体开启度。风机转速大燃烧器功率就大，风机小燃烧器功率就小。

如果燃气管道通经正常和管道系统没有截流，或者用气高峰在气量充足情况，燃气流量和风机转速会成对应的线性关系，空燃配比始终恒定，燃烧状态也会正常。但是如果燃气管道通经不够和管道系统截流，或者用气高峰在气量不足情况，空燃配比失调，就会出现燃烧噪音大，甚至不能持续燃烧，影响用户基本取暖。而气体流量计是用来测试燃烧需要燃气流量的，也就是气体流量计测试数据和风机转速也会成对应的线性关系。

如果气体流量计测试数据和风机转速不能对应，则说明在流量传感器准确情况下说明燃气流量不足，通过编码器获取当前的风机转速，计算出对应转速下的燃气流量，同时气体流量计获取燃气流量，比对两个数据的差异性，如果在合理范围，就进行正常的PI调节，如果不在合理范围，就将风机调整至最低转速继续比对，此时，如果在合理范围，就进行正常的PI调节，如果不在合理范围，就关闭燃烧器。

上述全预混冷凝壁挂炉，先获取当前风机转速下的燃气流量，并且与根据当前风机转速计算出的最小值进行比对。若当前燃气流量小于根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值，将风机转速调整至预设的最小值，然后再次判断在风机最低转速下的燃气流量是否在预设的合理范围内，若风机最低转速下的燃气流量小于在根据风机最低转速计算出的燃气流量最小值，则判断为异常状态，对燃烧器进行关机处理，反之，则判断为用气高峰时段下的正常状态，将风机转速维持在预设的最小值，燃烧器维持工作，保证用户的基本供暖。通过上述设计，根据风机转速和燃气流量对设备的运行状态进行多次判断，在用气高峰时段下，将风机调整至预设的最低转速，若燃气流量满足最低需求，让燃烧器维持工作，从而满足用户的基本供暖。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的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。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，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 (7)

1.一种壁挂炉的控制方法，其特征在于，包括步骤：

S10：获取当前的风机转速V1；

S20：获取在风机转速V1下的燃气流量Q1；

S30：比对燃气流量Q1与根据风机转速V1计算出的燃气流量最小值Q1min；若Q1＜Q1min，则将风机调整为预设的风机转速最小值Vmin；

S40：获取在风机转速Vmin下的燃气流量Q2；

S50：比对 燃气流量Q2与根据风机转速Vmin计算出的预设的燃气流量最小值Q2min；若Q2＜Q2min，则燃烧器关机；若Q2≥Q2min，则将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作；

在步骤S50中，若Q2≥Q2min，则在预设的时间段t1内，将风机转速维持在Vmin，且燃烧器维持工作；且当超过预设的时间段t1后，还包括步骤：

S60：逐步提高风机转速；在风机转速达到预设值时，获取当前的风机转速下的燃气流量Q3；比对燃气流量Q3与根据当前风机转速计算出的燃气流量最小值Q3min；若Q3≥Q3min，则获取当前制热温度T并且与正常的PI调节所需的温度最小值Tmin进行比对，若T≥Tmin，则根据当前设定的制热温度进行正常的PI调节，若T＜Tmin，则返回至逐步提高风机转速的步骤；若Q3＜Q3min，则将燃烧器关机。

2.根据权利要求1所述的壁挂炉的控制方法，其特征在于，在步骤S30中，若Q1≥Q1min，则根据当前设定的制热温度进行正常的PI调节，并且停止往下执行步骤S40。

3.根据权利要求1所述的壁挂炉的控制方法，其特征在于，在步骤S50中，若Q2＜Q2min，则燃烧器关机，且在预设的时间段t3后，再次启动燃烧器，并且跳转至步骤S10。

4.根据权利要求1所述的壁挂炉的控制方法，其特征在于，在步骤S60中，风机每隔△t提高△V。

5.根据权利要求1至4任一项所述的壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述燃气流量通过气体流量计获取。

6.根据权利要求1至4任一项所述的壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述风机转速通过安装在风机上的编码器获取。

7.一种壁挂炉，其特征在于，采用上述权利要求1至6任一项所述的壁挂炉的控制方法进行控制。

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