CN112503760A - 板换式燃气采暖热水炉的水路系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板换式燃气采暖热水炉的水路系统及控制方法，其特征在于，包括热交换器、板式换热器、主控制板、出水管和回水管，热交换器的两侧分别有出水口和回水口，出水口连接出水管，回水口连接回水管，回水管的另一端连接有相互串联的第一水泵、三通阀和第二水泵，回水管通过第二水泵与三通阀相连，三通阀的另外两个接口分别连接板式换热器和通过第一水泵连接供暖回水接头；主控制板设有相互独立的水泵控制电路一和水泵控制电路二，水泵控制电路一连接控制第一水泵，水泵控制电路二连接控制第二水泵，热交换器的出水管设置有出水温度传感器和电动三通阀，电动三通阀分别连接板式换热器和连接有供暖出水接头；主控制板与电动三通阀电连接。本发明结构简单，操作方便。

Description

板换式燃气采暖热水炉的水路系统及控制方法

技术领域

本发明涉及燃气用具技术领域，涉及一种板换式燃气采暖热水炉的水路系统及控制方法。

背景技术

由于别墅或大户型用户供暖面积大，在选取燃气采暖热水炉作为供暖热源时，往往需选购大功率燃气采暖热水炉产品，同时该产品还需具备可提供大流量、大扬程的特点。所以，一般情况下在大功率燃气采暖热水炉的水路中会设置两个同等规格的水泵。两个水泵连接到同一个控制电路，两个水泵同时启停。在卫浴状态时，一个水泵即可满足循环流量需求，此时若两个水泵都开启，不但浪费电能，而且缩短了水泵的有效使用寿命；当其中一个水泵卡滞或损坏时，不能有效监测并及时报错提醒，影响用户的供暖效果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，能减缓水泵的老化的板换式燃气采暖热水炉的水路系统。

本发明的另一目的是一种板换式燃气采暖热水炉的水路控制方法。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种板换式燃气采暖热水炉的水路系统，其特征在于，它包括热交换器、板式换热器、主控制板、与热交换器连接的出水管和回水管，热交换器的两侧分别有出水口和回水口，出水口连接出水管，回水口连接回水管，回水管的另一端连接有相互串联的第一水泵、三通阀和第二水泵，回水管通过第二水泵与三通阀相连，三通阀的另外两个接口分别连接板式换热器的接口一和通过第一水泵连接供暖回水接头；

主控制板设有相互独立的水泵控制电路一和水泵控制电路二，水泵控制电路一连接控制第一水泵，水泵控制电路二连接控制第二水泵，热交换器的出水管设置有出水温度传感器和电动三通阀，电动三通阀的另外两个接口分别连接板式换热器的接口二和连接有供暖出水接头；

主控制板分别与出水温度传感器和回水温度传感器电连接，收集出水温度和进水温度，用于水泵监控计算；主控制板与电动三通阀电连接，控制电动三通阀的切换。

作为上述方案的进一步说明，所述主控制板连接有键显控制器，负责显示燃气采暖热水炉的运行信息、声光报警和执行按键操作。

进一步地，所述出水口与出水管之间连接有机械温控器。

一种板换式燃气采暖热水炉的水路控制方法，其特征在于，它是通过设置两路水泵控制电路，分别连接控制相互串联的两水泵，使两水泵启停相互独立；并在热交换器的出水口设置出水温度传感器、回水口设置回水温度传感器，采集出水温度和回水温度用于水泵监测计算；

供卫浴水状态时，电动三通阀切换后使得出水管与板式换热器处于截断状态，与供暖出水接头处于连通状态；由热交换器-出水管-电动三通阀-板式换热器-三通阀-第二水泵-回水管形成内循环通路；主控制板控制第二水泵开启，第一水泵关闭；

供暖或防冻状态时，电动三通阀切换后使得出水管与板式换热器处于连通状态，与供暖出水接头处于截断状态；由热交换器-出水管-电动三通阀-供暖出水接头-用户家取暖末端-供暖回水接头-第一水泵-三通阀-第二水泵-回水管形成外循环通路；主控制板控制第一水泵和第二水泵同时开启。

进一步地，所述水泵监测的具体步骤为：

a、主控制板判定有供暖需求时，切换至内循环，同时关闭第一水泵和第二水泵；

b、热水炉点火、产生火焰，切换最小负荷状态，开始计时，经过t1时段完成储热；

c、开启第二水泵，主控制器通过出水温度传感器检测热水炉出水温度，计算开启第二水泵后的t1时段内出水温度最大值和最小值的差值δT2；

d、关闭第二水泵，切换至外循环，开启第一水泵，主控制器通过回水温度传感器检测热水炉回水温度，计算开启第一水泵后的t1时段内回水温度最大值和最小值的差值δT1；

e、若δT1≥2且δT2≥2，则判定第一水泵正常，第二水泵正常，执行步骤f；若δT1＜2且δT2≥2，则判定第一水泵异常，第二水泵正常，执行步骤g；若δT1≥2且δT2＜2，则判定第一水泵正常，第二水泵异常，执行步骤h；若δT1＜2且δT2＜2，则第一水泵和第二水泵均异常，执行步骤i；

f、开启第二水泵，转为正常供暖，结束；

g、开启第二水泵，关闭第一水泵，键显控制器声光报警，显示第一水泵故障，结束；

h、键显控制器声光报警，显示第二水泵故障，结束；

i、关闭燃气阀，关闭第一水泵，键显控制器声光报警，显示双水泵故障，锁定，结束。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明采用双水泵启停相互独立，灵活控制，互不干涉，延长水泵有效使用寿命，且节能；可有效监测水泵运行状态，当水泵出现问题时，及时报错，提醒用户报修处理；减少内循环水路的阻力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明：1、热交换器，2、机械温控器，3、出水温度传感器，4、出水管，5、电动三通阀，6、板式换热器，7、供暖出水接头，8、供暖回水接头，9、三通阀，10、第一水泵，11、第二水泵，12、回水管13、回水温度传感器。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。

如图1所示，本发明是一种板换式燃气采暖热水炉的水路系统，燃气采暖热水炉本体内设有热交换器1，热交换器1的两侧分别有出水口和回水口，热交换器1内的水流与高温烟气通过热交换器1进行热量传导。热交换器1的出水口与出水管4连通，在出水管4连接至热交换器1出水口的一端依次安装机械温控器2和出水温度传感器3，出水管4的另一端连接电动三通阀5；电动三通阀5的另外两个接口分别连接板式换热器6的接口61和供暖出水接头7，电动三通阀5执行水流通路的切换，在其切换完成后，出水管4只能与板式换热器6和供暖出水接头7其一连通。热交换器1的回水口与回水管12连通，在回水管12连接至热交换器1回水口的一端安装回水温度传感器13，回水管12的另一端通过第二水泵11与三通阀9相连；三通阀的另外两个接口分别连接板式换热器6的接口62和通过第一水泵10连接供暖回水接头8。板式换热器6设有接口61、接口62、接口63和接口64，其中接口61和接口62相通，接口63和接口64相通，接口63和接口64连接卫浴水管路。

燃气采暖热水炉本体内还设有主控制板和键显控制器，主控制板设有两路水泵控制电路，分别与第一水泵10和第二水泵11电连接，两路水泵控制电路相互独立，分别控制水泵的启停。主控制板还分别与出水温度传感器3和回水温度传感器13电连接，收集出水温度和进水温度，用于水泵监控计算。主控制板还与电动三通阀5电连接，控制电动三通阀5的切换。键显控制板与主控制板电连接，负责显示燃气采暖热水炉的运行信息、声光报警和执行按键操作。

供卫浴水状态时，电动三通阀5切换后使得出水管4与板式换热器6处于截断状态，与供暖出水接头7处于连通状态；主控制器控制第二水泵11开启，第一水泵10关闭。由热交换器1-出水管4-电动三通阀5-板式换热器6-三通阀9-第二水泵11-回水管12成循环通路，称为内循环。

供暖或防冻状态时，电动三通阀5切换后使得出水管4与板式换热器6处于连通状态，与供暖出水接头7处于截断状态；主控制板控制第一水泵10和第二水泵11同时开启。由热交换器1-出水管4-电动三通阀5-供暖出水接头7-用户家取暖末端-供暖回水接头8-第一水泵10-三通阀9-第二水泵11-回水管12形成循环通路，称为外循环。

本发明还提供一种水泵监测方法：单独启动水泵时，通过检测热水炉供暖出水温度和回水温度的变化，判定内循环系统是否有水流，以此判断水泵是否卡滞或损坏。具体步骤为：

1、主控制板判定有供暖需求时，切换至内循环，同时关闭第一水泵10和第二水泵11；

2、热水炉点火、产生火焰，切换最小负荷状态，开始计时，经过t1时段完成储热；

3、开启第二水泵11，主控制器通过出水温度传感器检测热水炉出水温度，计算开启第二水泵11后的t1时段内出水温度最大值和最小值的差值δT2；

4、关闭第二水泵11，切换至外循环，开启第一水泵10，主控制器通过回水温度传感器检测热水炉回水温度，计算开启第一水泵10后的t1时段内回水温度最大值和最小值的差值δT1；

5、若δT1≥2且δT2≥2，则判定第一水泵10正常，第二水泵11正常，执行步骤6)；若δT1＜2且δT2≥2，则判定第一水泵10异常，第二水泵11正常，执行步骤7)；若δT1≥2且δT2＜2，则判定第一水泵10正常，第二水泵11异常，执行步骤8)；若δT1＜2且δT2＜2，则第一水泵10和第二水泵11均异常，执行步骤9)；

6、开启第二水泵11，转为正常供暖，结束。

7、开启第二水泵11，关闭第一水泵10，键显控制器声光报警，显示第一水泵故障，结束。

8、键显控制器声光报警，显示第二水泵故障，结束。

9、关闭燃气阀，关闭第一水泵10，键显控制器声光报警，显示双水泵故障，锁定，结束。

其中，时段t1的选取由热水炉最小功率及主换热器的材质、重量及水容量计算所得，在热水炉出厂测试时在键显控制板上设定。

本发明与现有技术相比，1、两个水泵串联，设置在热交换器回水口侧，两水泵间设有三通，连接至板式换热器；在卫浴模式启动单泵时，未启动的水泵不会成为系统循环阻力。2、燃气采暖热水炉的主控制板设有两路水泵控制电路，与两水泵一一对应电连接，使两水泵启停相互独立。3、在(靠近)热交换器的出水口处设有出水温度传感器，在(靠近)其回水口设有回水温度传感器，采集出水温度和回水温度用于水泵监测计算。4、两个水泵串联，设置在热交换器回水口侧，降低了水泵工作时的温度，减缓水泵的老化。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (5)

1.一种板换式燃气采暖热水炉的水路系统，其特征在于，它包括热交换器、板式换热器、主控制板、与热交换器连接的出水管和回水管，热交换器的两侧分别有出水口和回水口，出水口连接出水管，回水口连接回水管，回水管的另一端连接有相互串联的第一水泵、三通阀和第二水泵，回水管通过第二水泵与三通阀相连，三通阀的另外两个接口分别连接板式换热器的接口一和通过第一水泵连接供暖回水接头；

主控制板设有相互独立的水泵控制电路一和水泵控制电路二，水泵控制电路一连接控制第一水泵，水泵控制电路二连接控制第二水泵，热交换器的出水管设置有出水温度传感器和电动三通阀，电动三通阀的另外两个接口分别连接板式换热器的接口二和连接有供暖出水接头；

主控制板分别与出水温度传感器和回水温度传感器电连接，收集出水温度和进水温度，用于水泵监控计算；主控制板与电动三通阀电连接，控制电动三通阀的切换。

2.根据权利要求1所述的板换式燃气采暖热水炉的水路系统，其特征在于，所述主控制板连接有键显控制器，负责显示燃气采暖热水炉的运行信息、声光报警和执行按键操作。

3.根据权利要求1所述的板换式燃气采暖热水炉的水路系统，其特征在于，所述出水口与出水管之间连接有机械温控器。

4.一种与权利要求1-3任意一项所述的板换式燃气采暖热水炉的水路系统对应的板换式燃气采暖热水炉的水路控制方法，其特征在于，它是通过设置两路水泵控制电路，分别连接控制相互串联的两水泵，使两水泵启停相互独立；并在热交换器的出水口设置出水温度传感器、回水口设置回水温度传感器，采集出水温度和回水温度用于水泵监测计算；

供卫浴水状态时，电动三通阀切换后使得出水管与板式换热器处于截断状态，与供暖出水接头处于连通状态；由热交换器-出水管-电动三通阀-板式换热器-三通阀-第二水泵-回水管形成内循环通路；

供暖或防冻状态时，电动三通阀切换后使得出水管与板式换热器处于连通状态，与供暖出水接头处于截断状态；由热交换器-出水管-电动三通阀-供暖出水接头-用户家取暖末端-供暖回水接头-第一水泵-三通阀-第二水泵-回水管形成外循环通路。

5.根据权利要求4所述的板换式燃气采暖热水炉的水路控制方法，其特征在于，所述水泵监测的具体步骤为：

a、主控制板判定有供暖需求时，切换至内循环，同时关闭第一水泵和第二水泵；

b、热水炉点火、产生火焰，切换最小负荷状态，开始计时，经过t1时段完成储热；

c、开启第二水泵，主控制器通过出水温度传感器检测热水炉出水温度，计算开启第二水泵后的t1时段内出水温度最大值和最小值的差值δT2；

d、关闭第二水泵，切换至外循环，开启第一水泵，主控制器通过回水温度传感器检测热水炉回水温度，计算开启第一水泵后的t1时段内回水温度最大值和最小值的差值δT1；

e、若δT1≥2且δT2≥2，则判定第一水泵正常，第二水泵正常，执行步骤f；若δT1＜2且δT2≥2，则判定第一水泵异常，第二水泵正常，执行步骤g；若δT1≥2且δT2＜2，则判定第一水泵正常，第二水泵异常，执行步骤h；若δT1＜2且δT2＜2，则第一水泵和第二水泵均异常，执行步骤i；

f、开启第二水泵，转为正常供暖，结束；

g、开启第二水泵，关闭第一水泵，键显控制器声光报警，显示第一水泵故障，结束；

h、键显控制器声光报警，显示第二水泵故障，结束；

i、关闭燃气阀，关闭第一水泵，键显控制器声光报警，显示双水泵故障，锁定，结束。

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