CN114576862A - 燃气壁挂炉的控制方法、控制装置及燃气壁挂炉 - Google Patents

燃气壁挂炉的控制方法、控制装置及燃气壁挂炉 Download PDF

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CN114576862A CN202210349215.9A CN202210349215A CN114576862A CN 114576862 A CN114576862 A CN 114576862A CN 202210349215 A CN202210349215 A CN 202210349215A CN 114576862 A CN114576862 A CN 114576862A
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秦刚
崔强
张陈诗
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Abstract

本发明公开了一种燃气壁挂炉的控制方法、控制装置及燃气壁挂炉，燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，风机用于将空气吸入燃气壁挂炉内；控制方法包括：获取热交换器的进水温度和比例阀的电流；根据进水温度和电流判定热交换器的运行模式，其中运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；根据判定的热交换器的运行模式控制风机的风速，以避免热交换器内产生冷凝水。通过对热交换器的运行模式进行判定，并根据该判定的运行模式来控制风机的转速，从而使得无需增加任何硬件设备的基础上，在保证燃烧效率的同时，避免热交换器表面以及集气罩上产生冷凝水，进而提高了燃气壁挂炉的寿命。

Description

燃气壁挂炉的控制方法、控制装置及燃气壁挂炉
技术领域
本发明涉及燃气壁挂炉领域，特别涉及一种燃气壁挂炉的控制方法、燃气壁挂炉的控制装置及燃气壁挂炉。
背景技术
燃气壁挂炉产品大多采用定速风机，并且在采暖燃烧时不进行分段，需要所有的火排同时进行燃烧，而仅通过调整比例阀的开度来调节进气量，从而调整负荷。但是在小负荷时，过剩空气多，则换热效率低。目前已有厂家尝试使用变频风机，根据负荷大小及燃气进气量适配进气量，以获取更高效率。然而，虽然采用变频风机可以在小负荷时减少风量，提高效率，但风量减少烟气中水蒸气含量增加，烟气露点增加，更容易产生冷凝水。并且采暖燃烧不分段导致最小负荷受限，负荷比(最小:最大)最多大约做到1:3，难以继续下降。因此如果采用分段燃烧进一步降低最小负荷，烟气温度较低，可能会产生更多冷凝水。在热交换器表面和集气罩上产生冷凝水，造成热交换腐蚀，影响排烟，严重时冷凝水滴落到反馈针上会造成熄火，滴落到电器件内部会造成短路等现象，从而影响机器寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在小燃烧负荷的工作状态下产生冷凝水的缺陷，提供一种燃气壁挂炉的控制方法、控制装置及燃气壁挂炉。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种燃气壁挂炉的控制方法，所述燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，所述风机用于将空气吸入所述燃气壁挂炉内；所述控制方法包括：
获取所述热交换器的进水温度和所述比例阀的电流；
根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；
根据判定的所述热交换器的运行模式控制所述风机的风速，以避免所述热交换器内产生冷凝水。
在本发明中，通过热交换器的进水温度和比例阀的电流，可以对热交换器的运行模式进行判定，并根据该判定的运行模式来控制风机的转速，从而使得无需增加任何硬件设备的基础上，就能通过调节风机转速来达到平衡冷凝水问题和效率的目的：即在保证燃烧效率的同时，避免热交换器表面以及集气罩上产生冷凝水，从而也就避免了燃气壁挂炉各零部件的腐蚀，进而提高了燃气壁挂炉的寿命。
较佳地，所述根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式，包括：
判断所述进水温度是否满足预定温度条件；
当所述进水温度满足所述预定温度条件时，判断所述电流是否满足预定电流条件；
当所述电流满足所述预定电流条件时，判定所述热交换器的运行模式为所述第二模式。
在本发明中，先判断进水温度是否满足预定温度条件，只有在进水温度满足预定温度条件的情况下，才会进一步判断电流是否满足预定电流条件，也就是说，在进水温度不满足预定温度条件的情况下，就无需对电流进行判断，从而简化了判断的工作流程。
较佳地，所述根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式，还包括：
当所述进水温度不满足所述预定温度条件，或所述电流不满足所述预定电流条件时，判定所述热交换器的运行模式为所述第一模式。
较佳地，所述根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式包括：
判断所述进水温度是否满足预定温度条件，同时判断所述电流是否满足预定电流条件；
当所述进水温度满足所述预定温度条件且所述电流满足所述预定电流条件时，判定所述热交换器的运行模式为所述第二模式；
当所述进水温度不满足所述预定温度条件，或所述电流不满足所述预定电流条件时，所述热交换器的运行模式为所述第一模式。
在本发明中，对进水温度是否满足预定温度条件以及电流是否满足预定电流条件同时进行判断，从而提高了判断的效率。
较佳地，所述预定温度条件为所述进水温度小于等于预设温度；所述预定电流条件为所述电流小于等于预设电流。
较佳地，所述预设温度大于等于40℃。
较佳地，所述根据判定的所述热交换器的运行模式控制所述风机的风速，以避免所述热交换器内产生冷凝水包括：
当所述热交换器处于所述第一模式时，控制所述风机处于第一转速；
当所述热交换器处于所述第二模式时，控制所述风机处于第二转速，其中，所述第二转速的大小大于所述第一转速的大小。
当热交换器处于不易产生冷凝水的第一模式时，即进水温度较高或负荷较大时，风机处于第一转速，机器高效率运行；当热交换器处于即将产生冷凝水的第二模式时，即热交换器进水温度较低且当前负荷较小时，风机处于第二转速，其中第二转速大于第一转速。通过增加风机转速，从而增加了进入燃气壁挂炉内部的风量，进而提高了烟温，从而减少或避免冷凝水的产生。
较佳地，所述第二转速为在所述第一转速的基础上增加10％～20％的转速。
本发明中，第二转速为在第一转速的基础上增加10％～20％的转速，一方面，该第二转速适配于当前状态下的燃烧载荷，另一方面还增加了进入燃气壁挂炉内部的风量，有效避免了冷凝水的产生。
较佳地，所述方法还包括：
当所述进水温度不满足预定温度条件时，判断所述热交换器是否满足停止燃烧条件；
当所述热交换器满足所述停止燃烧条件时，控制所述热交换器停止燃烧；
当所述热交换器不满足所述停止燃烧条件时，所述热交换器继续燃烧，并根据所述进水温度和所述电流再次判定所述热交换器的运行模式。
较佳地，所述方法还包括：
当所述电流不满足所述预定电流条件，所述热交换器继续燃烧，并根据所述进水温度和所述电流再次判定所述热交换器的运行模式。
一种燃气壁挂炉的控制装置，其中所述燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，所述风机用于将空气吸入所述燃气壁挂炉内，其特征在于，所述控制装置包括：
数据获取模块，所述数据获取模块用于获取所述热交换器的进水温度和所述比例阀的电流；
数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；
控制模块，所述控制模块用于根据判定的所述热交换器的运行模式控制所述风机的风速，以避免所述热交换器内产生冷凝水。
一种燃气壁挂炉，所述燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，其中所述风机用于将空气吸入所述燃气壁挂炉内，所述燃气壁挂炉还包括如上所述的燃气壁挂炉的控制装置。
较佳地，所述燃气壁挂炉还包括分段阀，所述分段阀用于控制燃烧的火排数量，当所述分段阀开启时，所述比例阀电流减小；和/或
所述风机布置在所述热交换器的上方或下方。
本发明中，通过设置分段阀，控制进行燃烧的火排数量，使得燃气壁挂炉实现分段燃烧，达到洗浴和采暖分段燃烧的目的,从而可降低采暖最小负荷，提高壁挂炉供暖的舒适性。风机可布置在换热器的下部或上部，进行鼓风或吸风，为燃烧提供空气。
本发明的积极进步效果在于：通过热交换器的进水温度和比例阀的电流，可以对热交换器的运行模式进行判定，并根据该判定的运行模式来控制风机的转速，从而使得无需增加任何硬件设备的基础上，就能通过风机转速来避免热交换器表面以及集气罩上产生冷凝水，从而也就避免了燃气壁挂炉各零部件的腐蚀，进而提高了燃气壁挂炉的寿命，从而同时实现平衡冷凝水和提高燃烧效率的目的。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种燃气壁挂炉的控制方法。
图2为本发明实施例1提供的另一种燃气壁挂炉的控制方法。
图3为本发明实施例1的燃气壁挂炉的控制方法的流程图。
图4为本发明实施例2的燃气壁挂炉的控制装置。
图5为本发明实施例3的燃气壁挂炉的示意图。
附图标记说明：
燃气壁挂炉10
热交换器20
比例阀30
风机40
分段阀50
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
实施例1是一种燃气壁挂炉10的控制方法，如图5所示，该燃气壁挂炉10包括热交换器20、比例阀30和风机40，风机40用于将空气吸入燃气壁挂炉10内；如图1所示，该控制方法可以包括以下步骤：
S110：获取热交换器20的进水温度和比例阀30的电流；
S120：根据进水温度和电流判定热交换器20的运行模式，其中运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；
S130：根据判定的热交换器20的运行模式控制风机40的风速，以避免热交换器20内产生冷凝水。
燃气壁挂炉10内部都设置有风机40，该风机40一般为直流变频风机40，风机40将空气吸入或鼓入燃气壁挂炉10内，从而给壁挂炉提供燃烧所需氧气，并排除燃烧后的烟气。在本实施例中，通过热交换器20的进水温度和比例阀30的电流，可以对热交换器20的运行模式进行判定，并根据该判定的运行模式来控制风机40的转速，从而使得无需增加任何硬件设备的基础上，就能通过调整风机40转速来避免热交换器20表面以及集气罩上产生冷凝水，从而也就避免了燃气壁挂炉10各零部件的腐蚀，进而提高了燃气壁挂炉10的寿命，从而同时实现平衡冷凝水和提高燃烧效率的目的。
作为一种优选的实施方式，如图2所示，步骤S120：根据进水温度和电流判定热交换器20的运行模式，其中运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式，包括：
S121:判断进水温度是否满足预定温度条件；
S122:当进水温度满足预定温度条件时，判断电流是否满足预定电流条件；
S123:当电流满足预定电流条件时，判定热交换器20的运行模式为第二模式。
在本实施方式中，先判断进水温度是否满足预定温度条件，只有在进水温度满足预定温度条件的情况下，才会进一步判断电流是否满足预定电流条件，也就是说，在进水温度不满足预定温度条件的情况下，就无需对电流进行判断，从而简化了判断的工作流程。
在本实施方式中，步骤S120:根据进水温度和电流判定热交换器20的运行模式，其中运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式，还包括：
S124:当进水温度不满足预定温度条件，或电流不满足预定电流条件时，判定热交换器20的运行模式为第一模式。
在本实施方式中，当进水温度不满足预定温度条件，或电流不满足预定电流条件时，或进水温度不满足预定温度条件切电流不满足预定电流条件时，热交换器20的运行模式为第一模式。
作为第二种优选的实施方式，步骤S120:根据进水温度和电流判定热交换器20的运行模式，其中运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式包括：
S1201:判断进水温度是否满足预定温度条件，同时判断电流是否满足预定电流条件；
S1202:当进水温度满足预定温度条件且电流满足预定电流条件时，判定热交换器20的运行模式为第二模式；
S1203:当进水温度不满足预定温度条件，或电流不满足预定电流条件时，热交换器20的运行模式为第一模式。
在本实施方式中，对进水温度是否满足预定温度条件以及电流是否满足预定电流条件同时进行判断，从而缩短了判断的时间，提高了判断的效率。
作为一种优选的实施方式，预定温度条件为进水温度小于等于预设温度T0；预定电流条件为电流小于等于预设电流I0。
在非冷凝式壁挂炉在燃烧过程中会产生高温烟气和高温的水蒸气，其中冷凝水的产生机理如下：
(1)当烟气温度>壁面温度>烟气中水蒸气露点时，冷凝水不会产生，即热交换器20的工作模式为第一模式；
(2)当烟气温度>烟气中水蒸气露点>壁面温度时，会产生一定的冷凝水，即热交换器20的工作模式为第二模式；
(3)当烟气中水蒸气露点>烟气温度>壁面温度时，会出现大量冷凝水，即热交换器20的工作模式为第三模式。
其中，壁面温度为热交换器20的换热管的壁面温度，该壁面温度约等于热交换器20的进水温度。而烟气中水蒸气露点是在一定的压力下，烟气中所含水蒸气开始冷凝时的温度，水蒸气的露点随烟气中水蒸气含量的高低而变化，因此，可以通过改变进入热水器内部的空气量的大小来改变烟气水蒸气的露点：当进入热水器内部的空气量增加时，烟气温度升高，烟气中水蒸气的露点降低；当进入热水器内部的空气量减少时，烟气温度降低，烟气中水蒸气的露点增高。
对于地暖采暖，壁挂炉热交换器20进水温度在50℃以下。因此在这种情况下，当进水温度比较低且燃烧负荷较小时，进水温度比较低意味着换热管壁面和集气罩壁面温度较低，同时燃烧负荷较小时则风机40的转速较低，此时进入热水器的空气量较少，此时烟气温度降低而烟气中水蒸气的露点增高，因此容易出现烟气中水蒸气露点>壁面温度，即情形(2)的情况，此时热交换器20为易产生冷凝水的第二模式。
在燃气壁挂炉10中，燃烧负荷越小，比例阀30电流则越低。因此，可以通过检测进水温度和比例阀30的电流来确定热交换器20的工作模式：即当进水温度小于等于预设温度T0且比例阀30电流小于等于预设电流I0时，热交换器20为易产生冷凝水的第二状态；在其他情况下，则热交换器20为不易产生冷凝水的第一状态。
在本实施例中，预设温度T0大于等于40℃。
作为一种优选的实施方式，根据判定的热交换器20的运行模式控制风机40的风速，以避免热交换器20内产生冷凝水包括：
当热交换器20处于第一模式时，控制风机40处于第一转速；
当热交换器20处于第二模式时，控制风机40处于第二转速，其中，第二转速的大小大于第一转速的大小。
在燃气壁挂炉10中，风机40的风量变化与转速比的一次方呈正比。当热交换器20处于不易产生冷凝水的第一模式时，即进水温度较高，或负荷较大时，风机40处于第一转速，机器高效率运行；当热交换器20处于即将产生冷凝水的第二模式时，即热交换器20进水温度较低且当前负荷较小时，风机40处于第二转速，其中第二转速大于第一转速，即通过增加风机40转速，从而增加了进入燃气壁挂炉10内部的风量，进而提高了烟温，从而减少或避免冷凝水的产生。
在采用可调风速的风机40时，风机40的空气系数α取为1.6～2，其中空气系数越小，烟气露点越高。当α＝2时，烟气露点约有45℃，而壁挂炉热交换器20在地暖采暖的情况下的进水温度在50℃。此时，烟气温度>壁面温度(50℃)>烟气中水蒸气露点(45℃)，即热交换器20的工作模式为第一模式，从而避免了冷凝水的产生。
在本实施例中，第二转速为在第一转速的基础上增加10％～20％的转速。第二转速为在第一转速的基础上增加10％～20％的转速，一方面，该第二转速适配于当前状态下的燃烧载荷，使得燃烧效率较高，另一方面还增加了进入燃气壁挂炉10内部的风量，有效避免了冷凝水的产生。
作为一种优选的实施方式，如图3所示，上述控制方法方法还可以包括以下步骤：
S210:当进水温度不满足预定温度条件时，判断热交换器20是否满足停止燃烧条件；
S220:当热交换器20满足停止燃烧条件时，控制热交换器20停止燃烧；
S230:当热交换器20不满足停止燃烧条件时，热交换器20继续燃烧，并根据进水温度和电流再次判定热交换器20的运行模式。
作为一种优选的实施方式，如图3所示，上述控制方法方法还可以包括以下步骤：
S310:当电流不满足预定电流条件，热交换器20继续燃烧，并根据进水温度和电流再次判定热交换器20的运行模式。
实施例2
实施例2一种燃气壁挂炉的控制装置。
一种燃气壁挂炉的控制装置，其中如图5所示，燃气壁挂炉10包括热交换器20、比例阀30和风机40，风机40用于将空气吸入燃气壁挂炉10内，其特征在于，如图4所示，该控制装置100包括：
数据获取模块110，数据获取模块用于获取热交换器20的进水温度和比例阀30的电流；
数据处理模块120，数据处理模块用于根据进水温度和电流判定热交换器20的运行模式，其中运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；
控制模块130，控制模块用于根据判定的热交换器20的运行模式控制风机40的风速，以避免热交换器20内产生冷凝水。
实施例3
实施例3是一种燃气壁挂炉10，如图5所示，该燃气壁挂炉10包括热交换器20、比例阀30和风机40，其中风机40用于将空气吸入燃气壁挂炉10内，燃气壁挂炉10还包括如上的燃气壁挂炉10的控制装置。
作为一种优选的实施方式，燃气壁挂炉10还包括分段阀50，分段阀50用于控制燃烧的火排数量，当分段阀50开启时，比例阀30电流减小。
本实施例中，通过设置分段阀50，控制进行燃烧的火排数量，使得燃气壁挂炉10实现分段燃烧，达到洗浴和采暖分段燃烧的目的,从而可降低采暖最小负荷，提高壁挂炉供暖的舒适性。风机40可布置在换热器的下部或上部，进行鼓风或吸风，为燃烧提供空气。
作为一种优选的实施方式，风机40布置在热交换器20的上方或下方。
将风机40布置在热交换器20的上方或下方，从而可以将空气吸入或鼓入燃气壁挂炉10内，从而给壁挂炉提供燃烧所需氧气，并排除燃烧后的烟气。
实施例4
实施例4是一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行实施例1中的燃气壁挂炉10的控制方法的处理方法。
实施例5
实施例5是一种一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实施例1中的燃气壁挂炉10的控制方法的处理方法。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，所述风机用于将空气吸入所述燃气壁挂炉内；所述控制方法包括：
获取所述热交换器的进水温度和所述比例阀的电流；
根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；
根据判定的所述热交换器的运行模式控制所述风机的风速，以避免所述热交换器内产生冷凝水。
2.如权利要求1所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，
所述根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式，包括：
判断所述进水温度是否满足预定温度条件；
当所述进水温度满足所述预定温度条件时，判断所述电流是否满足预定电流条件；
当所述电流满足所述预定电流条件时，判定所述热交换器的运行模式为所述第二模式。
3.如权利要求2所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，
所述根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式，还包括：
当所述进水温度不满足所述预定温度条件，或所述电流不满足所述预定电流条件时，判定所述热交换器的运行模式为所述第一模式。
4.如权利要求1所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，
所述根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式包括：
判断所述进水温度是否满足预定温度条件，同时判断所述电流是否满足预定电流条件；
当所述进水温度满足所述预定温度条件且所述电流满足所述预定电流条件时，判定所述热交换器的运行模式为所述第二模式；
当所述进水温度不满足所述预定温度条件，或所述电流不满足所述预定电流条件时，所述热交换器的运行模式为所述第一模式。
5.如权利要求2-4中任一项所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，
所述预定温度条件为所述进水温度小于等于预设温度；所述预定电流条件为所述电流小于等于预设电流。
6.如权利要求4所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述预设温度大于等于40℃。
7.如权利要求1所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述根据判定的所述热交换器的运行模式控制所述风机的风速，以避免所述热交换器内产生冷凝水包括：
当所述热交换器处于所述第一模式时，控制所述风机处于第一转速；
当所述热交换器处于所述第二模式时，控制所述风机处于第二转速，其中，所述第二转速的大小大于所述第一转速的大小。
8.如权利要求7所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述第二转速为在所述第一转速的基础上增加10％～20％的转速。
9.如权利要求2所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述进水温度不满足预定温度条件时，判断所述热交换器是否满足停止燃烧条件；
当所述热交换器满足所述停止燃烧条件时，控制所述热交换器停止燃烧；
当所述热交换器不满足所述停止燃烧条件时，所述热交换器继续燃烧，并根据所述进水温度和所述电流再次判定所述热交换器的运行模式。
10.如权利要求2所述的燃气壁挂炉的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电流不满足所述预定电流条件，所述热交换器继续燃烧，并根据所述进水温度和所述电流再次判定所述热交换器的运行模式。
11.一种燃气壁挂炉的控制装置，其中所述燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，所述风机用于将空气吸入所述燃气壁挂炉内，其特征在于，所述控制装置包括：
数据获取模块，所述数据获取模块用于获取所述热交换器的进水温度和所述比例阀的电流；
数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述进水温度和所述电流判定所述热交换器的运行模式，其中所述运行模式包括无冷凝水产生的第一模式和将要产生冷凝水的第二模式；
控制模块，所述控制模块用于根据判定的所述热交换器的运行模式控制所述风机的风速，以避免所述热交换器内产生冷凝水。
12.一种燃气壁挂炉，所述燃气壁挂炉包括热交换器、比例阀和风机，其中所述风机用于将空气吸入所述燃气壁挂炉内，其特征在于，所述燃气壁挂炉还包括如权利要求11所述的燃气壁挂炉的控制装置。
13.如权利要求11所述的燃气壁挂炉，其特征在于，所述燃气壁挂炉还包括分段阀，所述分段阀用于控制燃烧的火排数量，当所述分段阀开启时，所述比例阀电流减小；和/或
所述风机布置在所述热交换器的上方或下方。
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