儲水式燃氣采暖熱水爐水溫逐步逼近控制

麥永德

（廣東萬和新電氣股份有限公司 廣東佛山 528305）

1 引言

隨著人們生活水平的不斷提高和人們對生活質量要求的提高，燃氣采暖熱水爐正逐步進入普通的工薪階層家庭甚至廣大的農村家庭。而儲水式燃氣采暖熱水爐，則因其具備有一個儲水罐，儲存一定量的熱水，讓人們隨時都能用上舒適、愜意的生活熱水，給生活節奏加快的人們提供了更大的便利。在現有技術中，此種采暖熱水爐的功率相對較大，且采取連續加熱的方式對儲水罐中的水進行加熱，流出的熱水溫度往往偏離設定的水溫。尤其是當用戶要求的水溫較低時，即使以最小的負荷對儲水罐內的水進行加熱，從儲水罐流出的熱水溫度也會高于用戶要求的水溫，無法滿足用戶的需求。為此，我們需要提供一種有效的控制方法。

2 儲水式燃氣采暖熱水爐的優點

此機型的最大優點在于用戶能夠隨時有恒溫、穩定的衛生熱水使用，對于有時候只使用少量熱水的情況下，只需直接從儲水罐放出少量的水而無需啟動采暖熱水爐，避免了頻繁啟動機器，從而可延長采暖爐壽命。

3 儲水式燃氣采暖熱水爐結構簡圖

如圖1 所示，儲水式采暖爐為了能對儲水罐進行有效保護，一般會在衛浴水路增設一個膨脹水箱。而且，它比普通的采暖爐多配備了一個儲水罐。

4 儲水式燃氣采暖熱水爐水溫控制流程圖

儲水式燃氣采暖熱水爐水溫控制流程圖如圖2所示，此燃氣采暖熱水爐的控制步驟大概如下：

a.開始，然后進入b；

b.判斷是否需要淋浴，如果是則進入c，如果否則進入d；

c.啟動衛浴模式加熱，然后進入b；

d.判斷儲水罐水溫是否小于（衛浴設置溫度-2℃），如果是則進入e，否則進入k；

e.對儲水罐進行加熱，然后進入f；

f.判斷儲水罐水溫是否大于等于（衛浴設置溫度-2℃），如果是則進入h，如果否則進入g；

圖1 儲水式燃氣采暖熱水爐結構簡圖

圖2 儲水式燃氣采暖熱水爐水溫控制流程圖

g.判斷儲水罐加熱運行時間是否達到設定時間，如果是則進入h，如果否則進入f；

h.判斷是否有供暖需求，如果是則進入i，如果否進入j；

i.供暖模式加熱，然后進入d；

j.三通閥接通衛浴水管路，水泵運行，進入d；

k.判斷是否有供暖請求, 如果是則進入l，如果否進入m；

l.供暖模式加熱，然后進入d；

m.待機模式，然后進入d。

衛浴模式和供暖模式的控制相對簡單，與常規采暖爐控制方法大同小異。現在主要的問題是儲水罐的加熱模式難以控制。從流程圖看到，當沒有衛浴需求時，采暖爐會對儲水罐進行優先加熱，程序判斷現時儲水罐的水溫是否小于（衛浴設置溫度-2℃）。如果是，則對儲水罐以最小功率進行加熱一段時間。加熱時間的長短是根據儲水罐的容積、最小功率、衛浴設定溫度跟加熱前儲水罐水溫的差值等參數通過數值運算所得。加熱后程序再判斷儲水罐內的水溫是否大于等于（衛浴設置溫度-2℃）。如果不是，則判斷儲水罐加熱運行時間是否達到設定時間。直到滿足以上條件，采暖爐再判斷是否有供暖請求，進行供暖或衛浴運行。

5 結束語

從圖2可以看到，采暖爐始終判斷現時儲水罐的水溫是否小于（衛浴設置溫度-2℃），如果是，則進行加熱一段時間，加熱結束后，循環水泵繼續運轉三分鐘，通過盤管對儲水罐內的水進行循環換熱。三分鐘后，采暖爐判斷儲水罐水溫是否已經大于等于（衛浴設置溫度-2℃）。如果還未達到所需的溫度，程序則又循環到初始的判斷條件，判斷現時儲水罐的水溫是否小于（衛浴設置溫度-2℃）。采暖爐通過如此循環判斷、間斷加熱的方式，將儲水罐內的水溫逐步加熱，逐步逼近用戶需求的目標溫度。

[1] 中國國家標準《家用燃氣快速熱水器》GB 25034-2010

[2] 《燃氣燃燒與應用》.中國建筑工業出版社.2000

[3] 燃氣快速熱水器設計及若干問題的討論〔J〕.重慶大學.城市煤氣

[4] 《先進PID控制，MATLAB仿真》. 電子工業出版社.劉金琨.2011.3

[5] 《單片機的C語言應用程序設計》. 北京航天航空大學出版社.馬忠梅等.2007.2