家用燃氣熱水器自我診斷功能設計分析

黃卓紹

摘 要：本文通過以某生產廠家所生產的鼓風式風機燃氣熱水器為例，對家用燃氣熱水器的自我診斷功能進行簡介，并將實驗數據作為依據，對家用燃氣熱水器自我診斷功能設計進行分析，希望對提高人們生活質量有所幫助。

關鍵詞：家用燃氣熱水器;自我診斷;功能設計

一、家用燃氣熱水器部件原理及相關概念

（一）家用燃氣熱水器的部件原理

熱水器燃燒系統由以下幾部分組成：

（1）控制基板。控制基板可謂是家用燃氣熱水器的大腦，可以對各個部件進行有效的控制，燃氣熱水器的自我診斷也屬于控制基板的功能。

（2）直流變頻風機。直流變頻風機是燃氣熱水器實現燃燒功能最重要的一個部件，該部件的功能為吸收和排放空氣。詳細的說，直流變頻風機可以將空氣吸收至燃燒室，以滿足燃氣燃燒的需求，然后排出燃燒過后產生的廢氣。[1]直流變頻風機在工作過程中，不僅要獲取滿足燃燒需要的風量，同時還要產生勢能壓頭，實現對排氣系統阻力的壓制。這種直流變頻風機還具有一個特色的功能，風機與控制板之間存在連接關系，二者可以實現信號的互換，控制基板可以對風機的轉速進行合理控制，而風機在工作中，也會通過信號轉化，以電流的形式，給予控制基板反饋，控制基板可以將電流值作為依據，最終計算得到排氣低下的程度。

（3）燃氣比例閥。燃氣比例閥是控制燃氣進出、燃氣大小以及穩定燃氣壓力的核心部件。燃氣比例閥在工作中，會將控制基板反饋的電流值作為依據，從而實現對給出燃氣量的控制。

（4）燃燒器、熱交換器。燃氣和空氣會通過燃燒器進行混合，并在燃燒室中燃燒，最后由熱交換器將熱量傳輸到水中。

（5）集氣罩。吸收燃氣燃燒后產生的廢氣，并使廢氣沿著排氣管排出。

（二）相關概念

（1）基準風機轉速。所謂的基準風機轉速是指控制基板會將燃氣廢氣排放量作為計算依據，并根據計算結果，實現對變頻風機轉速的控制。

（2）自我診斷。如果燃氣熱水器在使用過程中，受到外界環境的干擾，控制基板會對這些情況進行檢測，并根據檢測結果，對各部件進行調節，如果調節過后，燃燒效果依然無法保持穩定，那么控制基板會自動關閉燃氣閥。

二、家用燃氣熱水器自我診斷功能設計分析

（一）燃氣熱水器在燃氣通路和排氣通路方面的控制

燃氣通路和排氣通路控制是燃氣熱水器自我診斷功能的重要組成部分，具體表現在以下方面：第一，燃氣熱水器可以將進水溫度和使用者設定水溫水量作為依據，對所需燃氣量進行準確的計算;第二，將燃氣量作為依據，實現對基準風機轉速的計算控制;第三，結合風機轉速，對比例閥電流進行控制，確保熱水器處于穩定運行的狀態;第四，如果燃氣熱水器在工作過程中，受到了外界因素的影響，出現了一些排氣低下的問題，燃氣熱水器就會通過自我診斷功能，對燃氣具進行調整，消除外界因素的干擾。

（二）風機補正

風機在實際應用熱水器的過程中，如果外界天氣較為惡劣，例如：雷雨、大風，則會降低熱水器的排風效果。此時，就需要燃氣熱水器自我診斷功能的實現，對熱水器進行自動調節，以此來消除外界環境的干擾。家用燃氣熱水器判斷異常的方法是對風機馬達電流值進行持續檢測，實現對出風量減少程度的判斷。并在此基礎上，運用風機補正功能，最終實現自我調節的目的。為進一步闡明風機補正的實現過程，以某燃氣熱水器試驗數據為例，對家用燃氣熱水器自我診斷功能設計進行分析。

具體事例：試驗對象為某型號的燃氣熱水器，該款熱水器總共有8個燃燒器，控制燃燒的方式為3和5分段控制。

風機轉速的基準如圖1所示。

基板會將基準風機轉速作為依據，實現比例閥電流的供給，致使熱水器進行燃燒。

由圖2可以看出基準風機轉速與比例閥電流之間屬于正向的關系，也就是說燃氣比例閥電流加大，風機轉數就會隨之增加。有助于燃氣熱水器排出燃燒廢氣。

在實際燃燒過程中，燃氣熱水器的控制面板會對風機電流進行檢測，并將檢測結果作為判斷排氣低下的依據，如果排氣低于正常風量的7%以上，燃氣熱水器的控制基板會通過自動補正功能，對風機排風量進行控制，促使其排風量與受到干擾前的排風量保持一致。在補正功能實施之后，風機工作效果依然沒有得到改善，且排放量繼續下降，則證明外界環境十分惡劣，基板應發揮預警功能，提醒使用者停止使用并檢查設備。當排氣量低于正常量20%以上時，控制基板會對燃氣閥發出關閉的指令。

（三）風機補正的注意要點

風機補正功能是通過基準風機轉速與補正系數相乘而實現的，因此，在進行功能設計時，必須要結合產品的實際情況，并輔以大量的實驗，從而對基準風機轉速和補正系數進行明確。外界環境會對風機補正造成直接的影響，因而，在設計過程中，需要提高燃氣熱水器抵御外界因素干擾的能力，只有這樣，才能保證家用燃氣熱自我診斷功能的有效實現。

三、結論

綜上所述，在家用熱水器中設計自我診斷功能，具有十分重要的意義。尤其是自我診斷功能中的風機補正尤為關鍵。究其原因，主要是在眾多家用電器之中，燃氣電熱水器較為自然和原始，對于設備安全性要求非常之高，只有賦予其自我診斷功能，才能在最大限度上提高設備運行的安全性，從而確保使用者的人身安全。

參考文獻：

[1]施映紅，孫娟.燃氣熱水器抗風測試系統的開發[J].上海煤氣，2018（06）：36-39.