燃气热水器的控制原理

恒温容积式燃气热水器的控制原理与节能效果

孙长明

（北京航空航天大学工程训练中心）

摘要：根据恒温容积式燃气热水器的性能特点及实际技术参数，阐述了容积式热水器的使用及控制原理。最后，详细说明了热水器的温度设置与节能效果。

关键词：恒温容积式热水器节能效果

0 引言

八十年代，普通燃气热水器进入中国，解决了不少家庭洗澡难的问题，它具有造价低、体积小、安装方便、加热快等优点。但它在无暖气的地方，冬季用于家庭洗澡时，无法同时采暖，使人感到寒冷不适；其它地方大量用水时，使热水突然变小，变烫；高楼层住户常会遇到水压低，热水器不能正常工作；停水时，更是无法洗浴；燃气热水器热负荷大，工作时消耗室内大量氧气，同时排出大量有害废气，安全问题一直困扰着人们。采用全自动能燃气控制阀控制系统的恒温容积式燃气热水器，不仅解决了安全节能及环保问题,而且建立家庭热水供应系统，开拓了使用热水的全新概念。

1 结构、性能及特点

恒温容积式燃气热水器采用较大高径比（高度与直径之比）的立式结构，燃烧器在中央最底部，同时采用双层炉胆，内胆烟管内设有多组齿形热气流阻隔板，烟气出口处设气流阻隔罩，减缓燃烧烟气流速度，保证燃烧产生的热量最大程度地传导到水中；同时，全自动控制系统，可实现意外熄火保护，缺水保护，温度过热保护，保证整个系统安全运行；由于恒温容积式燃气热水器采用了上述特殊的结构、燃气燃烧及控制系统，因此在使用功能上还具有下面的特点：

●它是家庭热水供应中心，在淋浴或盆浴的同时，其他地方同样可以用热水洗衣、洗菜、洗碗等；

●它没有启动水压的要求，冷水可达哪里，热水就送到哪里，特别适合于水压低的高楼层住户；

●恒温容积式燃气热水器提前已把需要的热水储存好，即使在使用时停电、停气、停水，都能照常使用热水，解决后顾之忧；

●恒温容积式燃气热水器，热负荷合理，废气排放量低，废气中一氧化碳含量更低，安全更有保证。

2 技术参数

恒温容积式燃气热水器，可用液化石油气、天然气、城市煤气等作为燃料，具体参数如下表。

3 使用及控制原理

在确保各联接处气密性后，打开气源；然后按下并旋转控制旋钮至常明火位置，点燃常明火，同时使旋钮在几秒钟内保持在被完全按下的位置；放松旋钮并查看常明火是否点燃，如果熄灭了，则重复上述点火过程；最后按下并旋转控制旋钮至主火位置点燃主燃烧器，放松旋钮自动回到“开启”位置。转动温度选择旋钮至相应所需的水温设定位置，至此，热水器进入工作状态。

控制系统中,只有点火器须用3V直流电源(电池),其他器件都不需要外部给电。基本控制原理是一方面火（温）控制器通过测试常明火的存在，来决定燃气供气系统是否给主燃烧器供燃气；另一方面水温控制器又通过置于热水器水中的感应器自动感应水温与预设水温的关系来决定主燃烧器是否开启。因此，整个系统不受外部供电系统的影响，同时具有热电熄火自动保护功能和自动回复式超温保护功能，从而实现运行安全的可靠性。

4 设置与节能效果

燃气及温度控制系统中的主要器件多功能燃气控制器有常明火、温度、燃气类型调节三项设定，其组合一起后的合理设定，即优化设定对燃烧效果有直接的影响，最后决定节能效果。直接影响耗气量及节能效果的是环境温度及设定的热水温度，环境温度越低、设定热水温度越高，耗气量越大，节能效果越差。实验知，当环境温度低于0℃，特别是低于-10℃时，较高的热水设定温度使节能效果更差。

燃烧器的热负荷大小，对燃烧是否充分及节能效果影响很大，在满足功能的前提下，热负荷选下限较优。

5 结论

● 立式结构，受热方式独特，先进合理；

● 常压设计，全自动控制，实现“无人值守”；

● 高效燃气系统，使燃烧彻底，无污染，节约能源；

● 投资小，占地少，经济实惠。

参考文献:

[1] 《燃油、燃气锅炉》西安交通大学出版社赵钦新

[2] 《传热学》高等教育出版社杨世铭

[3] 《锅炉原理及计算》（第二版）科学出版社冯俊凯

[4] 《燃油燃气锅炉运行与管理》中国劳动出版社冯维君

容积式燃气热水器电脑控制器电脑控制技术的应用使燃气热水器实现了数字式控制。与传统的机械式燃气热水器相比，本热水器具有更完善的使用性能，同时在操作上显得更为方便和直观，对各类故障可实施有效监测。故障报警热水器内的控制器具有故障诊断的能力。当故障发生时，在数码管上显示与故障类型相对应的故障代码，使用者或维修人员可查看故障情况。在实施故障报警同时，热水器停止工作，进入故障保护状态。硅钛金内胆普田“硅钛金”内胆用瓷釉由全球最大专业釉料公司——美国FERRO公司提供。采用全自动湿喷技术将瓷釉均匀地喷涂在经脱脂、抛丸处理后的超强专用钢板上，在900℃高温下烧结，将瓷釉与钢板完全融合，使普田“硅钛金”内胆的抗腐蚀、抗沸水失重、抗疲劳、抗冲击性能指标达到世界一流水平。超太阳极保护严格按照德国DIN4753标准配置的优质阳极镁棒，比一般热水器的镁棒大60%，从而更有效地提高内胆抗腐防垢性能。温度/压力安全阀当热水器内水温过高或压力过高时，该阀会自动从其出口泄水，实现热水器过热超压第三重安全保护。平衡强制给排气采用平衡强制给排气方式，燃烧产生的烟气通过烟道排至室外，燃烧所需空气取之于室外，完全避免了室内缺氧和一氧化碳中毒，确保您的安全。同时，该机型既适合于室内安装，又适合于户外安装。首家采用封闭绝热的不锈钢燃烧室和烟气出口自动关闭装置减少各种可能的热量散失，降低燃气消耗。同时避免高温氧化腐蚀，保持燃烧室清洁，提高使用寿命。采用空气预热技术采用同轴复合不锈钢管和全封闭内置式通风结构布置，烟管外层引入的燃烧所需空层具有一定余热的烟气进行热交换，大大降低了自烟气排放损失的热量，减少对环境的污染，同时，利用余热预热空气可提高燃烧强度和燃烧温度，提高热效率，节能环保。外观结构方面，使机型结构紧凑、美观。采用绝缘、接地和漏电保护装置的三重防触电保护除采用绝缘材料隔绝和金属部件接地外，还增设内置的漏电保护装置，可更有效地预防事故的发生。水温过高的三级保护功能温度控制器通过温度传感器检测水温是否过高，高于设置温度时停止加热；燃气控制器通过温度继电器检测水温是否过高，高于限制温度时切断电源；温度/压力安全阀直接检测水温是否过高，高于限制温度和压力，排水降温减压。燃气阀自动关闭功能当发生以下异常时，燃气阀将自动关闭燃气通道；因强倒风、烟道堵塞或局部堵塞、风机故障等原因造成烟气排放不畅时；因热水器内水温过高时；在发生故障报警时；在发生意外熄火时（熄火保护）。高效保温隔热层采用50mm加厚聚氨脂发泡隔热层，使热水器具有优良的隔热保温性能，最大限度地减少损失，使热水长时间保持温度。高性能燃气阀和燃气控制器采用由意大利SIT公司制造的燃气阀和燃气控制器，有效控制燃气燃烧，燃烧效率更高。防冻功能长时间不使用时，可将温控器设置在低温状态，当水温低于5℃时，温控器可自动使水温升到5 ℃以上后自动关闭，特别适用于北方地区。