[發明專利]自適應燃氣熱水器及其系統和自動判斷氣種方法

有效

• 申請號: 201210004051.2
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102563886A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 余少言;仇明貴;馬海川;劉兵;向熹;潘桂榮
• 申請（專利權）人: 廣東萬家樂燃氣具有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 詹仲國

技術領域

本發明涉及燃氣熱水器領域，更具體地說是涉及一種強鼓型自適應燃氣熱水器系統及其自動判斷氣種的方法，以及一種強鼓型自適應燃氣熱水器的結構。

背景技術

燃氣熱水器使用的燃氣種類主要有天然氣和液化氣，天然氣主要成分是甲烷，液化氣一般是由丙烷、丙烯（統稱碳3）、丁烷、丁烯（統稱碳4）組成，天然氣熱值低于液化氣。由于熱值的差異，產生同樣的熱量，所需的氣量天然氣比液化氣多。因此，對應同樣的燃氣比例閥開度（燃氣比例閥電流值），即相同的氣量，產生的熱負荷天然氣比液化氣低，天然氣和液化氣對應燃氣比例閥電流值與熱值關系參見圖1。

目前，燃氣熱水器按風機的設置方式分強排式和強鼓式，強排式就是上抽風式熱水器，其風機一般在機器熱水器頂部受溫高，易出故障壽命短，且噪音大。強鼓式就是下鼓風式熱水器，其風機一般設置在熱水器底部，不但使供氧助燃排廢更加充分和徹底，工作時產生的噪音要比強排式熱水器小很多，而且強豉式的燃燒系統密閉，配有防倒風裝置，使用更安全，更受人們歡迎。

在強鼓式燃氣熱水器中，燃氣進入熱水器的氣量通過燃氣比例閥控制，燃氣比例閥開度由通過燃氣比例閥電流控制，在燃氣比例閥開度范圍內，天然氣和液化氣對應的熱負荷區間如圖2所示。圖中示出天然氣和液化氣的最小點火氣量值時對應的最小燃氣比例閥電流Imin和Imin’?，即確保燃氣能點燃的最小氣量對應的燃氣比例閥最小開度；以及最大燃氣比例閥電流Imax和Imax’時，即燃氣比例閥開度最大時，天然氣和液化氣在熱水器中產生的最大熱負荷。由圖可知，I—Q特性曲線（燃氣比例閥電流—負荷曲線）中天然氣和液化氣產生的熱負荷重合區間，在液化氣對應的最小燃氣比例閥電流Imin’和天然氣最大燃氣比例閥電流Imax對應的熱負荷構成的區間內。

由于天然氣和液化氣I—Q特性曲線的不同，現有的強鼓式自適應燃氣熱水器主要通過撥碼的方式進行選擇燃氣的種類，從而進入相應氣種的程序進行工作。但是，使用時，有的用戶并不清楚自己使用的是哪種燃氣，不知道該選擇哪一種燃氣，沒經驗的用戶甚至會以為熱水器出故障了；用戶就是知道燃氣種類，也要通過撥碼開關手動選擇，給用戶使用燃氣熱水器帶來不便。

發明內容

本發明的目的在于解決現有燃氣熱水器不能自動判斷燃氣種類的問題，針對性地提出一種由燃氣熱水器的控制器通過對負荷等參數的反饋處理自動識別氣種，控制器通過自動識別氣種之后，會自動切換到相應燃氣的工作狀態進行工作的自適應燃氣熱水器方案。為了使自適應燃氣熱水器在最短的時間內識別出氣種，在點火時就開始進行識別，燃氣比例閥控制電流I設定為點火電流，具體技術方案如下：

一種自適應燃氣熱水器自動判斷氣種的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、在天然氣和液化氣的燃氣比例閥電流—負荷重合區間選擇合適的燃氣比例閥點火電流I；

b、維持燃氣比例閥點火電流I，主控制器接收傳感器模塊反饋的熱水器的進水溫度、出水溫度和水流量數據，根進水溫度和出水溫度之差確定水的溫升，計算出當前實際負荷值QS；

c、主控制器將計算得到的實際負荷值QS與燃氣比例閥點火電流I對應的天然氣理論負荷值QI進行比較；

d、主控制器依前一步驟的比較結果，判斷當前燃氣是天然氣還是液化氣；

e、主控制器調用相應控制程序，調整燃氣比例閥電流和風機轉速。

作為上述方案的進一步說明，所述步驟a中，風機轉速和所選燃氣比例閥點火電流I與天然氣燃燒消耗的風量匹配。為確保熱值較低的天然氣能點燃，該氣量值不應低于天然氣的最小點火氣量，同時配以相應天然氣燃燒的風量，確保能啟動燃燒熱水器。

作為上述方案的進一步說明，所述步驟b中，進水溫度、出水溫度由溫度傳感器反饋到主控制器；水流量由水流量傳感器反饋到主控制器。

作為上述方案的進一步說明，所述步驟d中，若QS>QI，則判斷為液化氣，否則為天然氣。

作為上述方案的進一步說明，所述步驟e中，控制程序中燃氣燃燒所需的各項參數預設在主控制器中。

一種自適應燃氣熱水器系統，其特征在于，包括：

燃燒器，供燃氣和空氣在其內混合燃燒；

換熱器，將燃燒器產生的高溫煙氣與熱水器中的水進行換熱；

直流風機，為燃燒器輸送空氣；

風壓開關，控制熱水器中的點火裝置工作，由直流風機產生的風壓控制其開關兩種狀態；

傳感器模塊，采集熱水器中進水溫度、出水溫度和水流量數據；