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燃气壁挂炉生活热水忽冷忽热产生的原因及改进措施

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发表于 2018-3-8 16:21:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
1 生活热水忽冷忽热产生的原因

1.1 密集居民生活区,人们对生活用水使用的不规则性,水压忽大忽小。

1.2 水压过低、壁挂炉功率大,壁挂炉控制系统带有超温保护功能,壁挂炉就会自动保护停机,当水温降下来时,又会自动启动,频繁的开机、关机。例如:由于水压低,壁挂炉功率大,燃烧会产生一个热过冲,实际温度≥设定温度15℃,系统停止加热,当再次检测到实际温度≤设定温度-1℃时,再重新加热,由于重新加热还会有加热延时,所以就会产生忽冷忽热的现象。

1.3 如果生活热水出水口和壁挂炉距离较远,比如装在阳台处,从壁挂炉开始工作到恒定温度这段时间较长,关闭机器以后,再重新开机,开始的那一段水是热水,中间会有一段冷水,然后再出热水,这会给人忽冷忽热的错觉。

1.4 比例阀的比例调节曲线与控制器给电流比例阀进行比例调节的线性值产生偏离、水流量传感器因为叶轮的空转、打滑导致霍尔元件产生的信号源偏离原来的线性曲线,导致主控制器发出错误码的信号,都有可能出现忽冷忽热的现象。

1.5 燃气压力波动大,比例阀的稳压功能失效,有时候由于工人安装时粗心大意,燃气进气管进了一些水,如果燃气进气管连接是U形的,如图A所示,正常启动壁挂炉的时候,燃气经过燃气表进入壁挂炉,同时会推动燃气管里面的水往壁挂炉方向推进,当水达到一定高度以后,水的重力大于燃气的推力,水又会往回流,从而形成一股反作用,阻碍燃气进入壁挂炉。当水的反作用力小于燃气的推力时,燃气又会把水推向壁挂炉,水就会在U形管里面来回波动,从而使燃气压力不断波动,使燃烧火焰不稳定,生活热水忽冷忽热。

2 生活热水忽冷忽热的改进措施(长沙中央空调、热水安装咨询 www.hj0731.com 13973127998)

2.1 水压忽大忽小,是由于居民区用水不规则造成的。现在壁挂炉的水路阀体卫浴进水处都增加了稳压装置或者限流环,但是稳压效果都不理想,水压力从0.1MPa到0.3MPa波动时,水流量变化大于50%,这跟传统热水器水气联动阀要求的小于15%的变动值相差甚远。一般的解决方法是在壁挂炉进水管加装一个稳压阀来稳定水压或者加装一个限流阀来限制水的流量。最理想的解决方案是给壁挂炉增加一个水比例调节阀。水比例调节阀控制系统是一个闭环系统,根据用户要求的目标温度,反馈信号给主控制器,主控制器给燃气比例阀、水比例阀发出信号调节燃气、水的流量,最终达到目标温度。由于水比例阀的水曲线调节是连续的,通过电机调节步距,只要步距足够小,它就会找到所要的点,线性控制水的流量,使水流量稳定在要求的范围内。

2.2 壁挂炉的水压过低、壁挂炉的最小功率过大,特别是在夏天,进水温度很高,例如:进水温度30℃,用户要求出水温度36℃,如果水压过低,壁挂炉卫浴系统就很容易过热,过热保护功能启动,壁挂炉停止工作,当出水温度低于设定温度时,壁挂炉重新启动,这样水就会忽冷忽热。例如:壁挂炉的额定输入功率是28kW,现在一般的壁挂炉最小功率大概是最大额定输入功率的35%~45%范围内,部分壁挂炉由于燃烧工况差,最小功率达到最大额定输入功率的50%。如果最小功率按40%最大额定输入功率计算,即11.2kW,按照国家标准GB25034-2010测试要求:进水水压0.1MPa,温升25℃时,11.2kW壁挂炉卫浴出水量为5.6L/min,温升30℃时,11.2kW壁挂炉卫浴出水量为4.7L/min。如果想温度从30℃升到36℃,这时壁挂炉的水压力要求达到18L/min以上,但是在低水压地区,是达不到这个水压力的。如果水压力只有5.6L/min时,壁挂炉以最小功率燃烧,温升是25℃,即壁挂炉的出水温度是30+25=55℃,55-36=19℃,一般电控都会有一个过热保护,当淋浴工作状态检测到实际温度=设定温度15℃,系统停止加热,当再次检测到实际温度≤设定温度-1℃时,重新启动加热。这样机器就会频繁启动,水温忽冷忽热。只有通过增加水压力,减小壁挂炉的最小功率才能解决这个问题。具体方案如下:
2.2.1 增加水压力的方法:
a) 连接自来水管弯路太多会造成水压力降低,应重新走水管,或更换较粗的自来水管来解决;
b) 进水阀门、进水过滤网、出水花洒有杂物堵会影响水压力,应及时清理杂物;
c) 进水连接管是编织软管,而且管路偏长会造成水压力降低,建议更换不锈钢的波纹管,安装时尽量减小波纹管的长度,这样,管子的内径会大很多,流量也就大很多了;
d) 如果是因为水压低,造成水压力少,针对集中型楼房,可以要求物业公司或者自来水公司进行自来水压力调节;
e) 对于单家独户,可以在壁挂炉卫浴进水处增加一个增压泵或者在房顶安装一个储水罐,储存一定的水量以后再供给壁挂炉使用。

2.2.2减小壁挂炉最小燃烧功率的方法:
a) 改善燃烧工况,减小壁挂炉最小燃烧功率;
b) 壁挂炉采用分段燃烧技术,通过更改燃烧器的结构,把壁挂炉燃烧分成三段,例如:28kW壁挂炉,共13排火,可以做成第一段5排燃烧,第二段8排燃烧,第三段13排燃烧。这样最小功率就可以做到最大额定输入的15%以内。采用分段燃烧技术,要注意两个问题:

(一)当以第一段5排火燃烧时,如果最小燃气二次压力参数设置太小,有可能因为空气与燃气比例不匹配,火焰熄灭。最好的解决方法是:采用壁挂炉风机变速、风机变频技术,根据目标燃烧功率的大小,调节风机的转速,达到最理想的空气与燃气匹配,这样可以改善燃烧工况,还可以提高任何功率下的燃烧效率,节省能源;

(二)第一段跟第二段、第二段跟第三段的燃烧功率重合范围要求大于20%,例如:第一段的燃烧功率范围是4.8kW~10.7kW,第二段的燃烧功率范围是7.6kW~17.2kW,第三段的燃烧功率范围是12.6kW~28kW,这样,第一段跟第二段、第二段跟第三段的燃烧功率重合范围都大于20%。要求燃烧功率重合范围大于20%的目的是防止要求的目标温度刚好在段与段之间,如果重合范围偏小,燃烧有可能在段与段之间来回转换,这样必然会导致燃烧不稳定,水温忽冷忽热。

2.3 如果生活热水出水口和壁挂炉距离较远,比如装在阳台处,从壁挂炉开始工作到恒定温度这段时间较长,关闭机器以后,再重新开机,开始的那一段水是热水,中间会有一段冷水,然后再出热水,这会给人忽冷忽热的错觉。可以通过以下方案解决:给壁挂炉安装一个回水系统,回水系统的主要组成部分就是一个回水泵和一个温度控制系统。当壁挂炉出水管道中的水温低于回水设定温度时,回水泵就会启动。直到壁挂炉出水温度大于回水设定的温度时,回水泵才停止工作,热水供用户使用。这样从壁挂炉出来的就一直都是热水,不会产生忽冷忽热的现象。

2.4 不断完善壁挂炉生活热水的恒温控制方案:
a) 燃气比例阀的比例特性曲线与电控输出给比例阀的电流曲线要求不发生偏移;
b) 生活热水出水温控器采用内置式的,并且要求反应速度2秒以内;
c) 增加卫浴进水温控器。壁挂炉每次启动卫浴功能时,都是要先检测进水温度,然后通过计算来调节燃气的大小。如果通过卫浴出水探头来检测进水温度,有可能出现误判。针对一天当中第一次使用卫浴功能,卫浴出水探头检测到的进水温度是房间内的自来水的温度,但是跟室外自来水的温度可能有几度的偏差;如果第二次启动卫浴功能,这时卫浴出水探头检测到的进水温度最低值,也因为热交换器本身有余热,跟实际自来水的温度有几度的偏差。如果增加卫浴进水探头,通过连续的探测进水温度,如果进水温度发生变化值超出程序设定值,电脑程序就会对计算进行修正,这样恒温效果就会更加理想。

3 结束语

通过对壁挂炉卫浴系统忽冷忽热的原因进行分析,从壁挂炉的安装、水压的调节、燃烧系统结构、控制系统等方面提出了具体要求和改进措施,有效的防止卫浴水忽冷忽热的产生。

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