梁展程

（廣東萬和熱能科技有限公司 佛山 528325）

前言

隨著“煤改氣”政策的推動和人們對品質(zhì)生活的追求，獨立采暖正成為供暖方式的主流，燃氣采暖熱水爐也得到了越來越多消費者的青睞，進入了越來越多的百姓家庭[1]。但由于家裝環(huán)境與用戶的操作方式各有不同，燃氣采暖熱水爐在使用過程中產(chǎn)生不同的狀況[2]。本文所要反映的情況是用戶在無需采暖的情況下關(guān)閉了供暖外循環(huán)通道，燃氣采暖熱水爐在衛(wèi)浴工況下，尤其在最大負荷時，關(guān)閉衛(wèi)生水后機器內(nèi)部供暖循環(huán)水無法有效換熱致使水溫偏高，或會導(dǎo)致機器產(chǎn)生自我保護，影響機器正常運行。

本文研究的內(nèi)容是在以上情況下，通過不改動水通道結(jié)構(gòu)與配置，不增加成本，僅調(diào)整控制邏輯的方法，實現(xiàn)提升機器內(nèi)部供暖循環(huán)水的散熱量，降低供暖循環(huán)水溫的效果，保證機器正常運行。

1 實驗設(shè)備及條件

實驗設(shè)備主要為能效測試臺，其中包括燃氣流量計、衛(wèi)生水進出水溫度計、衛(wèi)生水流量計、變源電源等[3]，如圖1實驗設(shè)備所示。本試驗采用某品牌額定熱負荷為32 kW的板換式采暖爐進行，為突顯供暖外循環(huán)通道關(guān)閉，采暖爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水情況下的機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫升，采暖爐的水路結(jié)構(gòu)經(jīng)過收窄水通道等改制處理。

圖1 實驗設(shè)備

實驗環(huán)境條件為室內(nèi)溫度24.7 ℃，大氣壓101.3 kPa，空氣濕度58 %，試驗氣為12 T天然氣，燃氣溫度24.2 ℃。以下各組實驗均在板換式采暖爐額定熱負荷，衛(wèi)生進水溫度為20 ℃，衛(wèi)生出水溫度為60 ℃下進行，以保證各組實驗條件一致。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 調(diào)整控制邏輯前的實驗數(shù)據(jù)

2.1.1 供暖外循環(huán)通道打開，采暖爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，供暖循環(huán)水溫情況

該機器在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水后的控制邏輯為衛(wèi)生水關(guān)閉后，供暖衛(wèi)浴電子三通切換至供暖狀態(tài)，風機后清掃30 s后停轉(zhuǎn)，水泵運轉(zhuǎn)5 s后停轉(zhuǎn)。根據(jù)原控制邏輯進行實驗，在供暖外循環(huán)通道打開的情況下，采暖爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，供暖循環(huán)水溫如表1所示，以下所有供暖循環(huán)水溫探測位置均在主換器出水口處。

表1 供暖循環(huán)水溫隨時間推移的變化情況

由表1數(shù)據(jù)分析可知，電子三通切換至供暖狀態(tài)，水泵運轉(zhuǎn)5 s，把外循環(huán)管道的冷水抽到機器內(nèi)部，關(guān)閉衛(wèi)生水后的5 s，供暖循環(huán)水溫較低，后續(xù)逐漸升高，直至5 min達到峰值后溫度開始回調(diào)。

2.1.2 供暖外循環(huán)通道關(guān)閉，采暖爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，供暖循環(huán)水溫情況

根據(jù)原控制邏輯進行實驗，在供暖外循環(huán)通道關(guān)閉的情況下，采暖爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，供暖循環(huán)水溫如表2所示。

表2 供暖循環(huán)水溫隨時間推移的變化情況

由表2數(shù)據(jù)分析可知，由于供暖外循環(huán)通道關(guān)閉，機器內(nèi)部供暖水僅在內(nèi)部循環(huán)，沒有明顯的換熱降溫，水溫一直升高，直至5 min達到91.2 ℃，其后溫度開始回調(diào)。

由表1、表2兩組數(shù)據(jù)對比分析可知，供暖外循環(huán)通道關(guān)閉的情況下，機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫較高，明顯高于供暖外循環(huán)通道打開情況下的供暖循環(huán)水溫。

2.2 調(diào)整控制邏輯后的實驗數(shù)據(jù)

2.2.1 風機后清掃時間延長至1 min，供暖循環(huán)水溫情況

為使供暖循環(huán)水降溫，可通過增強散熱的方式實現(xiàn)。把風機后清掃時間延長至1 min，使外部空氣流進機器內(nèi)部與機器內(nèi)供暖水換熱，帶走熱量，實驗數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 供暖循環(huán)水溫隨時間推移的變化情況

由表2與表3兩組數(shù)據(jù)對比分析可知，延長風機后清掃時間為1 min，能增強機器內(nèi)部循環(huán)水散熱，能適當降低溫度。

2.2.2 風機后清掃時間延長至2 min，供暖循環(huán)水溫情況

第三象限包括“9”、“15”、“16”、“20”、“21”、“22”和“23”共7個感知指標。游客對這7個指標的評價同時低于重要性和滿意度的得分總體均值，暫時對游客來說不那么重要，所以滿意度和期望值都不高。青秀山可將細節(jié)設(shè)計、裝潢環(huán)境作為次要改善項目，在相關(guān)需求上升時再適當調(diào)整供給。

延長風機后清掃時間能降低機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫，繼而將風機后清掃時間延長至2 min進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 供暖循環(huán)水溫隨時間推移的變化情況

由表4與表3兩組數(shù)據(jù)對比分析可知，風機后清掃時間延長至2 min的供暖循環(huán)水溫與風機后清掃時間為1 min的供暖循環(huán)水溫差異很小，考慮到風機后清掃時間過長會影響用戶使用體驗，因此選用風機后清掃為1 min的控制邏輯較為合理。

2.2.3 風機后清掃時間延長至1 min，水泵運轉(zhuǎn)時間延長至30 s，供暖循環(huán)水溫情況

由于供暖外循環(huán)通道關(guān)閉，水泵運行時將拉開旁通閥，供暖水在機器內(nèi)部循環(huán)流動。為進一步增強機器內(nèi)部循環(huán)水散熱，降低循環(huán)水溫，結(jié)合風機后清掃時間延長至1 min和水泵運轉(zhuǎn)時間延長至30 s兩種方法進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 供暖循環(huán)水溫隨時間推移的變化情況

由表5與表3兩組數(shù)據(jù)對比分析可知，在風機后清掃時間延長至1 min的基礎(chǔ)上，再把水泵運轉(zhuǎn)時間延長至30 s，機器內(nèi)部循環(huán)熱水溫得到進一步降低。

2.2.4 風機后清掃時間延長至1 min，水泵運轉(zhuǎn)時間延長至1 min，供暖循環(huán)水溫情況

表6 供暖循環(huán)水溫隨時間推移的變化情況

由表6與表5兩組數(shù)據(jù)對比分析可知，在風機后清掃時間延長至1 min的基礎(chǔ)上，再把水泵運轉(zhuǎn)時間延長至1 min，機器內(nèi)部循環(huán)熱水溫沒有明顯降低?？紤]到水泵運轉(zhuǎn)時間過長會影響用戶使用體驗，因此選用水泵運轉(zhuǎn)時間為30 s的控制邏輯較為合理。

綜合表3～6實驗數(shù)據(jù)，本文認為在供暖外循環(huán)通道關(guān)閉的情況下，采暖爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，機器內(nèi)部供暖循環(huán)水無法有效換熱致使水溫偏高，把控制邏輯調(diào)整為關(guān)閉衛(wèi)生水后，風機后清掃時間延長至1 min，水泵運轉(zhuǎn)時間延長至30 s較為合理，能有效增強機器內(nèi)部供暖循環(huán)水的散熱，降低供暖循環(huán)水溫。

3 結(jié)論

本文通過對燃氣采暖熱水爐在供暖外循環(huán)通道打開與關(guān)閉兩種情況下，機器停止衛(wèi)生水后機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫的變化情況研究，提出了采用不改動水通道結(jié)構(gòu)與配置，不增加成本，僅調(diào)整控制邏輯的方法，達到降低機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫的效果，并通過了實驗驗證，本文結(jié)論如下：

1）供暖外循環(huán)通道關(guān)閉的情況下，燃氣采暖熱水爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫較高，明顯高于供暖外循環(huán)通道打開情況下的供暖循環(huán)水溫。

2）供暖外循環(huán)通道關(guān)閉的情況下，燃氣采暖熱水爐在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，機器內(nèi)部供暖循環(huán)水無法有效換熱，可通過延長風機后清掃和水泵運轉(zhuǎn)時間能有效增強散熱，降低機器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫。

3）綜合散熱效果和用戶體驗感，把控制邏輯調(diào)整為風機后清掃時間為1 min，水泵運轉(zhuǎn)時間為30 s較為合理。