燃?xì)獠膳療崴疇t停止衛(wèi)生水后供暖水溫的實(shí)驗(yàn)研究

梁展程

（廣東萬(wàn)和熱能科技有限公司 佛山 528325）

前言

隨著“煤改氣”政策的推動(dòng)和人們對(duì)品質(zhì)生活的追求，獨(dú)立采暖正成為供暖方式的主流，燃?xì)獠膳療崴疇t也得到了越來(lái)越多消費(fèi)者的青睞，進(jìn)入了越來(lái)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?xì)獠膳療崴疇t在使用過(guò)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(wú)需采暖的情況下關(guān)閉了供暖外循環(huán)通道，燃?xì)獠膳療崴疇t在衛(wèi)浴工況下，尤其在最大負(fù)荷時(shí)，關(guān)閉衛(wèi)生水后機(jī)器內(nèi)部供暖循環(huán)水無(wú)法有效換熱致使水溫偏高，或會(huì)導(dǎo)致機(jī)器產(chǎn)生自我保護(hù)，影響機(jī)器正常運(yùn)行。

本文研究的內(nèi)容是在以上情況下，通過(guò)不改動(dòng)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(shí)現(xiàn)提升機(jī)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(jī)器正常運(yùn)行。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件

實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要為能效測(cè)試臺(tái)，其中包括燃?xì)饬髁坑?jì)、衛(wèi)生水進(jìn)出水溫度計(jì)、衛(wèi)生水流量計(jì)、變?cè)措娫吹萚3]，如圖1實(shí)驗(yàn)設(shè)備所示。本試驗(yàn)采用某品牌額定熱負(fù)荷為32 kW的板換式采暖爐進(jìn)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(jī)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(guò)收窄水通道等改制處理。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)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(yàn)氣為12 T天然氣，燃?xì)鉁囟?4.2 ℃。以下各組實(shí)驗(yàn)均在板換式采暖爐額定熱負(fù)荷，衛(wèi)生進(jìn)水溫度為20 ℃，衛(wèi)生出水溫度為60 ℃下進(jìn)行，以保證各組實(shí)驗(yàn)條件一致。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 調(diào)整控制邏輯前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.1.1 供暖外循環(huán)通道打開(kāi)，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(jī)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(fēng)機(jī)后清掃30 s后停轉(zhuǎn)，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)5 s后停轉(zhuǎn)。根據(jù)原控制邏輯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在供暖外循環(huán)通道打開(kāi)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(cè)位置均在主換器出水口處。

表1 供暖循環(huán)水溫隨時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)5 s，把外循環(huán)管道的冷水抽到機(jī)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(dá)到峰值后溫度開(kāi)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(jī)器內(nèi)部供暖水僅在內(nèi)部循環(huán)，沒(méi)有明顯的換熱降溫，水溫一直升高，直至5 min達(dá)到91.2 ℃，其后溫度開(kāi)始回調(diào)。

由表1、表2兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，供暖外循環(huán)通道關(guān)閉的情況下，機(jī)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(kāi)情況下的供暖循環(huán)水溫。

2.2 調(diào)整控制邏輯后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2.1 風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)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(guò)增強(qiáng)散熱的方式實(shí)現(xiàn)。把風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，使外部空氣流進(jìn)機(jī)器內(nèi)部與機(jī)器內(nèi)供暖水換熱，帶走熱量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 供暖循環(huán)水溫隨時(shí)間推移的變化情況

由表2與表3兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間為1 min，能增強(qiáng)機(jī)器內(nèi)部循環(huán)水散熱，能適當(dāng)降低溫度。

2.2.2 風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)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(gè)感知指標(biāo)。游客對(duì)這7個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)同時(shí)低于重要性和滿意度的得分總體均值，暫時(shí)對(duì)游客來(lái)說(shuō)不那么重要，所以滿意度和期望值都不高。青秀山可將細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、裝潢環(huán)境作為次要改善項(xiàng)目，在相關(guān)需求上升時(shí)再適當(dāng)調(diào)整供給。

延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間能降低機(jī)器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫，繼而將風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至2 min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 供暖循環(huán)水溫隨時(shí)間推移的變化情況

由表4與表3兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至2 min的供暖循環(huán)水溫與風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間為1 min的供暖循環(huán)水溫差異很小，考慮到風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響用戶使用體驗(yàn)，因此選用風(fēng)機(jī)后清掃為1 min的控制邏輯較為合理。

2.2.3 風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)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(yùn)行時(shí)將拉開(kāi)旁通閥，供暖水在機(jī)器內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)。為進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)器內(nèi)部循環(huán)水散熱，降低循環(huán)水溫，結(jié)合風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min和水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)至30 s兩種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 供暖循環(huán)水溫隨時(shí)間推移的變化情況

由表5與表3兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，在風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min的基礎(chǔ)上，再把水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)至30 s，機(jī)器內(nèi)部循環(huán)熱水溫得到進(jìn)一步降低。

2.2.4 風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，供暖循環(huán)水溫情況

表6 供暖循環(huán)水溫隨時(shí)間推移的變化情況

由表6與表5兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，在風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min的基礎(chǔ)上，再把水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，機(jī)器內(nèi)部循環(huán)熱水溫沒(méi)有明顯降低?？紤]到水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響用戶使用體驗(yàn)，因此選用水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為30 s的控制邏輯較為合理。

綜合表3～6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文認(rèn)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(jī)器內(nèi)部供暖循環(huán)水無(wú)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(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間延長(zhǎng)至1 min，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)至30 s較為合理，能有效增強(qiáng)機(jī)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(guò)對(duì)燃?xì)獠膳療崴疇t在供暖外循環(huán)通道打開(kāi)與關(guān)閉兩種情況下，機(jī)器停止衛(wèi)生水后機(jī)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(dòng)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(dá)到降低機(jī)器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫的效果，并通過(guò)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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?xì)獠膳療崴疇t在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，機(jī)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(kāi)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?xì)獠膳療崴疇t在衛(wèi)浴工況下關(guān)閉衛(wèi)生水，機(jī)器內(nèi)部供暖循環(huán)水無(wú)法有效換熱，可通過(guò)延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)后清掃和水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間能有效增強(qiáng)散熱，降低機(jī)器內(nèi)部供暖循環(huán)水溫。

3）綜合散熱效果和用戶體驗(yàn)感，把控制邏輯調(diào)整為風(fēng)機(jī)后清掃時(shí)間為1 min，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為30 s較為合理。