风压传感器在燃气热水器中的发展趋势探究
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【摘 要】风压开关被广泛应用于热水器的抗风性能上，在燃气热水器中应用，应严格按照国家的相关规定要求，在使用前，应做好风压过大安全保护装置及烟道堵塞装置的安装工作，应保证安装的烟道安全保护装置需要在5分钟以内通过燃烧器中的燃气通道将其完全关闭，保证在关闭前处于无熄火无回火状态，避免出现离焰及火焰溢出现象的出现，将风压的控制目标设置在80Pa，以起到良好的安全保护作用。目前，风压开关保护装置被广泛应用于燃气热水器中。
【关键词】风压传感器;燃气热水器;风机;空气量
前言
燃气热水器的风机输出风量与热水器的热负荷相对应，在对应关系中需考虑CO含量、燃烧工况、排烟温度等因素是否处于正常范围内。由外界所产生的自然风对烟管所产生的压力，并未体现在某一负荷的风机调速上，该种情况说明某一负荷在燃烧过程中，受外界较大的自然风及烟管堵塞影响较大，但是风机本身所输出的风量不会主动而变大，会随着负载的不断变化而出现轻微的提速，该种提速不能满足热水器的风量需求，导致热水器的燃烧工况会变得极为恶劣，促使烟气中的CO含量不断提升，导致热水器的使用效率大大下降。当出现严重堵塞现象时，还会引发诸多安全事故的产生。为了能够减少烟管堵塞及外界自然风对热水器使用性能的影响，本文探究风压传感器在燃气热水器中的发展趋势。
一、风压传感器在燃气热水器中的应用理论
在燃气热水器的强抽机安全保护中应用风压传感器，不会对风机的转速造成较大的影响，在一般情况下，风机的转速均会保持不变，在取样时应以负压为主。风机在转动以前，风压的开关处于闭合接通状态，需要对风压开关的连接线是否正常连接进行检查。在对风机的转动进行控制时，需使用专门的控制器。在一般情况下，负压会打开风压的开关，但是风压开关却无法接通，完成了对烟管堵塞状态的直观了解，并且检测到了风机是否处于正常的工作状态中。另外，也检测到了风压的开关是否处于正常运行状态，检测到了风压开关传压管有无出现松脱及破损等不良现象。在风压开关取得风压值后，风压值由负压逐渐向正压方向转变，说明烟管中存在不良堵塞现象，一旦达到预先设定的风压值时，风压开关便会闭合，与其相接通的控制器也会出现关机，实现了对热水器设备的保护。另外，在对热水器进行保护时，还可使用正压方式，需要在风压转动前便设定好数值，应保证风压开关处于闭合接通状态，有效的检测到了风压开关的连接是否处于正常状态中。风机在转动时，风压开关会仍然处于闭合接通状态，但是却无法检测出风机是否是处于正常的工作状态中，也无法检测出风压开关的传压管有无出现明显的破损及松动[1]。
二、风压传感器在燃气热水器中的应用测试
（一）测试风机取样口选取
风机壳上进行不同取样点的选取，能够有效测量出风机取样口的负压值，以便能够直观了解到烟管出口正压值与负压值之间的变化关系。通过对实验的相关数据信息进行分析和对比，找出了最佳的风压取样点，在热水器启动时，会产生较大的负压值，确保热水器在恶劣的环境下仍然能够正常运转。
（二）风机总成空载测试
为了确保进风口处的流通及流畅，应对风机进行水平放置，并做好固定工作，对标准的排烟管进行安装，在风机的取样口处接风压微压剂。对热水器的最大负荷工作状态进行模拟，对风机的转速进行测试，记录好烟管及风机的负压值，烟管出口及风机取样点处的正压值变化。从实验数据中可知，当风轮切线与风压取样点之间的距离越近，则说明产生的风机负压值越大。说明风机若产生了较大的负压时，风机的烟管流道内及出口处会产生负压腔体。烟管的堵塞越严重，腔体的压力会议正压的形式展现出来，并存在于烟管的出口处位置[2]。
（三）风机总成装整机带负载测试
在对整机进行放置时，应呈垂直放置状态，在标准排烟管上安装一个弯头为600mm的直烟管，在风机取样口处安装风压微压剂。额定负荷值处于最大及最小状态下才可进行工作，该过程的实现主要是通过整机调节来实现。在对整机进行测试时，应做好取样点处烟管及风机负压的记录。通过以上实验步骤，发现风机取压点的位置离风轮切线处越近，产生的风机负压值越大。因此，在进行风压取样点选取时，应充分考虑整机上存在的阻力对风压值所产生的影响[3]。
三、风压传感器在燃气热水器中的发展趋势
（一）多段燃烧工作模式
强鼓机包括以下两种：第一，恒温机，由用户来对温度进行设定，风机的自动控制主要是通过控制器来实现，使用比例阀对燃气量及空气量进行调节，以确保热水器能够正常进行工作。第二，非恒温机。在对燃气量进行调节时，主要是采用用户手动调节方法。当温度发生改变后，用户需要重新对燃气量进行调节，以便能够达到用户所需要的温度。非恒温强鼓机燃烧方式控制由配合调节空气量和燃气量工作模式及多段燃烧模式构成。其中，多段燃烧主要是指将燃烧器的总成分分成多个燃烧单元，在对燃烧单元进行控制时，既可采用单独控制方法，也可采用联合控制方法。例如，可将10L的热水器分成A、B、C三个燃烧单元，A单元中有2个燃烧器，B单元中有2个燃烧器，C單元中有6个燃烧器。通过对燃烧器进行组合，使热水器中共包含5个负荷状态，分别为20%、40%、60%、80%、100%。不同的负荷与不同水量的大小重新组合起来，能够满足用户的实际使用需求。对燃烧器的个数进行调整，并对风机的鼓风量及转速进行调整，为了实现对该方案的有效保护，应确保压取点选择的合理性[4]。
（二）配合调节空气量和燃气量工作模式
调节空气量的方法包括以下两种形式，第一，对风机的转速进行调节进而来调节空气量。一旦风机的转速出现改变，会改变负压取压点的负压。若风机转速较低时，会促使负压值也随之而降低，无法驱动风压的开关，对热水器的正常开启造成了较大的影响。因此，为了确保在低转速下，能够达到负压值的标准要求，应保证所选取的负压点能够与风机的出风口位置相接近，出风口的位置需选取在风轮出风的切线口位置处。同时，当转速较大时，会促使取压点的负压大大增加。当烟道遭受到堵塞时，会增大负压值，导致燃烧器的安全无法得到保证。为了能够实现对风机转速的有效调节，在与燃气量配合调节过程中，应合理应用电阻器。在对燃气量进行调节时，应使用齿轮将电阻器与气阀芯配合使用。第二，在对进风量进行调节时，主要是通过改变风机进风口的面积来实现，无需对风机的转速进行调节。在不改变风机的转速下，进风口处的面积会随之而减少，促使取压点的负压明显增大。当烟道被堵塞时，取压点的负压会明显大于进风口面积最大时的负压。此时，压力值处于小负荷状态，为了能够达到大负荷时的压力值，应增加堵塞面积[5]。
结论
风压传感器在燃气热水器中的应用，未来会向着燃气热水器正常运行方向发展，在强鼓机的保护上风压传感器发挥了良好的应用效果，通过对进风口处的面积进行调节，实现了对热水器的保护。在对风机的制造水平高低进行判断时，可通过观察风机的转速来实现。
参考文献：
[1]陈昔坚.风压传感器在燃气热水器中的发展趋势[J].电子制作，2018，13（20）：73-74.
[2]罗智睿，赵娟.基于单片机的太阳能热水器温控上水系统设计[J].科技资讯，2018，16（07）：53+55.
[3]李坤，崔亚飞，许玻珲，郑芙.家用热水器节水回水再利用智能系统开发[J].信息记录材料，2018，19（03）：66-67.
[4]钟晓辉，郭晓静.独立化霜传感器对热泵热水器化霜的优化分析[J].建筑热能通风空调，2017，36（04）：15-17.
作者简介：
杨欢，学历：本科。
（作者单位：广东万家乐燃气具有限公司）
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