一种燃气热水设备的控制方法、燃气热水设备及存储介质与流程

专利2023-08-05  102



1.本发明涉及燃气热水设备技术领域,尤其涉及一种燃气热水设备的控制方法、燃气热水设备及存储介质。


背景技术:

2.天然气里掺混少量氢气可以提高天然气燃烧速率,扩展天然气的稳定稀燃极限,并显著减少污染物排放,在目前氢气分配基础设施还不完善的条件下,掺氢天然气可以作为向氢能源过渡的可行方式,可以有效解决在气种切换时出现热水器集中置换造成的一系列问题。
3.现有技术方案是在常规天然气向掺氢天然气的切换过程中,在氢气比例不超过20%的气源变化条件下,燃气具无需进行任何结构改变和程序控制调整就可以直接使用。不同比例的掺氢天然气的燃烧特性发生改变:随着掺氢天然气中的氢气比例增加,热值、相对密度逐渐降低,采用同一种参数的控制方式,会导致燃气的负荷、效率、产率发生改变,甚至不满足使用要求;对于不同比例掺氢天然气,采用同一种参数进行运行,产生的热水、供暖性能发生改变,产生水温波动大的问题,且燃烧工况发生改变导致烟气变差。


技术实现要素:

4.针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种使用不同比例的掺氢天然气燃烧工况和热水工况基本不发生改变的燃气热水设备的控制方法。
5.本发明的另一目的是提供一种使用了上述控制方法的燃气热水设备及存储有上述控制方法的存储介质。
6.为达到以上目的,本发明采用如下技术方案。
7.一种燃气热水设备的控制方法,其对应不同掺氢比例的掺氢天然气设有不同的控制程序;燃气热水设备工作前,获取当前使用的掺氢天然气的当前掺氢比例,以及判断所述当前掺氢比例所在的掺氢比例区间,根据所述掺氢比例区间选择对应的控制程序,使得燃气热水设备的负荷、效率和燃烧工况参数保持不变。
8.作为上述方案的进一步说明,将范围为0~30%的掺氢比例划分为若干个区间。
9.作为上述方案的进一步说明,将范围为0~30%的掺氢比例等份划分为6个区间。
10.作为上述方案的进一步说明,在所述燃气热水设备上设有人机交互模块,用户通过所述人机交互模块输入所述当前掺氢比例或直接选择对应的控制程序。
11.作为上述方案的进一步说明,在所述燃气热水设备上设有用于检测掺氢天然气的氢气浓度和甲烷浓度的燃气检测仪,所述当前掺氢比例由所述燃气检测仪反馈的信号得到。
12.作为上述方案的进一步说明,所述燃气检测仪设在所述燃气热水设备的进气通道和/或所述燃气热水设备的燃烧器上。
13.一种燃气热水设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并
可在所述处理器上运行的燃气热水设备控制程序,所述燃气热水设备控制程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的燃气热水设备的控制方法。
14.一种存储介质,其特征在于,其上存储有燃气热水设备控制程序,所述燃气热水设备控制程序被处理器执行时实现如上任一项所述的燃气热水设备的控制方法。
15.本发明的有益效果是:(1)同一台燃气热水设备可以适应不同比例的掺氢天然气,并且保证使用不同比例掺氢天然气的燃烧工况和热水工况基本不发生改变,无需在结构上进行大调整。(2)燃气热水设备设置燃气检测仪、人机交互模块,当掺氢天然气中的掺氢比例发生改变时,燃气热水设备随之自动调整选择匹配的控制程序。
附图说明
16.图1所示为本发明提供的燃气热水设备结构示意图。
17.图2所示为本发明提供的燃气热水设备的控制方法选择控制程序逻辑示意图。
18.附图标记说明。
19.1:进气通道,2:方管,3:燃气检测仪,4:处理器,5:热交换器,6:燃烧器,7:风机。
具体实施方式
20.在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”,“横向
”ꢀ
、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
21.此外,如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征,在本发明描述中,“至少”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
22.在本发明中,除另有明确规定和限定,如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;也可以是机械连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介相连,可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
23.在发明中,除非另有规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征
ꢀ“
之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
24.下面结合说明书的附图,对本发明的具体实施方式作进一步的描述,使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的,旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
25.实施例1。
26.一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,获取当前使用的掺氢天然气的当前掺氢比例,以及判断所述当前掺氢比例所在的掺氢比例区间,根据所述掺氢比例区间选择对应的控制程序,使得燃气热水设备的负荷、效率和燃烧工况参数保持不变。
27.需要说明的,将掺氢天然气的掺氢比例划分为若干个区间,针对每个区间的掺氢比例设计对应的控制程序,使得燃气热水设备的负荷、效率和燃烧工况参数基本保持不变。如掺氢比例为0~n1%对应的控制程序k1,掺氢比例为n1%~n2%对应的控制程序k2,
……
,掺氢比例n
n-1
%~nn%对应的控制程序kn。
28.在本实施例中,根据本发明人的研究及测试计算,当含氢量大于30%时,燃气具无需进行任何结构改变,使用掺氢天然气不会发生影响燃气具使用的现象,因此可以选定掺氢比例为不超过30%;掺氢量变化在5%以内时,掺氢天然气的热值、相对密度变化在5%以内,燃气具的负荷、效率和燃烧工况等基本不发生改变,因此可以选定5%作为一个区间,掺氢天燃气中掺氢比例为0~5%对应的控制程序为k1,掺氢比例为5%~10%对应的控制程序为k2,掺氢比例为10%~15%对应的控制程序为k3,掺氢比例为15%~20%对应的控制程序为k4,掺氢比例为20%~25%对应的控制程序为k5,掺氢比例为25%~30%对应的控制程序为k6,根据当前使用的掺氢天然气的成分比例,选择匹配的对应控制程序进行控制燃气具。
29.在所述燃气热水设备上设有人机交互模块,在使用者知道当前掺氢比例的情况下使用者可以通过所述人机交互模块输入当前掺氢比例或直接选择对应的控制程序。
30.在一些其它实施方式中,结合图1所示,在所述燃气热水设备的进气通道1和/或所述燃气热水设备的燃烧器6上设有用于检测进气中的氢气和甲烷浓度的燃气检测仪3,所述当前掺氢比例根据所述燃气检测仪反馈的信号得到。如在所述燃烧器上设有燃气检测仪3,当有掺氢天然气通过进气通道1后,掺氢天然气从燃烧器的方管(内含喷嘴)2喷出,被燃气检测仪3检测,从而检测到掺氢天然气中氢气和甲烷浓度,然后燃气检测仪将信号传输到控制装置4,控制装置4计算出掺氢比例,然后根据掺氢比例来自动匹配对应的控制程序。进一步说明,燃气检测仪具体的安装位置为安装在所述燃烧器的方管喷嘴处或所述进气通道内。当安装在进气通道内时,由于不受空气的影响,可以只用单独的氢气检测仪或者甲烷检测仪,就可以计算出燃气中的掺氢比例。
31.需要说明的是,控制程序的选择方式可以是接收到当前掺氢比例后直接选择对应的控制程序。也可如图2所示,先判断当前掺氢比例是否在第一个掺氢比例区间0~n1%内,在的话则采用控制程序k1继续工作,不在的话在选择判断掺氢比例是否在第二个区间内,以此类推,直至确认掺氢比例,然后选择匹配的程序kn。
32.实施例2。
33.一种燃气热水设备,其特征在于,包括:存储器、处理器4及存储在所述存储器上并可在所述处理器4上运行的燃气热水设备控制程序,所述燃气热水设备控制程序被所述处理器4执行时实现如实施例1所述的燃气热水设备的控制方法。
34.结合图1所示,燃气热水设备包括:外壳,设在所述外壳内的燃烧器6和热交换器5,与燃烧器连接的进气通道1以及用于抽送空气流通的风机7。显然,本领域的技术人员可以根据实际需要采用现有的或将来有的其它燃气热水设备结构,在这里不再赘述。
35.实施例3。
36.一种存储介质,其特征在于,其上存储有燃气热水设备控制程序,所述燃气热水设
备控制程序被处理器执行时实现如实施例1所述的燃气热水设备的控制方法。
37.本领域的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
38.通过上述的结构和原理的描述,所属技术领域的技术人员应当理解,本发明不局限于上述的具体实施方式,在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围,本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

技术特征:
1.一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,对应不同掺氢比例的掺氢天然气设有不同的控制程序;燃气热水设备工作前,获取当前使用的掺氢天然气的当前掺氢比例,以及判断所述当前掺氢比例所在的掺氢比例区间,根据所述掺氢比例区间选择对应的控制程序,使得燃气热水设备的负荷、效率和燃烧工况参数保持不变。2.根据权利要求1所述的一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,将范围为0~30%的掺氢比例划分为若干个区间。3.根据权利要求2所述的一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,将范围为0~30%的掺氢比例等份划分为6个区间。4.根据权利要求1所述的一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,在所述燃气热水设备上设有人机交互模块,用户通过所述人机交互模块输入所述当前掺氢比例或直接选择对应的控制程序。5.根据权利要求1所述的一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,在所述燃气热水设备上设有用于检测掺氢天然气的氢气浓度和甲烷浓度的燃气检测仪,所述当前掺氢比例由所述燃气检测仪反馈的信号得到。6.根据权利要求5所述的一种燃气热水设备的控制方法,其特征在于,所述燃气检测仪设在所述燃气热水设备的进气通道和/或所述燃气热水设备的燃烧器上。7.一种燃气热水设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的燃气热水设备控制程序,所述燃气热水设备控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1~6中任一项所述的燃气热水设备的控制方法。8.一种存储介质,其特征在于,其上存储有燃气热水设备控制程序,所述燃气热水设备控制程序被处理器执行时实现如权利要求1~6中任一项所述的燃气热水设备的控制方法。

技术总结
本发明公开一种燃气热水设备的控制方法、燃气热水设备及存储介质,其特征在于,所述控制方法为获取当前使用的掺氢天然气的当前掺氢比例,以及判断所述当前掺氢比例所在的掺氢比例区间,根据所述掺氢比例区间选择对应的控制程序,使得燃气热水设备的负荷、效率和燃烧工况参数保持不变。同一台燃气热水设备可以适应不同比例的掺氢天然气,并且保证使用不同比例掺氢天然气的燃烧工况和热水工况基本不发生改变,无需在结构上进行大调整。无需在结构上进行大调整。无需在结构上进行大调整。


技术研发人员:罗潘 祝继祖 陈仕超
受保护的技术使用者:广东万家乐燃气具有限公司
技术研发日:2022.07.20
技术公布日:2022/11/1
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