吴桂安 李志敏 朱莲宗 邓飞忠 仇明贵

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引言

为实现宽频恒温满足洗浴舒适性要求，变频调速及分段燃烧技术逐渐在燃气热水器上推广应用。在开发过程中发现燃气热水器在分段燃烧过程中采用相同的风机转速调节曲线，会出现同等负荷条件下，选用小火力段时出现运行噪音相对较大、效率较低等问题，严重影响了燃气热水器使用洗浴舒适。本文将通过具体的实验测试分析探讨不同工况条件下，燃烧负荷与风机转速的关系从而提出相应的解决方案，实现宽频恒温舒适洗浴目的。

1 恒温燃气热水器的工作说明

燃气热水器的加热过程满足热平衡，恒温控制算法的基础也是基于热平衡式，通过计算进水温度与预设目标温度之间的温差以及进水流量来确定热水器工作时需要负荷，具体可表示为[1]：

式中：

V1—水量，m3/h；

Q—负荷，MJ/h；

t0—进水温度，℃；

t—出热水温度，℃；

η—热效率，%；

Cp—水比热，MJ/（m3·h）。

因而对于燃气热水器而言，通过对不同温差及进水流量的需求可以设置不同大小的分段负荷，采用不同的负荷区间进行工作可以满足热水器加热需求，并可达到降低燃烧噪音与提高洗浴舒适性的效果。

负荷的输出是由燃气燃烧产生的能量，稳定燃烧充分释热的过程符合燃烧反应一般过程：

式（2）反映了消耗一定量的燃气所需要的理论空气量的多少，燃气热水器燃烧过程实际的供给燃烧的空气量总是大于其理论空气量，其过剩空气系数α 均大于1，过剩空气系数值的大小另一方面体现了燃气燃烧的充分程度，对于评估燃烧工况具有重要意义，可以通过对燃烧过程的烟气进行测定得出：