今天介紹一下全自動燃氣壁掛爐，它是一臺可以給廚房，淋浴“供熱”；同時又可以按照所設(shè)定的溫度給地暖（浴缸）“自動供熱”，并保持溫度；另外還可以對地暖（浴缸）按設(shè)定溫度進行“追加燃燒”的這樣一臺機器。它由2臺熱交換器以及氣體和水的控制閥門，泵等構(gòu)成。并且，搭載感知熱水溫度，以及水量的傳感器，通過16位單片機控制機器的整體動作。
為燒開熱水而工作的是熱交換器。在燃燒器上面鋪設(shè)有水通過的銅管，并為增加銅管的表面積安裝了薄板結(jié)構(gòu)。這樣燃燒器點火后最大可以達到放出3萬千卡的熱量（以16號壁掛爐為代表），而且通過薄板可迅速傳導到銅管內(nèi)的水，瞬間加熱成熱水。
現(xiàn)在，我們解剖一下實際的機器工作動作。首先“供熱”時，打開水龍頭，壁掛爐中產(chǎn)生水流，水量傳感器會感知到。這樣，燃燒用的風扇會啟動，主電磁閥打開，天然氣會送到燃燒器中進行燃燒，燒開熱水。同時出水溫度傳感器感知到熱水溫度，輸送信號到單片機，單片機通過可增減水量，燃氣量的水量伺服器和比例閥，來控制熱水溫度。
另一方面，打開“追加燃燒”的開關(guān)后，會啟動泵吸上地暖（浴缸）的水，水流開關(guān)感知到此水流，會將地暖熱交換器的燃燒器點火，被燒開的水再次回送到地暖（浴缸）內(nèi)。達到設(shè)定的熱水溫度時，地暖（浴缸）溫度傳感器會感知到并停止機器的工作。
并且“自動供熱”，通過注水電磁閥，打開到地暖（浴缸）的水流流路，通過供熱熱交換器輸送熱水。然后，通過水量傳感器和水位傳感器監(jiān)測熱水量和水位，注入設(shè)定量的熱水。并且，進一步適時地進行熱水溫度的檢測，在“自動供熱”完成后可長時間的維持熱水溫度和水位。
01
溫度控制
通過水量伺服器來控制
通過控制熱交換器銅管中的水量和燃燒器的火力來進行熱水溫度的調(diào)節(jié)。希望熱一點的時候，通過水量伺服器擰小流路，將管道內(nèi)少量的水慢慢地流入充分吸熱，相反，希望降低溫度的時候，擴大流路，將大量的水迅速流過。另外，通過比例閥控制燃氣量來進行火力的調(diào)節(jié)，還有當希望大幅降低熱水溫度的時候，可以關(guān)閉切換閥將減少燃燒器的數(shù)量。
【通過傳感器感應溫度來控制】
圖一
圖二
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02
單片機控制
通過水量傳感器、熱敏電阻、水量伺服器的組合來控制
全自動燃氣壁掛爐不可缺少的部品是單片機。例如，我們觀察“供熱”’時的狀況，通過水量傳感器接受信號的單片機，接連不斷地對風扇啟動，主電磁閥開閥，點火插頭通電下達命令。然后更進一步通過熱敏電阻的信號和設(shè)定溫度相比較，計算出需要的水量，燃氣量，風扇的回轉(zhuǎn)數(shù)等來控制水量伺服器，比例閥，風扇馬達。當然這里列舉的只是主要的部件，單片機處理的信息量還會有更龐大的東西。因此，此類機器都需要16位的芯片。
【控制示意圖】
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03
冷熱水現(xiàn)象
具體分析
冷熱水現(xiàn)象是指供熱時一旦熱水停掉再次出水，熱水溫度急劇上下波動的現(xiàn)象。例如，關(guān)掉水閥時吸收熱交換器的余熱而導致產(chǎn)生過熱的熱水，打開水閥到燃燒器點火時的時差，造成沒有被加熱的水持續(xù)出水的現(xiàn)象。
最近為防止這種現(xiàn)象，設(shè)計了熱交換器內(nèi)殘存的熱水和水混合的旁通管，在入水口有控制旁通管水量的閥門，單片機基于三個溫度傳感器的信號，計算出適當溫度的混合比率，時刻調(diào)節(jié)閥的開度。這個工作在關(guān)掉水閥時也會進行的。這樣可以無時差地在任何時間都可以供應適當溫度的熱水。
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04
安全裝置
具體分析
不完全燃燒和燃氣泄漏
燃氣燃燒的時候，需要和空氣進行混合，此比率為對于燃氣1的話，空氣為1.5～1.6。空氣如果在這以下的話，會產(chǎn)生不完全燃燒，產(chǎn)生CO中毒。如果高于這個比率的話，熱效率會比較差。
燃氣也有各種種類，大致可分為煤氣（低卡燃氣），天然氣（高卡燃氣），液化石油氣（LP）三種，但是光是低卡燃氣就有十多種，目前我國還沒有完全實現(xiàn)轉(zhuǎn)換為高卡燃氣的配送。因此，我們在選擇燃氣具時需要根據(jù)居住地配送燃氣選擇適合的燃氣器具。安全起見配備CO報警器和燃氣泄漏報警器（CH4，LPG）。
CH4報警器
安裝示意圖
