供暖系统控制的最新应用 - Modulation Controls

我因为会修锅炉和爱修锅炉，我维修锅炉的工作量超过了我安装锅炉的工作量，我承认我不是全英最好的那批锅炉和系统的安装者。因为有理工的底子，和爱接受新技术，我对于锅炉新系统的理解，还是比绝大多数英国的水暖工们高一截的。本地的师傅们，基本上没有什么技术交集，我现在是在跟全英范围的一些水暖精英们切磋，在论坛上 The Combustion Chamber, 和在一些 Facebook Groups 上，比方说有几个群像 Stat Chat, OpenTherm Gruop etc.

今年夏天，我把我家的8年老锅炉，做了控件升级，从开关控制变成了调制控制。这两周开始烧暖气了，现在我家的暖气片，是无声无息的温热，真的很舒服，也减缓了锅炉的运行压力，我真的很满意！准备分几天，这里先谈谈这个专题，然后整理一下，放到我中文网站的技术环节上。

供暖系统控制的最新应用 - Modulation Controls

1. 锅炉的进步和局限- SE to HE boilers

2. 现有控制技术 - 开关量 On/Off switches

3. 调制控制技术 - Modulation Controls

4. 几点误区

5. 目前常见锅炉控件

不知道我理解的对不对？

锅炉燃烧可以控制时间但不能控制强度，最优化控制器比如说常用的PID计算出的信号是可变强度的，就是说不能直接用于控制锅炉，用PM Modulation把可变强度的信号转换成固定强度但可变时间的信号，用这个时间信号来控制锅炉？

最新款的锅炉，都是可以控制燃烧强度的，锅炉本身是可以 modulation 的。一般是靠风扇的转速，或者 gas valve 的开大开小，来决定锅炉是用大火烧还是用小火烧。Modulation rate，有的锅炉可以做到10对1，也就是个30kW的锅炉，最小可以在3kW的功率烧。

锅炉是有这个功能了，但是根据什么来烧大火还是小火？锅炉能根据 flow and return 管路的温度来控制一下。如果温度低，如果温差大，就大火烧。但是锅炉本身的调节，还是有限度的。现在的发展，也就是我要下面谈的，就是锅炉以外的控制系统，怎么能让锅炉最优运行。

PID，比例积分微分控制，想想在硕士阶段粗略学过的。没错，就是用这样的原理！

1. 锅炉的进步和局限- SE to HE boilers

二战以后，技术发展到这样一个程度，西欧国家，资本主义，集中供热不是主流，而是把燃气管道和自来水通向个人家，然后每家都一个锅炉，自己烧自己家的暖气和热水。

我不知道美国和日本的情况。但是我知道，西欧国家的燃气锅炉制造，还是有积累的。德国，意大利，荷兰都能制造很好的锅炉，英国也是个锅炉生产大国。

现在我们能见到的早期锅炉，是这个样子的：

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这样锅炉的技术指标是：

固定功率，开关量控制，要么工作，要么停止。

铸铁热交换器，atmospheric burner （常压燃烧器？，效率比较低，50%到60吧。

这样的锅炉，不能做到目前的 combi 锅炉。对热水，只能是预先烧好，放到一个保温水罐里。

为了杀死军团病菌，legionella disease，存储的热水，温度不能低于60度，这是英国的建筑规范要求。60多度，热水很热，不能直接拿来洗脸和淋浴，要兑冷水才可以。

如果燃烧强度是可调可控那最优化控制的自由度就大多了。

这10年内生产的锅炉，都是本身可调燃烧强度的。我家的锅炉是2011年的款，Vaillant ecoTEC, 就完全有这个功能。只是当时我不懂，接的控制是常规 S plan, 给锅炉的信号，就是个开关量，switched live，也就是计算机里的 0 and 1。你锅炉要么烧，要么停。控件技术，还是对应早期固定功率的锅炉的。

这些年的不断技术进步，水罐现在到这个样子了。

不锈钢内胆，强度比过去的铜高多了。保温做的很好，本身的热丢失微乎其微，所以就是控制器上全天开热水，也没有什么浪费。

最重要的是，它是主水压力了，给出的热水压力很足，可以洗很爽快的淋浴。

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锅炉现在的燃烧效率发展到了90%左右。

跟汽车的内燃机类似，现代锅炉，燃烧是靠风扇喷气进去到燃烧腔。这还是个不100%完美的燃烧腔，如果等分子量的空气和煤气的话，stoichiometric combustion，还是有点不完全燃烧，一氧化碳浓度，还是在危险程度。所以，现在还是需要过量的空气对应欠量的煤气，还是牺牲了一定的燃烧能量。因为过量的空气，excess air，会带走一小部分热量，随燃烧废气排走了。

这样的燃烧器我们叫 pre mixed burner, 过去的燃烧器上面提过，叫 atmospheric burner 。

排放的燃烧废气，还是要高于常态空气温度，也是说还是有热量丢失的，燃烧效率还不是 100%。但是已经大大提高了，从过去的 50%，废气温度高于 100度，到现在的效率90%，废气温度低于 100度。已经是个很了不起的进步。

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我个人认为，锅炉燃烧效率的提高，已经到了极限程度了。现在最好的实验室数据值是93%到94%吧，再继续提高，很难了！

那么我这个主题要说的，就是如何通过锅炉外部的控件，来让锅炉，尽量在这个高能端运行？

还有一点，就是暖气的温度，是不是越热越好？

Megaflow目前是最好的么？

坐等更新！

看不懂，专业词，但依然看完了……懂得分享的人是最美滴

楼主家用没用地暖？分享下你家的整套新设备体系吧

虽然不能看懂，还是想多了解一些。谢谢分享！

给你家做的，就是最新的技术。你会发现，冬天的时候，暖气片是温热长时间的，不是忽冷忽热的。

学习了， 谢谢。

借楼问一下，micro CHP怎么样？跟传统锅炉比你推荐哪个？