气水双调本质上是在原有热水器温控的基础上,增加了一套独立的自力式温控措施(本质上属于比例式的控制 P控制),通过限制和改变通过热水器的流量,来提高热水器出水温度的稳定性。这套自力式温控措施,通常使用记忆合金,利用记忆合金在不同温度下的形状改变,来调整通过热水器的水量,从而间接地改善了热水器出水温度的稳定性。 原理图如下:(注意,为了表达清楚,这只是原理图,每个厂家的实际结构可能会有差异)
水量伺服,其原理上,是在原有的PID(比例积分微分)或者PI(比例积分)的闭环水温控制中,额外增加了一个开环的前馈控制,将水量变化,引入到水温控制中,从而提高燃气快速热水器的温控精度。 原理图如下:
理论说完了,里面设计到的自控专业词汇 (比例积分微分控制、比例积分控制、比例控制、前馈控制),大家可在知乎自行检索,我就不赘述了。 那我们怎么用通俗的语言来解释了,用个也许不是特别恰当的类比吧(在类比里,我会在括号中对应说明热水器中的相应原理和部件)。
我们把热水器控温的过程,比作一个大爷在开车,对大爷的要求是用油门(燃气阀)来控制车速(水温),但是呢,碰巧这个车是个肉车,也就是踩了油门,要等一下车速才能上去,收油门也是一样,车速要等一下才能慢下来 (由于快速式燃气热水器的结构特性,他的换热器具有一定的水容积和金属,带有一定的热容,也就是具有一定的惰性和迟滞,燃气量变大变小,水温变化要稍微迟一点)。
正常开平路的时候(水流量恒定的时候),大叔开得稳得很(水温非常稳定),但是路上难免有个上坡(水量变大)或者下坡(水量变小),这时候大爷由于开了辆肉车,油门和车速之间有个时间差(快速式热水器的结构特性,迟滞),尤其是上下陡坡(水流量变化比较大),速度控制就会有点问题,不够精确(温度波动)。