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一、燃气比例阀概况
燃气热水器中的比例阀主要通过电信号控制燃气流量，从而实现水温的精确调节。比例阀内部包含一个比例电磁铁，当输入电信号变化时，比例电磁铁的位移和吸力也会相应变化，从而调节燃气流量，确保水温保持在设定的温度范围内。
二、工作原理
比例阀的工作原理基于电液比例控制技术。它通过电信号输入来控制液压或气动系统的参数，如压力、流量和方向。具体到燃气热水器中，比例阀根据水温传感器反馈的温度信息，调整燃气阀门的开度，以精确控制燃气的流量，从而调节水温。
比例阀在燃气热水器中的应用优势包括：
精确控制：通过电信号输入，可以实现水温的精确调节，避免水温波动。
节能高效：由于能够根据实际需求调整燃气流量，避免了不必要的能源浪费。
响应迅速：比例阀的响应速度快，能够迅速调整水温至设定值。
通过这些特点，比例阀在燃气热水器中发挥了重要作用，提升了设备的性能和用户体验。
三、结构及分类对比
一、燃气比例阀概况
2.2 燃气比例阀功能定义
定义: 对燃气输出进行压力调节,以达到较为稳定的无阶梯状流量的器件。
简称: PCV (Proportional Control Valve)。通常由1个控制阀和2~3个开关阀(标准、安全性考虑)共同组成。
功能:
a.比例调节燃气流量作用(I - P2特性)。
b.对通路燃气输出起稳压作用(P1-P2特性)。
c.通道的开关，打开/关闭燃气作用。
三、结构及分类对比
3.6 常规气阀主要参数
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检验项目 |
关键技术标准要求 |
备注 | |
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电压 参数 |
开关阀吸合电压 |
不大于18Vd.c（加压5kPa） |
一般额定电压DC24V |
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开关阀保持电压 |
不大于9Vd.c（加压5kPa） | ||
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开关阀复位电压 |
不小于3.6Vd.c（加压5kPa） | ||
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电流 参数 |
比例阀开阀电流 |
不大于140mA（进口加压5kPa） |
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|
比例阀闭阀电流 |
不小于30mA（进口加压5kPa） |
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电 阻 |
开关阀直流电阻 |
114(1±5%)Ω（20℃时） |
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比例阀直流电阻 |
80(1±5%)Ω（20℃时） |
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气 密 性 |
外部泄漏 |
小于0.01L/h(15kPa) |
以前10kPa |
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开关阀通路泄漏 |
小于0.02L/h(15kPa) |
以前老阀4.2kPa，2016年后新开阀要求加严 | |
|
比例阀通路泄漏 |
小于0.05L/h(15kPa) |
以前老阀4.2kPa，2016年后新开阀要求加严 | |
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极限压力 |
不小于15kPa |
以前10kPa | |
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噪 音 |
开阀噪音 |
不大于65dB |
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闭阀噪音 |
不大于55dB |
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电气 性能 |
耐压 |
AC500V电压时,1min内应无击穿或闪络 |
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绝缘电阻 |
不小于100MΩ |
以前不小于50MΩ | |
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绝缘等级 |
线圈绝缘等级 |
F级 |
耐温155℃ |
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温升 |
开关阀线圈 |
＜55K |
电阻法 |
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比例阀线圈 |
＜60K | ||
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阀体温升 |
＜35K |
测量 | |
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阀性能 |
比例、稳压、回差 |
具体图纸要求 |
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三、结构及分类对比
3.7 常用比例阀综合对比：
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阀种类 |
电磁力差异 |
主要结构差异 |
主要优点 |
主要缺点 |
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常规动磁铁比例阀 |
上方有磁铁、下方有弹簧器件 |
技术较成熟，可充当截止阀功能 |
回差相对大 | |
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倒置动磁铁小比例阀 |
下方有磁铁、下方也有弹簧器件（上方可有可无） 弹簧力平衡了重力 |
相同电流下电磁力可尽可能小，比例阀小型化设计，也可充当截止阀功能 |
回差相对大 | |
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动铁芯燃气比例阀 |
无磁铁，下方有弹簧器件 |
回差相对较小，电流范围使用较广 |
成本相对高，不可充当截止阀功能 | |
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动线圈燃气比例阀 |
有外部磁铁，无弹簧器件 |
回差最小 |
成本较高，电流范围使用较窄，成本也较高 |
备注：根据现有技术，常规动磁铁比例阀与倒置动磁铁小比例阀相对容易实现自制，其他比例阀作为技术研究储备。
三、结构及分类对比
3.12 比例阀综合对比：
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阀种类 |
构成 |
主要差异 |
主要优点 |
主要缺点 |
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日系常规 燃气比例阀 |
1、1-2级电磁截止阀 2、开环系统 3、存在比例阀线圈 |
厂家需引入比例阀电流控制技术 |
国内技术成熟，零部件供应系统较完善 |
1、回差影响较大2、热水器厂家应用复杂，引入比例阀电流控制 |
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欧系气控 燃气比例阀 |
1、两级电磁截止阀 2、伺服系统 3、机械比例系统（无线圈） |
气量调节过程无电磁力参与，全由燃烧系统反馈（空气压力信号），生产重点关注CO2含量 |
1、不存在回差，热水器厂家应用简单，无须引入比例阀电流控制 2、保持一定比例空燃比，燃烧充分 |
1、技术难度大 2、零部件供应未形成一定体系 |
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电控 燃气比例阀 |
1、两级电磁截止阀 2、伺服系统 3、电控比例系统（线圈） |
厂家需引入比例阀电流控制技术 |
1、存在伺服与电控比例双系统，性能最优 2、保持一定比例空燃比，燃烧充分 |
1、技术难度较大 2、热水器厂家应用复杂，引入比例阀电流控制 |
小结：因气控比例阀不受回差影响，且热水器厂家无需引入比例阀电流控制，生产主要关注CO2含量，欧系配套燃烧器、风机技术成熟，欧系应用较广；电控比例阀技术难度较大，目前应用较少；日系常规比例阀受回差影响较大，但引入比例阀电流控制技术，一定程度上可消除回差影响，缺点是不能实时确保燃烧处于较佳状态，从性能与应用来看，欧系气控燃气比例阀存在很大优势。
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