CN105509329B - 一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法 - Google Patents

一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法，所述恒温燃气热水器包括有两个热水出水口和一个冷水入水口，采用由水阀控制第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值的方法控制恒温燃气热水器温度设定值；当第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值增大时，温度设定值减小；当第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值减小时，温度设定值增大。所述方法无需有线或者无线遥控器，能够实现热水器热水温度设定值的远程控制，控制结果稳定可靠。

Description

一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法
技术领域
本发明涉及一种恒温燃气热水器控制技术，尤其是一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法。
背景技术
恒温燃气热水器能够保持出水温度恒定，但如果温度设定不合适，特别是在淋浴时，不带无线遥控或者远距离线控的燃气热水器温度无法调节，用混水阀添加冷水又容易导致燃气热水器熄火。采用无线遥控调节燃气热水器温度，受安装位置的限制，很多场合遥控器信号无法传送至燃气热水器。采用远距离线控方式时，专用的防水有线遥控器成本高，需要预先埋线，长期在浴室等潮湿环境下工作，电子式的有线遥控器故障率高。
发明内容
本发明的目的是为远距离控制恒温燃气热水器的热水温度提供一种解决方案，即能够远距离控制恒温燃气热水器的温度设定值的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法，包括：
所述恒温燃气热水器包括有控制器、反作用流量传感器、总流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水入水口、热交换器。所述恒温燃气热水器由冷水管连接在冷水入水口和热交换器之间；第一热水管的一端连接至第一热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；第二热水管的一端连接至第二热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；主热水管的入水端连接至热交换器。
所述反作用流量传感器安装在第二热水出水口之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述总流量传感器安装在冷水入水口之后，用于检测冷水入水口的入口冷水流量。
所述反作用流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第二热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述总流量传感器与控制器之间有电连接，用于将冷水入水口的入口冷水流量信号传递至控制器。
所述温度设定值调节方法是，由第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值控制恒温燃气热水器温度设定值；当第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值增大时，温度设定值减小；当第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值减小时，温度设定值增大。
所述温度设定值按照式
进行计算，其中，T是温度设定值，Q2是第二热水出水口的出口热水流量，Q0是冷水入水口的入口冷水流量，T2是最高温度设定值，K是温度调节范围系数。
所述控制器计算温度设定值的步骤是：
步骤S1，初始化；
步骤S2，对第二热水出水口的出口热水流量、冷水入水口的入口冷水流量进行采样；
步骤S3，计算恒温燃气热水器的温度设定值；
步骤S4，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。
所述第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值由混水阀调节改变；所述混水阀的2个进水口分别由水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口。
所述第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值或者由第一调节阀、第二调节阀共同调节改变；所述第一调节阀的入水口经水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口，第二调节阀的入水口经水管连接至恒温燃气热水器的第二热水出水口；所述第一调节阀、第二调节阀的出水口连通为一个出水端。
所述恒温燃气热水器还包括热交换器和水管，以及电源模块、热水温度检测模块、燃气流量控制驱动模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块。
本发明的有益效果是，无需有线或者无线遥控器，采用通过水阀控制两路热水流量的方法，实现热水器热水温度设定值的远程控制，控制结果稳定可靠。
附图说明
图1为恒温燃气热水器温度设定值调节方法的系统实施例1结构框图。
图2为恒温燃气热水器温度设定值调节方法的系统实施例2结构框图。
图3为流量检测电路原理框图。
图4为计算温度设定值的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
恒温燃气热水器温度设定值调节方法的系统实施例1结构框图如图1所示，由热交换器101、总流量传感器201、反作用流量传感器202、第一热水出水口203、第二热水出水口204、冷水入水口205、混水阀301以及冷水管401、主热水管402、第一热水管403、第二热水管404、第一连接水管405、第二连接水管406、混合热水管407、出水喷头302组成。
所述恒温燃气热水器有1个冷水入水口和2个热水出水口，冷水管401连接在冷水入水口205和热交换器101之间；第一热水管403的一端连接至第一热水出水口203，另外一端连通至主热水管402出水端；第二热水管404的一端连接至第二热水出水口204，另外一端连通至主热水管402出水端；主热水管402的入水端连接至热交换器101。
所述反作用流量传感器202安装在第二热水出水口204之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述总流量传感器201安装在冷水入水口205之后，用于检测冷水入水口205的入口冷水流量。具体来说，反作用流量传感器202安装在第二热水管404上，总流量传感器201安装在冷水管401上。由于热交换器101的出口热水流量与入口冷水流量一致，因此，总流量传感器201也可以安装在主热水管402上。
混水阀301的2个进水口分别由第一连接水管405、第二连接水管406连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口203、第二热水出水口204；混水阀301的出水口由混合热水管407连接至出水喷头302。混水阀301为冷水、热水混水阀时，第一连接水管405连接至混水阀301的热水进水口，第二连接水管406连接至混水阀301的冷水入水口。
恒温燃气热水器温度设定值调节方法的系统实施例2结构框图如图2所示，与实施例1的不同之处在于，使用第一调节阀303、第二调节阀304代替混水阀301；第一调节阀303的入水口经第一连接水管405连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口203，第二调节阀304的入水口经第二连接水管406连接至恒温燃气热水器的第二热水出水口204。第一调节阀303、第二调节阀304的出水口连通为一个出水端与混合热水管407相连接。
所述恒温燃气热水器还包括有控制器210，其流量检测电路原理框图如图3所示，总流量传感器201设有总流量信号输出端OUT，用于检测冷水入水口205的入口冷水流量，总流量信号为电信号，信号类型是脉冲频率，或者是电压，又或者是电流。反作用流量传感器202设有第二流量信号输出端OUT2，用于检测第二热水出水口204的出口热水流量，第二流量信号为电信号，信号类型是脉冲频率，或者是电压，又或者是电流。
控制器210设有总流量信号输入端IN、第二流量信号输入端IN2；总流量信号输入端IN、第二流量信号输入端IN2分别连接至总流量信号输出端OUT、第二流量信号输出端OUT2。
所述恒温燃气热水器温度设定值调节的原理是：
调节混水阀301，或者是调节第一调节阀303、第二调节阀304改变第一热水出水口203、第二热水出水口204的出口热水流量，由第二热水出水口204的出口热水流量与冷水入水口205的入口冷水流量之间的比值控制恒温燃气热水器温度设定值；冷水入水口205的入口冷水流量等于第一热水出水口203与第二热水出水口204的出口热水流量之和。
设第二热水出水口204的出口热水流量是Q2，冷水入水口205的入口冷水流量是Q0，恒温燃气热水器的温度设定值是T，则当Q2比Q0的比值增大时，温度设定值T减小；当Q2比Q0的比值减小时，温度设定值T增大。所述控制器210由反作用流量传感器202、总流量传感器201获取第二热水出水口204的出口热水流量Q2、冷水入水口205的入口冷水流量Q0后，按照式
计算恒温燃气热水器的温度设定值T，其中，T2是最高温度设定值，K是温度调节范围系数。流量Q2、Q0的单位是L/min。
热水器的水温控制区间通常是在30℃至80℃之间。例如，选择T2＝75℃，K＝45，则温度设定值T被控制在30℃至75℃。
所述控制器210由微控制器和外围电路组成。微控制器优选单片机，或者选择ARM、DSP等其他器件。当第二流量信号、总流量信号的信号类型为脉冲频率时，第二流量信号输入端IN2、总流量信号输入端IN为微控制器内部计数器的计数输入端。当第二流量信号、总流量信号的信号类型为电压，或者是电流时，第二流量信号输入端IN2、总流量信号输入端IN为A/D转换器的模拟信号输入端。所述A/D转换器受微控制器控制并由微控制器读取数据，优选地，所述A/D转换器包括在微控制器内部。
所述恒温燃气热水器还包括热水温度检测模块、燃气流量控制驱动模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块等。进一步地，所述恒温燃气热水器还选择性地包括冷水温度检测模块、温度值显示模块、风压检测模块、蜂鸣器模块中的部分模块或者全部模块。
所述恒温燃气热水器还包括有电源模块，用于向控制器210、总流量传感器201、反作用流量传感器202以及其他模块供电。
控制器210计算温度设定值的流程如图4所示，其步骤是：
步骤S1，初始化；
步骤S2，对第二热水出水口204的出口热水流量Q2、冷水入水口205的入口冷水流量Q0进行采样；
步骤S3，计算恒温燃气热水器的温度设定值T；
步骤S4，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。
控制器210除计算恒温燃气热水器的温度设定值T外，还要进行恒温燃气热水器的其他控制。所述其他处理及等待，包括控制器210需要完成的水温温度采样、水温温度控制、燃气流量控制驱动、风机控制驱动、点火控制等，以及等待。控制器210计算获得温度设定值T后，采用适当的控制算法，通过控制燃气流量来控制燃气热水器的加热功率，能够将燃气热水器的出水热水温度控制在温度设定值T附近允许误差范围之内，实现恒温功能。
所述下一次采样时刻到时的控制，控制器210采用软件延时，或者是定时器定时实现。
所述反作用流量传感器202、总流量传感器201优选同一类型、同一量程范围的水流量传感器。进一步地，所述反作用流量传感器202、总流量传感器201优选采用低成本的、输出信号类型为脉冲频率的霍尔水流量传感器。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：
所述恒温燃气热水器包括有控制器、反作用流量传感器、总流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水入水口、热交换器；
所述恒温燃气热水器由冷水管连接在冷水入水口和热交换器之间；第一热水管的一端连接至第一热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；第二热水管的一端连接至第二热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；主热水管的入水端连接至热交换器；
所述反作用流量传感器安装在第二热水出水口之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述总流量传感器安装在冷水入水口之后，用于检测冷水入水口的入口冷水流量；
所述反作用流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第二热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述总流量传感器与控制器之间有电连接，用于将冷水入水口的入口冷水流量信号传递至控制器；
所述温度设定值调节方法是，由第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值控制恒温燃气热水器温度设定值；当第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值增大时，温度设定值减小；当第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值减小时，温度设定值增大；
第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值由混水阀调节改变，混水阀的2个进水口分别由水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口；或者是，第二热水出水口的出口热水流量与冷水入水口的入口冷水流量之间的比值由第一调节阀、第二调节阀共同调节改变，第一调节阀的入水口经水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口，第二调节阀的入水口经水管连接至恒温燃气热水器的第二热水出水口，第一调节阀、第二调节阀的出水口连通为一个出水端。
2.如权利要求1所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述温度设定值按照式
进行计算，其中，T是温度设定值，Q2是第二热水出水口的出口热水流量，Q0是冷水入水口的入口冷水流量，T2是最高温度设定值，K是温度调节范围系数。
3.如权利要求2所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述最高温度设定值T2＝75℃，温度调节范围系数K＝45。
4.如权利要求1所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述反作用流量传感器、总流量传感器为同一类型、同一量程范围的水流量传感器。
5.如权利要求1所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述反作用流量传感器、总流量传感器为霍尔水流量传感器。
6.如权利要求1所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述控制器计算温度设定值的步骤是：
步骤S1，初始化；
步骤S2，对第二热水出水口的出口热水流量、冷水入水口的入口冷水流量进行采样；
步骤S3，计算恒温燃气热水器的温度设定值；
步骤S4，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。
7.如权利要求6所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述其他处理及等待，是控制器除计算恒温燃气热水器的温度设定值外，还要进行的恒温燃气热水器的其他控制，以及等待。
8.如权利要求1所述的恒温燃气热水器温度设定值调节方法，其特征在于：所述恒温燃气热水器还包括热交换器和水管，以及电源模块、热水温度检测模块、燃气流量控制驱动模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块。
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