CN105698395A - 一种热水器补水判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热水器补水判断方法，热水器通电工作时，设定一时间值t，检测该时间t内对应的热水器内部水温实际升高的温升值ΔT_实际，计算该时间值t内对应的热水器内部水温理论升高的温升值ΔT_理论，将ΔT_实际和ΔT_理论进行比较，若ΔT_{实 际}>ΔT_理论，则判断热水器需要补水，并提醒用户。采用该方法判断可快速准确的判断出热水器内部是否在干烧，是否需要进行补水，并提醒用户补水，可避免电器在缺水干烧状态下进行工作，有效保护电器，延长电器的使用寿命。

Description

一种热水器补水判断方法

技术领域

本发明涉及热水器领域，尤其是一种热水器补水判断方法。

背景技术

现有热水器是通过温控器来判断是否干烧的，在热水器内部安装有感温装置，然后将液体膨胀式，或者贴片式、或者温度传感器布置在内胆上的测温位置，设定一个固定的加热温度，比如热水器额定工作温度为75℃，那么加热到75℃时则直接断开，实际上是对一个限定温度值得判定，超过此值就断开，待温度低于此限定值比如5℃时则重新启动加热，以此循环。实际上是一个限定值，达到此温度后断开，判定是干烧还是正常情况，没有判断内胆中是否有水，或者水是否满，此时容易导致加热管长期干烧，电器系统长期处于高温状态。

在电子式传感器方案上，可能会在整机额定值75℃基础上，再增加一个判定值，比如85℃，如果检测到75℃时则断电，如果内胆中没有水，那么理论上由于加热器在干烧的情况下，其表面温升速度会很快，断电后余热还会上升，如果超过85℃则认为是干烧，在显示屏上提示，可以进行一定的干烧判定，但是判断的温度已经超过了机器的额定温度，是在已经干烧的后期再判断的，响应速度较慢，无法做到精确控制，电器系统会有一段时间处于高温状态。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种热水器补水判断方法，快速、准确的判定干烧需要补水，并提醒补水。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种热水器补水判断方法，热水器通电工作时，设定一时间值t，检测该时间t对应的热水器内部水温升高的实际温升值ΔT_实际，计算该时间值t内对应的热水器内部水温升高的理论温升值ΔT_理论，将ΔT_实际和ΔT_理论进行比较，若ΔT_实际>ΔT_理论，则判断热水器需要补水，并提醒用户。

所述时间值t对应的理论温升值ΔT_理论为热水器满水状态下时间t内热水器内部水温升高的温度，计算方法为：根据热力学定律Pt＝CMΔT_理论，得出ΔT_理论＝Pt/CM，其中C为水的比热容，M为热水器额定容积下水的质量，P为加热功率。

所述热水器为单功率热水器时，加热功率为额定功率，所述热水器为多功率热水器时，需先检测实际所用的加热功率。

所述热水器为多功率热水器时，先通过继电器检测实际所用的加热功率，或先通过实际工作的加热管的个数确定实际所用的加热功率。

所述热水器的内胆内部设置至少一个温度传感器，将温度传感器和控制板相连，控制板实时检测时间值t对应的实际温升值ΔT_实际，并实时与时间值t对应的理论温升值ΔT_理论进行比较。

所述热水器的内胆内部设置多个温度传感器，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最近的位置，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最远的位置，温度传感器均和控制板相连，控制板取多个温度传感器测得的温度的平均值。

设定一调整系数k，将ΔT_实际和k*ΔT_理论进行比较，若ΔT_实际>k*ΔT_理论，则判断热水器干烧，提醒用户需要补水。

所述k值的范围为0.85～1.1，优选所述k值的范围为1.06～1.1。

所述设定时间值t为30s～600s，优选60～300s。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

热水器通电工作时，设定一时间值t，检测该时间t内对应的热水器内部水温实际升高的温升值ΔT_实际，计算该时间值t内对应的热水器内部水温理论升高的温升值ΔT_理论，将ΔT_实际和ΔT_理论进行比较，若ΔT_实际>ΔT_理论，则判断热水器需要补水，并提醒用户。内部水少时，温度上升速度快，所以一定时间内温度上升的多，所以当内部的水少时一定时间内温度上升的温升值大于内部满水时一定时间内温度上升的温升值，所以当ΔT_实际>ΔT_理论，即可确定内部需要补水，可快速判断内部是否需要补水，同时由于是在一定时间段t对应的温升值判断的，不会受偶然一个因素引起的温度突然的变化的影响造成误判，可准确的判断内部是否需要补水，采用该方法判断可快速准确的判断出热水器内部是否在干烧，是否需要进行补水，并提醒用户补水，可避免电器在缺水干烧状态下进行工作，有效保护电器，延长电器的使用寿命。本发明中所述的时间值为一时间段。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1：本发明热水器结构示意图

图2：本发明补水判断方法流程图

图3：本发明又一实施例补水判断方法流程图

其中：1、外壳，2、内胆，3、法兰盘，4、加热管，5、进水管，6、出水管，7、单向阀，8、控制板，9、温度传感器

具体实施方式

如图1所示，热水器包括一外壳1、内胆2、内胆2一侧设置法兰盘3，法兰盘3上设置加热管4，内胆2上设置进水管5和出水管6连通内胆2与外部，用于进水和出水，进水管5上设置单向阀7，内胆2内部设置温度传感器9。

实施例一

如图2所示本实施例所述一种热水器补水判断方法：热水器通电工作时，设定一时间值t，检测该时间t内对应的热水器内部水温实际升高的温升值ΔT_实际，计算该时间值t内对应的热水器内部水温理论升高的温升值ΔT_理论，将ΔT_实际和ΔT_理论进行比较，若ΔT_实际>ΔT_理论，则判断热水器需要补水，并提醒用户。内部水少时，温度上升速度快，所以一定时间内温度上升的多，所以当内部的水少时一定时间内温度上升的温升值大于内部满水时一定时间内温度上升的温升值，所以当ΔT_实际>ΔT_理论，即可确定内部需要补水，可快速判断内部是否需要补水，同时由于是在一定时间段t对应的温升值判断的，不会受偶然一个因素引起的温度突然的变化的影响造成误判，可准确的判断内部是否需要补水，采用该方法判断可快速准确的判断出热水器内部是否在干烧，是否需要进行补水，并提醒用户补水，可避免电器在缺水干烧状态下进行工作，有效保护电器，延长电器的使用寿命。本发明中所述的时间值为一时间段。

所述时间值t对应的理论温升值ΔT_理论为热水器满水状态下时间t内热水器内部水温升高的温度，计算方法为：根据热力学定律Pt＝CMΔT_理论，得出ΔT_理论＝Pt/CM，其中C为水的比热容，M为热水器额定容积下水的质量，P为加热功率。电加热管所做的功全部用于加热水，等于水吸收的热量。当内部充满水时，时间t内对应的温升值ΔT_理论＝Pt/CM。

在热水器额定容积，即水的质量M，功率P已经确定的情况下，根据热力学定律Pt＝CMΔT，可以计算5分钟内胆中的水的温度升高ΔT₀。那么同样的如果内胆中的水只有半胆的时候水的质量为M1，同样可以计算出5分钟内胆中的水的温度升高ΔT₁，显然ΔT₁>ΔT₀，同样在极端的情况下内胆中完全没有水时ΔT₂会远远大于ΔT₀，所以内部水少时，温度上升速度快，所以一定时间内温度上升的多，所以当内部的水少时一定时间内温度上升的温升值大于内部满水时一定时间内温度上升的温升值，所以当ΔT_实际>ΔT_理论，即可确定内部需要补水。

如：设定时间值为5分钟，采用热力学定律计算出理论温升值ΔT_理论为5℃，而检测到热水器内5分钟水的温度上升8℃，则可说明内部水少需要补水。

热水器分为单功率热水器和多功率热水器，所述热水器为单功率热水器时，加热功率为额定功率，所述热水器为多功率热水器时，需先检测实际所用的加热功率。准确确定P值，保证计算的准确性，有的热水器内部只有一个加热管，加热功率为该加热管的加热功率，有的热水器内部有多个加热管，加热功率为多个加热管的加热功率的和。

所述热水器为多功率热水器时，先通过继电器检测实际所用的加热功率，或先通过实际工作的加热管的个数确定实际所用的加热功率。

热水器的内胆内部设置至少一个温度传感器，将温度传感器和控制板相连，控制板实时检测时间值t对应的实际温升值ΔT_实际，并实时与时间值t对应的理论温升值ΔT_{理 论}进行比较。实时检测时间值t对应的实际温升值ΔT_实际，并实时与时间值t对应的理论温升值ΔT_理论进行比较，只要出现ΔT_实际>ΔT_理论，即可确定内部需要补水，可快速准确的判断出热水器内部是否在干烧，是否需要进行补水，

热水器的内胆内部设置多个温度传感器，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最近的位置，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最远的位置，温度传感器均和控制板相连，控制板取多个温度传感器测得的温度的平均值。该种方法检测到的温度较为准确，避免水未流动某一处温度升高，导致误判。

有的时候内部少一点水，只要不是过少，没有超过热水器所不能承受的水位，热水器就可以正常工作，所以该种情况下可以不提醒补水，或者有的时候加热管使用的时间长了，实际加热的功率降低了，此时，可能实际的时间变长了，该种情况下也不需要补水，所以本发明为保证判断的准确性和合理性，设定一调整系数k，将ΔT_实际和k*ΔT_{理 论}进行比较，若ΔT_实际>k*ΔT_理论，则判断热水器干烧，提醒用户需要补水。允许实际的温度有一可变化的范围，避免误判。

所述k值的范围为0.85～1.1，进一步优选所述k值的范围为1.06～1.1。

所述设定时间值t为30s～600s，优选60s～300s。该时间范围内可使判断准确性和判断速度达到合理的匹配。

实施例二

如图3所述本实施例所述一种热水器补水判断方法：热水器通电工作时，设定一温升值ΔT，检测热水器内部水温升高该温升值ΔT对应的实际所需时间t_实际，计算热水器内部水温升高该温升值ΔT对应的理论所需时间t_理论，将t_实际和t_理论进行比较，若t_实际＜t_理论，则判断热水器需要补水，并提醒用户。内部水少时，温度上升速度快，所以上升一定温度所需的时间变短，所以当内部的水少时上升一定温度所需时间小于内部满水时上升一定温度所需时间，所以当t_实际＜t_理论，即可确定内部需要补水，可快速判断内部是否需要补水，同时由于是在一定温升值ΔT对应的一个时间段判断的，不会受偶然一个因素引起的温度突然的变化的影响造成误判，可准确的判断内部是否需要补水，采用该方法判断可快速准确的判断出热水器内部是否在干烧，是否需要进行补水，并提醒用户补水，可避免电器在缺水干烧状态下进行工作，有效保护电器，延长电器的使用寿命。

所述温升值ΔT对应的理论所需时间t_理论为热水器满水状态下内部水温升高ΔT所需的时间，计算方法为：根据热力学定律Pt_理论＝CMΔT，得出t_理论＝CMΔT/P，其中C为水的比热容，M为热水器额定容积下水的质量，P为加热功率。当内部充满水时，对应升高温升值ΔT所需的时间为t_理论＝CMΔT/P，电加热管所做的功全部用于加热水，等于水吸收的热量。

在热水器额定容积，即水的质量M，功率P已经确定的情况下，根据热力学定律Pt＝CMΔT，可以计算出温升10℃时所需要的时间t₀，那么同样的如果内胆中的水只有半胆的时候水的质量为M1，同样可以计算出温升10℃时所需要的时间t₁，显然t₁<t₀，同样在极端的情况下内胆中完全没有水时t₂将会远小于t₀，所以当内部水少时，温度上升速度快，所以上升一定温度所需的时间变短，所以当内部的水少时上升一定温度所需时间小于内部满水时上升一定温度所需时间，所以当t_实际＜t_理论，即可确定内部需要补水。

如：设定温升值为10℃时，采用热力学定律计算出理论所需时间t_理论为10分钟，而检测到热水器内水的温度上升10℃时用的时间为8分钟，则可说明内部水少需要补水。

热水器分为单功率热水器和多功率热水器，所述热水器为单功率热水器时，加热功率为额定功率，所述热水器为多功率热水器时，需先检测实际所用的加热功率。准确确定P值，保证计算的准确性，有的热水器内部只有一个加热管，加热功率为该加热管的加热功率，有的热水器内部有多个加热管，加热功率为多个加热管的加热功率的和。

所述热水器为多功率热水器时，先通过继电器检测实际所用的加热功率，或先通过实际工作的加热管的个数确定实际所用的加热功率。

热水器的内胆内部设置至少一个温度传感器，将温度传感器和控制板相连，控制板实时检测温升值ΔT对应的实际所需时间t_实际，实时与温升值ΔT对应的理论所需时间t_理论进行比较。实时对内部实时检测温升值ΔT对应的实际所需时间t_实际，实时与温升值ΔT对应的理论所需时间t_理论进行比较，只要出现当t_实际＜t_理论，即可确定内部需要补水，可快速准确的判断出热水器内部是否在干烧，是否需要进行补水，

热水器的内胆内部设置多个温度传感器，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最近的位置，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最远的位置，温度传感器均和控制板相连，控制板取多个温度传感器测得的温度的平均值。该种方法检测到的温度较为准确，避免水未流动某一处温度升高，导致误判。

有的时候内部少一点水，只要不是过少，没有超过热水器所不能承受的水位，热水器就可以正常工作，所以该种情况下可以不提醒补水，或者有的时候加热管使用的时间长了，实际加热的功率降低了，此时，可能实际的时间变长了，该种情况下也不需要补水，所以本发明为保证判断的准确性和合理性，设定一调整系数k，将t_实际和k*t_理论进行比较，若t_实际＜k*t_理论，则判断热水器干烧，提醒用户需要补水。允许实际的温度有一可变化的范围，避免误判。

所述k值的范围为0.85～1.1，进一步优选所述k值的范围为0.90～0.95。

所述设定温升值ΔT为3℃～20℃，优选5℃～15℃。该温升值范围内可使判断准确性和判断速度达到合理的匹配。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种热水器补水判断方法，其特征在于：

热水器通电工作时，

设定一时间值t，检测该时间t对应的热水器内部水温升高的实际温升值ΔT_实际，

计算该时间值t内对应的热水器内部水温升高的理论温升值ΔT_理论，

将ΔT_实际和ΔT_理论进行比较，若ΔT_实际>ΔT_理论，则判断热水器需要补水，并提醒用户。

2.根据权利要求1所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述时间值t对应的理论温升值ΔT_理论为热水器满水状态下时间t内热水器内部水温升高的温度，计算方法为：根据热力学定律Pt＝CMΔT_理论，得出ΔT_理论＝Pt/CM，其中C为水的比热容，M为热水器额定容积下水的质量，P为加热功率。

3.根据权利要求1或2所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述热水器为单功率热水器时，加热功率为额定功率，所述热水器为多功率热水器时，需先检测实际所用的加热功率。

4.根据权利要求3所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述热水器为多功率热水器时，先通过继电器检测实际所用的加热功率，或先通过实际工作的加热管的个数确定实际所用的加热功率。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述热水器的内胆内部设置至少一个温度传感器，将温度传感器和控制板相连，控制板实时检测时间值t对应的实际温升值ΔT_实际，并实时与时间值t对应的理论温升值ΔT_理论进行比较。

6.根据权利要求5所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述热水器的内胆内部设置多个温度传感器，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最近的位置，至少一个设置在热水器内胆内部距离加热管最远的位置，温度传感器均和控制板相连，控制板取多个温度传感器测得的温度的平均值。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：设定一调整系数k，将ΔT_实际和k*ΔT_理论进行比较，若ΔT_实际>k*ΔT_理论，则判断热水器干烧，提醒用户需要补水。

8.根据权利要求7所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述k值的范围为0.85～1.1，优选所述k值的范围为1.06～1.1。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种热水器补水判断方法，其特征在于：所述设定时间值t为30s～600s，优选60s～300s。