CN106288344B - 燃气采暖热水炉及同时提供采暖热水和卫浴热水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种燃气采暖热水炉，包括分流控制器件、流量传感器、温度传感器和控制器；分流控制器件接通采暖热水出水管与第二换热器，形成采暖热水出水管的分流管路；流量传感器设置于卫浴进水管；温度传感器分别设置于分流控制器件与第一换热器之间的管路、卫浴进水管、第二换热器采暖出水管、以及卫浴热水出水管；控制器与分流控制器件、流量传感器和温度传感器电连接。本发明实施例还提供一种燃气采暖热水炉同时提供采暖热水和卫浴热水的方法。本发明实施例解决传统燃气采暖热水炉不能同时供应卫浴热水和采暖热水的问题，达到了满足用户同时使用卫浴热水和采暖热水的需求，提升用户体验的效果。

Description

燃气采暖热水炉及同时提供采暖热水和卫浴热水的方法

技术领域

本发明实施例涉及流体加热器技术，尤其涉及一种燃气采暖热水炉及同时提供采暖热水和卫浴热水的方法。

背景技术

燃气采暖热水炉是依靠天然气来提供热水和供暖热量的机器。

目前的燃气采暖热水、卫浴热水两用型采暖热水炉，虽然能够实现提供采暖热水和卫浴热水的功能，但是，不能实现同时提供采暖热水和卫浴热水。当用户使用采暖热水时，燃气采暖热水炉就不会提供卫浴热水。同样地，当用户使用卫浴热水时，燃气采暖热水炉就不会提供采暖热水，直至卫浴热水需求消失后，才会再次提供采暖热水。

由于目前的燃气采暖热水炉不能同时供应采暖热水和卫浴热水，不能满足用户同时需要使用卫浴热水和采暖热水的需求，用户体验不佳。

发明内容

本发明提供一种燃气采暖热水炉及同时提供采暖热水和卫浴热水的方法，以实现同时供应采暖热水和卫浴热水，满足用户同时需要使用卫浴热水和采暖热水的需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种燃气采暖热水炉，包括：分流控制器件、流量传感器、温度传感器和控制器；

所述分流控制器件接通采暖热水出水管与第二换热器，形成所述采暖热水出水管的分流管路；

所述流量传感器设置于卫浴进水管，用于采集所述卫浴进水管的进水流量；

所述温度传感器分别设置于所述分流控制器件与第一换热器之间的管路、卫浴进水管、第二换热器采暖出水管、以及卫浴热水出水管，用于采集第一换热器流出的热水的温度、卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、以及所述卫浴热水出水管的出水温度；

所述控制器与所述分流控制器件、流量传感器和温度传感器电连接，用于根据温度传感器和流量传感器的采集数据，确定流入第二换热器的热水的水流量，控制所述分流控制器件根据所述水流量对采暖热水出水管中的热水进行分流。

进一步的，所述第二换热器的采暖管道出水口通过第二换热器采暖出水管与采暖回水进水管连接，用于将与所述第二换热器的卫浴管道进行热量交换后的热水输出至采暖回水进水管，以通过采暖回水进水管将热量交换后的热水输入第一换热器。

进一步的，所述温度传感器的数量为四个，其中，第一温度传感器设置于所述第一换热器的出水口，第二温度传感器设置于卫浴进水管，第三温度传感器设置于第二换热器采暖出水管，以及，第四温度传感器设置于卫浴热水出水管。

进一步的，所述分流控制器件包括电动三通调节阀。

进一步的，所述卫浴热水出水管上还设有分流控制器件，所述分流控制器件与所述控制器电连接。

进一步的，所述第二换热器为板式换热器。

进一步的，还包括燃烧器，用于加热所述第一换热器内的热水。

进一步的，所述采暖热水出水管处还设有流量传感器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种燃气采暖热水炉同时提供采暖热水和卫浴热水的方法，该方法由上述第一方面所述的燃气采暖热水炉执行，包括如下步骤：

控制器获取卫浴进水管的进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、以及所述卫浴热水出水管的出水温度；

控制器根据所述进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述进水温度、第二换热器流出的热水的温度以及所述出水温度，确定流入第二换热器的热水支路的水流量；

控制器输出所述水流量对应的控制信号至分流控制器件，以控制所述分流控制器件根据所述控制信号输出热水至第二换热器，将剩余热水输出至采暖热水出水管连接的采暖装置。

本发明实施例通过分流控制器件将采暖热水出水管与第二换热器接通，以通过分流控制器件将采暖热水出水管中的热水进行分流，一路通过第二换热器换热后输出卫浴热水，另一路输出采暖热水；并通过控制器根据第一换热器流出的热水的温度、卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、卫浴热水出水管的出水温度和卫浴进水管的进水流量，确定流入第二换热器的热水的水流量，实现精确控制卫浴热水换热所需水流量与采暖热水的水流量，以确保在满足卫浴热水需求的同时，提供采暖热水。本发明实施例解决了传统燃气采暖热水炉不能同时供应卫浴热水和采暖热水的问题，通过分流控制器件合理分配采暖热水出水管中流入第二换热器的热水（用于与卫浴热水进行热量交换）以及采暖热水的水流量，实现同时供应卫浴热水和采暖热水的功能，达到了满足用户同时使用卫浴热水和采暖热水的需求，提升用户体验的效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种的燃气采暖热水炉的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种燃气采暖热水炉同时提供采暖热水和卫浴热水的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种的燃气采暖热水炉的结构示意图。如图1所示，燃气采暖热水炉包括：分流控制器件1、流量传感器51、温度传感器、控制器（未画出）、第二换热器4、采暖热水出水管7、卫浴热水出水管8、卫浴进水管9和第一换热器13。

分流控制器件1接通采暖热水出水管7与第二换热器4，形成所述采暖热水出水管7的分流管路。示例性的，分流控制器件1可以是电动三通调节阀，实现将流入电动三通阀的一路热水分流成两个支路，并精确控制各个支路的水流量。可替代的，可以根据待分流的支路的水量选择不同的电动调节阀，并不限于电动三通调节阀。

第二换热器4的采暖管道出水口与采暖回水进水管11连接，用于将与第二换热器4的卫浴管道进行热量交换后的热水输出至采暖回水进水管11，以通过采暖回水进水管11将热量交换后的热水输入第一换热器13。示例性的，通过分流管路将经分流控制器件1分流的热水流入第二换热器4中采暖管道，在第二换热器4中与卫浴管道中的卫浴进水进行热量交换，以制备卫浴所需的热水。经过第二换热器4的采暖管道出水口与采暖回水进水管11之间的管路将热量交换后的热水汇入采暖回水进水管11。再通过水泵12将采暖回水进水管11中的热水输入第一换热器13，并通过燃烧器3加热第一换热器13内的热水。然后，加热后的热水输出至采暖热水出水管7，经分流控制器件1分流为两条支路，一条支路的热水用于通过热量交换的方式制备卫浴所需的热水，另一条支路的热水流入与采暖热水出水管7连接的采暖装置（包括散热片或地暖盘管等）。

流量传感器51设置于卫浴进水管9，用于采集所述卫浴进水管9的进水流量。

温度传感器分别设置于分流控制器件1与第一换热器13之间的管路、卫浴进水管9、第二换热器采暖出水管15、以及卫浴热水出水管8，用于采集第一换热器13流出的热水的温度、卫浴进水管9的进水温度、第二换热器4流出的热水的温度、以及卫浴热水出水管8的出水温度。示例性的，温度传感器的数量可以为四个，其中，第一温度传感器21设置于所述第一换热器13的出水口，第二温度传感器23设置于卫浴进水管9，第三温度传感器24设置于第二换热器采暖出水管，以及，第四温度传感器22设置于卫浴热水出水管8。本实施例并不限定温度传感器的数量和设置位置，可以根据实际需要选择在其它位置设置不同数量的温度传感器，本实施例不作具体限定。

所述控制器与所述分流控制器件1、流量传感器51和温度传感器电连接，用于根据温度传感器和流量传感器51的采集数据，确定流入第二换热器4的热水的水流量，控制所述分流控制器件1根据所述水流量对采暖热水出水管7中的热水进行分流。

通过卫浴进水管9的进水流量Q_in、卫浴进水管9的进水温度T_in、第一换热器13流出的热水的温度T₀，第二换热器4流出的热水的温度T′₀，卫浴热水出水管的出水温度T_out，采用下述公式计算卫浴热水加热到用户设置温度所需的水流量Q₁（由于对于燃气采暖热水炉，第一换热器13流出的热水的水温对于卫浴热水热量交换所需热水和采暖热水都是一样的，加热卫浴热水所需的功率与采暖热水所需功率的分配实质上是水流量的分配）。

(T_out-T_in)×Q_in=(T′₀-T₀)×Q₁

控制器根据上述公式计算得到的卫浴热水加热到用户设置温度所需的水流量Q₁，再根据该水流量Q₁确定输出至分流控制器件1的控制信号，使分流控制器件1根据所述控制信号调节阀芯与阀座的流通面积，进而，调节流入第二换热器4的热水的水流量达到所需的水流量Q₁，剩余热水流入与采暖热水出水管7连接的采暖装置。

根据用户使用习惯，在燃气采暖热水炉中卫浴热水需求优先级要比采暖热水高，即当用户有卫浴热水需求时，采暖热水必须停止，当卫浴热水需求消失后，才会再次启动采暖热水供应。遵循这一原则，通过调节燃气控制阀6（燃气控制阀6设置于燃气进气管10上）调节燃烧器3的运行功率，进而调整燃气采暖热水炉的运行功率。由于卫浴热水所需功率一般不到燃气采暖热水炉的额定功率的一半，目前的燃气采暖热水炉在供应卫浴热水时常常处于低功率运行状态。本实施例的技术方案通过提升燃气采暖热水炉的运行功率，在满足卫浴热水所需的功率的前提下，将剩余功率（即燃气采暖热水炉的运行功率与卫浴热水所需功率之差）作为采暖热水所需功率。其中，对于燃气采暖炉，第一换热器13流出的热水的水温对于卫浴热水热量交换所需热水和采暖热水都是一样的，加热卫浴热水所需的功率与采暖热水所需功率的分配实质上是水流量的分配。

本实施例的技术方案，通过分流控制器件将采暖热水出水管与第二换热器接通，对采暖热水出水管中的热水进行分流，一路通过第二换热器换热后输出卫浴热水，另一路输出采暖热水；并通过控制器精确控制卫浴热水换热所需水流量与采暖热水的水流量，以确保在满足卫浴热水需求的同时，提供采暖热水。本实施例解决了传统燃气采暖热水炉不能同时供应卫浴热水和采暖热水的问题，通过分流控制器件合理分配采暖热水出水管中流入第二换热器的热水（用于与卫浴热水进行热量交换）以及采暖热水的水流量，实现同时供应卫浴热水和采暖热水的功能，达到了满足用户同时使用卫浴热水和采暖热水的需求，提升用户体验的效果。

在上述技术方案的基础上，卫浴热水出水管8上还设有分流控制器件（未画出），所述分流控制器件（未画出）与所述控制器电连接，实现在多处卫浴热水需求时，采用预设各处卫浴热水需求优先级的方式，精确控制各路卫浴热水支路的水流量。示例性的，若有A和B两处卫浴热水需求，预设A的优先级高于B的优先级，则所有卫浴热水在保证A处的需求的同时，剩余卫浴热水用于满足B处的卫浴热水需求。

在上述技术方案的基础上，第二换热器4为板式换热器。板式换热器的传热系数较高，能够使得采暖管道中的热水与卫浴管道中的卫浴用水在板式换热器中进行充分的热量交换。

在上述技术方案的基础上，采暖热水出水管7处还设有流量传感器52，实现采集经分流控制器件1分流前的采暖热水出水管7中热水的水流量，以根据分流前采暖热水出水管7中热水的水流量和第一换热器13流出的热水的温度确定燃气采暖热水炉的总功率。根据已确定的流入第二换热器4的热水的水流量、卫浴进水管9的进水温度和卫浴热水出水管8的出水温度，可以确定卫浴热水换热所需的功率。因此，由燃气采暖热水炉的总功率与卫浴热水换热所需的功率做减法即可得到采暖热水对应的功率。控制器根据是否供应卫浴热水自动调节燃气采暖热水炉的总功率，根据总功率输出功率控制信号至燃气控制阀6。

在上述技术方案的基础上，燃气采暖热水炉还包括风机14，用于将燃烧器13产生的废气排至室外。

图2是本发明实施例提供的一种燃气采暖热水炉同时提供采暖热水和卫浴热水的方法的流程图。本方法由上述如图1所示的燃气采暖热水炉执行，该方法具体包括如下步骤：

步骤210、控制器获取卫浴进水管的进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、以及所述卫浴热水出水管的出水温度。

控制器分别与分流控制器件，流量传感器，第一温度传感器，第二温度传感器，第三温度传感器和第四温度传感器电连接。控制器从流量传感器获取卫浴进水管的进水流量，从第一温度传感器获取第一换热器流出的热水的温度，从第二温度传感器获取卫浴进水管的进水温度，从第三传感器获取第二换热器流出的热水的温度，以及，从第四传感器获取卫浴热水出水管的出水温度。

步骤220、控制器根据所述进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述进水温度、第二换热器流出的热水的温度以及所述出水温度，确定流入第二换热器的热水支路的水流量。

示例性的，可以根据以下公式计算流入第二换热器的热水支路的水流量Q₁。

(T_out-T_in)×Q_in=(T′₀-T₀)×Q₁

其中，T_out为卫浴热水出水管的出水温度，T_in为卫浴进水管的进水温度，Q_in为卫浴进水管的进水流量，T₀为第一换热器流出的热水的温度，T′₀第二换热器流出的热水的温度。

步骤230、控制器输出所述水流量对应的控制信号至分流控制器件。

控制器将对应于流入第二换热器的热水支路的水流量的控制信号输出至分流控制器件，以控制所述分流控制器件根据所述控制信号输出热水至第二换热器，将剩余热水输出至采暖热水出水管连接的采暖装置。

本实施例的技术方案，通过控制器获取卫浴进水管的进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、以及所述卫浴热水出水管的出水温度；根据所述进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述进水温度、第二换热器流出的热水的温度以及所述出水温度，确定流入第二换热器的热水支路的水流量；输出所述水流量对应的控制信号至分流控制器件，以控制所述分流控制器件根据所述控制信号输出热水至第二换热器，将剩余热水输出至采暖热水出水管连接的采暖装置。本实施例的技术方案解决了传统燃气采暖热水炉不能同时供应卫浴热水和采暖热水的问题，通过分流控制器件合理分配采暖热水出水管中流入第二换热器的热水（用于与卫浴热水进行热量交换）以及采暖热水的水流量，实现同时供应卫浴热水和采暖热水的功能，达到了满足用户同时使用卫浴热水和采暖热水的需求，提升用户体验的效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种燃气采暖热水炉，其特征在于，包括：分流控制器件、流量传感器、温度传感器和控制器；

所述分流控制器件接通采暖热水出水管与第二换热器，形成所述采暖热水出水管的分流管路；

所述流量传感器设置于卫浴进水管，用于采集所述卫浴进水管的进水流量；

所述温度传感器分别设置于所述分流控制器件与第一换热器之间的管路、卫浴进水管、第二换热器采暖出水管、以及卫浴热水出水管，用于采集第一换热器流出的热水的温度、卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、以及所述卫浴热水出水管的出水温度；

所述控制器与所述分流控制器件、流量传感器和温度传感器电连接，用于根据温度传感器和流量传感器的采集数据，确定流入第二换热器的热水的水流量，控制所述分流控制器件根据所述水流量对采暖热水出水管中的热水进行分流；

所述分流控制器件，用于根据所述水流量对采暖热水出水管中的热水分流为两条支路，一条支路的热水用于通过热量交换的方式制备卫浴所需的热水，另一条支路的热水流入与采暖热水出水管连接的采暖装置。

2.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，所述第二换热器的采暖管道出水口通过第二换热器采暖出水管与采暖回水进水管连接，用于将与所述第二换热器的卫浴管道进行热量交换后的热水输出至采暖回水进水管，以通过采暖回水进水管将热量交换后的热水输入第一换热器。

3.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，所述温度传感器的数量为四个，其中，第一温度传感器设置于所述第一换热器的出水口，第二温度传感器设置于卫浴进水管，第三温度传感器设置于第二换热器采暖出水管，以及，第四温度传感器设置于卫浴热水出水管。

4.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，所述分流控制器件包括电动三通调节阀。

5.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，所述卫浴热水出水管上还设有分流控制器件，所述分流控制器件与所述控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，所述第二换热器为板式换热器。

7.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，还包括燃烧器，用于加热所述第一换热器内的热水。

8.根据权利要求1所述的燃气采暖热水炉，其特征在于，所述采暖热水出水管处还设有流量传感器。

9.一种燃气采暖热水炉同时提供采暖热水和卫浴热水的方法，其特征在于，由权利要求1～8中任一所述的燃气采暖热水炉执行，包括如下步骤：

控制器获取卫浴进水管的进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述卫浴进水管的进水温度、第二换热器流出的热水的温度、以及所述卫浴热水出水管的出水温度；

控制器根据所述进水流量、第一换热器流出的热水的温度、所述进水温度、第二换热器流出的热水的温度以及所述出水温度，确定流入第二换热器的热水支路的水流量；

控制器输出所述水流量对应的控制信号至分流控制器件，以控制所述分流控制器件根据所述控制信号输出热水至第二换热器，将剩余热水输出至采暖热水出水管连接的采暖装置。