CN106885376B - 燃气热水器超温保护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器超温保护控制方法，包括以下步骤：（1）、检测进水温度

，计算水流的旁通比

；（2）、根据进水温度

、水流的旁通比

、换热管内水沸腾温度

，计算出理论超温保护温度

；（3）、将理论超温保护温度与存储的超温保护温度进行比较，若两者一致，则保持原超温保护温度不变，否则，将存储的超温保护温度更新为理论超温保护温度；（4）、检测出水温度，并将出水温度与所存储的超温保护温度进行比较，若出水温度不小于所存储的超温保护温，则控制执行保护动作。本燃气热水器超温保护控制方法，根据水流的旁通比和进水温度实时调整超温保护温度，保证了超温保护装置在任何工况下均能起到对热水器的保护作用，提高了产品的可靠性。

Description

燃气热水器超温保护控制方法

技术领域

本发明属于热水器技术领域，具体地说，是涉及一种燃气热水器超温保护控制方法。

背景技术

目前带有旁通管的恒温燃气热水器，超温保护的设定阈值是一个固定值，恒温燃气热水器的温度传感器设置在出水管内，是热水和冷水混合后的温度，如果超温保护温度太低，容易产生误动作；如果超温保护温度太高，容易发生热交换器已经沸腾，但出水温度没有达到动作点，失去保护作用。若采用在加热管内增设温度传感器直接检测热水温度，将会增加硬件成本。

发明内容

本发明为了解决现有燃气热水器超温保护的设定阈值固定，然而检测水温受进水温度T₀、水流的旁通比k因素影响，导致固定的设定阈值不能满足所有情况下保护功能的技术问题，提出了一种燃气热水器超温保护控制方法，可以根据实际工况灵活调整超温保护的设定阈值，保证了在任何工况下均能起到对热水器的保护作用。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种燃气热水器超温保护控制方法，包括以下步骤：

(1)、检测进水管内水流量是否大于等于启动水流量，若是，检测进水温度T₀，计算或者获取水流的旁通比k；

(2)、根据进水温度T₀、水流的旁通比k、换热管内水沸腾温度T，计算出理论超温保护温度T_c，其中，换热管内水沸腾温度T为当前换热管内的气压下，水沸腾的温度；

(3)、将理论超温保护温度与存储的超温保护温度进行比较，若两者一致，则保持原超温保护温度不变，否则，将存储的超温保护温度更新为理论超温保护温度；

(4)、检测出水温度，并将出水温度与所存储的超温保护温度进行比较，若出水温度不小于所存储的超温保护温度，则控制执行保护动作。

进一步的，步骤(2)中理论超温保护温度的计算方法为：T_c＝k×T₀+(1-k)×T。

进一步的，步骤(1)中水流的旁通比k的获取方法为：

检测进水流量L以及旁通管的水流量L₀，计算水流的旁通比k：

进一步的，步骤(2)中理论超温保护温度的计算方法中，还包括设计温度余量C的步骤，理论超温保护温度的计算方法为：T_c＝k×T₀+(1-k)×T-C

其中，温度余量C的取值范围为0℃～40℃。

进一步的，步骤(4)中控制执行保护动作至少包括：关闭进气阀门、停止燃烧、风机持续运转，以及发出故障提示。

进一步的，通过采集换热管内的气压，计算得到水沸腾温度T。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的燃气热水器超温保护控制方法，根据水流的旁通比和进水温度实时调整超温保护温度，保证了超温保护装置在任何工况下均能起到对热水器的保护作用，既不会误动作，又不会不动作，提高了产品的可靠性。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的燃气热水器超温保护控制方法的一种实施例流程图；

图2是本发明所提出的燃气热水器超温保护控制方法的实施例中所涉及燃气热水器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，针对现有燃气热水器超温保护的设定阈值固定，对于仅在出水管内设置温度传感器的热水器，其检测的水温为混合水的温度而并非直接检测换热器内热水的温度，由于混合水的温度受水流的旁通比以及进水温度影响，由于用户使用地区不同，一些地区气温差异较大导致进水温度差异较大，或者同一地区的用户在不同季节使用时进水温度差异同样较大，而且不同时间段水管内水压不同导致流量也不同，若均采用固定的超温保护温度，容易造成该执行保护动作的时候不动作，或者不该执行保护动作的时候误动作的问题，本实施例提出了一种燃气热水器超温保护控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、检测进水管内水流量是否大于等于启动水流量，若是，检测进水温度T₀，计算或者获取水流的旁通比k；如图2所示，本实施例的热水器超温保护方法适用于水箱内未设置温度传感器的热水器，尤其针对如图2所示燃气热水器，进水管11连接自来水管，其中一路进入换热管12进行加热，另外一路进入旁通管13，加热后的热水和旁通过来的冷水进入出水管14，在进水管内设置有进水温度传感器，用于检测进水温度，在出水管内设置有出水温度传感器，用于检测出水温度，该类热水器不适合在换热管内直接设置温度传感器，或者在换热管内设置温度传感器的话将会带来大幅增加产品成本的问题，由于无法直接检测热水温度，因此，本方法通过检测出水管路的水温，并建立出水水温与热水温度的关系，进而既能防止换热管内的温度过高，起到保护热水器的作用，又能防止换热管内的温度其实并未太高而热水器却频繁执行保护导致误判的问题。其中，启动水流量为预先设定的常量，保存在控制电路中。

S2、根据进水温度T₀、水流的旁通比k、换热管内水沸腾温度T，计算出理论超温保护温度T_c，其中，换热管内水沸腾温度T为当前换热管内的气压下，水沸腾的温度；水流的旁通比为进水流量L以及旁通管的水流量L₀。本方法根据换热管内水沸腾温度T、当前的水流旁通比k以及当前的进水温度T₀可以计算出当热管内水沸腾时在当前水流的旁通比以及当前的进水温度下混合后出水的温度，该出水的温度即作为理论超温保护温度，表示当出水管的实际出水温度达到该理论超温保护温度时，换热管内水温即达到了沸腾温度，因此，只需要控制出水温度小于理论超温保护温度，实际即控制了换热管内水温小于其沸腾温度。而且，理论超温保护温度随着换热管内水沸腾温度T、当前的水流旁通比k以及当前的进水温度T₀变化而变化，实现了在任何工况下均能起到对热水器的保护作用，既不会误动作，又不会不动作，提高了产品的可靠性。

S3、将理论超温保护温度与存储的超温保护温度进行比较，若两者一致，则保持原超温保护温度不变，否则，将存储的超温保护温度更新为理论超温保护温度；

S4、检测出水温度，并将出水温度与所存储的超温保护温度进行比较，若出水温度不小于所存储的超温保护温度，则控制执行保护动作。

作为一个优选的实施例，步骤S2中理论超温保护温度T_c的计算方法为：T_c＝k×T₀+(1-k)×T。

其中，水流的旁通比k与进水温度T₀的乘积表示旁通水管中的冷水量对混合后出水温度的贡献，(1-k)×T表示换热器中热水量在沸腾时对混合后出水温度的贡献，两者贡献相加得到理论超温保护温度。

步骤S1中水流的旁通比k的获取方法为：

检测进水流量L以及旁通管的水流量L₀，计算水流的旁通比k：

由于热水器产品型号一旦确定，其进水管、旁通管的管径也基本固定，在管内压力特定的情况下，旁通管的旁通比也可以根据管径比计算出来，作为一个常量保存在热水器控制电路中，此方式可以免去检测进水流量和旁通管的水流量的步骤，相应能够降低硬件成本。

为了进一步增加热水器的安全保护性能，计算理论超温保护温度时优选设计一定的冗余量，也即，使用公式计算出的超温保护温度T_c＝k×T₀+(1-k)×T，表示当出水管的实际出水温度达到该理论超温保护温度时，换热管内水温即达到了沸腾温度，也就是说，当出水管的实际出水温度未达到该理论超温保护温度，但是无限接近该理论超温保护温度时，不执行保护动作，但是此时换热器的热水温度是无限接近沸腾温度的，因此，需要在上面所得数值上减去一个大于零的数值，避免上述情况发生，步骤S2中理论超温保护温度的计算方法中，还包括设计温度余量C的步骤，理论超温保护温度的计算方法为：T_c＝k×T₀+(1-k)×T-C

其中，温度余量C的取值范围为0℃～40℃。

一旦出水温度达到超温保护温度，步骤S4中控制执行保护动作至少包括：关闭进气阀门、停止燃烧，以防止继续加热，同时保持风机持续运转，加快换热器的散热，防止热量散不出去损坏热水器，以及发出故障提示，提醒用户及时报修，防止安全事故的发生。

在一个标准大气压下，水沸腾的温度为100度，由于换热管内压力较高，可能会存在沸点发生变化的情况，本实施例中可以通过采集换热管内的气压，计算得到水沸腾温度T，该种方式得到的值控制更加精确，也可以通过提前试验获得经验值，作为一个常量保存在热水器控制电路中，达到降低产品成本的目的。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种燃气热水器超温保护控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、检测进水管内水流量是否大于等于启动水流量，若是，检测进水温度T₀，计算或者获取水流的旁通比k，水流的旁通比为进水流量L以及旁通管的水流量L₀的比值；

(2)、根据进水温度T₀、水流的旁通比k、换热管内水沸腾温度T，计算出理论超温保护温度T_c，其中，换热管内水沸腾温度T为当前换热管内的气压下，水沸腾的温度；

(3)、将理论超温保护温度与存储的超温保护温度进行比较，若两者一致，则保持原超温保护温度不变，否则，将存储的超温保护温度更新为理论超温保护温度；

(4)、检测出水温度，并将出水温度与所存储的超温保护温度进行比较，若出水温度不小于所存储的超温保护温度，则控制执行保护动作。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器超温保护控制方法，其特征在于，步骤(2)中理论超温保护温度的计算方法为：T_c＝k×T₀+(1-k)×T。

3.根据权利要求2所述的燃气热水器超温保护控制方法，其特征在于，步骤(1)中水流的旁通比k的获取方法为：

检测进水流量L以及旁通管的水流量L₀，计算水流的旁通比k：

4.根据权利要求2所述的燃气热水器超温保护控制方法，其特征在于，步骤(2)中理论超温保护温度的计算方法中，还包括设计温度余量C的步骤，理论超温保护温度的计算方法为：T_c＝k×T₀+(1-k)×T-C

其中，温度余量C的取值范围为0℃～40℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的燃气热水器超温保护控制方法，其特征在于，步骤(4)中控制执行保护动作至少包括：关闭进气阀门、停止燃烧、风机持续运转，以及发出故障提示。

6.根据权利要求1-4任一项所述的燃气热水器超温保护控制方法，其特征在于，通过采集换热管内的气压，计算得到水沸腾温度T。

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