CN107003013A - 水暖垫的加热器控制方法以及适用其加热器控制方法的水暖垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水暖垫，具体涉及一种以如下内容为特征的水暖垫的加热器控制方法以及适用其方法的水暖垫，所述水暖垫包括内部具备用于流动水的热水管的垫子、用于加热供应至所述热水管的水的加热器部以及依据预先设定的加热器启动率进行控制以启动或停止所述加热器部的控制部。本发明考虑当前回水温度、设定回水温度以及回水温度的水温变化有效控制加热器，从而降低加热器使用频率，减少启动加热器时产生的噪音。
Description
技术领域
本发明涉及一种水暖垫的控制方法，具体涉及一种以如下内容为特征的水暖垫的加热器控制方法以及适用其加热器控制方法的水暖垫，其依据采暖后回收的低温水的一定周期回水温度变化程度有限地启动加热器，从而降低启动加热器时伴随而来的噪音，使采暖温度保持较恒温状态。
背景技术
水暖垫是在室内完成加热、循环水的过程，其是使用加热器，采用较少量温水达到供暖的目的。
水暖垫是大体上由填埋热水管的水暖垫和用于循环排布于所述水暖垫的热水管中热水的热水供应器。所述热水供应器是内部具备了热水桶、泵和加热器，其排管方式是通过排布于垫子的热水管供应高温水，并回收低温水。
另一方面，目前水暖垫的供暖是通过感知用户设定的供应水温度来做出判断。启动加热器直到加热器加热出来的热水供应到垫子的时候检测到的温度，即，当前供应水温度达到所述被感知的设定供应水温度时为止。
即，控制加热器的运行方法采用了当前温度低于设定温度时启动加热器加热水，而当前温度高于设定温度时停止启动加热器的方式。
但是，水暖垫采用的供暖方式并不是提升整个房间的室内温度，而是提升循环水暖垫内部的较少量水的温度。所以，虽然可以在较短的时间内较快地提升水温，但从水暖垫的特性角度来讲，由于在室内启动加热器，加热及循环水时难免会产生噪音，即使产生的噪音分贝很低，但在安静的室内空间，用户会感觉到噪音很大。
由于上述水暖垫的特性，不考虑细微的温度变化按照用户随意设定的温度启动加热器时，加热器被频繁地启动/关闭，垫子不能保持恒温的同时，产生的噪音会使用户感到很不舒服。
发明内容
技术问题
为了解决以上问题，本发明提供一种以如下内容为特征的水暖垫的加热器控制方法以及适用其加热器控制方法的水暖垫，当前回水温度上升至适当供暖温度时，计算当前回水温度和用户设定的设定回水温度之间的差以及一定时段内回水温度变化率后反映到加热器启动率，通过限制加热器的供电达到控制的目的。
技术方案
为了实现本发明的上述目的，本发明的实施例涉及一种水暖垫的加热器控制方法，具体涉及一种包括垫子、具备于所述垫子内部并用于水流动的热水管以及用于加热供应给所述热水管中水的加热器的水暖垫的加热器控制方法，其包括：
（a）将供应给所述热水管的水的温度，即，当前供应水温度与预先设定的设定供应水温度进行对比的步骤；
（b）所述当前供应水温度低于所述设定供应水温度时，将从所述热水管回收至所述加热器侧的水的温度，即，当前回水温度与预先设定的快速供暖回水温度进行对比的步骤；以及
（c）所述当前回水温度高于所述快速供暖回水温度时，将所述加热器部的加热器启动率设定为低于100%，并按照设定的所述加热器启动率启动所述加热器的步骤。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法还可以进一步包括在实施所述(a)步骤之前对比所述当前回水温度和预先设定的设定回水温度来判定是否符合供暖条件的步骤；在判定是否符合供暖条件的步骤，所述当前回水温度低于所述设定回水温度时，可以判定符合供暖条件并实施所述（a）步骤。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，在判定是否符合所述供暖条件的步骤，所述当前回水温度高于所述设定回水温度时，可以停止启动所述加热器部。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，在所述（a）步骤，所述当前供应水温度高于所述设定供应水温度时，可以停止启动所述加热器。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，在所述（c）步骤，可以依据以下数学公式1计算而确定所述加热器启动率。
[数学公式1]
加热器启动率[%]=k((RTset-RTcur)/(RTset-RTfs)*100)+n(1-(RTgap/10))
K：用于修补温差的补正常数；
RTset ：预先设定的设定回水温度；
RTcur：当前回水温度；
RTfs：快速供暖回水温度；
n：用于修补温度变化的补正常数；
RTgap：从热水管回收到加热器侧的回水的温度，即，回水温度的一定时间内变化量。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，在所述（b）步骤，所述当前回水温度低于所述快速供暖回水温度时，可以启动所述加热器部，以使所述加热器部的加热器启动率达到100%。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，对于所述加热器启动率，可以设定成随着预先设定的设定回水温度和所述当前回水温度之间的差变大而升高，随着所述设定回收温度和所述当前回水温之间的差变小而降低。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，对于与所述当前回水温度的一定时间内变化量相对应的回水温度变化量，可以将所述加热器启动率设定成随着所述回水温度变化量变小而升高，随着所述回水温度变化量变高而降低。
本发明实施例的水暖垫的加热器控制方法中，采用PWM方式控制依据预先设定的所述加热器启动率供应到所述加热器部的电压或电力，从而调整所述加热器部的启动程度。
为了实现本发明的上述目的，本发明实施例的水暖垫，包括：内部具备用于流动水的热水管的垫子、用于加热供应至所述热水管的水的加热器部以及依据预先设定的加热器启动率进行控制以启动或停止所述加热器部的控制部。可以将所述加热器启动率设定成：与预先设定的设定回水温度和从所述热水管回收到所述加热器部侧的回水温度，即，当前回水温度之间的差构成正比，与所述当前回水温度的一定时间内变化量相对应的回水温度变化量构成反比。所述控制部采用PWM(脉宽调制Pulse Width Modulation)控制方式控制所述加热器部，以按照预先设定的所述加热器启动率限制供应到所述加热器部的电压或电力。
有益效果
水暖垫适用本发明时，按照用户设定的回水温度进行控制而启动/关闭加热器，依据回水温度的温差有效控制加热器，降低加热器使用频率，减少启动加热器时产生的噪音。
附图说明
图1是本发明的优选一实施例的水暖垫的加热器控制方法的顺序图。
图2示出了适用本发明的加热器控制方法的水暖垫的整体结构例示图。
符号说明
10：回水管； 11：热水管；
12：回水温度传感器； 13 ：供应水温度传感器；
100：加热器机组； 110：控制部；
120：罐部； 130：加热器部；
140:循环装置部； 200 ：垫子。
具体实施方式
下面参考图1和图2详细说明适用本发明实施例中水暖垫的加热器控制方法以及适用其加热器控制方法的水暖垫。
如图2所示，本发明实施例的水暖垫是大体上由填埋热水管11的垫子200以及加热供应至垫子的热水，通过热水管11向垫子供应热水，并通过回水管10进行循环而回收低温水的加热器机组100构成。
加热器机组100，具体具备：
存储水的罐部120；
加热器部130，其用于加热供应至排布于垫子的热水管11的热水；
循环装置部140，其用于循环热水；
供应水温度传感器13，其用于检测供应至热水管11的水的温度，即，当前供应水温度；
回水温度传感器12，其用于检测从热水管11回收到加热器部130侧，详细地，通过回水管10回收的水的温度，即，当前回水温度；以及
控制部110，其根据据供应水温度传感器13和回水温度传感器12感知的温度和设定温度控制加热器部130的启动。
上述水暖垫是起初给垫子采暖时，基本上持续向加热器部130供电，而回水温度传感器12检测到的当前回水温度高出设定回水温度时，则停止加热器部130的供电。
并且，优选地，当前回水温度低于设定回水温度时，垫子温度较低的采暖初期持续向加热器部130供电而启动加热器部130，从而使垫子的温度快速达到用户可以感觉到供暖温度的采暖温度。
然后，当前回水温度达到用户可以感觉到供暖的体感供暖温度，即，一定温度以上时，不需要使加热器部130的加热器启动率保持100%。
此时，在垫子的温度维持供暖温度状态并当前回水温度适当上升的条件下，妥当调整加热器部130的供电，以使加热器启动率低于100%，从而降低加热器部130的启动产生的噪音。
这里，控制部110可以采用PWM（Pulse Width Modulation：调制脉宽）控制方式控制加热器部130，以调整供应到加热器部130的电力或电压。
并且，加热器启动率是根据与用户设定的设定回水温度、当前回水温度及当前回水温度的一定时间内变化量相对应的回水温度变化量进行计算而予以确定。控制部110可以根据设定的加热器启动率限制加热器部130的供电来启动加热器部130。
加热器启动率是指为了启动加热器部130向加热器部130供应电压或电力的比率，可以适用下面[数学公式1]进行计算。
[数学公式1]
加热器启动[%]=k((RTset-RTcur)/(RTset-RTfs)*100)+n(1-(RTgap/10))
这里，RTset是指设定回水温度；RTcur是指回水温度传感器12检测到的当前回水温度；RTfs是指快速供暖回水温度，其意指为了当前回水温度达到设定回水温度为止进行快速供暖而设定的温度；RTgap是指一定时间内回水温度变化量。
并且，所述[数学公式1]中，k是补正设定回水温度和当前回水温度之间差RTset–Rtcu）的常数，n是补正一定周期回水温度变化量RTgap的常数。这两个k值和n值是常数值，恒定的，但由于其是根据测试数据计算的值，是对于依据设定温度和当前温度之间的差进行的修补和依据回水温度变化进行的修补中更多适用何种修补模式的值，所以可以考虑水暖垫的内部温度变化因素、室内外环境因素等，根据设计师的需要进行变更。
所述[数学公式1]中，加热器启动率是根据回水温度变化量RTgap进行补正，每隔一定时间进行更新。由于随着供暖的时间及供暖环境的变化，回水温度也发生变化，所以考虑这些因素。
另外，所述[数学公式1]所示，加热器启动率是与设定回水温度和当前回水温度之间的差构成正比，与回水温度变化量RTgap大体上构成反比。即，设定回水温度和当前回水温度之间的差大或回水温度变化量RTgap越小，加热器启动率会提高，反之，设定回水温度和当前回水温度之间的差小或回水温度变化量越大，加热器启动率会降低。
如上所述，加热器启动率是可以考虑回水温度差和回水温度的变化量决定加热器部130的启动程度。
下面，参考图1详细说明上述水暖垫中本发明一实施例的加热器控制方法。
首先，加热器机组100的控制部110可以确认供应水温度传感器13和回水温度传感器12分别感知的当前供应水温度和当前回水温度并进行检验（S100步骤）。
其次，用户可以操作为了给水暖垫供暖具备于垫子的温度控制器输入设定供应水温度和设定回水温度。
特别是，用户可以直接设定与供应到垫子之后回收到加热器部130的水的温度相关的设定回水温度，便于用户取暖。
供暖初期，存在即使被供应水温度传感器13感知的当前供应水温度高，但由于热水没有通过热水管11充分供应到垫子，致使垫子达不到预期供暖温度的情况。所以，当前供应水温度高就停止供暖，用户的采暖温度就会达不到预期供暖温度。
如上所述，供应给热水管11的水的温度，即，当前供应水温度与其说是用户感知的温度，不如说是为提高垫子的供暖温度供应的水的温度，实际上，与垫子用户感觉到的温度不相等。将热水供应到垫子之后通过回水管10进行回收的水的温度，即，当前回水温度是依据为了使垫子的温度上升到供暖温度而加热垫子后的余热检测到的水温，与用户感知的温度相近。
因此，从用户的角度来讲。根据当前回水温度输入设定回水温度而控制供暖的方式便于供暖。
用户输入设定回水温度设定好设定回水温度的状态下，加热器机组100的控制部110可以判定供暖是否符合必备条件（S102步骤）。
即，对比当前回水温度RTcur和设定回水温度RTset而判定是否开始供暖，设定回水温度更高或相等时，可以认为供暖符合必备 条件。
然后，控制部110对比当前供应水温度STcur和设定供应水温度STOn判定是否启动加热器部130（S104步骤）。
设定供应水温度STOn比当前供应水温度STcur更高或两者相等时，符合加热器部130启动条件。
如果所述S102步骤中，设定回水温度RTset低于当前回水温度RTcur时，或者所述S104步骤中，设定供应水温度STOn低于当前供应水温度STcur时，无需加热加热器部130，所以不启动加热器部130（S108步骤）。
所述S104步骤中，即使符合加热器部130启动条件，但本发明为了有效控制加热器部130，计算加热器启动率而加以适用，启动加热器部130。
对比当前回水温度RTcur和快速供暖回水温度RTfs而计算加热器启动率。这里，快速供暖回水温度RTfs是指为了确定快速供暖所需区间设定的温度，其可以由用户设定或者将适当值设定为系统默认值。
如果快速供暖回水温度RTfs高于当前回水温度RTcur或者两者相等时，将加热器启动率设定为100%，短时间内快速完成供暖，使当前回水温度RTcur达到快速供暖回水温度RTfs（S114步骤）。
并且，快速供暖回水温度RTfs低于当前回水温度RTcur时，适用所述[数学公式1]计算加热器启动率（S110步骤）。
依据上述计算出的加热器启动率，采用PWM控制方式控制供应到加热器部130的电压或电力，调整加热器部130的启动程度，并通过此过程减少加热器部130噪音，提高加热器部130的启动效率（S112步骤）。
另外，如图2所示，循环装置部140是根据当前采用的循环方式大体上分成电机方式和自然循环方式，循环方式不同，循环装置部140的位置也会有所不同。图2所示循环装置部140只不过是例示了适用本发明的构成例，其目的并不在于限定本发明。
Claims (10)
1.一种水暖垫的加热器控制方法，具体涉及一种包括垫子、具备于所述垫子内部并用于水流动的热水管以及用于加热供应给所述热水管中水的加热器的水暖垫的加热器控制方法，包括：
（a）将供应给所述热水管的水的温度，即，当前供应水温度与预先设定的设定供应水温度进行对比的步骤；
（b）所述当前供应水温度低于所述设定供应水温度时，将从所述热水管回收至所述加热器侧的水的温度，即，当前回水温度与预先设定的快速供暖回水温度进行对比的步骤；以及
（c）所述当前回水温度高于所述快速供暖回水温度时，将所述加热器部的加热器启动率设定为低于100%，并按照设定的所述加热器启动率启动所述加热器的步骤。
2.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
还包括在实施所述(a)步骤之前对比所述当前回水温度和预先设定的设定回水温度来判定是否符合供暖条件的步骤；
在判定是否符合所述供暖条件的步骤，所述当前回水温度低于所述设定回水温度时，可以判定符合供暖条件并实施所述（a）步骤。
3.根据权利要求2所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
在判定是否符合所述供暖条件的步骤，所述当前回水温度高于所述设定回水温度时，停止启动所述加热器部。
4.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
在所述（a）步骤，所述当前供应水温度高于所述设定供应水温度时，停止启动所述加热器。
5.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
在所述（c）步骤，可以依据以下数学公式1计算而确定所述加热器启动率，
[数学公式1]
加热器启动率[%]=k((RTset-RTcur)/(RTset-RTfs)*100)+n(1-(RTgap/10))
K：用于修补温差的补正常数；
RTset ：预先设定的设定回水温度；
RTcur：当前回水温度；
RTfs：快速供暖回水温度；
n：用于修补温度变化的补正常数；
RTgap：从热水管回收到加热器侧的回水的温度，即，回水温度的一定时间内变化量。
6.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
在所述（b）步骤，所述当前回水温度低于所述快速供暖回水温度时，启动所述加热器部，以使所述加热器部的加热器启动率达到100%。
7.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
对于所述加热器启动率，可以设定成随着预先设定的设定回水温度和所述当前回水温度之间的差变大而升高，随着所述设定回收温度和所述当前回水温之间的差变小而降低。
8.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
对于与所述当前回水温度的一定时间内变化量相对应的回水温度变化量，将所述加热器启动率设定成随着所述回水温度变化量变小而升高，随着所述回水温度变化量变高而降低。
9.根据权利要求1所述的水暖垫的加热器控制方法，其特征在于，
采用PWM方式控制依据预先设定的所述加热器启动率供应到所述加热器部的电压或电力，从而调整所述加热器部的启动程度。
10.一种水暖垫，其特征在于，
包括：内部具备用于流动水的热水管的垫子；用于加热供应至所述热水管的水的加热器部；以及依据预先设定的加热器启动率进行控制以启动或停止所述加热器部的控制部；
将所述加热器启动率设定成：与预先设定的设定回水温度和从所述热水管回收到所述加热器部侧的回水温度，即，当前回水温度之间的差构成正比，与所述当前回水温度的一定时间内变化量相对应的回水温度变化量构成反比；所述控制部采用PWM控制方式控制所述加热器部，以按照预先设定的所述加热器启动率限制供应到所述加热器部的电压或电力。
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