CN107923802A - 用于测量热水供应系统中管道各部位温度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量包括热水器、管道和出口的热水供应系统中的管道的每个位置处的温度的方法，所述方法包括，检查是出口上游的第一点（T_P1）的温度、是出口下游的第二点的温度（T_P2）和室外温度（T_A），并且确认从所述第一点到所述第二点的管道长度（L），然后测量位于距第一点的x距离处的管道的温度。

Description

用于测量热水供应系统中管道各部位温度的方法

技术领域

本发明涉及一种用于测量包括在热水供应系统中的管道的特定位置处的温度的方法。

背景技术

如燃气热水器等的热水器通常具有热水预热功能，用于快速供应与热水的设定温度相匹配的热水。有两种类型的管道结构（或流路类型）用于预热热水。其中一个是内循环预热结构，另一个是外循环预热结构（再循环结构）。

这里，如图1所示，外循环预热系统的管道结构由闭合回路组成，其中管道12与热水器11连接形成热水循环通道。此外，通常在整个管道的闭合回路中安装多个水龙头13以通过水龙头来吸取热水。

在外循环预热系统的管道结构中，管内流动的热水温度在已连接的管道长度内变化。这是因为，如由于根据管的长度而散热引起的热损失，以及根据管材的外部空气的传热速度等存在差异。

由于上述原因，在传统的外部循环预热方法中，测量外管内的热水的平均温度，并且为了向用户提供温度均匀的热水，温度传感器14安装在整个闭路的终点位置（离热水器热水出口位置最远的管道位置），从而利用温度传感器检测到的温度来控制热水预热温度。

然而，这种方法具有许多缺点，例如需要在外部管道中设置附加的温度传感器。特别是外管长度越长，热水器与温度传感器之间的连接线越长，这样安装不便。另外，在系统维护方面，需要经常修理。

另外，存在由于需要测量温度的外部循环管中的位置增加的问题，因此需要在每个位置安装相同数量的温度传感器，并且当发生如断路/短路等故障时在以这种方式安装的温度传感器中，没有办法测量管内的温度，因此存在不能控制热水的预热的问题。

发明内容

技术问题

因此，本发明解决了现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的是提供一种能够测量管道的每个位置处的温度的方法，即使温度传感器没有设置在需要检查温度的管道上的位置或热水供给系统中的循环管道的末端。

技术方案

根据本发明的一实施例的测量方法是一种用于测量热水供应系统中的管道的每个位置处的温度的方法，该热水供应系统包括：配备有燃烧装置的热水器，与热水器连接的用于热水循环的管，安置在管上的用于排出水的出口，而且包括步骤：（a）检查出口上游的管道上的第一点的温度T_P1，在出口下游的管道上的第二点的温度T_P2以及室外温度T_A，并且确认从所述第一点到所述第二点的所述管道长度L; （b）确定远离管道上的第一点的距离x，以便确定希望检查温度的管道上的位置; 以及（c）通过将在步骤（a）中检查并确认的值和在步骤（b）中确定的值代入下面的公式1中，计算在离开第一点x距离的管道位置处的温度T_X 。

<公式1>

T_A：室外温度

T_P1：管道上的第一点的温度

T_P2：管道上的第二点的温度

L：从第一点到第二点的管道长度

x：距离管道上第一点的距离。

在根据本发明的实施例的用于测量管道的每个位置处的温度的方法中，在由间隔布置的多个出口组成出口的情况下，第一点可以是位于管道中的热水循环方向上的位于第一出口的上游的点，以及第二点可以是位于管道中的热水循环方向上的位于的最后一个出口的下游的点。

在根据本发明的实施例的用于测量管道的每个位置处的温度的方法中，用户输入的值可以代替公式1的L值。

根据本发明的实施例的用于测量管道的每个位置处的温度的方法还可以包括步骤：检查在管道中循环的热水的流量，以及通过将在管道中循环的热水的流量乘以在燃烧装置的燃烧之后从检测到第一点的温度升高到检测到第二点的温度升高的时间的值，可以代替公式1中L的值。

在根据本发明的实施例的用于测量管道的每个位置处的温度的方法中，在步骤（a）中检查室外温度T_A的步骤可以是检查从外部供给到燃烧装置而后在燃烧装置不进行燃烧的状态下从燃烧装置排出的空气温度。

有益的效果

根据本发明，不同于测量热水供应系统中的管道的温度的传统方法，可以测量管道上的特定位置处的温度，而无需在希望被检查其温度的管道的每个位置处安装温度传感器。

此外，如果将管道埋入结构中或者在管道上的特定位置处已经安装了温度传感器，则根据常规方法，存在诸如必须在结构上执行分离工作以暴露管道使得温度传感器可以安装在管道上，或者涉及额外的管道工作，以将先前安装的温度传感器的位置改变到不同的位置。但是，根据本发明，可以容易地测量管道每个位置处的温度，而不涉及这样的工作。

另外，以往的测量管道温度的方法包括，使用热水出口温度（在热水循环方向上从热水器到热水器外部延伸的点附近的管道温度）和再循环入口温度（在热水循环方向上延伸到热水器中的点附近的管道温度）的算术平均值来测定管道内的平均温度。因此，管道越长，就越难控制每个水龙头排出的热水温度接近设定温度。但是，根据本发明，能够高精度地测量管道各部位的温度，因此，具有能够在热水供给系统中准确且容易地控制热水温度的优点。

此外，如果热水只供应到管道的整个长度的一些部分，换句话说，如果热水只供应到在热水循环的方向上彼此分开设置的多个出口的一些出口而其余出口不使用，根据本发明，由于可以比较准确和容易地测量最后一个出口的温度，并用于控制热水，所以不必要的燃烧可以减少，从而使热水器可以经济地运行。

附图说明

图1是传统热水供应系统的示意图。

图2是可应用根据本发明实施例的方法的热水供应系统的示意图。

附图标记说明：

100：热水供应系统

110：热水器

111：燃烧装置

112：控制器

113：排放路线

114：第三温度传感器

120：管道

121：第一温度传感器

122：第二温度传感器

130：循环泵

140：流量传感器

151〜157：出口1〜出口7

P1：第一点

P2：第二点。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述根据本发明实施例的用于测量管道的每个位置处的温度的方法。图2示意性地示出了可应用根据本发明实施例的用于测量管道的每个位置处的温度的方法的热水供应系统。

如图所示，热水供应系统100可以包括热水器110，管道120和出口151〜157。热水器110例如可以是燃气热水器，并具有燃烧装置111和用于控制该燃烧装置111的控制器112。

管道120可以连接到热水器110中的燃烧装置111，并延伸到热水器110的内部和外部。此外，在管道120内，热水可以沿着箭头所示的方向循环。循环泵130可以安装在管道120上用于循环热水。

管道120可以在从热水器110延伸并暴露于外部的部分配备有出口。该出口可以是例如水龙头或淋浴器。如图所示，出口可以是一个，或由沿着管道120的长度间隔开的多个出口151〜157组成。

而且，能够测量热水的流量的流量传感器140可以安装在管道120上。

在如上所述的热水供给系统100中，依据本发明的实施方式的用于测量管道各部位温度的方法包括以下步骤：（a）检测在所述管道120上游出口的第一点P1处温度T_P1、在所述管道120下游出口的第二点P2处的温度T_P2和室外温度T_A，确认从所述第一点P1至所述第二点P2的所述管道120的所述长度L; （b）确定远离管道120上的第一点P1的距离x，以确定期望检查其温度的管道120上的位置;和（c）通过将在步骤（a）中检查和确认的值和在步骤（b）中确定的值代入下面的公式1，以计算距所述管道120的所述第一点P1的距离为x的位置处的温度T_X。

<公式1>

在公式1中，T_A表示室外温度，T_P1表示管道120的第一点P1处的温度，T_P2表示管道120的第二点P2处的温度，L表示从所述第一点P1到所述第二点P2的管道120长度，并且x表示至所述管120上的所述第一点P1的距离。

上述第一点P1是在管道120上游出口的一点，并且如果出口由多个出口组成，则它可以是在热水的循环方向上第一个位于管道120上游出口151的点。

更具体而言，第一点P1可以是在管道120中的热水循环方向上、从热水器110开始排出热水的点附近的点，并且在图2中，第一点P1被显示为从热水器110排出热水之前管道120上最接近的位置。

第一温度传感器121可以安装在管道120上的第一点P1处，使得第一温度传感器121能够检查第一点P1的温度T_P1。

上述第二点P2是在的管道120的下游出口的一点，并且如果出口由多个出口构成，则它可以是在热水的循环方向上、最后位于管道120上的下游出口157的一点。

更具体而言，第二点P2可以是在管道120中的热水循环方向上、从热水器110开始排出在热水的点附近的点，并且在图2中，第二点P2被显示为在热水返回到热水器110后管道120上最接近的位置。

第二温度传感器122可以安装在管道120上的第二点P2处，使得第二温度传感器122能够感测第二点P2的温度T_P2。

可以用各种方法检测室外温度TA。在举出特定的检侧方法的例子之前，首先，可以从外部例如由鼓风机向燃烧装置111供给用于燃烧的空气，并且可以将燃烧后的废气排出到沿着连接到燃烧装置111的排放路径113的外部。

如图所示，第三温度传感器114可以安装在废气的排放路径113上，并且废气的温度可以由第三温度传感器114检测并且在必要时用于控制。

室外温度可以由第三温度传感器114检测。具体而言，通过在燃烧装置111中不进行燃烧的状态下使送风风扇运转，能够将从外部向燃烧装置111供给的空气沿排出路径113向外部排出，而不用于燃烧。第三温度传感器114可以感测以这种方式排出的空气的温度，并将感测到的温度视为室外温度。也就是说，以这种方式感测到的温度可以用来检测室外温度。

不言而喻，除了上述方法之外，还可以使用各种已知方法来检测室外温度。

如果用户已经知道从第一点P1到第二点P2的管道120长度，则可以通过用户通过输入装置未示出输入长度值来确认长度。

该长度也可以使用将管道120中循环的热水的流速乘以在燃烧装置111燃烧之后从感测到第一点P1的温度上升的时候到感测到第二点P2的温度上升的时候的时间。此时，可以通过上述的流量传感器140来感测热水的流速。

需要检查其温度的管道120的具体位置可以定义为管道120上与第一点P1相距x的距离处的位置。

距离x可以由用户或通过为热水控制等设计的程序来确定。如果由用户确定长度，则可以通过用户向输入装置未示出输入的x值来确定长度。

通过将已检查和已确认的值以及如上所确定的值代入公式1，可以计算距第一点P1的距离x处的管道120温度T_X。以这种方式计算的温度T_X作为热水供给系统100中的热水的有效控制的必要值。

上述步骤（a）、（b）和（c）可以由热水器110的控制器112执行，但不限于此。

下面的表1示出了使用公式1测量出的在每个出口151〜157处的温度T_X数据，当第一点P1的温度T_P1为45.0℃且第二点P2的温度T_P2为35.0℃时，在特定条件下，尤其是在室外温度T_A为25.0℃的条件下，从第一点P1到第二点P2的管道长度L为40 m，并且出口151〜157与第一点P1以5米间隔隔开布置。

[表1]

。

上面已经描述了本发明的实施例。然而，上述实施例仅说明了本发明的优选实施例，本发明不限于此。本领域技术人员将会理解，可以从上述实施例进行各种修改和等同物。

Claims (5)

1.一种用于测量热水供应系统中的管道的每个位置处的温度的方法，所述热水供应系统包括配备有燃烧装置的热水器，连接到用于循环热水的热水器的管道，以及安装在管道上以允许排放水的出口，其中，所述方法包括以下步骤：

（a）检查管道上游出口的第一点的温度（T_P1）、管道下游出口的第二点的温度（T_P2）、和室外温度（T_A），以及确认从第一点到第二点的管道的长度（L）；

（b）确定距管道第一点的距离x，以确定希望检查其温度的管道上的位置；以及

（c）通过将在步骤（a）中已检查和已确认的值以及在步骤（b）中确定的值代入下面的公式1，计算在距第一点x距离的管道位置处的温度（T_X）；

[公式1]

T_A：室外温度

T_P1：管道第一点的温度

T_P2：管道第二点的温度

L：从第一点到第二点的管道长度

x：距离管道上第一点的距离。

2.如权利要求1所述的方法，其中，如果所述出口由间隔安装的多个出口组成，则所述第一点是在管道中的热水循环方向上位于第一出口的上游的点，并且第二点是在管道中的热水循环方向上位于的最后一个出口的下游的点。

3.如权利要求1所述的方法，其中由用户输入的值来替换公式1中的L值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，检查通过管道热水循环的流速的步骤，其中，通过将通过管道热水循环的流速乘以燃烧装置的燃烧之后感测到从第一点的温度升高到感测到第二点的温度升高的时间而获得的值，来代替公式1中的L值。

5.如权利要求1所述的方法，其中在步骤（a）中检查室外温度（T_A）的步骤是，检查从外部供应到燃烧装置而后在燃烧装置内没有进行燃烧的状态下从燃烧装置排放出的空气的温度。