CN108826657A

CN108826657A - 一种具有燃气统计功能的加热器

Info

Publication number: CN108826657A
Application number: CN201810672746.5A
Authority: CN
Inventors: 田勇; 蒋吉强; 万盛勇; 王鹏; 杨游川
Original assignee: Guangdong Changhong Electronics Co Ltd
Current assignee: Guangdong Changhong Electronics Co Ltd
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2018-11-16

Abstract

本发明公开了一种具有燃气统计功能的加热器，其包括：燃气加热装置，所述燃气加热装置具有进水管和出水管；测量装置，所述测量装置对应进水管设置有进水温度探头和水流量传感器，对应出水管设置有出水温度探头，所述测量装置通过测量进水温度和出水温度以及水流流量计算出燃气耗气量。本发明通过测量水温、水流量进行输出热量计算，再通过输出热量换算出耗气量，计算过程通过软件完成，较传统结构而言，不用设置燃气流量计即可得出耗气量参考值，节约了生产成本和用户的购置成本，同时有利于减小设备体积，实用性强。进一步的，测量装置设置显示面板，可以实时显示当前的耗气量，便于用户参考。

Description

一种具有燃气统计功能的加热器

技术领域

本发明属于燃气加热设备技术领域，具体涉及一种具有燃气统计功能的加热器。

背景技术

目前市面上使用燃气的加热设备主要包括壁挂炉和热水器，这类设备仅具有温度显示功能，故而用户在使用这类设备时，无法直观地得出燃气耗气量。并且，传统的燃气加热设备中通过燃气流量计(燃气流量表)来测量耗气量，但燃气流量计价格昂贵、体积巨大，不适合装入整机进行测量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于输出热量计算而得出耗气量参考值的加热器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有燃气统计功能的加热器，其包括：

燃气加热装置，所述燃气加热装置具有进水管和出水管；

测量装置，所述测量装置对应进水管设置有进水温度探头和水流量传感器，对应出水管设置有出水温度探头，所述测量装置通过测量进水温度和出水温度以及水流流量计算出燃气耗气量。

作为优选的，所述测量装置通过以下公式计算出单位时间内的输出热量：

H＝Q*ρ*Δt；

其中H为单位时间内的输出热量；

Q为水流量传感器测量出的水流流量；

ρ为水的比热容；

Δt为出水温度和进水温度的温度差。

作为优选的，所述测量装置通过以下公式计算出单位时间内的燃气耗气量：

燃气耗气量＝H/效率/燃气热值；

其中效率为燃气加热装置的工作效率。

作为优选的，所述测量装置计算单位时间内的燃气耗气量时对效率进行系数k补偿，从而按以下公式进行计算：

燃气耗气量＝H/(效率*k)/燃气热值。

作为优选的，系数k为无系数补偿的情况下计算出的燃气耗气量与实际燃气耗气量的比值。

作为优选的，所述燃气加热装置的总耗气量按以下公式计算：

总耗气量＝∑燃气耗气量。

作为优选的，所述燃气加热装置于一定时间段内的总耗气量按以下公式进行计算：

总耗气量＝H*T/效率/燃气热值，T为时间。

作为优选的，所述测量装置设置有一显示面板，所述显示面板可显示燃气耗气量。

本发明的有益效果是：通过测量水温、水流量进行输出热量计算，再通过输出热量换算出耗气量，计算过程通过软件完成，较传统结构而言，不用设置燃气流量计即可得出耗气量参考值，节约了生产成本和用户的购置成本，同时有利于减小设备体积，实用性强。进一步的，测量装置设置显示面板，可以实时显示当前的耗气量，便于用户参考。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

参照图1，本发明公开一种具有燃气统计功能的加热器，其包括：

燃气加热装置1，所述燃气加热装置1具有进水管2和出水管3；

测量装置，所述测量装置对应进水管2设置有进水温度探头4和水流量传感器6，对应出水管3设置有出水温度探头5，所述测量装置通过测量进水温度和出水温度以及水流流量计算出燃气耗气量。

该测量装置设置有电性连接进水温度探头4、出水温度探头5和水流量传感器6的控制电路板，控制电路板上设置有芯片，芯片内加载有软件，该软件按以下公式计算出单位时间内的输出热量：

H＝Q*ρ*Δt；

其中H为单位时间内的输出热量；

Q为水流量传感器6测量出的水流流量；

ρ为水的比热容，具体为4200J/(㎏*℃)；

Δt为出水温度和进水温度的温度差。

在计算出H值后，该软件可按以下公式计算出单位时间内的燃气耗气量：

燃气耗气量＝H/效率/燃气热值；

其中效率为燃气加热装置1的工作效率，即整机效率。

在壁挂炉或热水器的实际使用过程中，燃气输送并不稳定，存在一定波动，同时用户也会不断调整水流量的大小，即Q是变动的。因此总耗气量需要分段(时间段)计算。该软件按以下公式计算：总耗气量＝∑燃气耗气量。为了提高计算出来的耗气量的可信度，H优选为每秒内的输出热量。

进一步考虑到设备在不同负荷情况下的效率不同，为此，芯片在计算单位时间内的燃气耗气量时对效率进行系数k补偿，从而按以下公式进行计算：燃气耗气量＝H/(效率*k)/燃气热值，其中系数k为无系数补偿的情况下计算出的燃气耗气量与实际燃气耗气量的比值。

具体的，整机效率为本行业内技术工程师根据经验设定，通常为70％-80％，本实施例中选定73.5％。系数k值通过以下实验数据求平均数得出：

整机负荷	工作时长	理论耗气量	实际耗气量	k
					50％	1h	1.2m³	1.25m³	0.96
50％	1h	1.2m³	1.26m³	0.95
					80％	1h	1.92m³	1.95m³	0.98
80％	1h	1.92m³	1.97m³	0.97
					100％	1h	2.4m³	2.4m³	1
100％	1h	2.4m³	2.4m³	1

上述表格的实验数据中，k＝理论耗气量/实际耗气量，理论耗气量是通过公式“燃气耗气量＝H/效率/燃气热值”和公式“总耗气量＝∑燃气耗气量”结合计算得出，实际耗气量是相同规格的设备通过燃气流量计测算得出，在进行不同负荷的测量时，进水温度均为20℃、出水温度均为35℃，水流量均为8.4L。并且市面上的燃气通常为天然气，故此上述实验数据是针对使用天然气的情况下进行的，燃气热值为36MJ/m3。故此，本实施例中将芯片的k值设定为k＝(0.96+0.95+0.98+0.97+1+1)/6＝0.98。另外，也可通过多次试验得出k值的变化曲线，再对应选定k值，由于本发明的主要目的是为用户提供耗气量参考，并非精准测量耗气量，故而优选前一种k值设定，以减少试验次数，节减成本。

进一步的，为了验证设定为上述参数值时耗气量的测量准确度，在将燃气热值设定为36MJ/m3、k值设定为0.98、出水温度设定为42℃、工作时长为1h、效率为73.5％时进行测量，测量得出的理论耗气量为1.564m³，实际耗气量为1.62m³，误差为-3.46％。该误差极小，因此可以为用户提供较为准确的参考价值。

作为优选的，所述测量装置设置有一显示面板，所述显示面板电性连接控制电路板并可显示燃气耗气量，实际应用时，将该显示面板安装于热水器面罩上。这样，用户在设备工作过程中可以观察显示面板上实时显示的耗气量，使用方便，实用性强。

综上所述，本发明通过测量水温、水流量进行输出热量计算，再通过输出热量换算出耗气量，计算过程通过软件完成，较传统结构而言，不用设置燃气流量计即可得出耗气量参考值，且误差较小，参考价值高，节约了生产成本和用户的购置成本，同时有利于减小设备体积，实用性强。并可通过观察显示面板查看耗气量，便于用户参考，所有参数既可出厂设定，也可通过控制电路板进行修改，在出厂设定的情况下，可满足耗气量的参考需求，在可通过控制电路板进行修改的情况下，可满足用户精准测量耗气量的需求。

上述计算和测定方式适用于出水量、燃气会进行调控的情形，若出水量和燃气大小恒定，则可采用以下公式计算燃气加热装置1于一定时间段内的总耗气量：总耗气量＝H*T/效率/燃气热值，T为时间。在燃气大小和出水量变化较小的情形下也可使用该公式进行计算。在实际应用中，可以于芯片内设定两种工作模式，其一种模式采用公式“总耗气量＝∑燃气耗气量”进行计算，另一种模式采用公式“总耗气量＝H*T/效率/燃气热值”进行计算，于显示面板上设置切换按键即可，用户可根据实际情况调控计算模式。

上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims

1.一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于包括：

燃气加热装置，所述燃气加热装置具有进水管和出水管；测量装置，所述测量装置对应进水管设置有进水温度探头和水流量传感器，对应出水管设置有出水温度探头，所述测量装置通过测量进水温度和出水温度以及水流流量计算出燃气耗气量。

2.如权利要求1所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，所述测量装置通过以下公式计算出单位时间内的输出热量：

H＝Q*ρ*Δt；

其中H为单位时间内的输出热量；

Q为水流量传感器测量出的水流流量；

ρ为水的比热容；

Δt为出水温度和进水温度的温度差。

3.如权利要求2所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，所述测量装置通过以下公式计算出单位时间内的燃气耗气量：

燃气耗气量＝H/效率/燃气热值；

其中效率为燃气加热装置的工作效率。

4.如权利要求3所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，所述测量装置计算单位时间内的燃气耗气量时对效率进行系数k补偿，从而按以下公式进行计算：

燃气耗气量＝H/(效率*k)/燃气热值。

5.如权利要求4所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，系数k为无系数补偿的情况下计算出的燃气耗气量与实际燃气耗气量的比值。

6.如权利要求4所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，所述燃气加热装置的总耗气量按以下公式计算：

总耗气量＝∑燃气耗气量。

7.如权利要求3所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，所述燃气加热装置于一定时间段内的总耗气量按以下公式进行计算：

总耗气量＝H*T/效率/燃气热值，T为时间。

8.如权利要求1至7任一权利要求所述的一种具有燃气统计功能的加热器，其特征在于，所述测量装置设置有一显示面板，所述显示面板可显示燃气耗气量。