CN109489241B - 燃气热水装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气热水装置及其控制方法,该燃气热水装置包括:第一换热器;燃烧装置;具有第一流道和第二流道的第二换热器,第一流道能与第一换热器相连通;能与第一换热器连通的第三流道;能将流出第一换热器的流体在第一流道与第三流道之间进行流量分配的第一流量调节装置;能驱动流经第一换热器的流体流入第一流道和/或第三流道的第一水泵;控制器能控制第一流量调节装置在第二流道所需的热负荷小于燃烧装置的最小功率时调节流入第一流道与第三流道的流量。本发明能够在所需热负荷小于燃气热水装置的最小功率的情况下,通过第一流量调节装置的调节及第三流道的分流始终保证出水温度达到用户设定的温度,从而提高用户的使用体验。

Description

燃气热水装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及热水工程技术领域,特别涉及一种燃气热水装置及其控制方法。
背景技术
本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息,而不构成现有技术。
随着生活水平的提高,燃气热水装置已经成为人们必不可少的家用电器之一。燃气热水装置通常以燃气作为燃料,通过燃烧加热方式将能量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种燃气具,其具体形式包括壁挂炉、燃气热水器等。
申请人发现:现有的燃气热水装置在使用过程中,即使燃气热水装置以最低功率运行,还是会出现出水温度过高,无法调节至用户设定温度的情况。
在一个具体的场景下,以采用全预混型的壁挂炉为例,一般的,全预混型的壁挂炉其最小功率相对较大,一般要达到3kW以上。使用过程中,当采暖关闭的情况下,即使壁挂炉以最低的功率集中对生活水系统中的循环管路进行预热,也会出现出水温度超过用户设定的温度,而进水温度未达到设定温度的情况,这就会使得整个预热循环管路中的水温没有达到舒适的温度范围,不仅会浪费能源,而且还会降低用户的使用体验。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃气热水装置及其控制方法,能够保证在所需热负荷小于燃气热水装置的最小功率的情况下,始终保证出水温度达到用户设定的温度,从而提高用户的使用体验。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
一种燃气热水装置,包括:第一换热器;能对所述第一换热器加热的燃烧装置;具有第一流道和第二流道的第二换热器,所述第一流道中的流体与第二流道中的流体能进行热交换,所述第一流道能与所述第一换热器相连通,所述第二流道与生活水进口和生活水出口连通;能与所述第一换热器连通的第三流道;能将流出所述第一换热器的流体在所述第一流道与所述第三流道之间进行流量分配的第一流量调节装置;能驱动流经所述第一换热器的流体流入所述第一流道和/或所述第三流道的第一水泵;与所述第一流量调节装置、所述第一水泵、所述燃烧装置电性连接的控制器,所述控制器能控制所述第一流量调节装置在所述第二流道所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第一流道与所述第三流道的流量。
进一步的,所述第一换热器能与所述第一流道和/或所述第三流道形成循环水路,从所述第一换热器流向所述第一流道和/或所述第三流道的流体在所述第一水泵的驱动下能返回所述第一换热器。
进一步的,所述第二流道的入口与所述生活水进口之间或者所述第二流道的出口与所述生活水出口之间设置有第二水泵;所述生活水进口与生活水出口和预热循环管路连通。
进一步的,所述燃烧装置为全预混燃烧装置,所述全预混燃烧装置包括:全预混燃烧器以及位于所述全预混燃烧器上游的燃气、空气混合装置。
进一步的,所述第一换热器的容积至少为1升。
进一步的,所述燃气热水装置还包括:采暖水出口与采暖水回水口,以及第二流量调节装置;
所述第二流量调节装置能使流出所述第一换热器的流体流向所述第一流道和/或所述采暖水出口。
进一步的,所述第三流道与所述第一流道并联设置且不进行换热。
进一步的,所述第三流道为与所述第一流道并联设置的第一管路;
所述第一换热器的出口与所述第一流道的入口之间设置有第二管路;
所述第一换热器的入口与所述第一流道的出口之间设置有第三管路;
所述第一管路一端与所述第二管路相连接形成第一交汇点,所述第一管路的另一端与所述第三管路相连接形成第二交汇点;
所述第一水泵位于所述第一换热器的出口至所述第一交汇点之间的第二管路上,或者位于所述第二交汇点至所述第一换热器的入口之间的第三管路上。
进一步的,所述第一流量调节装置设置在下述中的任意一处管路中:
所述第三流道上,或者所述第一交汇点至所述第一流道进口之间的所述第二管路上,或者所述第一流道出口至所述第二交汇点之间的所述第三管路上,或第一交汇点,或第二交汇点。
进一步的,所述第一流量调节装置包括:第一调节阀和第二调节阀,所述第一调节阀位于所述第三流道上,所述第二调节阀位于所述第一交汇点至所述第一流道进口之间的所述第二管路上,或者所述第一流道出口至所述第二交汇点之间的所述第三管路上。
进一步的,所述第一管路的两端均设置在所述第二换热器上。
一种基于上述实施方式中的燃气热水装置的控制方法,其包括:
获取所述第二流道中水的流量、所述第二流道的进水温度以及所述第二流道的目标出水温度;
根据所述第二流道的目标出水温度、所述第二流道的进水温度和所述第二流道中水的流量,确定将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
当所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量,使所述第二流道的出水温度达到所述目标出水温度。
进一步的,所述控制方法还包括:
获取能确定所述第一换热器内存储热量的储热参数;
当基于所述储热参数确定所述第一换热器存储的热量达到热量阈值时,控制所述燃烧装置停止加热,所述第一水泵继续运转,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量。
进一步的,所述储热参数包括:所述第一换热器的出水温度;所述热量阈值包括:第一温度阈值;
当所述第一换热器的出水温度达到所述第一温度阈值时,控制所述燃烧装置停止加热,所述第一水泵继续运转,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量以使所述第二流道的出水温度达到所述目标出水温度。
进一步的,控制所述第一流量调节装置根据将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷调节流入所述第一流道的流量,控制剩余的流量流入所述第三流道。
进一步的,所述控制方法包括:
获取所述第一流道的进水温度、出水温度;
根据所述第二流道的目标出水温度、进水温度和流量,确定将所述进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
根据所述第一流道的进水温度、出水温度以及将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷确定流入所述第一流道中的流量。
一种上述实施方式所述的燃气热水装置的控制方法,包括:
获取所述第二流道的进水温度、所述第二流道的目标出水温度;
确定将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
当所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量,使所述第二流道的出水温度达到所述目标出水温度。
另一种基于上述实施方式中的燃气热水装置的控制方法,其包括:
获取所述第二流道中水的流量、所述第二流道的进水温度以及所述第二流道的目标出水温度;根据所述第二流道中水的流量、所述第二流道的进水温度以及所述第二流道的目标出水温度与功率之间的对应关系控制燃烧装置的燃烧功率;并判断所述燃烧装置的当前燃烧功率是否为最小功率;
在判断出当前燃烧功率等于最小功率的情况下,判断第二流道的进水温度是否等于预设温度;
在判断出第二流道的进水温度小于预设温度的情况下,维持所述燃气热水装置以最低功率运行,并且控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道的流量至所述第二流道的出水温度维持在目标出水温度,控制剩余的流量通过所述第三流道返回所述第一换热器;
在所述燃烧功率等于最小功率且在所述第一换热器的出水温度达到第一温度阈值的情况下,控制所述燃烧装置停止运行;控制所述第一流量调节装置根据将所述第二流道的进水温度加热至所述第二流道的目标出水温度所需的热负荷调节流入所述第一流道的流量,控制剩余的流量流入所述第三流道。
进一步的,所述控制方法还包括:在所述燃烧功率等于最小功率且所述第一换热器的出水温度降低至第二温度阈值的情况下,重新启动所述燃烧装置,重复执行上述实施方式中的上述步骤。
进一步的,所述控制方法还包括:在判断出当前燃烧功率等于最小功率且所述第二流道的进水温度等于预设温度的情况下,控制所述燃气热水装置停止运行。
进一步的,所述控制方法还包括:获取预先设置的回差温度;所述预设温度为所述第二流道的目标出水温度与所述回差温度的差值。
一种燃气热水装置,包括:
第一换热器以及能对所第一换热器加热的燃烧装置;
能与所述第一换热器连通的第四流道;
能与所述第一换热器连通的采暖水出口、采暖水回水口;所述采暖水出口至所述采暖水回水口之间能设置采暖部件;
第三流量调节装置,所述第三流量调节装置能使流出所述第一换热器的流体流入所述第四流道和/或所述采暖水出口;
能驱动流经所述第一换热器的流体流入所述第四流道和/或所述采暖水出口的第一水泵;
与所述第三流量调节装置、所述第一水泵、所述燃烧装置电性连接的控制器,所述控制器能控制所述第三流量调节装置在所述第采暖部件所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第四流道和所述采暖水出口的流量。
一种基于上述实施方式中的燃气热水装置的控制方法,其包括:
获取所述采暖部件所需的热负荷;
将所述采暖部件所需的热负荷与所述燃气热水装置的所提供的功率作比较;
当所述采暖部件所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第三流量调节装置调节流入所述采暖水出口和所述第四流道中的流量。
由以上本申请实施方式提供的技术方案可见,本申请提供一种燃气热水装置及其控制方法,当加热第二流道中的流体所需要的热负荷小于燃气热水装置的最小功率时,控制器能够控制所述第一流量分配装置将流出所述第一热交换器的热水(热量)在所述第一流道与所述第三流道之间进行分配,通过第一流量调节装置的调节及第三流道的分流,能够保证流入第一流道中的热水(热量)达到将第二流道中的流体加热到目标出水温度,而不会出现超温现象,进而有效保证用户的使用体验。
参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
图1是本申请一个实施方式提供的燃气热水装置的整体结构示意图;
图2是本申请一个实施方式提供的燃气热水装置的控制方法流程步骤图;
图3是本申请一个实施方式提供的具有零冷水功能的燃气热水装置运行时逻辑图;
图4是本申请一个实施方式提供具有采暖功能的燃气热水装置的结构示意图;
图5是本申请一个实施方式提供另一种的燃气热水装置的结构示意图;
图6是本申请一个实施方式提供又一种的燃气热水装置的结构示意图。
附图标记说明:
1-第一换热器;2-第二换热器;21-第一流道;22-第二流道;3-第三流道;41-第一流量调节装置;51-第一水泵;52-第二水泵;42-第二流量调节装置;6-采暖部件;A-第一交汇点;B-第二交汇点;7-第四流道;43-第三流量调节装置;53-第三水泵;54-第四水泵。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式,对本发明的技术方案作详细说明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种燃气热水装置及其控制方法,具体的,该燃气热水装置可以为燃气热水器或者壁挂炉的形式,使用时,能够在所需热负荷小于燃气热水装置的最小功率的情况下,通过流量调节装置的调节及第三流道的分流始终保证出水温度达到用户设定的温度,从而提高用户的使用体验。
请参阅图1,本申请实施方式中提供的一种燃气热水装置可以包括:第一换热器1;能对所述第一换热器1加热的燃烧装置;具有第一流道21和第二流道22的第二换热器2,所述第一流道21中的流体与第二流道22中的流体能进行热交换,所述第一流道21能与所述第一换热器1相连通,所述第二流道22与生活水进口和生活水出口连通;能与所述第一换热器1连通的第三流道3;能将流出所述第一换热器1的流体在所述第一流道21与所述第三流道3之间进行流量分配的第一流量调节装置41;能驱动流经所述第一换热器1的流体流入所述第一流道21和/或所述第三流道3的第一水泵51;与所述第一流量调节装置41、所述第一水泵51、所述燃烧装置电性连接的控制器。所述控制器能控制所述第一流量调节装置41在所述第二流道22所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第一流道21与所述第三流道3的流量。
具体的,该燃烧装置燃烧燃气产生的热量用于加热流经第一换热器1中的流体。该燃烧换热装置可以为功率可调节的燃烧器形式,当然也不排除该燃烧换热装置为功率不可调节的燃烧器的形式。
在一个实施方式中,所述燃烧装置可以为全预混燃烧装置,所述全预混燃烧装置可以包括:全预混燃烧器以及位于所述全预混燃烧器上游的燃气、空气混合装置。当该燃烧装置为全预混燃烧装置时,燃气和空气在燃气、空气混合装置先按照预定比例进行混合,然后输送至全预混燃烧装置中进行燃烧反应。燃烧反应产生的高温热量传递给第一换热器1中的流体。
当燃气热水装置为全预混燃气壁挂炉的形式时,该燃气热水装置还可以包括:采暖水出口与采暖水回水口,以及第二流量调节装置42,所述第二流量调节装置42能使流出所述第一换热器1的流体流向所述第一流道21、所述采暖水出口中的至少一个。并且,对于全预混燃气壁挂炉而言,其最低功率一般不会太小,为3千瓦左右。在较大的最低功率下,在采暖关闭的情况下,燃烧装置提供给第一换热器1的热量全部流入第一流道21中以加热第二流道22中的流体。但是当加热第二流道22中的流体所需要的热负荷小于3kW时,即小于燃气热水装置的最小功率时,此时便会出现第二流道22的出水温度高于目标出水温度的情况。其中,该目标出水温度可以为由用户设置,当然,该目标出水温度也可以为出厂设置好的温度,或者还可以通过其他主体进行设定。
进一步的,特别是对于具有预热循环功能的燃气热水装置,为了实现出水即热的目的,预热循环管路中的水必须被加热到合理的温度范围。当该燃气热水装置为具有预热循环功能时,所述第二流道22的入口与所述生活水进口之间或者所述第二流道22的出口与所述生活水出口之间设置有第二水泵52;所述生活水进口和生活水出口与预热循环管路连通。其中,所述第二水泵52用于为预热循环管路中的水提供循环流动的动力。
申请人发现:在预热循环过程中,由于循环水流量较小,例如一般可以为2.5L/min,因此在预热循环过程中会存在将第二流道22进口的水加热至目标出水温度所需的热负荷小于燃气热水装置的最低功率的情况,即使燃烧装置以最低功率加热,第二流道22的出水温度也会超过目标出水温度。因此,本申请实施方式中所提供的燃气热水装置主要是针对第二流道22进口的水至目标出水温度时的实际所需热负荷小于燃烧装置的最小功率时(即出现第一换热器1提供的热量过剩),导致出水温度无法调节至目标出水温度的场景所作的改进。此处,该目标出水温度结合不同的用水状态,其含义可以不同,例如对于生活水用水模式下,该目标出水温度可以为第一出水温度,该第一出水温度可以为45度,当然也可以为其他温度。对于在预热循环模式下,该目标出水温度可以为第二出水温度,该第二出水温度可以为42摄氏度,当然也可以为其他温度。其中,该第一出水温度和第二出水温度可以相同也可以不同,一般的,其可以根据实际用户的需求进行设定,本申请在此并不作具体的限定。
在本实施方式中,第一换热器1通过燃烧装置燃烧燃气产生的热量将流经其内部的流体加热。一般的,该流体可以为水,但是不排除还可以为水与蒸汽的混合物,或者是其他流体的形式。以下实施方式中,该流体以水为例进行说明,其他流体形式可以类比参照,具体的,本申请在此不再赘述。
在本实施方式中,第二换热器2具有第一流道21和第二流道22。其中,所述第一流道21能与所述第一换热器1相连通,所述第二流道22与生活水进口和生活水出口连通。使用时,第一换热器1中被加热的水流入第一流道21中,与通过生活水进口进入所述第二流道22的自来水进行热交换,从而使得自来水升温,达到用户预设的目标出水温度。
具体的,所述第二换热器2可以为板式换热器或者为管式换热器等。当该第二换热器2为板式换热器时,该第二换热器2可以由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成。各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。
在本实施方式中,第三流道3能与所述第一换热器1连通,用于将第一换热器1流出的热水进行分流,从而减少流入第一流道21中的热量。具体的,该第三流道3与所述第一流道21并联设置且不与该第一流道21不进行换热。
在本实施方式中,第一流量调节装置41与控制器电性连接,其能和控制器相配合,将流出所述第一换热器1的流体在所述第一流道21与所述第三流道3之间进行流量分配。具体的,该第一流量调节装置41可以为电控三通阀的形式,也可以为多个可以调节其所在管道的流通截面的流量调节阀的组合形式,此外,该第一流量调节装置41还可以为其他形式,本申请在此并不作具体的限定。
在本实施方式中,第一水泵51与控制器电性连接,主要用于为流经所述第一换热器1的流体提供驱动力,使流体流入所述第一流道21、所述第三流道3中的至少一个。
当加热第二流道22中的流体需要的热负荷较大时,控制器可以控制第一流量调节装置41增大流入第一流道21中的流量或者将流出第一换热器1的流体全部流入第一流道21中。后续第一流道21中的水可以通过管路返回第一换热器1,当然也可以向外输出。
当加热第二流道22中的流体需要的热负荷较小时,(此处,热负荷也可以称为功率),且小于燃烧装置的最低功率时,此时,控制器可以利用第一流量调节装置41合理分配流出第一换热器1的流体流入第一流道21和第三流道3的流量。此时,第一流道21、第三流道3同时与第一换热器1相连通。后续第一流道21、第三流道3中的水可以通过管路返回第一换热器1中,当然也可以向外输出。
当第一流道21没有与第二流道22进行热交换的需求时,控制器可以利用第一流量调节装置41的调节作用,将第一换热器1流出的流体全部流入第三流道3中,此时第一流道21与第一换热器1不连通。进一步的,该第三流道3中来自第一换热器1的热水可以通过管路返回第一换热器1,也可以向外输出。
对于第一换热器1流出的热水可以通过管路返回第一换热器1的情况,所述第一换热器1与第一流道21、第三流道3中的至少一个形成循环水路。使用时,从所述第一换热器1流向所述第一流道21和/或所述第三流道3的流体在所述第一水泵51的驱动下能返回所述第一换热器1。
由于从上述第一换热器1流入第三流道3中的热水没有与第二流道22中的流体进行热交换,因此,当该部分热水再次返回第一换热器1后会导致第一换热器1中存储的热量增加。为了能够使得燃气热水装置在加热所述第二流道22中的流体所需要的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率的情况下能够运行较长的时间,则需要该第一换热器1具有一定的储热能力。具体的,该第一换热器1可以为具有预定容积的腔体,优选地所述第一换热器1为盘管式不锈钢换热器。所述第一换热器1的容积至少为1升,优选的,该第一换热器1的容积可以为1.5升、2升、2.5升等,具体的,该第一换热器1的容积可以与该燃烧装置的功率等参数相匹配,本领域技术人员可以根据实际需要作适应性选择,本申请在此并不作唯一限定。
在本实施方式中,控制器与所述第一流量调节装置41、所述第一水泵51、所述燃烧装置电性连接。所述控制器能控制所述第一流量调节装置41在所述第二流道22所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第一流道21与所述第三流道3的流量。
具体的,该第二流道22中可以设置有用于获取其进水温度的温度检测件。此外,该燃气热水装置还可以设置有温度设定模块,用户可以根据实际需要设置第二流道22的目标出水温度。该控制器与该温度检测件和该温度设定模块电性连接,能够通过该温度检测件获取第二流道22的目标出水温度,根据温度设定模块获取进水温度。控制器后续可以根据第二流道22的进水温度、目标出水温度,以及第二流道22中的流量计算出将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷。其中,所述第二流道22中的流量可以通过流量传感器实时获取,也可以为存储在控制器中的循环流量,例如为2.5L/min。当然该循环流量并不限于上述举例,其可以与燃气热水装置的其他参数匹配选取,本申请在此并不作唯一限定。
当加热所述第二流道22中的流体所需的功率(即热负荷)小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量,通过将流出第一换热器1的过剩的热水通过第三流道3进行分流,该分流的热水不与所述第二流道22的流体进行热交换,从而使所述第二流道22的出水温度达到用户设定的目标出水温度,不仅能够节约能源,而且有效保证用户的使用体验。
在一个实施方式中,所述第三流道3可以为与所述第一流道21并联设置的第一管路的形式。所述第一换热器1的出口与所述第一流道21的入口之间设置有第二管路。所述第一换热器1的入口与所述第一流道21的出口之间设置有第三管路。所述第一管路一端与所述第二管路相连接形成第一交汇点A。所述第一管路的另一端与所述第三管路相连接形成第二交汇点B。所述第一水泵51位于所述第一换热器1的出口至所述第一交汇点A之间的第二管路上,或者位于所述第二交汇点B至所述第一换热器1的入口之间的第三管路上。
进一步的,所述第一流量调节装置41可以设置在下述中的任意一处管路中:所述第三流道3上,或者所述第一交汇点A至所述第一流道21进口之间的所述第二管路上,或者所述第一流道21出口至所述第二交汇点B之间的所述第三管路上,或第一交汇点A,或第二交汇点B。优选的,该第一流量调节装置41可以设置在所述第一交汇点A或第二交汇点B处,相应的,该第一流量调节装置41可以为电控三通调节阀的形式。利用设置在交汇点处的电控三通调节阀,可以精准将第一换热器1流出的热水在第一流道21和第三流道3之间进行分配调节。
此外,在另一个实施方式中,所述第一流量调节装置41可以包括:第一调节阀和第二调节阀。其中,所述第一调节阀位于所述第三流道3上,所述第二调节阀位于所述第一交汇点A至所述第一流道21进口之间的所述第二管路上,或者所述第一流道21出口至所述第二交汇点B之间的所述第三管路上。所述第一调节阀、第二调节阀可以为能够调节开度的阀门结构,
为了简化管路,缩小该燃气热水装置的体积,提高该燃气热水装置的集成度,所述第一管路的两端均可以设置在所述第二换热器2上。
请参阅图2,基于上述实施方式中提供的燃气热水装置,本申请提供针对该燃气热水装置的控制方法,该方法可以包括如下步骤:
步骤S10:获取所述第二流道22的目标出水温度、所述第二流道22的进水温度以及所述第二流道22中水的流量;
步骤S12:根据所述第二流道22的目标出水温度、所述第二流道22的进水温度和所述第二流道22中水的流量,确定将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
步骤S14:当所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量,使所述第二流道22的出水温度达到所述目标出水温度。
在本实施方式中,控制器可以利用设置在第二流道22进水口处或者是进水口上游的温度检测件获取该第二流道22的进水温度;该控制器可以利用流量传感器获取该第二流道22中的实时流量;该控制器中可以获取并存储有用户设置的所述第二流道22的目标出水温度;该控制器同时也与燃烧装置电性连接,可以获取当前燃烧装置的功率。
然后该控制器可以根据所述第二流道22的目标出水温度、所述第二流道22的进水温度和所述第二流道22中水的流量,确定将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的功率(热负荷)。具体的,计算公式如下:
P=c×q×(T2-T1)
上述公式中,P表示所需的功率;c表示水的比热容;为已知常数;T2表示目标出水温度;由用户设定,为已知量;T1表示进水温度,由温度检测件获取;q表示第二流道22中的流量,可以由流量传感器获取,为已知量。
当所需的功率小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量,使所述第二流道22的出水温度达到所述目标出水温度,所述第一流量调节装置41调节的是流出所述第一换热器1的热水。具体的,在控制器控制该第一流量调节装置41将流出第一换热器1的热水流入所述第一流道21和第三流道3的过程中,若加热第二流道22中的水所需要的热负荷减小时,则减小流入所述第一流道21中的流量,具体的这种情况包括,第二流道22的进水温度升高,或者第二流道22的水流量减小;若加热第二流道22中的水所需要的热负荷增加时,则增大流入所述第一流道21中的流量,具体的这种情况包括,第二流道22的进水温度降低,或者第二流道22的水流量增大。
整体上,本申请所提供的燃气热水装置的控制方法,当所需的功率小于所述燃气热水装置的最低功率时,可以根据该燃气热水装置中实际所需的热量,将第一流量调节装置41作适应性调节,从而能始终准确地提供实际所需的功率,不会造成能源的浪费,同时也可以较佳的满足用户的使用需求。
在一个实施方式中,对于流经第一流道21、第三流道3的水返回第一换热器1的情况,所述控制方法还可以包括:获取能确定所述第一换热器1内存储热量的储热参数;当基于所述储热参数确定所述第一换热器1存储的热量达到热量阈值时,控制所述燃烧装置停止加热,所述第一水泵51继续运转,控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量。其中,该热量阈值可以由设定的储热参数边界值计算确定,或者直接为该储热参数的边界值。该储热参数可以包括第一换热器1的出水温度。在本实施方式中,对于流经第一流道21、第三流道3的水返回第一换热器1的情况,即所述第一换热器1、第一流道21、第三流道3通过第一水泵51构成了主循环水路。在构成主循环水路的情况下,第三流道3中没有经过换热释放热能的水又再一次回到第一换热器1中,在主循环水路运行一段时间后,第一换热器1内积蓄的热量会越来越多。当所述第一换热器1存储的热量达到热量阈值(即设定的温度上限)时,控制所述燃烧装置停止加热,所述第一水泵51继续运转,控制所述第一流量调节装置41继续调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量。通过这种方式,既可以利用该设置的温度上限保证第一换热器1运行时不超温,使得该第一换热器1具有较高的可靠性,保证第一换热器1不被损坏,而且通过燃烧装置停止加热后,第一水泵51继续运转的方式可以将存储在该第一换热器1中热量继续向第二流道22中释放,继续用于加热第二流道22中流体,达到高效利用热量,节约能源的目的。
由于从上述第一换热器1流入第三流道3中的热水没有与第二流道22中的流体进行热交换,因此,当该部分热水再次返回第一换热器1后会导致第一换热器1中存储的热量增加,为了能够使得燃气热水装置在加热所述第二流道22中的流体所需要的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率的情况下能够可靠地运行较长的时间,则需要该第一换热器1具有一定的储热能力。具体的该第一换热器1可以为具有预定容积的腔体,优选地所述第一换热器为盘管式不锈钢换热器。所述第一换热器1的容积至少为1升。
其中,所述储热参数可以包括第一换热器1的出水温度,当然,能够表示所述第一换热器1中存储热量大小的储热参数并不限于上述出水温度,还可以为其他形式,例如,可以通过该第一换热器1的进水温度与燃烧装置的功率等参数确定该第一换热器1内存储的热量。整体上,表示该第一换热器1中存储的热量的参数并不限于上述描述,所属领域技术人员在本申请的技术精髓启示下,还可能做出其他的变更,但只要其实现的功能和效果与本申请相同或相似,均应涵盖于本申请保护范围内。
当通过获取第一换热器1的出水温度确定所述第一换热器1中的热量时,控制器中存储有该第一换热器1的出水温度第一温度阈值和第二温度阈值。该第一温度阈值与第一换热器1的存储的热量上限值相对应。当温度检测件获取到该第一换热器1出口的出水温度达到设定的最高温度时,表示此时第一换热器1存储的热量达到上限值,此时,可以控制燃烧装置停止燃烧,利用该第一换热器1中存储的热量向外供热。第一流量调节装置41在进行流量分配时,控制器控制所述第一流量调节装置41根据将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的功率调节流入所述第一流道21的流量,控制剩余的流量流入所述第三流道3。一般的,在释放第一换热器1中存储的热量的过程中,在第二流道22进水流量稳定的情况下,第一流量调节装置41会逐渐加大流入第一流道21中的流量,同时逐渐减少流入第三流道3中的流量,从而使所述第二流道22的出水温度控制在所述目标出水温度,或者目标出水温度允许波动的范围内。
所述第一流道21中的流量可以根据:所述第一流道21中流体放出的热量等于第二流道22中流体吸收的热量的原理进行分配。基于上述原理,控制器可以被配置为执行如下步骤:
获取所述第一流道21的进水温度、出水温度;
根据所述第二流道22的目标出水温度、进水温度和流量,确定将所述进水温度加热至所述目标出水温度所需的功率;
根据所述第一流道21的进水温度、出水温度以及将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的功率确定流入所述第一流道21中的流量。
在本实施方式中,当获取了第二流道22的目标出水温度、进水温度和流量后可以确定将所述进水温度加热至所述目标出水温度所需的功率,该功率也是所述第一流道21所需要提供的功率。当确定出第一流道21所需提供的功率后,根据该第一流道21的进水温度和出水温度可以确定出该第一流道21中的流量。
基于上述实施方式中提供的燃气热水装置,本申请提供针对该燃气热水装置的控制方法,该方法可以包括如下步骤:
首先获取所述第二流道22的目标出水温度、所述第二流道22的进水温度;
接着确定将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
当所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量,使所述第二流道22的出水温度达到所述目标出水温度。
在本实施方式中,控制器可以利用设置在第二流道22进水口处或者是进水口上游的温度检测件获取该第二流道22的进水温度,该控制器中可以获取并存储有用户设置的所述第二流道22的目标出水温度,该控制器同时也与燃烧装置、燃气热水装置的风机电性连接,获取当前燃烧装置的运行功率。特别是对于全预混燃气热水装置,其风机的转速与燃烧装置的功率一一对应。
接着确定将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷(功率),该功率可以通过第二流道22的进水温度、目标出水温度,以及该第二流道22在预定压力下的流量来确定。根据实际所需的功率与燃气热水装置的最低功率相比较,当实际所需的功率小于燃气热水装置的最低功率时,可以通过控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量,使所述第二流道22的出水温度达到所述目标出水温度。
此外,还可以获取所述第二流道22的实际出水温度,当实际出水温度大于目标出水温度时,此时表示热量过多,可以通过控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21和所述第三流道3中的流量,使所述第二流道22的出水温度达到所述目标出水温度。
本申请针对具有预热循环功能的燃气热水装置提供了一种相应的控制方法,在启动预热循环后,该控制方法可以包括如下步骤:
步骤11:获取所述第二流道22中水的流量、所述第二流道22的进水温度以及所述第二流道22的目标出水温度;根据所述第二流道22中水的流量、所述第二流道22的进水温度以及所述第二流道22的目标出水温度与功率之间的对应关系控制燃烧装置的燃烧功率;并判断所述燃烧装置的当前燃烧功率是否为最小功率;
步骤22:在判断出当前燃烧功率等于最小功率的情况下,判断第二流道22的进水温度是否等于预设温度;
步骤33:在判断出第二流道22的进水的温度小于预设温度的情况下,维持所述燃气热水装置以最低功率运行,并且控制所述第一流量调节装置41调节流入所述第一流道21的流量至出水温度维持在目标出水温度,控制剩余的流量通过所述第三流道3返回所述第一换热器1;
步骤44:在所述燃烧功率等于最小功率且所述第一换热器1的出水温度达到第一温度阈值即温度上限的情况下,控制所述燃烧装置停止运行;控制控制所述第一流量调节装置41根据将所述第二流道22的进水温度加热至所述第二流道22的目标出水温度所需的功率调节流入所述第一流道21的流量,控制剩余的流量流入所述第三流道3。
进一步的,上述控制方法还包括在所述燃烧功率等于最小功率且所述第一换热器的出水温度降低至第二温度阈值即温度下限的情况下,重新启动所述燃烧装置,重复执行上述步骤11至步骤44。
在整个预热循环过程中,第二水泵52持续运转,以保证预热循环管路中的水能流经第二流道22,进而被第一流道21传递到第二流道22中的热量加热。
在步骤44中,当第一换热器1的出水温度达到第一温度阈值时,控制所述燃烧装置停止运行,所述第一水泵51继续运转,为流出第一换热器1的热水流入所述第一流道21和所述第三流道3提供动力。
此外,上述控制方法还包括:在判断出当前燃烧功率等于最小功率,且判断出生活水进口的温度等于预设温度的情况下,控制所述燃气热水装置停止运行。
其中,所述预设温度为用户设置的所述第二流道22的目标出水温度与预先设置的回差温度的差值。
在本实施方式中,所述第二流道22的进水温度可以通过设置在第二流道22的入口处的第一温度检测件获得。其中,由于该第二流道22的入口与生活水进口相连通,两者位置通常比较靠近,因此该生活水进口处的温度可以等效为该第二流道22的进水温度。同样的,该第二流道22的出水温度可以通过设置在第二流道22的出口处的第二温度检测件获得。其中,由于该第二流道22的出口与生活水出口相连通,两者位置通常比较靠近,因此该生活水出口处的温度也可以等效为该第二流道22的出水温度。
在一个具体的应用场景下,针对形成有预热循环管路及预热循环泵的燃气热水装置,即具有预热循环功能的燃气热水装置的工作过程作详细说明。
首先上述燃气热水装置可以通过预设的启动模块或者特定的启动信号启动预热循环功能。当通过启动模块启动该预热循环功能时,该启动模块可以为按钮的形式,也可以为该燃气热水装置内部设置的信号接收模块,该信号接收模块可以接收用户的WIFI、蓝牙等无线信号。当通过特定的启动信号启动该预热循环功能时,该启动信号可以是时间信号,例如当周期性地达到用户设定的固定时间,或者是燃气热水装置的控制器先通过机器自学习用户的用水习惯,然后在用户用水前的预定时长启动该预热循环功能。当然还可以通过其他方式启动该预热循环功能,具体的,本申请在此并不作具体的限定。
在预热循环功能开启后,控制器可以执行如下过程:
步骤1:根据所述第二流道22的目标出水温度T2,第二流道22的进水温度T1,第二流道22的水流量q与功率(热负荷)P的对应关系控制燃烧装置的输出功率;实时判断T1与T2-C的关系,在T1=T2-C的情况下,停止燃气热水装置的运行;若T1<T2-C,继续执行下述步骤2;
步骤2:当T1<T2-C;且将T1加热至T2所需的热负荷P=c(T2-T1)×q小于燃气热水装置的最小功率Pmin时,维持燃气热水装置以最低负荷运行,控制第一流量分配装置41减小流入第一流道21的流量,至第二流道22的出水温度维持在目标出水温度T2,减小的流量通过第三流道3回流至第一换热器1;在T1=T2-C的情况下,停止燃气热水装置的运行;若否,继续执行下述步骤3;
步骤3:当T1<T2-C,且将T1加热至T2所需的热负荷P=c(T2-T1)×q小于燃气热水装置的最小功率Pmin时,且第一换热器1的出口温度T3大于或等于预设温度Tmax时,燃烧装置停止加热,第一水泵51继续运转,控制第一流量分配装置41根据将T1加热至T2所需的热负荷P调节进入第一流道21的流量;在T1=T2-C的情况下,停止燃气热水装置的运行;若否,重复步骤1至步骤3的过程;
其中,C为预设的回水温差,具体的,其可以为8度,当然,其还可以为其他数值,本申请在此并不作具体的限定。
在一个实施方式中,在预热循环功能开启后,可以先通过温度检测件,检测与该第二流道22连通的生活水(出口的)实际出水温度T0,并判断该生活水出水温度T0是否在用户设置的目标出水温度(T2)及其合理的波动范围(X)内,其中该波动范围可以为在目标出水温度T2的基础上下浮动3度,当然波动范围并不限于上述举例,本申请在此并不作具体的限定。
当生活水出口的出水温度T0小于目标出水温度T2对应的合理的波动范围内时,表示此时需要加大燃烧装置的功率,从而提高出水温度。具体的,此时可以利用生活水加热进行模式。对于全预混燃气热水装置而言,其风机的转速与燃烧装置的功率存在一一对应关系,通过调节风机的转速,可以精确调节燃烧装置的功率。
当生活水出口的出水温度T0在用户设置的目标出水温度T2及其合理的波动范围X内时,进一步判断该燃烧装置的功率是否处于最小功率下。当燃烧装置的功率还没有处于最小功率条件下时,此时采用正常的生活水加热模式。
请结合参阅图3,当生活水出口的出水温度在用户设置的目标出水温度T2及其合理的波动范围X内,并且燃烧装置的功率处于最小功率下时,进一步判断生活水(进口的)进水温度T1是否等于用户设置的目标出水温度T2与回差温度C的差值。若判断出生活水进水温度T1等于出水温度与回差温度的差值时,则结束预热过程,控制该燃气热水装置停止运行。
当判断出生活水(进口的)进水温度T1小于目标出水温度T2与回差温度的差值时,控制第一流量调节装置41调节进入第一流道21的流量。具体的,控制所述第一流量调节装置41根据将所述第二流道22的进水温度加热至所述第二流道22的目标出水温度所需的功率调节流入所述第一流道21的流量以使得所述第二流道22的出水温度达到第二流道22的预设出水温度,控制剩余的流量流入所述第三流道3。
进一步的,对于所述第一换热器1、第一流道21、第三流道3通过第一水泵51构成主循环水路的燃气热水装置,当燃气热水装置运行一段时间后,第一换热器1中积蓄了较多的热量,第一换热器1的出水温度不断提升。当该第一换热器1的出水温度T3达到预设的温度上限(Tmax)时,此时可以控制燃烧装置停止燃烧,第一水泵51继续运转,控制第一流量调节装置41根据预热循环所需热量调节进入第一流道21的流量,从而逐步释放储热。
进一步的,当检测到第一换热器1的出水温度T3降低至预设的温度下限(Tmin)时,此时表示第一换热器1已经完成了储热的释放,此时需要重新启动燃烧装置(即重新点火)。
对于具有预热循环功能的燃气热水装置,在启动该功能后可以保证预热循环管路中的水被加热到合适的温度范围,实现用水点处即开即热的目的。本申请通过保证生活水的进水温度(即预热循环管路的回水温度)维持在预设温度范围以内,便可以实现保证整个预热循环管路中的水被加热到合适的温度范围内。当生活水进水温度控制在预设的温度范围以内时,即回水温差可以被有效控制,使得该生活水进水温度较为接近该生活水出水温度。当回水温差较小时,整个预热循环管路中的水温相差较小,使得用户在任意用水点用水时均能够即时的享用到热水,保证了较好的预热循环效果,提高用户使用时的舒适性。
请结合参阅图4,本申请实施方式中,针对设置有采暖部件6的燃气热水装置(即壁挂炉)作了进一步改进,该燃气热水装置可以包括:第一换热器1以及能对所第一换热器1加热的燃烧装置;能与所述第一换热器1连通的第四流道7;能与所述第一换热器1连通的采暖水出口、采暖水回水口;所述采暖水出口至所述采暖水回水口之间能设置采暖部件6;第三流量调节装置43,所述第三流量调节装置43能使流出所述第一换热器1的流体流入所述第四流道7和/或所述采暖水出口;能驱动流经所述第一换热器1的流体流入所述第四流道7和/或所述采暖水出口的第一水泵51;与所述第三流量调节装置43、所述第一水泵51、所述燃烧装置电性连接的控制器,所述控制器能控制所述第三流量调节装置43在所述第采暖部件6所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第四流道7和所述采暖水出口的流量。
在该实施方式中,所述第一换热器1、燃烧装置、采暖部件6、第一水泵51等具体的功能可以参照上述实施方式的具体描述,本申请在此不再赘述。
在本实施方式中,所述第四流道7具体的可以为与该采暖部件6并联设置的分流支路。例如其可以等效于上述实施方式中的第三流道3,当然其也可以等效为上述实施方式中的第一流道21,当然,其还可以为其他形式,本申请在此并不作具体的限定。
所述第三流量调节装置43能使流出所述第一换热器1的流体流入所述第四流道7和/或所述采暖水出口。该第三流量调节装置43的具体工作原理可以参照第一流量调节装置41,本申请在此也不再赘述。
所述控制器能控制所述第三流量调节装置43在所述第采暖部件6所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第四流道7和所述采暖水出口的流量。所述控制其的工作原理也可以参照上述实施方式中控制器的控制原理,具体的本申请在此也不再赘述。
基于上述具有采暖部件6的燃气热水装置,本申请也适应性的提供了一种针对该装置的控制方法,具体的,该控制方法可以包括如下步骤:
首先获取所述采暖部件6所需的功率;
接着将所述采暖部件6所需的功率与所述燃气热水装置的所提供的功率作比较;
当所述采暖部件6所需的功率小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第三流量调节装置43调节流入所述采暖水出口和所述第四流道7中的流量。
在本实施方式中,可以结合用户设定的温度,该采暖部件6本身的性能参数等确定出该采暖部件6实际所需的功率。当确定出该采暖部件6实际所需的功率后,可以将该功率与燃气热水装置当前所提供的功率作比较。当所述采暖部件6所需的功率小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第三流量调节装置43调节流入所述采暖水出口和所述第四流道7中的流量,使得采暖部件6中的流量与所述采暖部件6所需的热量及功率相匹配,进而较佳的满足用户的使用需求。
请结合参阅图5,本申请实施方式中还提供一种燃气热水装置,其可以包括:第一换热器1;能对所述第一换热器1加热的燃烧装置;具有第一流道21和第二流道22的第二换热器2,所述第一流道21中的流体与第二流道22中的流体能进行热交换,所述第一流道21能与所述第一换热器1相连通,所述第二流道22与生活水进口和生活水出口连通;能驱动流经所述第一换热器1的流体流入所述第一流道21的可调速的第三水泵53,与所述第三水泵53、燃烧装置电性连接的控制器,所述控制器能控制所述第三水泵53在所述第二流道22所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第一流道21的流量。
在本实施方式中,该第一换热器1、燃烧装置、第二换热器2等的具体结构和实现的功能可以参照上述实施方式中的具体描述,本申请在此不再赘述。其中,该第三水泵53是可以调节转速,从而实现调节流量的水泵。
所述燃气热水装置的控制器在运行时,首先获取用户设置的所述第二流道22的流体的目标出水温度、所述第二流道22的进水温度;确定将所述第二流道22的进水温度加热至所述目标出水温度所需的功率;当所需的功率小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第三水泵53调节流入所述第一流道21中的流体流量,使所述第二流道22的出水温度达到所述目标出水温度。
请结合参阅图6,本申请实施方式中还提供另一种燃气热水装置,其可以包括:第一换热器1;能对所述第一换热器1加热的燃烧装置;具有第一流道21和第二流道22的第二换热器2,所述第一流道21中的流体与第二流道22中的流体能进行热交换,所述第一流道21能与所述第一换热器1相连通,所述第二流道22与生活水进口和生活水出口连通;能驱动流经所述第一换热器1的流体流入所述第一流道21的第四水泵54;所述第一换热器1和第一流道21之间串接有第一流量调节装置41,与所述第一流量调节装置41电性连通的控制器,所述控制器能控制所述第一流量调节装置41在所述第二流道22所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第一流道21的流量。
在本实施方式中,该第一换热器1、燃烧装置、第二换热器2等的具体结构和实现的功能可以参照上述实施方式中的具体描述,本申请在此不再赘述。其中,与上述实施方式不同的是,该第一流量调节装置41串联在第一换热器1与第一流道21之间,从而改变第一换热器1流入第一流道21中的流量。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
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多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上所述仅为本发明的几个实施方式,虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (23)

1.一种燃气热水装置,其特征在于,包括:
第一换热器;
能对所述第一换热器加热的燃烧装置;
具有第一流道和第二流道的第二换热器,所述第二换热器包括:板式换热器或管式换热器;所述第一流道中的流体与第二流道中的流体能进行热交换,所述第一流道能与所述第一换热器相连通,所述第二流道与生活水进口和生活水出口连通;
能与所述第一换热器连通的第三流道;
能将流出所述第一换热器的流体在所述第一流道与所述第三流道之间进行流量分配的第一流量调节装置;
能驱动流经所述第一换热器的流体流入所述第一流道和/或所述第三流道的第一水泵;
与所述第一流量调节装置、所述第一水泵、所述燃烧装置电性连接的控制器,所述控制器能控制所述第一流量调节装置在所述第二流道所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第一流道与所述第三流道的流量。
2.如权利要求1所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第一换热器能与所述第一流道和/或所述第三流道形成循环水路,从所述第一换热器流向所述第一流道和/或所述第三流道的流体在所述第一水泵的驱动下能返回所述第一换热器。
3.如权利要求1或2所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第二流道的入口与所述生活水进口之间或者所述第二流道的出口与所述生活水出口之间设置有第二水泵;所述生活水进口和生活水出口与预热循环管路连通。
4.如权利要求3所述的燃气热水装置,其特征在于,所述燃烧装置为全预混燃烧装置,所述全预混燃烧装置包括:全预混燃烧器以及位于所述全预混燃烧器上游的燃气、空气混合装置。
5.如权利要求3所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第一换热器的容积至少为1升。
6.如权利要求1所述的燃气热水装置,其特征在于,还包括:采暖水出口与采暖水回水口,以及第二流量调节装置;
所述第二流量调节装置能使流出所述第一换热器的流体流向所述第一流道和/或所述采暖水出口。
7.如权利要求1所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第三流道与所述第一流道并联设置且不进行换热。
8.如权利要求7所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第三流道为与所述第一流道并联设置的第一管路;
所述第一换热器的出口与所述第一流道的入口之间设置有第二管路;
所述第一换热器的入口与所述第一流道的出口之间设置有第三管路;
所述第一管路一端与所述第二管路相连接形成第一交汇点,所述第一管路的另一端与所述第三管路相连接形成第二交汇点;
所述第一水泵位于所述第一换热器的出口至所述第一交汇点之间的第二管路上,或者位于所述第二交汇点至所述第一换热器的入口之间的第三管路上。
9.如权利要求8所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第一流量调节装置设置在下述中的任意一处管路中:
所述第三流道上,或者所述第一交汇点至所述第一流道进口之间的所述第二管路上,或者所述第一流道出口至所述第二交汇点之间的所述第三管路上,或第一交汇点,或第二交汇点。
10.如权利要求9所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第一流量调节装置包括:第一调节阀和第二调节阀,所述第一调节阀位于所述第三流道上,所述第二调节阀位于所述第一交汇点至所述第一流道进口之间的所述第二管路上,或者所述第一流道出口至所述第二交汇点之间的所述第三管路上。
11.如权利要求8所述的燃气热水装置,其特征在于,所述第一管路的两端均设置在所述第二换热器上。
12.一种基于权利要求1所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述第二流道中水的流量、所述第二流道的进水温度以及所述第二流道的目标出水温度;
根据所述第二流道的目标出水温度、所述第二流道的进水温度和所述第二流道中水的流量,确定将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
当所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量,使所述第二流道的出水温度达到所述目标出水温度。
13.如权利要求12所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
获取能确定所述第一换热器内存储热量的储热参数;
当基于所述储热参数确定所述第一换热器存储的热量达到热量阈值时,控制所述燃烧装置停止加热,所述第一水泵继续运转,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量。
14.如权利要求13所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,所述储热参数包括:所述第一换热器的出水温度;所述热量阈值包括:第一温度阈值;
当所述第一换热器的出水温度达到所述第一温度阈值时,控制所述燃烧装置停止加热,所述第一水泵继续运转,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量以使所述第二流道的出水温度达到所述目标出水温度。
15.如权利要求14所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,控制所述第一流量调节装置根据将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷调节流入所述第一流道的流量,控制剩余的流量流入所述第三流道。
16.如权利要求12所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述第一流道的进水温度、出水温度;
根据所述第二流道的目标出水温度、进水温度和流量,确定将所述进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
根据所述第一流道的进水温度、出水温度以及将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷确定流入所述第一流道中的流量。
17.一种基于权利要求1所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述第二流道的进水温度、所述第二流道的目标出水温度;
确定将所述第二流道的进水温度加热至所述目标出水温度所需的热负荷;
当所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道和所述第三流道中的流量,使所述第二流道的出水温度达到所述目标出水温度。
18.一种基于权利要求3所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述第二流道中水的流量、所述第二流道的进水温度以及所述第二流道的目标出水温度;根据所述第二流道中水的流量、所述第二流道的进水温度以及所述第二流道的目标出水温度与功率之间的对应关系控制燃烧装置的燃烧功率;并判断所述燃烧装置的当前燃烧功率是否为最小功率;
在判断出当前燃烧功率等于最小功率的情况下,判断第二流道的进水温度是否等于预设温度;
在判断出第二流道的进水温度小于预设温度的情况下,维持所述燃气热水装置以最低功率运行,并且控制所述第一流量调节装置调节流入所述第一流道的流量至所述第二流道的出水温度维持在目标出水温度,控制剩余的流量通过所述第三流道返回所述第一换热器;
在所述燃烧功率等于最小功率且在所述第一换热器的出水温度达到第一温度阈值的情况下,控制所述燃烧装置停止运行;控制所述第一流量调节装置根据将所述第二流道的进水温度加热至所述第二流道的目标出水温度所需的热负荷调节流入所述第一流道的流量,控制剩余的流量流入所述第三流道。
19.如权利要求18所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在所述燃烧功率等于最小功率且所述第一换热器的出水温度降低至第二温度阈值的情况下,重新启动所述燃烧装置,重复执行权利要求18中的上述步骤。
20.如权利要求18或19所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:在判断出当前燃烧功率等于最小功率且所述第二流道的进水温度等于预设温度的情况下,控制所述燃气热水装置停止运行。
21.如权利要求20所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:获取预先设置的回差温度;所述预设温度为所述第二流道的目标出水温度与所述回差温度的差值。
22.一种燃气热水装置,其特征在于,包括:
第一换热器以及能对所第一换热器加热的燃烧装置;所述第一换热器包括盘管式不锈钢换热器;
能与所述第一换热器连通的第四流道;
能与所述第一换热器连通的采暖水出口、采暖水回水口;所述采暖水出口至所述采暖水回水口之间能设置采暖部件;
第三流量调节装置,所述第三流量调节装置能使流出所述第一换热器的流体流入所述第四流道和/或所述采暖水出口;
能驱动流经所述第一换热器的流体流入所述第四流道和/或所述采暖水出口的第一水泵;
与所述第三流量调节装置、所述第一水泵、所述燃烧装置电性连接的控制器,所述控制器能控制所述第三流量调节装置在所述采暖部件所需的热负荷小于所述燃烧装置的最小功率时调节流入所述第四流道和所述采暖水出口的流量。
23.如权利要求22所述的燃气热水装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述采暖部件所需的热负荷;
将所述采暖部件所需的热负荷与所述燃气热水装置的所提供的功率作比较;
当所述采暖部件所需的热负荷小于所述燃气热水装置的最低功率时,控制所述第三流量调节装置调节流入所述采暖水出口和所述第四流道中的流量。
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