CN109945504A - 一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法及系统，解决现有零冷水技术受限于整机的最小负荷管道中水温分布均匀性较差的问题，在不改变整机最小负荷且不大幅改变流量的条件下，使回水温度到出水温度之间的温升更低，从而使管道中水温分布更均匀。

Description

一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法及系统

技术领域

本发明涉及热水器和壁挂炉制造技术领域，具体涉及一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法及系统。

背景技术

随着我国社会经济及科技水平的发展，对卫浴的舒适性要求也越来越高。但是很多时候卫浴用水点与热水器或壁挂炉整机的安装位置比较远,之间的管道存在冷水,无法满足用户的舒适性需求。因此行业内开发了零冷水技术，即增加循环水泵将管道中的冷水循环到整机中进行加热保温，从而达到用户即开即热的零冷水效果。

但是目前的普通的零冷水技术只能确保管道中的是热水，无法做到使管道中的水温分布均匀，这主要受制于整机的最小负荷，以40KW的整机为例，即使通过分段控制等技术手段使最小负荷做到最大负荷的10%，最小负荷也有4KW。考虑燃烧效率，4KW大约能使5L/min的水流温升10度。即在最小负荷下回水温度接近设定温度时，出水温度将高于设定温度近10度。在常规的零冷水方案中，整机最小负荷的限制是管道中的水温分布不均匀的主要原因。但是限于整机结构和控制的成本和难度，最小负荷不可能无限制的减小，因此就需要其他技术手段来解决这个问题。

有些方案采用调速水泵增加流量来应对这一问题，即将流量从5L/min提到10L/min,这样在同样4KW下温升将只有5度，水温分布的均匀性将大幅改善。但是一方面水流增加会带来水流噪声；另一方面部分管道可能阻力较高未必能将流量增加到10L/min，无限制的增加水泵功率在成本上并不合算。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法及系统，解决现有零冷水技术受限于整机的最小负荷管道中水温分布均匀性较差的问题，在不改变整机最小负荷且不大幅改变流量的条件下，使回水温度到出水温度之间的温升更低，从而使管道中水温分布更均匀。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法，所述方法包括：

当整机最小负荷仍然偏大时，采用间歇启停的方式来降低一段时间内的平均负荷，从而达到低于最小负荷的实际效果；

增设可调旁通阀用于调节水温平衡，将旁通阀及旁通管道置于进水管和出水管之间，即若旁通阀开启，则部分水流将从进水口直接流到出水口，而不经加热，由于间歇启停加热方式会带来水温的波动，可通过旁通阀来调节水温进行平衡，水温偏高时增大旁通阀开度通过混冷水来降温，水温偏低时则启动加热，可降低水温波动，维持水温基本平衡；

增设水比例阀和调速水泵，对整机系统水阻和流量进行调节，因为旁通阀仅能调节整机内水阻，若整机外管道水阻远高于整机内水阻，则旁通阀对总水阻的调节范围及其有限，配置水比例阀和调速泵来对水阻进行匹配，水比例阀置于加热管路中，减小开度增大水阻；当整机外管道水阻远高于整机内水阻时，减小水比例阀开度来增大整机内水阻，使整机内外的水阻平衡以满足旁通阀的调节需求；水阻增加时流量将下降，调速水泵进行调节以恢复流量。

一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化系统，所述系统包括：

一旁通阀，用来调节水温平衡，将旁通阀及旁通管道置于进水管和出水管之间；

一水比例阀，用来减小开度增大水阻，将水比例阀置于加热管路中；

一调速水泵，用来调节以恢复流量，将调速水泵置于进水管中。

本发明的有益效果：

1、解决现有零冷水技术受限于整机的最小负荷管道中水温分布均匀性较差的问题。在不改变整机最小负荷且不大幅改变流量的条件下，使回水温度到出水温度之间的温升更低，从而使管道中水温分布更均匀。

2、增加调旁通阀进行调节水温平衡，由于间歇启停加热方式会带来水温的波动，通过旁通阀来调节水温进行平衡，水温偏高时增大旁通阀开度通过混冷水来降温，水温偏低时则启动加热，这样可降低水温波动，维持水温基本平衡。

3、使用水比例阀和调速水泵对整机系统水阻和流量进行调节，因为旁通阀仅能调节整机内水阻（主要是增大开度减小水阻），在某些系统中，若整机外管道水阻远高于整机内水阻，则旁通阀对总水阻的调节范围及其有限，调节效果也会比较差。这时需要配置水比例阀和调速泵来对水阻进行匹配。水比例阀置于加热管路中，其主要作用是减小开度增大水阻。当整机外管道水阻远高于整机内水阻时，可减小水比例阀开度来增大整机内水阻，从而使整机内外的水阻平衡以满足旁通阀的调节需求，水阻增加时流量将下降，这时需要调速水泵进行调节以恢复流量。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1所示为本发明系统结构示意图。

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。

参阅附图1，图中所示1为水比例阀，2为加热，3为旁通阀，4为水流方向，5为调速水泵。

本实施例提供一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法，所述方法包括：

当整机最小负荷仍然偏大时，采用间歇启停的方式来降低一段时间内的平均负荷，从而达到低于最小负荷的实际效果；

增设可调旁通阀3用于调节水温平衡，将旁通阀3及旁通管道置于进水管和出水管之间，即若旁通阀3开启，则部分水流将从进水口直接流到出水口，而不经加热4，由于间歇启停加热方式会带来水温的波动，可通过旁通阀3来调节水温进行平衡，水温偏高时增大旁通阀3开度通过混冷水来降温，水温偏低时则启动加热，可降低水温波动，维持水温基本平衡；

增设水比例阀1和调速水泵5，对整机系统水阻和流量进行调节，因为旁通阀3仅能调节整机内水阻，若整机外管道水阻远高于整机内水阻，则旁通阀3对总水阻的调节范围及其有限，配置水比例阀1和调速泵5来对水阻进行匹配，水比例阀1置于加热管路中，减小开度增大水阻；当整机外管道水阻远高于整机内水阻时，减小水比例阀1开度来增大整机内水阻，使整机内外的水阻平衡以满足旁通阀的调节需求；水阻增加时流量将下降，调速水泵5进行调节以恢复流量。

一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化系统，所述系统包括：

一旁通阀3，用来调节水温平衡，将旁通阀3及旁通管道置于进水管和出水管之间；

一水比例阀1，用来减小开度增大水阻，将水比例阀1置于加热管路中；

一调速水泵5，用来调节以恢复流量，将调速水泵5置于进水管中。

本发明的设计重点如下：

1、解决现有零冷水技术受限于整机的最小负荷管道中水温分布均匀性较差的问题。在不改变整机最小负荷且不大幅改变流量的条件下，使回水温度到出水温度之间的温升更低，从而使管道中水温分布更均匀。

2、增加调旁通阀进行调节水温平衡，由于间歇启停加热方式会带来水温的波动，通过旁通阀来调节水温进行平衡，水温偏高时增大旁通阀开度通过混冷水来降温，水温偏低时则启动加热，这样可降低水温波动，维持水温基本平衡。

3、使用水比例阀和调速水泵对整机系统水阻和流量进行调节，因为旁通阀仅能调节整机内水阻（主要是增大开度减小水阻），在某些系统中，若整机外管道水阻远高于整机内水阻，则旁通阀对总水阻的调节范围及其有限，调节效果也会比较差。这时需要配置水比例阀和调速泵来对水阻进行匹配。水比例阀置于加热管路中，其主要作用是减小开度增大水阻。当整机外管道水阻远高于整机内水阻时，可减小水比例阀开度来增大整机内水阻，从而使整机内外的水阻平衡以满足旁通阀的调节需求，水阻增加时流量将下降，这时需要调速水泵进行调节以恢复流量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种热水器和壁挂炉零冷水技术优化方法，其特征在于，所述方法包括：

当整机最小负荷仍然偏大时，采用间歇启停的方式来降低一段时间内的平均负荷，从而达到低于最小负荷的实际效果；

增设可调旁通阀用于调节水温平衡，将旁通阀及旁通管道置于进水管和出水管之间，即若旁通阀开启，则部分水流将从进水口直接流到出水口，而不经加热，由于间歇启停加热方式会带来水温的波动，可通过旁通阀来调节水温进行平衡，水温偏高时增大旁通阀开度通过混冷水来降温，水温偏低时则启动加热，可降低水温波动，维持水温基本平衡；

增设水比例阀和调速水泵，对整机系统水阻和流量进行调节，因为旁通阀仅能调节整机内水阻，若整机外管道水阻远高于整机内水阻，则旁通阀对总水阻的调节范围及其有限，配置水比例阀和调速泵来对水阻进行匹配，水比例阀置于加热管路中，减小开度增大水阻；当整机外管道水阻远高于整机内水阻时，减小水比例阀开度来增大整机内水阻，使整机内外的水阻平衡以满足旁通阀的调节需求；水阻增加时流量将下降，调速水泵进行调节以恢复流量。

2.一种根据权利要求1所述方法的热水器和壁挂炉零冷水技术优化系统，其特征在于，所述系统包括：

一旁通阀，用来调节水温平衡，将旁通阀及旁通管道置于进水管和出水管之间；

一水比例阀，用来减小开度增大水阻，将水比例阀置于加热管路中；

一调速水泵，用来调节以恢复流量，将调速水泵置于进水管中。