CN110530009A - 一种电加热辅助型燃气热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电加热辅助型燃气热水器，包括燃气热水器本体以及设在所述燃气热水器本体内的热交换器，所述热交换器连接有进水管和出水管，其特征在于，还包括：加热装置、水流量传感器、进水温度传感器、操作显示模块和主控制器，所述主控制器用于接收所述水流量传感器、所述进水温度传感器和所述操作显示模块反馈的信号，并计算出最低温升、设定温升，当最低温升＞设定温升时，则关闭燃气热水器的燃气阀并根据设定温升计算所需功率后启动相应的所述加热装置；当最低温升≤设定温升时，燃气热水器正常工作；所述实最低温升由燃气热水器最低热负荷与实际工作水流量的比值确定。解决了由于最低温升的限制不能加热较小的温升问题。

Description

一种电加热辅助型燃气热水器
技术领域
本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种电加热辅助型燃气热水器。
背景技术
现有燃气热水器存在夏天水温太热，而冬天水温太冷的问题，严重影响了用户洗浴舒适性，夏天时进水温度高，燃气热水器最低温升一般在5-6℃，用户洗澡时开热水器水温太高，不开热水器水温不热，冬天时进水温度太低，由于燃气热水器的最大负荷限制，燃气热水器冬天时出水温度达不到用户所需的温度；且在寒冷的冬天，燃气热水器的热交换器的水管内的水容易结冰膨胀使得水管胀裂。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能降低最低温升且提高最大负荷的电加热辅助型燃气热水器。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种电加热辅助型燃气热水器，包括燃气热水器本体以及设在所述燃气热水器本体内的热交换器，所述热交换器连接有进水管和出水管，其特征在于，还包括：加热装置，包括设在所述进水管上的第一加热装置和靠近所述热交换器设置的第三加热装置以及设在出水管上的第二加热装置；水流量传感器，用来采集实际工作水流量；进水温度传感器，设置在所述进水管上，用来采集进水温度；操作显示模块，用来输入设定温度，所述设定温度指的是用户想要获得的出水温度；主控制器，接收所述水流量传感器、所述进水温度传感器和所述操作显示模块反馈的信号，并计算出最低温升、设定温升，当最低温升＞设定温升时，则关闭燃气热水器的燃气阀并根据设定温升计算所需功率后启动相应的所述加热装置；当最低温升≤设定温升时，燃气热水器正常工作；所述实最低温升由燃气热水器最低热负荷与实际工作水流量的比值确定，所述设定温升＝设定温度-进水温度。
作为上述方案的进一步说明，所述主控制器还用来计算最高温升，当最高温升≥设定温升时，燃气热水器正常工作，当最高温升＜设定温升时，根据实际工作水流量与温差计算额外功率并启动相应的所述加热装置的类型、数量；所述最高温升由燃气热水器最高热负荷与实际工作水流量的比值确定。
作为上述方案的进一步说明，在所述出水管上设有与所述主控制器连接的出水温度传感器，燃气热水器正常工作状态下，根据出水温度与设定温度的差值，控制燃气热水器改变热负荷。
作为上述方案的进一步说明，在所述进水管和/或所述出水管上设有靠近所述热交换器设置的防冻温度传感器，所述防冻温度传感器用来检测水管温度并与所述主控制器连接；若主控制器接收到的所述水管温度低于设定值则开启所述第一加热装置和/或第三加热装置加热，直至所述水管温度达到限定值后停止加热。
作为上述方案的进一步说明，所述第一加热装置为250瓦PCT加热器，第二加热装置为250瓦PCT加热器，第三加热装置为500瓦PCT加热器。
作为上述方案的进一步说明，所述进水温度传感器设在各所述加热装置上游。
作为上述方案的进一步说明，所述出水温度传感器设在各所述加热装置下游。
作为上述方案的进一步说明，所述设定值为2℃，所述限定值为15℃。
作为上述方案的进一步说明，所述所需功率的计算公式为：所需功率＝c*m*Δt1/ηT，T为加热时间，η为常数，所述Δt1＝设定温度-进水温度，c为水的比热容，m为水质量。
作为上述方案的进一步说明，所述额外功率的计算公式为：额外功率＝c*m*Δt2/ηT，T为加热时间，η热效率，是个常数，Δt2＝设定温度-进水温度-最大温升，c为水的比热容，m为水质量。
本发明的有益效果是：
一、通过在热水器上安装若干个加热装置，解决了燃气热水器由于最低温升的限制不能加热较小的温升问题，使得夏天使用燃气热水器时出水温度不会太高，提高洗浴的舒适度。
二、电加热辅助加热还提高了燃气热水器的最大负荷，避免冬天出水温度达不到设定温度的情况发生，使得用户可以选择购买升数较小的燃气热水器，依然可以满足出水温度的要求、保证正常使用，使得用户的购买成本得到降低，还使得燃气热水器的使用环境得到进一步扩宽。
三、解决了不防冻机型冬天的防冻问题，避免水流管道上的水管被胀裂。
附图说明
图1所示为本发明提供的电加热辅助型燃气热水器的结构图。
图2所示为本发明提供的电加热辅助型燃气热水器的解决最低负荷进水温度过热的流程图。
图3所示为本发明提供的电加热辅助型燃气热水器的增加最大负荷流程图。
图4所示为本发明提供的电加热辅助型燃气热水器的防冻流程图。
附图标记说明：
1：防冻温度传感器，2：第三加热装置，3：热交换器，4：主控制器，5：第一加热装置，6：进水温度传感器，7：出水温度传感器，8:第二加热装置。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图4所示，一种电加热辅助型燃气热水器，包括燃气热水器本体以及设在所述燃气热水器本体内的热交换器3，所述热交换器3连接有进水管和出水管，其特征在于，还包括：加热装置，包括设在所述进水管上的第一加热装置5和靠近所述热交换器设置的第三加热装置2以及设在出水管上的第二加热装置8；水流量传感器，用来采集实际工作水流量；进水温度传感器6，设置在所述进水管上，用来采集进水温度；操作显示模块，用来输入设定温度，所述设定温度指的是用户想要获得的出水温度；主控制器4，接收所述水流量传感器、所述进水温度传感器和所述操作显示模块反馈的信号，并计算出最低温升、设定温升，当最低温升＞设定温升时，则关闭燃气热水器的燃气阀并根据设定温升计算所需功率后启动相应的所述加热装置；当最低温升≤设定温升时，燃气热水器正常工作；所述最低温升由燃气热水器最低热负荷与实际工作水流量的比值确定，所述设定温升＝设定温度-进水温度。
其中，第一加热装置5为250瓦PCT加热器，第二加热装置8为250瓦PCT加热器，第三加热装置2为500瓦PCT加热器。
所述主控制器4还用来计算最高温升，当最高温升≥设定温升时，燃气热水器正常工作，当最高温升＜设定温升时，根据实际工作水流量与温差计算额外功率并启动相应的电加热器类型、数量；所述最高温升由燃气热水器最高热负荷与实际工作水流量的比值确定。
优选地，在所述出水管上设有与所述主控制器4连接的出水温度传感器7，燃气热水器正常工作状态下，根据出水温度与设定温度的差值，控制燃气热水器改变热负荷。
或主控制器4根据水量根据实际工作水流量与温差计算额外功率并控制第一加热装置和/或第二加热装置和/或第三加热装置开启加热，当检测到出水温度等于所述设定温度时，燃气热水器按照最新负荷调节。
在所述进水管和/或所述出水管上设有靠近所述热交换器3设置的防冻温度传感器1，所述防冻温度传感器1用来检测水管温度并与所述主控制器4连接。当所述水量传感器检测到水流信号时，则所述防冻传感器检测水管温度，所述主控器接收所述水管温度，当所述水管温度≤2℃时，则所述主控制器开启所述第一加热装置5和/或第三加热装置2，然后当所述水管温度≥15℃时，所述主控器控制第一加热装置5和/或第三加热装置2停止加热。
进一步优选地，所述所需功率的计算公式为：所需功率＝c*m*Δt1/ηT，T为加热时间，η为常数，所述Δt1＝设定温度-进水温度，c为水的比热容，m为水质量。
所述额外功率的计算公式为：额外功率＝c*m*Δt2/ηT，T为加热时间，η为热效率，是个常数，Δt2＝设定温度-进水温度-最大温升，c为水的比热容，m为水质量。
所述加热时间T的测试方法为：开启热水器后只开启燃气热水器的第一加热装置，即250瓦PCT加热器，关闭燃气加热，通过检测进水温度、出水温度和水量，通过公式P＝c*m*Δt/ηT，计算加热时间T，η为热效率、为92％。
所述进水温度传感器6设在各所述加热装置上游。
所述出水温度传感器7设在各所述加热装置下游。
与现有技术相比，本实施例提供的一种电加热辅助型燃气热水器，具有以下特点：1)通过在热水器上安装若干个加热装置，解决了燃气热水器由于最低温升的限制不能加热较小的温升问题，使得夏天使用燃气热水器时出水温度不会太高，提高洗浴的舒适度。2)电加热辅助加热提高了燃气热水器的最大负荷，避免冬天出水温度达不到设定温度的情况发生，使得用户可以选择购买升数较小的燃气热水器，依然可以满足出水温度、保证正常使用，令用户的购买成本得到降低，还使得燃气热水器的使用环境得到进一步扩宽。3)解决了不防冻机型冬天的防冻问题，避免水流管道上的水管被胀裂。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (10)

1.一种电加热辅助型燃气热水器，包括燃气热水器本体以及设在所述燃气热水器本体内的热交换器，所述热交换器连接有进水管和出水管，其特征在于，还包括：
加热装置，包括设在所述进水管上的第一加热装置和靠近所述热交换器设置的第三加热装置以及设在出水管上的第二加热装置；
水流量传感器，用来采集实际工作水流量；
进水温度传感器，设置在所述进水管上，用来采集进水温度；
操作显示模块，用来输入设定温度，所述设定温度指的是用户想要获得的出水温度；
主控制器，接收所述水流量传感器、所述进水温度传感器和所述操作显示模块反馈的信号，并计算出最低温升、设定温升，当最低温升＞设定温升时，则关闭燃气热水器的燃气阀并根据设定温升计算所需功率后启动相应的所述加热装置；当最低温升≤设定温升时，燃气热水器正常工作；
所述最低温升由燃气热水器最低热负荷与实际工作水流量的比值确定，所述设定温升＝设定温度-进水温度。
2.根据权利要求1所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述主控制器还用来计算最高温升，当最高温升≥设定温升时，燃气热水器正常工作，当最高温升＜设定温升时，根据实际工作水流量与温差计算额外功率并启动相应的所述加热装置的类型、数量；
所述最高温升由燃气热水器最高热负荷与实际工作水流量的比值确定。
3.根据权利要求2所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，在所述出水管上设有与所述主控制器连接的出水温度传感器，燃气热水器正常工作状态下，根据出水温度与设定温度的差值，控制燃气热水器改变热负荷。
4.根据权利要求1所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，在所述进水管和/或所述出水管上设有靠近所述热交换器设置的防冻温度传感器，所述防冻温度传感器用来检测水管温度并与所述主控制器连接；若主控制器接收到的所述水管温度低于设定值则开启所述第一加热装置和/或第三加热装置加热，直至所述水管温度达到限定值后停止加热。
5.根据权利要求1所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述第一加热装置为250瓦PCT加热器，第二加热装置为250瓦PCT加热器，第三加热装置为500瓦PCT加热器。
6.根据权利要求1所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述进水温度传感器设在各所述加热装置上游。
7.根据权利要求3所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述出水温度传感器设在各所述加热装置下游。
8.根据权利要求4所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述设定值为2℃，所述限定值为15℃。
9.根据权利要求1所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述所需功率的计算公式为：所需功率＝c*m*Δt1/ηT，T为加热时间，η为常数，所述Δt1＝设定温度-进水温度，c为水的比热容，m为水质量。
10.根据权利要求2所述的一种电加热辅助型燃气热水器，其特征在于，所述额外功率的计算公式为：额外功率＝c*m*Δt2/ηT，T为加热时间，η热效率，是个常数，Δt2＝设定温度-进水温度-最大温升，c为水的比热容，m为水质量。
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