CN110887237A - 可自动调节的出水温度控制方法、装置及水加热设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可自动调节的出水温度控制方法、装置及水加热设备。其中，该方法包括：S1，获取热水温度及冷水温度；S2，根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；S3，根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，之后返回步骤S1。通过本发明，能实现自动调节出水温度，以使热水器的出水温度逐步贴近用户的使用习惯，达到用户的舒适温度，提升便利性。
Description
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，具体而言，涉及一种可自动调节的出水温度控制方法、装置及水加热设备。
背景技术
常规的热水器(空气源热泵热水器，太阳能热水器，燃气热水器，电热水器等)的出水温度总是需要用户来回调节出水温度，才能达到自己需要的出水温度，不同用户家庭对出水舒适温度的要求也有差别，温度调节的过程，不仅麻烦和繁琐，还造成水资源的浪费。
针对现有技术中热水器温度调节的过程繁琐，造成水资源的浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提出一种可自动调节的出水温度控制方法、装置及水加热设备，以解决现有技术中热水器温度调节的过程繁琐，造成水资源的浪费的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种可实现自动调节的出水温度控制方法，其中，该方法包括：
S1，获取热水温度及冷水温度；
S2，根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；
S3，根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，之后返回步骤S1。
进一步地，S2，包括：
S21，根据所述出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度计算冷热水比例；
S22，根据所述冷热水比例控制出水的热水量与冷水量，从而控制出水温度。
进一步地，计算所述冷热水比例时，通过以下公式实现：
其中，k为冷热水比例，m1为热水量，m2为冷水量，T为出水温度设定值，T1为热水温度，T2为冷水温度。
进一步地，S3，包括：
S31，周期性检测多个出水温度；
S32，确定每个出水温度的修正值，对所有修正值取平均值后得到平均修正值；
S33，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正。
进一步地，S32，包括：
判断每个出水温度的范围；
如果满足T3小于T-Δt，则所述修正值为T-Δt-T3；
如果满足T3大于T+Δt，则所述修正值为T3-T-Δt；
如果满足T3大于或等于T-Δt，且小于或等于设定温度T+Δt,，则所述修正值为0；
其中，T3为出水温度，T为出水温度设定值，Δt为预设差值。
进一步地，S33，通过以下公式实现：
其中，TN+1为修正后的出水温度设定值，TN为当前的出水温度设定值，Δt′为出水温度设定值的修正值，N为修正次数，N为大于或等于0的整数，n为检测的出水温度的个数，n为大于1的整数。
进一步地，S3，还可以包括：
S301，检测出水温度；
S302，将所述出水温度设定值与所述出水温度作差，获得所述水温度设定值的修正值；
S303，根据所述修正值对所述出水温度设定值进行修正。
本发明还提供了一种可实现自动调节的出水温度控制装置，其中，该装置包括：
获取模块，用于获取热水温度及冷水温度；
控制模块，用于根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；
修正模块，用于根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，并将修正后的出水温度设定值传输至控制模块。
进一步地，所述控制模块包括：
计算单元，用于根据所述出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度计算冷热水比例；
控制单元，用于根据所述冷热水比例控制出水的热水量与冷水量，从而控制出水温度。
进一步地，修正模块包括：
检测单元，用于周期性检测多个出水温度；
确定单元，用于确定每个出水温度的修正值，对所有修正值取平均值后得到平均修正值；
修正单元，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正。
进一步地，所述确定单元具体用于：
判断每个出水温度的范围；当满足T3小于T-Δt时，令所述修正值为T-Δt-T3；
当满足T3大于T+Δt时，令所述修正值为T3-T-Δt；
当满足T3大于或等于T-Δt，且小于或等于设定温度T+Δt时，令所述修正值为0；
其中，T3为出水温度，T为出水温度设定值，Δt为预设差值。
本发明还提供一种水加热设备，包括上述出水温度控制装置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述方法。
应用本发明的技术方案，通过根据出水温度设定值、热水温度及冷水温度控制出水温度，再根据所述出水温度对所述出水温度设定值进行修正后，再进行出水温度的控制，能实现自动调节出水温度，以使热水器的出水温度逐步贴近用户的使用习惯，达到用户的舒适温度，提升便利性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的一种出水温度控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的冷热水比例确定步骤的流程图；
图3是根据本发明实施例的温度设定值修正步骤的流程图；
图4是根据本发明另一实施例的出水温度设定值修正步骤的流程图；
图5是根据本发明实施例的出水温度控制装置结构图；
图6是根据本发明另一实施例的出水温度控制装置结构图；
图7是根据本发明又一实施例的出水温度控制装置结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
实施例1
下面以热水器为例结合附图详细说明本发明的可选实施例。
本实施例提供一种可实现自动调节的出水温度控制方法，图1是根据本发明实施例的一种出水温度控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S1，获取热水温度及冷水温度；
其中，所述热水温度是指热水器的热水管路中的热水的温度，冷水温度是指热水器的冷水管路中的冷水的温度，在具体实施时，可以通过温度传感器来检测并获取上述热水温度及冷水温度。
S2，根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；
图2是根据本发明实施例的冷热水比例确定步骤的流程图，由于冷热水混合时，混合后的水的温度与冷水的初始温度、热水的初始温度，冷水的量和热水的量满足一定的数量关系，因此，在具体实施时，如图2所示，根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，包括：S21，根据所述出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度计算冷热水比例；根据热量守恒原理，可以得到
进而能够推导得出：
其中，k为冷热水比例，m1为热水量，m2为冷水量，T为出水温度设定值，T1为热水温度，T2为冷水温度；S22，根据计算出的冷热水比例，可以通过热水器中的比例阀控制单位时间内流出的热水量与冷水量，从而控制冷水热水混合后的温度，即控制出水温度。
在热水器的实际使用过程中，人们会根据实际需要，设置一个出水温度，即出水温度设定值，但是，事实上，出水温度与预先设定的出水温度设定值往往存在一定偏差，为了保证热水器的出水温度更加贴近人们的需求，需要根据实际的出水温度对出水温度设定值进行修正，因此，在热水器出水后，所述方法包括：
S3，根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，之后返回步骤S1，以修正后的出水温度设定值重新控制出水温度。
通过根据出水温度设定值、热水温度及冷水温度控制出水温度，再根据所述出水温度对所述出水温度设定值进行修正后，再进行出水温度的控制，能实现自动调节出水温度，以使热水器的出水温度逐步贴近用户的使用习惯，达到用户的舒适温度，提升便利性。
图3是根据本发明实施例的出水温度设定值修正步骤的流程图，为了获取到准确的修正值，在具体实施时，如图3所示，步骤S3包括：S31，在出水后一段时间内，周期性检测多个出水温度；S32，确定每个出水温度的修正值，对所有修正值取平均值后得到平均修正值；S33，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正，通过获取出水后一段时间内的平均修正值，可以避免偶然因素对修正值的影响，使修正值的值与真实情况更加符合，进而使修正后的出水温度设定值更加准确，贴近人们的需求。
为了获取每个出水温度修正值的具体数值，在具体实施时，确定每个出水温度的修正值，包括：判断每个出水温度的范围；如果满足T3小于T-Δt，则所述修正值为T-Δt-T3；如果满足T3大于T+Δt，则所述修正值为T3-T-Δt；如果满足T3大于或等于T-Δt，且小于或等于设定温度T+Δt,，则所述修正值为0；其中，T3为出水温度，T为出水温度设定值，Δt为预设差值。设定预设差值Δt，可以使热水器实际的出水温度与出水温度设定值的偏差在一定范围内时，无需修正出水温度设定值，在热水器实际的出水温度与出水温度设定值的偏差超出允许的最大范围，即大于Δt或小于-Δt，则开始对出水温度设定值进行修正，避免频繁修正，影响热水器的正常使用。
获取平均修正值后，为了确定修正后的出水温度设定值，在具体实施时，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正，包括：通过公式：
计算修正后的出水温度设定值，其中，其中，TN+1为修正后的出水温度设定值，TN为当前的出水温度设定值，Δt′为出水温度设定值的修正值，N为修正次数，N为大于或等于0的整数，n为检测的出水温度的个数，n为大于1的整数。
图4是根据本发明另一实施例的出水温度设定值修正步骤的流程图，为了在出水之后，尽快地对出水温度设定值进行修正，如图4所示，在本发明的另一些实施例中，步骤S3还可以包括：S301，检测出水温度；S302，将所述出水温度设定值与所述出水温度作差，获得所述水温度设定值的修正值；S303，根据所述修正值对所述出水温度设定值进行修正，具体地，在原出水温度设定值之前加上所述修正值，获得修正后的出水温度设定值。
实施例2
本实施例提供另一种出水温度控制方法，该方法包括：
步骤1：通过温度传感器获取热水管内的热水温度T1和冷水管内的冷水温度T2，热水水流量为m1，冷水流量为m2，出水流量为m1+m2，热水器的用户设置设定出水温度为T(T为常用出水温度，38≤T≤45℃)，则通过公式：
能够推导出：
即可获得冷水流量m1和热水流量m2的比值，通过温度调节模块，调节冷热水比例，实现实际出水温度调节；
步骤2：通过温度传感器，按照预设时间间隔d，多次获取第一个用水周期D的实际出水温度T3，其中，所述用水周期D可以是一天，也可以是两天，本领域技术人员可以根据需要自行设置，在每个用水周期结束后，修正一次设定出水温度，并把多次获取的实际出水温度T3数字信号传给修正值判断单元，修正值判断单元将实际出水温度T3与设定出水温度T±Δt的结果进行比较，其中Δt为允许温度偏差值，如果实际出水温度T3小于设定出水温度T-Δt，则在该段预设时间间隔d内的温度修正值Δt′为正，且其具体值等于T-Δt-T3，如果实际出水温度T3大于设定出水温度T+Δt，则该预设时间间隔d内的温度修正值Δt′为负，且其具体值等于T3-T-Δt，如果实际出水温度T3大于设定出水温度T-Δt，小于设定出水温度T+Δt，该预设时间间隔d内的温度修正值为0；
步骤3，获取修正值判断单元的温度修正值，则按下面公式作为下个用水周期的出水温度设定值：
其中，TN+1为修正后的设定出水温度，TN为当前的设定出水温度，N为修正次数，N为大于或等于0的整数，n为检测的出水温度的个数，n为大于1的整数。其中n＝D/d，Δt′为d时间段内的温度修正值。以此逐步修正，使出水温度逐步贴近用户想要的温度，减少了用户调节想要出水温度的繁琐性，也能满足不同用户家庭对出水理想温度的需求，使用户用水更为方便和省心。
本实施例的方法可以应用于空气源热泵热水器，太阳能热水器，燃气热水器，电热水器等的出水温度调节，避免出水温度总是来回调节出水阀门才能达到用户想要的温度，减少了用户调节的繁琐性，使用户更方便，更省心，同时也能减少调节出水阀门对水资源的浪费。
实施例3
本实施例提供一种可实现自动调节的出水温度控制装置的结构图，图5是根据本发明实施例的出水温度控制装置结构图，如图5所示，该装置包括：
获取模块11，用于获取热水温度及冷水温度；控制模块12，用于根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；修正模块13，用于根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，并将修正后的出水温度设定值传输至控制模块。通过根据出水温度设定值、热水温度及冷水温度控制出水温度，再根据所述出水温度对所述出水温度设定值进行修正后，再进行出水温度的控制，能实现自动调节出水温度，以使热水器的出水温度逐步贴近用户的使用习惯，达到用户的舒适温度，提升便利性。
图6是根据本发明另一实施例的出水温度控制装置结构图，由于冷热水混合时，混合后的水的温度与冷水的初始温度、热水的初始温度，冷水的量和热水的量满足一定的数量关系，因此，在具体实施时，如图6所示，所述控制模块12包括：计算单元121，用于根据所述出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度计算冷热水比例；控制单元122，用于根据所述冷热水比例控制出水的热水量与冷水量，从而控制出水温度，具体地，所述控制单元122可以是比例阀。
为了获取到准确的修正值，在具体实施时，如图6所示，所述修正模块13包括：检测单元131，用于周期性检测多个出水温度；确定单元132，用于确定每个出水温度的修正值，对所有修正值取平均值后得到平均修正值；修正单元133，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正。
为了获取每个出水温度修正值的具体值，在具体实施时，所述确定单元具体用于：判断每个出水温度的范围；当满足T3小于T-Δt时，令所述修正值为T-Δt-T3；当满足T3大于T+Δt时，令所述修正值为T3-T-Δt；当满足T3大于或等于T-Δt，且小于或等于设定温度T+Δt时，令所述修正值为0；其中，T3为出水温度，T为出水温度设定值，Δt为预设差值。通过判断每个出水温度的范围，可以使热水器实际的出水温度与出水温度设定值的偏差在一定范围内时，无需修正出水温度设定值，在热水器实际的出水温度与出水温度设定值的偏差超出允许的最大范围，即大于Δt或小于-Δt，则开始对出水温度设定值进行修正，避免频繁修正，影响热水器的正常使用。
实施例4
本实施例提供另一种可实现自动调节的出水温度控制装置，图7是根据本发明又一实施例的出水温度控制装置结构图，如图7所示，该装置包括：
温度设定模块21，用于设置热水器的设定出水温度；
温度调节模块22(即上述实施例中的控制模块12)，包括：接收单元221，用于接收设定出水温度，比例计算单元222(即上述实施例中的计算单元121)，用于根据设定出水温度T和热水温度T1、冷水温度T2计算冷热水比例，调节单元223(即上述实施例中的控制单元122)，用于调节冷热水比例，实现实际出水温度调节；
温度检测模块23，包括获取单元231(相当于上述实施例中的检测单元131)，所述获取单元231可以是温度传感器，用于按照预设时间间隔d，多次获取第一个用水周期D的实际出水温度T3，修正值判断单元232(即上述实施例中的修正单元133)，用于根据实际出水温度T3判断修正值，并将所述修正值传递回温度设定模块21，确定下一次的设定出水温度。
温度传感器24(即上述实施例中的获取模块11)，用于获取热水管内的热水温度T1和冷水管内的冷水温度T2，并传输至比例计算单元222。
实施例5
本实施例提供一种水加热设备，包括上述出水温度控制装置，用于自动调节出水温度。
实施例6
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种出水温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，获取热水温度及冷水温度；
S2，根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；
S3，根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，之后返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2，包括：
S21，根据所述出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度计算冷热水比例；
S22，根据所述冷热水比例控制出水的热水量与冷水量，从而控制出水温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述冷热水比例时，通过以下公式实现：
其中，k为冷热水比例，m1为热水量，m2为冷水量，T为出水温度设定值，T1为热水温度，T2为冷水温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3，包括：
S31，周期性检测多个出水温度；
S32，确定每个出水温度的修正值，对所有修正值取平均值后得到平均修正值；
S33，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S32，包括：
判断每个出水温度的范围；
如果满足T3小于T-Δt，则所述修正值为T-Δt-T3；
如果满足T3大于T+Δt，则所述修正值为T3-T-Δt；
如果满足T3大于或等于T-Δt，且小于或等于设定温度T+Δt,，则所述修正值为0；
其中，T3为出水温度，T为出水温度设定值，Δt为预设差值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S33，通过以下公式实现：
其中，TN+1为修正后的出水温度设定值，TN为当前的出水温度设定值，Δt′为出水温度设定值的修正值，N为修正次数，N为大于或等于0的整数，n为检测的出水温度的个数，n为大于1的整数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3，包括：
S301，检测出水温度；
S302，将所述出水温度设定值与所述出水温度作差，获得所述水温度设定值的修正值；
S303，根据所述修正值对所述出水温度设定值进行修正。
8.一种出水温度控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取热水温度及冷水温度；
控制模块，用于根据预先设定的出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度确定冷热水比例，以使得出水温度达到所述出水温度设定值；
修正模块，用于根据所述出水温度与所述出水温度设定值，对所述出水温度设定值进行修正，并将修正后的出水温度设定值传输至控制模块。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：
计算单元，用于根据所述出水温度设定值、所述热水温度及所述冷水温度计算冷热水比例；
控制单元，用于根据所述冷热水比例控制出水的热水量与冷水量，从而控制出水温度。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，修正模块包括：
检测单元，用于周期性检测多个出水温度；
确定单元，用于确定每个出水温度的修正值，对所有修正值取平均值后得到平均修正值；
修正单元，根据所述平均修正值对所述出水温度设定值进行修正。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定单元具体用于：
判断每个出水温度的范围；当满足T3小于T-Δt时，令所述修正值为T-Δt-T3；
当满足T3大于T+Δt时，令所述修正值为T3-T-Δt；
当满足T3大于或等于T-Δt，且小于或等于设定温度T+Δt时，令所述修正值为0；
其中，T3为出水温度，T为出水温度设定值，Δt为预设差值。
12.一种水加热设备，其特征在于，包括权利要求8至11所述的出水温度控制装置。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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