CN110906561B - 一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，包括步骤：S1：用户二次用水，计算当前用水点距离上一次用水结束点的间隔时间△t；S2：判断间隔时间△t是否小于等于预设时间ts；S4：启动风机，打开气阀；S5：获取上一次加热负荷，通过上一次加热负荷计算点火负荷，并使用计算所得的点火负荷进行点火，在点火成功后维持时间t1；S6：切换至使用上一次加热负荷或者上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间t2；S7：通过PID算法调节加热负荷；S8：持续判断是否达到恒温状态，如是则记忆当前加热负荷并进入步骤S9；如否则返回步骤S7；S9：维持燃烧直至用户关水。使用本技术方案可实现快速点火加热，提升用户洗浴体验。

Description

一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种热水器的快速恒温技术。

背景技术

现有燃气热水器均为恒温型燃气热水器，用户用水时，燃气热水器检测到水流信号，先开风机进行前清扫，将热水器内的废气通过烟管排出，风压开关检测到闭合后，再开气阀，进行点火燃烧，水加热后经热水器流出。从用户开水到热水器点火燃烧大约需要3～5s，用户在洗澡处开水到恒温热水流出，一般需要20～30s时间。

在洗浴过程中，用户习惯中途关水打肥皂，重新开水(即二次用水)时，由于点火需要等待风机前清扫，开水后热水器同样需要3～5s，会造成用户开水后先流出水管残留热水，再流出一段3～5s冷水，影响用户洗浴体验。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其通过获取所记忆的上一次加热负荷进行点火燃烧，从而使得热水器能够快速点火加热，保证用户二次用水时基本无冷水流出，提升用户洗浴体验。

根据上述提供的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其通过如下技术方案来实现：

一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，所述控制方法包括步骤：

S1：用户二次用水，计算当前用水点距离上一次用水结束点的间隔时间△t；

S2：判断间隔时间△t是否小于等于预设时间ts，如是则进入下一步；如否则正常点火燃烧，并在点火成功后维持时间t1再进入步骤S7；

S4：启动风机，打开气阀；

S5：获取上一次加热负荷，通过上一次加热负荷计算点火负荷，并使用计算所得的点火负荷进行点火，在点火成功后维持时间t1；

S6：切换至使用上一次加热负荷或者上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间t2；

S7：通过PID算法调节加热负荷；

S8：持续判断是否达到恒温状态，如是则记忆当前加热负荷并进入步骤S9；如否则返回步骤S7；

S9：维持燃烧直至用户关水。

在一些实施方式中，所述控制方法还包括步骤S3：判断用户当前用水需求是否与上一次用水需求相同，如是则进入步骤S4；如否则正常点火燃烧，并在点火成功后维持时间t1再进入步骤S7。

在一些实施方式中，所述用水需求包括预设目标温度和启动热水器时进水水流量。

在一些实施方式中，所述控制方法还包括步骤S10：持续判断用户在预设时间ts内是否再次用水，如是则返回步骤S3或步骤S4，如否则结束。

在一些实施方式中，述加热负荷包括燃气比例阀开度和火排分段状态；所述上一次加热负荷为上一次用水达到恒温状态时的燃气比例阀开度和火排分段状态。

在一些实施方式中，在步骤S5中，所述点火负荷包括进行点火时火排分段状态和进行点火时燃气比例阀开度，其中所述进行点火时火排分段状态使用上一次火排分段状态；

如果上一次燃气比例阀开度＜PL+0.3(PH-PL)，则使用PL+0.3(PH-PL)作为所述进行点火时燃气比例阀开度；如果PL+0.3(PH-PL)≤上一次燃气比例阀开度≤PL+0.7(PH-PL)，则使用上一次燃气比例阀开度作为所述进行点火时燃气比例阀开度；如果上一次燃气比例阀开度＞PL+0.7(PH-PL)，则使用PL+0.7(PH-PL)作为所述进行点火时燃气比例阀开度。

在一些实施方式中，在S5步骤中，在点火同时或点火后，同步检测风道系统是否故障。

在一些实施方式中，所述同步检测风道系统是否故障包括：将风压开关闭合信号检测时间ta与至少一个预设时间值进行比较，基于比较结果来确定风道系统是否故障。

在一些实施方式中，所述至少一个预设时间值包括最小值和最大值，如果检测时间ta≤最小值，则确定风道系统正常，维持热水器正常工作；如果最小值＜检测时间ta＜最大值，则确定风道系统出现堵塞；如果检测时间ta≥最大值，则确定风道系统故障，控制热水器停止工作并报故障代码。

在一些实施方式中，所述在确定风道系统出现堵塞后，关闭气阀并保持风机运转，直至检测到风压开关信号闭合后再重新打开气阀，重新点火

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1、本实施例的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，用户在洗浴过程二次用水时，通过控制风机启动的同时打开气阀，并且使用上一次加热负荷进行点火燃烧，从而实现快速点火加热；

2、燃气热水器在点火成功并维持时间后，直接使用上一次加热负荷或者上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间，以使二次用水能够快速被加热至恒温，从而保证二次用水时基本无冷水流出，提升用户洗浴体验。

附图说明

图1是本发明实施例1中燃气热水器的连接框图；

图2是本发明实施例1中燃气热水器二次用水快速恒温控制方法的流程图；

图3是本发明实施例1中检测风道系统是否故障的流程图；

图4是本发明实施例2中燃气热水器二次用水快速恒温控制方法的流程图。

具体实施方式

以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，燃气热水器包括控制器、记忆模块和计时模块，记忆模块和计时模块分别与控制器电连接。用户在洗浴过程中，当燃气热水器在第一次正常点火燃烧达到恒温状态且用户中途关水前，记忆模块记忆第一次正常点火燃烧达到恒温状态时的第一次加热负荷，并将所记忆的第一次加热负荷存储于控制器；在用户中途关水之时，计时模块记录第一次用水结束点，并将所记录的第一次用水结束点存储于控制器。

如图1-2所示，所述控制方法包括步骤：

S1：用户二次用水，计算当前用水点距离上一次用水结束点的间隔时间△t；

具体地，燃气热水器还包括时间计算模块，该时间计算模块与控制器电连接。当燃气热水器接收到用户二次用水(即洗浴中途关水后重新开水)指令后，计时模块记录二次用水时的当前用水点；时间计算模块获取所存储的上一次用水结束点(即第一次用水结束点)，并计算当前用水点距离上一次用水结束点的间隔时间△t。

S2：判断间隔时间△t是否小于等于预设时间ts，如是则启动风机，打开气阀并进入下一步；如否则正常点火燃烧，并在点火成功后维持时间t1再进入步骤S7；

具体地，控制器比较间隔时间△t与预设时间ts的关系，如果间隔时间△t≤预设时间ts，则进入步骤S4，即控制风机启动以进行前清扫，同时控制气阀打开以进行点火操作。在本实施例中，当前用水点与上一次用水结束点的间隔时间△t在预设时间ts范围内，风机仍处于热机状态，可更快地将风机启动到额定转速进行前清扫，从而达到提高清扫效率和缩短风压开关闭合信号检测时间ta的目的。

如果间隔时间△t＞预设时间ts，则表明风机不再处于热机状态，此时控制燃气热水器按照正常点火燃烧控制方法运行，即先启动风机进行前清扫，检测到风压开关闭合信号，打开气阀进行点火，在点火成功后维持时间t1以保证火焰燃烧稳定，然后进入步骤S7。

S4：启动风机，打开气阀；

具体地，在燃气热水器内设有与控制器电连接的风机，气阀包括分别与控制器电连接的燃气比例阀和总气阀。当控制器判断出间隔时间△t≤预设时间ts时，控制器控制风机启动以进行前清扫，同时控制燃气比例阀和总气阀打开以进行点火操作。由此，通过同步执行启动风机进行前清扫和打开气阀进行点火，与现有燃气热水器先进行前清扫，风压开关闭合后再开气进行阀点火的正常点火燃烧控制方法相比，可缩短风机进行前清扫的时间，便于实现快速点火加热，从而保证二次用水时基本无冷水流出，提升用户体验。

S5：获取上一次加热负荷，通过上一次加热负荷计算点火负荷，并使用计算所得的点火负荷进行点火，在点火成功后维持时间t1；

具体地，燃气热水器还包括点火负荷计算模块，点火负荷计算模块与控制器电连接。点火负荷计算模块获取所记忆存储的上一次加热负荷(即第一次加热负荷)，通过上一次加热负荷计算点火负荷，并使用计算所得的点火负荷进行点火，在点火成功后维持时间t1以保证火焰燃烧稳定，如此通过获取所记忆存储的上一次加热负荷进行点火燃烧，提高点火可靠性和成功率，从而实现使热水器快速点火加热。

S6：切换至使用上一次加热负荷或者上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间t2；

具体地，在点火成功并维持时间t1后，直接切换至使用所记忆储存的上一次加热负荷进行燃烧一段时间t2，或者切换至使用上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间t2，如此可使燃气热水器点火成功后的加热负荷大，使得二次用水能够快速被加热，从而保证二次用水时基本无冷水流出。

S7：通过PID算法调节加热负荷；

S8：持续判断是否达到恒温状态，如是则记忆当前加热负荷并进入步骤S9；如否则返回步骤S7；

具体地，在燃气热水器的出水管上设有用于检测出水温度的出水温度检测装置，该出水温度检测装置与控制器电连接。通过出水温度检测装置实时检测出水管的出水温度，控制器将出水温度检测装置检测到的出水温度与预设目标温度进行比较，如果出水温度达到预设目标温度，则判断为达到恒温状态，此时记忆模块记忆当前加热负荷，并将上一次用水结束点(即第一次用水结束点)更新为当前加热负荷；如果出水温度未达到预设目标温度，则返回步骤S7。

S9：维持燃烧直至用户关水。

本实施例的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，用户在洗浴过程二次用水时，通过控制风机启动的同时打开气阀，并且使用上一次加热负荷进行点火燃烧，从而实现快速点火加热；此外，在点火成功并维持时间t1后，直接使用上一次加热负荷或者上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间t2，以使二次用水能够快速被加热至恒温，从而保证二次用水时基本无冷水流出，提升用户洗浴体验。

优选地，加热负荷包括燃气比例阀开度和火排分段状态。上一次加热负荷为上一次用水(即第一次用水)达到恒温状态时的燃气比例阀开度和火排分段状态。调节负荷＝A(调节温度×水流量)，其中A为系数，调节温度为2℃～5℃。

进一步地，在步骤S5中，所述点火负荷包括点火火排分段状态和点火燃气比例阀开度，其中点火火排分段状态使用上一次火排分段状态；如果上一次燃气比例阀开度＜PL+0.3(PH-PL)，则使用PL+0.3(PH-PL)作为点火燃气比例阀开度；如果PL+0.3(PH-PL)≤上一次燃气比例阀开度≤PL+0.7(PH-PL)，则使用上一次燃气比例阀开度作为点火燃气比例阀开度；如果上一次燃气比例阀开度＞PL+0.7(PH-PL)，则使用PL+0.7(PH-PL)作为点火燃气比例阀开度。由此，通过比较上一次燃气比例阀开度与[PL+0.3(PH-PL)，PL+0.7(PH-PL)]的关系，基于比较结果确定点火燃气比例阀开度，从而保证燃气热水器点火时，燃气比例阀开度位于[PL+0.3(PH-PL)，PL+0.7(PH-PL)]区间内，提高燃气热水器点火安全可靠性和成功率，确保二次用水时能够快速点火燃烧。

如图3所示，进一步地，在S5步骤中，在点火同时或点火后(步骤S51)，同步检测风道系统是否故障。具体地，同步检测风道系统是否故障包括：将风压开关闭合信号检测时间ta与至少一个预设时间值进行比较(步骤S52)，基于比较结果来确定风道系统是否故障，如此通过在点火同时或点火检测风压开关闭合信号，在实现快速点火加热的同时，有效保证热水器工作安全可靠。

优选地，至少一个预设时间值包括最小值和最大值，如果检测时间ta≤最小值，则确定风道系统正常，维持热水器正常工作(步骤S53)；如果最小值＜检测时间ta＜最大值，则确定风道系统出现堵塞(步骤S55)；如果检测时间ta≥最大值，则确定风道系统故障，控制热水器停止工作并报故障代码(步骤S54)。

更优选地，在确定风道系统出现堵塞后，关闭气阀并保持风机运转(步骤S56)，直至检测到风压开关信号闭合后再重新打开气阀(步骤S57)，重新点火(步骤S58)。在本实施例中，重新点火，其使用计算所得点火负荷进行点火或者按照正常点火燃烧控制方法点火。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的不同点在于，控制方法还包括步骤S3:判断用户当前用水需求是否与上一次用水需求相同，如是则进入步骤S4；如否则正常点火燃烧，并在点火成功后维持时间t1再进入步骤S7。

具体地，在燃气热水器的进水管上设有水流检测装置，该水流检测装置与控制器电连接用于检测进水管的进水水流量。用水需求包括预设目标温度和启动热水器时进水水流量。在确定间隔时间△t≤预设时间ts时，水流检测装置采样进水管的当前进水水流量，控制器获取上一次用水预设目标温度和上一次用水进水水流量，判断当前预设目标温度是否等于上一次用水预设目标温度，且判断当前进水水流量是否等于上一次用水进水水流量。如果当前预设目标温度等于上一次用水预设目标温度，且当前进水水流量等于上一次用水进水水流量，则表明当前用水需求与上一次用水需求相同，此时进入步骤S4，控制风机启动进行前清扫，同时打开燃气比例阀和总气阀进行点火。

如图4所示，进一步地，控制方法还包括步骤S10：持续判断用户在预设时间ts内是否再次用水，如是则返回步骤S3或步骤S4，如否则结束。由此，通过判断用户是否存在三次用水，并且在三次用水时返回步骤S3或步骤S4，从而实现在三次用水时，使用所记忆的二次用水加热负荷进行快速点火加热，加快恒温速度，保证用户三次用水时基本无冷水流出，提高三次用水体验。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步骤：

S1：用户二次用水，计算当前用水点距离上一次用水结束点的间隔时间△t；

S2：判断间隔时间△t是否小于等于预设时间ts，如是则进入下一步；如否则正常点火燃烧，并在点火成功后维持时间t1再进入步骤S7；

S3：判断用户当前用水需求是否与上一次用水需求相同，如是则进入步骤S4；如否则正常点火燃烧，并在点火成功后维持时间t1再进入步骤S7；

其中，所述用水需求包括预设目标温度和启动热水器时进水水流量；所述判断用户当前用水需求是否与上一次用水需求相同，其通过判断当前预设目标温度是否等于上一次用水预设目标温度，且判断当前进水水流量是否等于上一次用水进水水流量，如果当前预设目标温度等于上一次用水预设目标温度，且当前进水水流量等于上一次用水进水水流量，则表明当前用水需求与上一次用水需求相同；

S4：启动风机，打开气阀；

S5：获取上一次加热负荷，通过上一次加热负荷计算点火负荷，并使用计算所得的点火负荷进行点火，在点火成功后维持时间t1；

S6：切换至使用上一次加热负荷或者上一次加热负荷与调节负荷之和进行燃烧一段时间t2；

S7：通过PID算法调节加热负荷；

S8：持续判断是否达到恒温状态，如是则记忆当前加热负荷并进入步骤S9；如否则返回步骤S7；

S9：维持燃烧直至用户关水。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括步骤S10：持续判断用户在预设时间ts内是否再次用水，如是则返回步骤S3或步骤S4，如否则结束。

3.根据权利要求1所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，所述加热负荷包括燃气比例阀开度和火排分段状态；所述上一次加热负荷为上一次用水达到恒温状态时的燃气比例阀开度和火排分段状态。

4.根据权利要求3所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，在步骤S5中，所述点火负荷包括进行点火时火排分段状态和进行点火时燃气比例阀开度，其中所述进行点火时火排分段状态使用上一次火排分段状态；

如果上一次燃气比例阀开度＜PL+0.3(PH-PL)，则使用PL+0.3(PH-PL)作为所述进行点火时燃气比例阀开度；如果PL+0.3(PH-PL)≤上一次燃气比例阀开度≤PL+0.7(PH-PL)，则使用上一次燃气比例阀开度作为所述进行点火时燃气比例阀开度；如果上一次燃气比例阀开度＞PL+0.7(PH-PL)，则使用PL+0.7(PH-PL)作为所述进行点火时燃气比例阀开度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，在S5步骤中，在点火同时或点火后，同步检测风道系统是否故障。

6.根据权利要求5所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，所述同步检测风道系统是否故障包括：将风压开关闭合信号检测时间ta与至少一个预设时间值进行比较，基于比较结果来确定风道系统是否故障。

7.根据权利要求6所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，所述至少一个预设时间值包括最小值和最大值，如果检测时间ta≤最小值，则确定风道系统正常，维持热水器正常工作；如果最小值＜检测时间ta＜最大值，则确定风道系统出现堵塞；如果检测时间ta≥最大值，则确定风道系统故障，控制热水器停止工作并报故障代码。

8.根据权利要求7所述的一种燃气热水器二次用水快速恒温控制方法，其特征在于，所述在确定风道系统出现堵塞后，关闭气阀并保持风机运转，直至检测到风压开关信号闭合后再重新打开气阀，重新点火。

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