CN110953719B - 一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法 - Google Patents

一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、配置监测模块，监测采暖水进水温度、采暖水出水温度、生活水进水温度和生活出水温度；步骤2、导入初始化条件，开始燃烧并监测；根据燃烧器情况，如果采暖水出水温度是否大于Temp0，Temp0为80℃～85℃，如是，执行子程序1，并输出目标水流量；如不是，执行子程序2；并输出目标水流量。与现有技术相比，本发明的优点在于：控制方法简单有效，依靠水流量的小幅度变动来调节热负荷，稳定采暖水出水温度，简化了燃气热水器对生活水出水温度的控制，降低了控制成本。

Description

一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法
技术领域
本发明涉及一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法。
背景技术
在依靠热交换器进行加热的热水器或两用炉中，当采暖加热水温度过高时，会使生活水出水温度的控制变得复杂，而且当采暖水温度很高时，会在循环回路中产生气泡，更加降低了热水器的使用性能，当下比较简单的办法是缓慢加热或者降低生活水出水温度，从而降低机器的热负荷，最终降低了采暖水的出水温度。现有技术的缺点是逐渐加热，加热缓慢；或者有意降低了生活水的出水温度，都会使用户的舒适感降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种控制简单方便准确的防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、配置监测模块，监测采暖水进水温度、采暖水出水温度、生活水进水温度和生活出水温度，其中采暖水进水温度为燃气热水器热交换器入口处的水温，采暖水出水温度为燃气热水器热交换器出口处的水温，生活水进水温度为燃气热水器进水口处的水温，生活水进水温度为燃气热水器出水口处的水温；
步骤2、导入初始化条件，开始燃烧并监测；
步骤3、判断生活水设定温度是否大于生活水进水温度，如果生活水设定温度大于生活水进水温度的话，通过以下公式计算初始目标水流量；如果生活水设定温度小于等于生活水进水温度，则将目标水流量的默认值设为WaterFlow1，WaterFlow1为28L/min～32L/min；
Figure GDA0002968691200000011
其中，LF.T为初始目标水流量；DMAX为燃气热水器最大热负荷；TB.S为生活水设定温度；TB.IN为生活水进水温度；
步骤4、判断采暖水出水温度是否大于Temp0，Temp0为80℃～85℃，如是，执行子程序1，并输出目标水流量；如不是，执行子程序2；并输出目标水流量；
其中子程序1包括如下步骤：
步骤5-1、判断采暖水进水温度是否小于TempIn0，TempIn0为76℃～80℃，如果采暖水进水温度不小于TempIn0，则不进行温度补偿，目标水流量保持初始目标水流量不变；如果采暖水进水温度小于TempIn0，则需要进行温度补偿，计算高温保护水流量LProt，并进入步骤5-2，高温保护水流量LProt计算公式如下：
Figure GDA0002968691200000021
其中，DC为需求热负荷，需求热负荷为根据生活水设定温度计算得到的既定值；TW.IN为采暖水进水温度；TW.OUT为采暖水出水温度；TB.S为生活水设定温度，TB.IN为生活水进水温度；
步骤5-2、判断采暖水出水温度是否大于TempOutH1，TempOutH1为85℃～90℃，如是，进入步骤5-3；如否，进入步骤5-4；
步骤5-3、延时TimeDelay1，TimeDelay1为2s～5s，然后，高温保护水流量＝高温保护水流量-L1，L1为1.5～3L/min，然后返回步骤5-2；
步骤5-4、判断采暖水出水温度是否大于TempOutH2，TempOutH2为80℃～88℃，如果采暖水出水温度不大于TempOutH2，高温保护水流量保持不变，将高温保护水流量作为目标水流量输出；如果采暖水出水温度大于TempOutH2，进入步骤5-5；
步骤5-5、延时TimeDelay2，TimeDelay2为1s～3s，然后，高温保护水流量＝高温保护水流量-L2，L2为0.5～1.5L/min然后返回步骤5-4；
子程序2包括如下步骤：
步骤6-1、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL1，TempOutL1为66℃～70℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL1，进入步骤6-2；如果采暖水出水温度不小于TempOutL1，进入步骤6-4；
步骤6-2、延时TimeDelayl，TimeDelay1为2s～5s，然后，执行步骤6-3；
步骤6-3、判断高温保护水流量是否小于初始目标水流量，如是，高温保护水流量＝高温保护水流量+L1，L1为1.5～3L/min，然后返回步骤6-1；如否，高温保护水流量保持当前值不变，并将高温保护水流量作为目标水流量输出；
步骤6-4、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL2，TempOutL2为70℃～75℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL2，进入步骤6-5，如果采暖水出水温度不小于TempOutL2，进入步骤6-6；
步骤6-5、延时TimeDelay2，TimeDelay2为3s～7s，然后进入步骤6-3；
步骤6-6、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL3，TempOutL3为76℃～80℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL3，延时TimeDelay3，然后进入步骤6-3；如果采暖水出水温度不小于TempOutL3，高温保护水流量保持当前值不变，并将高温保护水流量作为目标水流量输出。
与现有技术相比，本发明的优点在于：控制方法简单有效，依靠水流量的小幅度变动来调节热负荷，稳定采暖水出水温度，简化了燃气热水器对生活水出水温度的控制，降低了控制成本。
附图说明
图1为本发明实施例中燃气热水器的结构示意图。
图2为本发明实施例中防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法主流程图。
图3为本发明实施例中子程序1的流程图。
图4为本发明实施例中子程序2的流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提供的一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法，适用于燃气热水器，其中燃气热水器包括外壳1，设置在外壳内的热交换器2、换热器3、火排4、多个分段阀5、比例阀6、主阀7、点火器8、循环泵9、主控板10、水量伺服器11、采暖水进水温度传感器12、采暖水出水温度传感器13、生活水进水温度传感器14、生活水出水温度传感器15，其中燃气热水器的进水口为生活进水，与自来水连通，采暖水循环管路与自来水有补水阀相连；燃气热水器的进水口与换热器的冷水入口连通，燃气热水器的进水口与换热器的冷水入口之间连接水量伺服器11；换热器3的热水出口连接燃气热水器的出水口，作为生活用水；换热器的冷水出口与热交换器的入口连通，热交换器的出口与换热器的热水进口连通；循环泵9及采暖水进水温度传感器12连接在换热器的冷水出口与热交换器的入口之间；采暖水出水温度传感器13连接在热交换器的出口与换热器的热水进口之间。多个分段阀设在在火排下方，与火排连通，点火器设置在火排旁边，火排设置在热交换器下方，用于对热交换器内的冷水进行加热；换热器的作用是将进入换热器的生活水与进入换热器的采暖水进行热交换，形成生活用水；燃气热水器的进气口连接主阀和比例阀后与分段阀连通；生活水进水温度传感器14设置在燃气热水器的进水口与换热器的冷水入口之间；生活水出水温度传感器15设置在换热器3的热水进口与燃气热水器出水口之间；分段阀5、比例阀6、主阀7、点火器8、循环泵9、水量伺服器11、采暖水进水温度传感器12、采暖水出水温度传感器13、生活水进水温度传感器14、生活水出水温度传感器15与主控板电连接。
本发明中的防止燃气热水器一次出水温度过高的控制方法，包括如下步骤：
步骤1、配置监测模块，监测采暖水进水温度、采暖水出水温度、生活水进水温度和生活出水温度，其中采暖水进水温度为燃气热水器热交换器入口处的水温，采暖水出水温度为燃气热水器热交换器出口处的水温，生活水进水温度为燃气热水器进水口处的水温，生活水进水温度为燃气热水器出水口处的水温；
步骤2、导入初始化条件，开始燃烧并监测；
步骤3、判断生活水设定温度是否大于生活水进水温度，如果生活水设定温度大于生活水进水温度的话，通过以下公式计算初始目标水流量；如果生活水设定温度小于等于生活水进水温度，则将目标水流量的默认值设为WaterFlow1，WaterFlow1为28L/min～32L/min，本实施例中为30L/min；
Figure GDA0002968691200000041
其中，LF.T为初始目标水流量；DMAX为燃气热水器最大热负荷；TB.S为生活水设定温度；TB.IN为生活水进水温度；
步骤4、判断采暖水出水温度是否大于Temp0，Temp0为80℃～85℃，如是，执行子程序1，并输出目标水流量；如不是，执行子程序2；并输出目标水流量；
其中子程序1包括如下步骤：
步骤5-1、判断采暖水进水温度是否小于TempIn0，TempIn0为76℃～80℃，如果采暖水进水温度不小于TempIn0，则不进行温度补偿，目标水流量保持初始目标水流量不变；如果采暖水进水温度小于TempIn0，则需要进行温度补偿，计算高温保护水流量LProt，并进入步骤5-2，高温保护水流量LProt计算公式如下：
Figure GDA0002968691200000042
其中，DC为需求热负荷，需求热负荷为根据生活水设定温度计算得到的既定值；TW.IN为采暖水进水温度；TW.OUT为采暖水出水温度；TB.S为生活水设定温度，TB.IN为生活水进水温度；
步骤5-2、判断采暖水出水温度是否大于TempOutH1，TempOutH1为85℃～90℃，如是，进入步骤5-3；如否，进入步骤5-4；
步骤5-3、延时TimeDelayl，TimeDelayl为2s～5s，然后，高温保护水流量＝高温保护水流量-L1，L1为1.5～3L/min，然后返回步骤5-2；
步骤5-4、判断采暖水出水温度是否大于TempOutH2，TempOutH2为80℃～88℃，如果采暖水出水温度不大于TempOutH2，高温保护水流量保持不变，将高温保护水流量作为目标水流量输出；如果采暖水出水温度大于TempOutH2，进入步骤5-5；
步骤5-5、延时TimeDelay2，TimeDelay2为1s～3s，然后，高温保护水流量＝高温保护水流量-L2，L2为0.5～1.5L/min然后返回步骤5-4；
子程序2包括如下步骤：
步骤6-1、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL1，TempOutL1为66℃～70℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL1，进入步骤6-2；如果采暖水出水温度不小于TempOutL1，进入步骤6-4；
步骤6-2、延时TimeDelayl，TimeDelayl为2s～5s，然后，执行步骤6-3；
步骤6-3、判断高温保护水流量是否小于初始目标水流量，如是，高温保护水流量＝高温保护水流量+L1，L1为1.5～3L/min，然后返回步骤6-1；如否，高温保护水流量保持当前值不变，并将高温保护水流量作为目标水流量输出；
步骤6-4、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL2，TempOutL2为70℃～75℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL2，进入步骤6-5，如果采暖水出水温度不小于TempOutL2，进入步骤6-6；
步骤6-5、延时TimeDelay2，TimeDelay2为3s～7s，然后进入步骤6-3；
步骤6-6、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL3，TempOutL3为76℃～80℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL3，延时TimeDelay3，然后进入步骤6-3；如果采暖水出水温度不小于TempOutL3，高温保护水流量保持当前值不变，并将高温保护水流量作为目标水流量输出。
然后，控制器根据输出的目标水流量对水量伺服器11进行控制，使水量伺服器11按照目标水流量对生活水水流量进行控制。
按照热负荷计算公式
D＝(TW.OUT-TW.IN)*LW； (1)
D＝(TB.OUT-TB.IN)*LB； (2)
其中D为热负荷，TW.OUT为采暖水出水温度；TW.IN为采暖水进水温度；TB.OUT为生活水出水温度；TB.IN为生活水进水温度；LW为采暖水水流量；LB为生活水水流量；
当生活水水流量LB发生变化以后，生活水进水温度和生活水出水温度保持恒定不变，根据公式2，因此热负荷D会相应发生变化；然后再根据公式1，当热负荷D发生变化以后，采暖水出水温度就会相应发生变化；采暖回路中水压和流速需要保持恒定，因此采暖水水流量是不变的，通过换热器之后采暖水被充分冷泉，因此采暖水进水温度也不变。

Claims (1)

1.一种防止燃气热水器采暖出水温度过高的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、配置监测模块，监测采暖水进水温度、采暖水出水温度、生活水进水温度和生活出水温度，其中采暖水进水温度为燃气热水器热交换器入口处的水温，采暖水出水温度为燃气热水器热交换器出口处的水温，生活水进水温度为燃气热水器进水口处的水温，生活水进水温度为燃气热水器出水口处的水温；
步骤2、导入初始化条件，开始燃烧并监测；
步骤3、判断生活水设定温度是否大于生活水进水温度，如果生活水设定温度大于生活水进水温度的话，通过以下公式计算初始目标水流量；如果生活水设定温度小于等于生活水进水温度，则将目标水流量的默认值设为WaterFlow1，WaterFlow1为28L/min～32L/min；
Figure FDA0002968691190000011
其中，LF.T为初始目标水流量；DMAX为燃气热水器最大热负荷；TB.S为生活水设定温度；TB.IN为生活水进水温度；
步骤4、判断采暖水出水温度是否大于Temp0，Temp0为80℃～85℃，如是，执行子程序1，并输出目标水流量；如不是，执行子程序2；并输出目标水流量；
其中子程序1包括如下步骤：
步骤5-1、判断采暖水进水温度是否小于TempIn0，TempIn0为76℃～80℃，如果采暖水进水温度不小于TempIn0，则不进行温度补偿，目标水流量保持初始目标水流量不变；如果采暖水进水温度小于TempIn0，则需要进行温度补偿，计算高温保护水流量LProt，并进入步骤5-2，高温保护水流量LProt计算公式如下：
Figure FDA0002968691190000012
其中，DC为需求热负荷，需求热负荷为根据生活水设定温度计算得到的既定值；TW.IN为采暖水进水温度；TW.OUT为采暖水出水温度；TB.S为生活水设定温度，TB.IN为生活水进水温度；
步骤5-2、判断采暖水出水温度是否大于TempOutH1，TempOutH1为85℃～90℃，如是，进入步骤5-3；如否，进入步骤5-4；
步骤5-3、延时TimeDelay1，TimeDelay1为2s～5s，然后，高温保护水流量＝高温保护水流量-L1，L1为1.5～3L/min，然后返回步骤5-2；
步骤5-4、判断采暖水出水温度是否大于TempOutH2，TempOutH2为80℃～88℃，如果采暖水出水温度不大于TempOutH2，高温保护水流量保持不变，将高温保护水流量作为目标水流量输出；如果采暖水出水温度大于TempOutH2，进入步骤5-5；
步骤5-5、延时TimeDelay2，TimeDelay2为1s～3s，然后，高温保护水流量＝高温保护水流量-L2，L2为0.5～1.5L/min然后返回步骤5-4；
子程序2包括如下步骤：
步骤6-1、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL1，TempOutL1为66℃～70℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL1，进入步骤6-2；如果采暖水出水温度不小于TempOutL1，进入步骤6-4；
步骤6-2、延时TimeDelay1，TimeDelay1为2s～5s，然后，执行步骤6-3；
步骤6-3、判断高温保护水流量是否小于初始目标水流量，如是，高温保护水流量＝高温保护水流量+L1，L1为1.5～3L/min，然后返回步骤6-1；如否，高温保护水流量保持当前值不变，并将高温保护水流量作为目标水流量输出；
步骤6-4、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL2，TempOutL2为70℃～75℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL2，进入步骤6-5，如果采暖水出水温度不小于TempOutL2，进入步骤6-6；
步骤6-5、延时TimeDelay2，TimeDelay2为3s～7s，然后进入步骤6-3；
步骤6-6、判断采暖水出水温度是否小于TempOutL3，TempOutL3为76℃～80℃，如果采暖水出水温度小于TempOutL3，延时TimeDelay3，然后进入步骤6-3，如果采暖水出水温度不小于TempOutL3，高温保护水流量保持当前值不变，并将高温保护水流量作为目标水流量输出。
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