CN110966764B - 一种增压燃气热水器的控制方法及燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增压燃气热水器的控制方法及燃气热水器,燃气热水器包括燃烧腔和与其连通的燃气进气管路,燃气进气管路上设置有涡轮增压装置,燃烧腔与涡轮增压装置之间设置有废气管路;燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔中的废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。本发明的控制方法既可以回收利用废气的热能和动能,又能够保证燃气进气压力及稳定性,从而保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,大大提高用户洗浴体验。
Description
技术领域
本发明属于热水器领域,具体地说,涉及一种增压燃气热水器的控制方法及燃气热水器。
背景技术
燃气热水器是一种燃烧燃料将热量传递给水的快速型热水器,越来越受到普通家庭用户的欢迎。但燃气热水器的燃烧效果会受到用户家庭供气条件的限制,部分用户家会由于总体管网供气压力不足或者用气高峰时燃气供应不足,出现燃气热水器不能正常工作的现象,影响出热水的速度和用户洗浴体验。
目前我国燃气压力最大在3000Pa左右,但是用气高峰时燃气压力严重不足,这势必会造成以下问题:一是用气高峰时气压可能会低于1000Pa,导致燃气热水器无法正常启动;二是、根据燃气热水器工作原理,气压小时直接影响热水出水速度;三是气压的稳定性差,影响出水温度的稳定性,这些都会在使用中被用户直接感受到,极大影响用户体验。
目前市场中没有相关燃气增压热水器产品,压力偏低时仅仅通过控制比例阀来调节燃气与空气的比例,通过增大比例阀开度来提高比例阀后方燃气的稳压性,但当燃气的压力低于1000Pa以下时这种方法效果非常有限。因此,需要一种能够对燃气进行增压的燃气热水器,可以保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,从而提高用户体验。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种增压燃气热水器的控制方法及燃气热水器。本发明的控制方法既可以回收利用废气的热能和动能,又能够保证燃气进气压力及稳定性,从而保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,大大提高用户洗浴体验。
为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
本发明的第一目的是提供一种增压燃气热水器的控制方法,燃气热水器包括燃烧腔和与其连通的燃气进气管路,燃气进气管路上设置有涡轮增压装置,燃烧腔与涡轮增压装置之间设置有废气管路;燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔中的废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。
进一步的方案,所述的涡轮增压装置包括涡轮、驱动轴和增压器,所述的涡轮通过驱动轴与增压器连接;涡轮上设置有涡轮进气管和涡轮出气管,涡轮出气管与废气管路连接;涡轮出气管将废气排至外界;
燃气热水器正常启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则判断燃气压力过低;控制燃烧腔与涡轮增压装置之间的废气管路导通,废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。
进一步的方案,所述的废气管路包括排放管路和返流管路,所述的返流管路一端与燃烧腔连通,另一端与涡轮增压装置相连通;所述的排放管路一端与燃烧腔连通,另一端与外界连通;排放管路上设置有第一控制阀,返流管路上设置有第二控制阀;
燃气热水器启动后,控制第一控制阀打开,第二控制阀关闭,并根据进水温度T1、所需出水温度和水流量q计算所需升数A,并将所需升数A与燃气热水器的最大升数B进行比较,选取较小值作为目标升数,然后进行燃烧;
优选的,在燃烧前,先根据目标升数调整燃气热水器的比例阀和/或风机的参数。
进一步的方案,若所需升数不大于最大升数B,则选取A作为目标升数,进行燃烧;燃烧一定时间m后检测实际出水温度T,若T达到或超过设定温度T2,则控制第一控制阀打开,第二控制阀关闭,进行燃烧;若T没有达到设定温度T2,则控制第一控制阀关闭,第二控制阀打开,废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。
进一步的方案,若所需升数A大于最大升数B,则选取B作为目标升数,根据目标升数B计算获得目标出水温度T2’,进行燃烧;燃烧一定时间n后检测实际出水温度T’,若T’达到或超过目标出水温度T2’,则控制第一控制阀打开,第二控制阀关闭,进行燃烧;若T’没有达到目标出水温度T2’,则控制第一控制阀关闭,第二控制阀打开,废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压;
优选的,目标出水温度T2’=25*B/q+T1。
进一步的方案,当实际出水温度没有达到设定温度T2或目标出水温度T2’时,计算获得设定温度T2或目标出水温度T2’与实际出水温度的差值温度△T;燃气热水器控制废气驱动涡轮增压装置运行一定的时间r后,根据差值温度△T的变化值选择是否控制废气继续进入涡轮增压装置,驱动涡轮增压装置继续进行增压。
进一步的方案,当实际出水温度没有达到设定温度T2或目标出水温度T2’时,计算目标升数A或B与实际升数的差值升数△,并根据差值升数△计算获得涡轮增压装置的转速和所需的废气的流量,并通过第二控制阀控制进入涡轮增压装置的废气的流量。
进一步的方案,涡轮增压装置运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至一定程度,则判断增压有效,控制第二控制阀打开,废气进入并驱动涡轮增压装置继续运行增压;若差值温度△T没有减小或减小程度没有达到预设值,则判断增压无效,关闭第二控制阀,打开第一控制阀,排出废气并发出故障警报或提示;
优选的,涡轮增压装置运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至2/3△T及以下,则判断增压有效;若差值温度△T没有减小,或大于2/3△T,则判断增压无效。
进一步的方案,燃气热水器判断增压无效,关闭第二控制阀,打开第一控制阀,发出故障警报或提示后,执行关机动作;
优选的,燃气热水器发出故障警报或提示后一定时间后,若没有接收用户的指令,则执行关机动作;
优选的,燃气热水器关闭燃气增压装置,发出故障警报或提示后,自动存储故障原因、和/或次数;或者,当燃气热水器联网时,自动将故障原因、和/或次数上传至服务后台。
本发明的第二目的是提供一种具有如上所述的控制方法的增压燃气热水器,包括换热装置、燃烧腔和燃气进气管路,燃气进气管路与燃烧腔连接,燃气进入燃烧腔内燃烧为换热装置提供热源,还包括设置在燃气进气管路上的涡轮增压装置,燃烧腔与涡轮增压装置之间设置有废气管路,燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔中的废气通过废气管路进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。
采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明的燃气热水器若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则利用燃烧产生的废气驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。如此,既可以对废气的动能和热能进行回收利用,降低能耗与成本,还能够对燃气进行增压,保证燃气进气压力及稳定性,从而能够保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,大大提高用户洗浴体验。
2、本发明的控制方法中,燃气热水器启动后,通过比较所需升数与最大升数的大小来选择目标升数,避免出现超过负载的现象,保证燃气热水器的运行安全。同时,在选择目标升数后,首先根据目标升数调整比例阀和/或风机的参数,保证比例阀和风机均处于正常工作状态,有利于判断燃气压力是否过低,进而进行增压。
3、本发明的控制方法中,在增压一定时间后,根据实际出水温度与目标温度的差值的变化来判断是否继续增压,若判断增压有效则继续增压,若无效则及时停止涡轮增压装置,进行故障报警或提示。如此,可以降低涡轮增压装置反复启动的频率,提高涡轮增压装置的使用寿命,保证燃气热水器的正常运行。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步的理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对本发明的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
图1是本发明的燃气热水器的结构示意图;
图2是本发明实施例二的燃气热水器的控制方法流程示意图;
图中:1控制装置,2燃烧腔,3燃气进气管路,4涡轮增压装置,41涡轮,411涡轮进气管,412涡轮出气管,42驱动轴,43增压器,431壳体,432增压器进气管,433增压器出气管,5废气管路,51返流管路,52排放管路,53第一控制阀,54第二控制阀,6比例调节装置,7换热装置。
需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示,本实施例所述提供一种增压燃气热水器,包括燃烧腔2和燃气进气管路3,燃气进气管路3与燃烧腔2连接,燃气进入燃烧腔2内燃烧,还包括设置在燃气进气管路3上的涡轮增压装置4,燃烧腔2与涡轮增压装置4之间设置有废气管路5,燃烧腔2中的废气通过废气管路5进入涡轮增压装置4并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压。
本实施例中,具有增压功能的燃气热水器包括换热装置7、燃烧腔2和燃气进气管路3,燃气进气管路3与燃烧腔2连接,燃气进入燃烧腔2内燃烧为换热装置7提供热源。换热装置7中通入自来水或过滤水等用水。燃气通过燃气进气管路3进入燃烧腔2内燃烧,产生的热量通过热交换传递给换热装置7,加热其中的水到一定的温度然后排出,供用户洗浴使用。
燃气热水器的燃烧腔2中的燃烧废气可以通过废气管路5进入涡轮增压装置4,流动的废气驱动涡轮增压装置4运转对燃气进行增压,如此,可以回收利用废气的热能和动能,降低能耗与成本,同时还能够对燃气进行增压,保证燃气进气压力及稳定性,从而能够保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,大大提高用户洗浴体验。
进一步的方案,所述的废气管路5包括排放管路52和返流管路51,所述的返流管路51一端与燃烧腔2连通,另一端与涡轮增压装置4相连通;所述的排放管路52一端与燃烧腔2连通,另一端与外界连通。
燃气热水器上的废气管路5包括两路,排放管路52和返流管路51可以为单独的两路,也可以为由一个主管路分出的两道管路。返流管路51连通燃烧腔2与涡轮增压装置4,如此,废气可以通过返流管路51进入涡轮增压装置4,驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压。而排放管路52将燃烧腔2与外界连通,如此,废气可以直接通过排放管路52直接排放。
针对排放管路52和返流管路51不同的设置方式,可以设置不同的控制装置1实现对两个管路的截断和导通,从而控制废气的流向,达到不同的目的。具体的方案包括:
方案1,排放管路52和返流管路51可以为单独的两路,也可以为由一个主管路分出的两道管路,其中,排放管路52上设置有第一控制阀53,返流管路51上设置有第二控制阀54。第一控制阀53和第二控制阀54分别与燃气热水器的控制装置1电连接,控制装置1可以通过控制第一控制阀53和第二控制阀54的开启和关闭控制两个管路的截断和导通,准确可靠,容易控制和操作。
方案2,排放管路52和返流管路51可以为单独的两路,也可以为由一个主管路分出的两道管路,其中,主管路上设置有转换控制阀,包括至少两个出口端;转换控制阀的进口端与燃烧腔2相连通,转换控制阀的两个出口端分别与排放管路52和返流管路51连接。
转换控制阀与燃气热水器的控制装置1电连接,本方案通过设置转换控制阀即可实现排放管路52和返流管路51的切换导通,当需要将废气直接排放时,转换控制阀导通排放管路52,关闭返流管路51;当需要进行增压时,转换控制阀关闭排放管路52,导通返流管路51,废弃经返流管路51进入涡轮增压装置4。
进一步的方案,所述的涡轮增压装置4包括涡轮41、驱动轴42和增压器43,所述的涡轮41通过驱动轴42与增压器43连接;涡轮41上设置有涡轮进气管411和涡轮出气管412,涡轮出气管412与返流管路51连接;涡轮出气管412将废气排至外界。
涡轮增压装置4至少包括三部分,增压器43设置在燃气进气管路3上,涡轮41设置在燃气进气管路3外部,涡轮41为将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。优选的,所述的涡轮41与增压器43同轴设置。当涡轮41被驱动转动时,可以带动增压器43运转,对燃气进行增压。此种结构能够将液体流动的能量转化为增压器43的动能,采用较低的能耗实现燃气增压。
进一步的方案,所述的增压器43包括壳体431,壳体431内设置有叶轮,通过叶轮的快速转动对管路中的燃气进行增压。所述的叶轮通过驱动轴42与涡轮41连接,驱动轴42的外部设置有护套,壳体431上设置有增压器进气管432和增压器出气管433,增压器出气管433与燃烧腔2连通。如此,废弃驱动涡轮41转动时,带动叶轮快速转动,对燃气进行压缩增压,增压后的燃气由增压器出气管433进入燃烧腔2中。
进一步的方案,还包括比例调节装置6,比例调节装置6设置在增压器43与燃烧腔2之间;增压器43的增压器出气管433与比例调节装置6的进气端连通,比例调节装置6的出气端与燃烧腔2连通,从而调节进入燃烧腔2的燃气与空气的进气比例。经过增压器43的叶轮旋转增压后的燃气进入比例调节装置6中,与空气按比例混合后进入燃烧腔2内进行燃烧,从而保证燃气进气压力,保证出水稳定性。其中,比例调节装置6可以为比例阀。
进一步的方案,还包括控制装置1和燃气压力检测装置,燃气压力检测装置设置在涡轮增压装置4出气端的下游,检测进入燃烧腔2的燃气的压力。优选的方案,所述的燃气压力检测装置设置在增压器出气管433上。
燃气压力检测装置可以为燃气压力传感器,实时检测燃气进气管路3中的燃气的压力。燃气压力检测装置设置在涡轮增压装置4的增压器出气管433上,位于涡轮增压装置4与燃烧腔2之间的管路上,能够检测增压前和增压后的燃气的压力。
进一步的方案,还包括控制装置1,所述的控制装置1与燃气压力检测装置、和/或第一控制阀53、和/或第二控制阀54、和/或转换控制阀电连接。
控制装置1为燃气热水器的控制板,控制装置1中预先设置了驱动程序,通过控制第一控制阀53、第二控制阀54等控制返流管路51和排放管路52的导通和截断,以及开度,从而控制涡轮增压装置4的开启、运转参数及关闭,实现对燃气进行增压。
实施例二
如图2所示,本实施例为实施例一的进一步的限定,提供一种增压燃气热水器的控制方法,燃气热水器包括燃烧腔2和与其连通的燃气进气管路3,燃气进气管路3上设置有涡轮增压装置4,燃烧腔2与涡轮增压装置4之间设置有废气管路5;燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔2中的废气进入并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压。
本实施例的燃气热水器包括换热装置7、燃烧腔2和燃气进气管路3,燃气进气管路3与燃烧腔2连接,燃气进入燃烧腔2内燃烧为换热装置7提供热源,换热装置7中的水经过热交换后从出水口流出,供用户洗浴使用。燃气热水器启动后,首先检测水量是否正常,若水量正常,启动无故障则进行点火,进行燃烧。同时,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔2与涡轮增压装置4之间的废气管路5导通,废气进入涡轮增压装置4,驱动其运转对燃气进行增压。所需温度即为设定温度或者是目标温度。如此,既可以对废气的动能和热能进行回收利用,降低能耗与成本,还能够对燃气进行增压,保证燃气进气压力及稳定性,从而能够保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,大大提高用户洗浴体验。
进一步的方案,所述的涡轮增压装置4包括涡轮41、驱动轴42和增压器43,所述的涡轮41通过驱动轴42与增压器43连接;涡轮41上设置有涡轮进气管411和涡轮出气管412,涡轮出气管412与废气管路5连接;涡轮出气管412将废气排至外界;
燃气热水器正常启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则判断燃气压力过低;控制燃烧腔2与涡轮增压装置4之间的废气管路5导通,废气进入并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压。
燃气热水器开机后,首先检测水量是否正常,检测水量正常、无故障后判断启动正常,开始点火进行燃烧。燃烧一定时间后检测实际出水温度T,若没有达到所需温度,则判断燃气进气压力低,控制废气管路5导通,废气进入涡轮增压装置4,对燃气进行增压。如此,通过燃气热水器正常工作的程序判断燃气进气压力,不需要额外设置燃气压力检测装置,便可以对燃气进行增压,保证燃气进气压力及稳定性,从而能够保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性。
针对废气管路5的排放管路52和返流管路51上控制装置1的不同设置方式采用不同的控制方法,具体可以为但不限于以下两种:
方案1,所述的废气管路5包括排放管路52和返流管路51,所述的返流管路51一端与燃烧腔2连通,另一端与涡轮增压装置4相连通;所述的排放管路52一端与燃烧腔2连通,另一端与外界连通;排放管路52上设置有第一控制阀53,返流管路51上设置有第二控制阀54;
燃气热水器启动后,控制第一控制阀53打开,第二控制阀54关闭,并根据进水温度T1、所需出水温度和水流量q计算所需升数A,并将所需升数A与燃气热水器的最大升数B进行比较,选取较小值作为目标升数,根据目标升数调整燃气热水器的比例阀和/或风机的参数,然后进行燃烧。
本发明中,所需出水温度可以为设定温度T2,也可以为目标出水温度T2’,根据所需升数与最大升数的比较结果来确定。优选的,目标升数A=(T2-T1)*q/25,T2为所需出水温度,T1为进水温度。
方案2,排放管路52和返流管路51可以为单独的两路,也可以为由一个主管路分出的两道管路,其中,主管路上设置有转换控制阀,包括至少两个出口端;转换控制阀的进口端与燃烧腔2相连通,转换控制阀的两个出口端分别与排放管路52和返流管路51连接;
燃气热水器启动后,转换控制阀导通排放管路52,关闭返流管路51;并根据进水温度T1、所需出水温度和水流量q计算所需升数A,并将所需升数A与燃气热水器的最大升数B进行比较,选取较小值作为目标升数,根据目标升数调整燃气热水器的比例阀和/或风机的参数,然后进行燃烧。其中,目标升数A=(T2-T1)*q/25,T2为所需出水温度,T1为进水温度。
以上两种方案中,燃气热水器的升数指的是其每分钟的热水流量,即每分钟流出的符合相应条件的热水数量,具体指热水器出水温度比进水温度高25摄氏度时每分钟的出水量。燃气热水器启动后,首先将所需升数与最大升数进行比较,选定目标升数。如此,可以避免超出燃气热水器的负载,保证热水器安全运行。
同时,在选择目标升数后,首先根据目标升数调整比例阀和/或风机的参数,保证比例阀和风机均处于正常工作状态,燃烧过程中如发现风机受风阻,例如风机电流降低等,则适当补风,使风机正常运转。如此,可以在燃气热水器出水温度没有达到一定温度时,排除比例阀和风机的因素,有利于判断燃气压力是否过低,进而进行增压。
选取目标升数后的具体情况至少包括以下两种:
情况1,若所需升数不大于最大升数B,则选取A作为目标升数,进行燃烧;燃烧一定时间m后检测实际出水温度T,若T达到或超过设定温度T2,则控制第一控制阀53打开,第二控制阀54关闭,进行燃烧;若T没有达到设定温度T2,则控制第一控制阀53关闭,第二控制阀54打开,废气进入并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压。从而能够利用废气能量进行燃气增压,保证燃气进气压力及稳定性,从而保证匹配最佳燃烧工况,保证出水的温度和稳定性,提高用户洗浴体验。
进一步的,当实际出水温度没有达到设定温度T2时,计算目标升数A与实际升数的差值升数△,并根据差值升数△计算获得涡轮增压装置4的转速和所需的废气的流量,并通过第二控制阀54控制进入涡轮增压装置4的废气的流量。
燃气热水器的控制装置1中预先设置有控制涡轮增压装置4的驱动程序,驱动参数至少包括增压器43中叶轮的转速。另外,驱动参数还包括废气的流量、涡轮41的转速、控制阀的开度等。驱动参数与增压量的关系可以通过实验获得。如此,可以控制对燃气的增压程度,有利于保证燃气压力的稳定性。
进一步的,当实际出水温度没有达到设定温度T2时,计算获得设定温度T2与实际出水温度的差值温度△T;废气驱动涡轮增压装置4运行一定的时间r后,燃气热水器的控制装置1根据差值温度△T的变化值选择是否控制涡轮增压装置4继续增压。
涡轮增压装置4运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至一定程度,也就是实际出水温度快速上升,差值温度有明显减小,则判断增压有效,控制第二控制阀54打开,废气进入并驱动涡轮增压装置4继续运行增压;若差值温度△T没有减小或减小程度没有达到预设值,也就是增压后,实际出水温度变化不大,则判断增压无效,关闭第二控制阀54,打开第一控制阀53,排出废气并发出故障警报或提示。
优选的,涡轮增压装置4运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至2/3△T及以下,则判断增压有效;若差值温度△T没有减小,或大于2/3△T,则判断增压无效。更精确的,可以根据需要设置差值温度△T的比较公式进行判定。
情况2,若所需升数A大于最大升数B,则选取B作为目标升数,根据目标升数B计算获得目标出水温度T2’,进行燃烧;燃烧一定时间n后检测实际出水温度T’,若T’达到或超过目标出水温度T2’,则控制第一控制阀53打开,第二控制阀54关闭,进行燃烧;若T’没有达到目标出水温度T2’,则控制第一控制阀53关闭,第二控制阀54打开,废气进入并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压;
优选的,目标出水温度T2’=25*B/q+T1。
进一步的方案,当实际出水温度没有达到设定温度T2或目标出水温度T2’时,计算获得设定温度T2或目标出水温度T2’与实际出水温度的差值温度△T;燃气热水器控制废气驱动涡轮增压装置4运行一定的时间r后,根据差值温度△T的变化值选择是否控制废气继续进入涡轮增压装置4,驱动涡轮增压装置4继续进行增压。
进一步的方案,当实际出水温度没有达到目标出水温度T2’时,计算目标升数B与实际升数的差值升数△,并根据差值升数△计算获得涡轮增压装置4的转速和所需的废气的流量,并通过第二控制阀54控制进入涡轮增压装置4的废气的流量。
进一步的方案,涡轮增压装置4运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至一定程度,也就是实际出水温度快速上升,差值温度有明显减小,则判断增压有效,控制第二控制阀54打开,废气进入并驱动涡轮增压装置4继续运行增压;若差值温度△T没有减小或减小程度没有达到预设值,也就是增压后,实际出水温度变化不大,则判断增压无效,关闭第二控制阀54,打开第一控制阀53,排出废气并发出故障警报或提示。
优选的,涡轮增压装置4运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至2/3△T及以下,则判断增压有效;若差值温度△T没有减小,或大于2/3△T,则判断增压无效。
进一步的,不论是情况1还是情况2,燃气热水器判断增压无效,关闭第二控制阀54,打开第一控制阀53,发出故障警报或提示后,执行关机动作;从而避免出现安全问题。优选的,燃气热水器发出故障警报或提示后一定时间后,若没有接收用户的指令,则执行关机动作。
优选的,燃气热水器发出故障警报或提示后一定时间后,若没有接收用户的指令,则执行关机动作。
优选的,燃气热水器关闭燃气增压装置,发出故障警报或提示后,自动存储故障原因、和/或次数;如此,可以方便燃气热水器的售后快速查找故障原因进行维修。
或者,当燃气热水器联网时,自动将故障原因、和/或次数上传至服务后台,如此方便售后及时处理以及总结故障大数据。
另外,本实施例还提供一种具有如上所述的控制方法的增压燃气热水器,包括换热装置7、燃烧腔2和燃气进气管路3,燃气进气管路3与燃烧腔2连接,燃气进入燃烧腔2内燃烧为换热装置7提供热源,还包括设置在燃气进气管路3上的涡轮增压装置4,燃烧腔2与涡轮增压装置4之间设置有废气管路5,燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔2中的废气通过废气管路5进入并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压。如此,可以方便地控制废气经过并驱动涡轮增压装置4运转,对燃气进行增压,保证燃气进气压力及稳定性,保证出水的温度和稳定性。
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,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (11)
1.一种增压燃气热水器的控制方法,其特征在于,燃气热水器包括燃烧腔和与其连通的燃气进气管路,燃气进气管路上设置有涡轮增压装置,燃烧腔与涡轮增压装置之间设置有废气管路;燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔中的废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压;
所述的废气管路包括排放管路和返流管路,所述的返流管路一端与燃烧腔连通,另一端与涡轮增压装置相连通;所述的排放管路一端与燃烧腔连通,另一端与外界连通;排放管路上设置有第一控制阀,返流管路上设置有第二控制阀;
燃气热水器启动后,控制第一控制阀打开,第二控制阀关闭,并根据进水温度T1、所需出水温度和水流量q计算所需升数A,并将所需升数A与燃气热水器的最大升数B进行比较,选取较小值作为目标升数,然后进行燃烧;
若所需升数不大于最大升数B,则选取A作为目标升数,进行燃烧;燃烧一定时间m后检测实际出水温度T,若T达到或超过设定温度T2,则控制第一控制阀打开,第二控制阀关闭,进行燃烧;若T没有达到设定温度T2,则控制第一控制阀关闭,第二控制阀打开,废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压;
若所需升数A大于最大升数B,则选取B作为目标升数,根据目标升数B计算获得目标出水温度T2’,进行燃烧;燃烧一定时间n后检测实际出水温度T’,若T’达到或超过目标出水温度T2’,则控制第一控制阀打开,第二控制阀关闭,进行燃烧;若T’没有达到目标出水温度T2’,则控制第一控制阀关闭,第二控制阀打开,废气进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压;
当实际出水温度没有达到设定温度T2或目标出水温度T2’时,计算获得设定温度T2或目标出水温度T2’与实际出水温度的差值温度△T;燃气热水器控制废气驱动涡轮增压装置运行一定的时间r后,根据差值温度△T的变化值选择是否控制废气继续进入涡轮增压装置,驱动涡轮增压装置继续进行增压。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述的涡轮增压装置包括涡轮、驱动轴和增压器,所述的涡轮通过驱动轴与增压器连接;涡轮上设置有涡轮进气管和涡轮出气管,涡轮出气管与废气管路连接;涡轮出气管将废气排至外界。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
在燃烧前,先根据目标升数调整燃气热水器的比例阀和/或风机的参数。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,目标出水温度T2’=25*B/q+T1。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当实际出水温度没有达到设定温度T2或目标出水温度T2’时,计算目标升数A或B与实际升数的差值升数△,并根据差值升数△计算获得涡轮增压装置的转速和所需的废气的流量,并通过第二控制阀控制进入涡轮增压装置的废气的流量。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的控制方法,其特征在于,涡轮增压装置运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至一定程度,则判断增压有效,控制第二控制阀打开,废气进入并驱动涡轮增压装置继续运行增压;若差值温度△T没有减小或减小程度没有达到预设值,则判断增压无效,关闭第二控制阀,打开第一控制阀,排出废气并发出故障警报或提示。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,涡轮增压装置运行一定的时间r后,若差值温度△T减小至2/3△T及以下,则判断增压有效;若差值温度△T没有减小,或大于2/3△T,则判断增压无效。
8.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,燃气热水器判断增压无效,关闭第二控制阀,打开第一控制阀,发出故障警报或提示后,执行关机动作。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,燃气热水器发出故障警报或提示后一定时间后,若没有接收用户的指令,则执行关机动作。
10.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,燃气热水器关闭燃气增压装置,发出故障警报或提示后,自动存储故障原因、和/或次数;或者,当燃气热水器联网时,自动将故障原因、和/或次数上传至服务后台。
11.一种具有权利要求1-10任一所述的控制方法的增压燃气热水器,包括换热装置、燃烧腔和燃气进气管路,燃气进气管路与燃烧腔连接,燃气进入燃烧腔内燃烧为换热装置提供热源,其特征在于,还包括设置在燃气进气管路上的涡轮增压装置,燃烧腔与涡轮增压装置之间设置有废气管路,燃气热水器启动后,若在燃烧一定时间后实际出水温度T没有达到所需温度,则控制燃烧腔中的废气通过废气管路进入并驱动涡轮增压装置运转,对燃气进行增压。
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