CN111457599A - 燃气热水器的加热控制方法 - Google Patents

Abstract

一种燃气热水器的加热控制方法，其特征在于：包括有如下步骤：一、待机；二、判断是否有用热水的需求，如是步骤五；如否下一步；三、检测进出水温度，是否至少有一个小于T0，如是启动防冻加热模块；如否返回步骤一；四、检测进出水温度，是否同时大于T1，如是下一步；如否返回步骤一；五、计算加热产率Q；六、Q是否小于Qmin，如是下一步；如否使用燃气加热；七、采用防冻加热模块；八、出水温度与Tf比较，根据各情况调节电加热器的加热功率。本发明的优点在于：采用可调节加热功率的电加热器块，以解决夏天小负荷燃烧不能达到目标温度的问题，从而在不人为拉宽燃气热水器的负荷区域前提下，加大了燃气热水器的温度调节范围。

Description

燃气热水器的加热控制方法

技术领域

本发明涉及一种燃气热水器，特别是涉及一种燃气热水器的加热控制方法。

背景技术

现有技术中，燃气热水器在使用时，一般是通过调节加热功率和水流量来实现出水温度的调节，如专利号为200710099387.0的中国发明专利申请《即热式热水器恒温控制方法》公开了一种即热式热水器水温自动恒温控制方法，该专利申请中将即热式热水器的水流量作为变量，参与自动恒温控制：当加热功率调整至极限，即热式热水器的水流量作为变量参与调整，具体的讲，水温低于设定值-相应加大加热功率直至最大-水温仍低于设定值-相应减小水流量直至最小；水温高于设定值-相应减小加热功率直至最小-水温仍高于设定值-相应加大水流量直至最大。

上述专利存在的问题是，当前热水器的最小负荷都是预先设定的固定值，无法根据实际情况来进行调整，然而，热水器在实际使用中会受到环境温度的影响，为了防止冬天低温造成热水器铜管被冻住(可能会被冻裂而漏水)，目前的热水器很多都设置有防冻功能，如图1所示，采用三个由温度控制器控制的固定阻值的防冻块，当温度控制器检查到温度低于设定低温(如5℃)，电路导通，防冻块进行加热，保证在冬天低温下水管不会冻裂。防冻功能虽然能够解决冬天低温环境下的加热问题，但是，当燃气热水器在高温环境下使用时，往往不能达到最小设定温度，例如用户设定的最佳出水温度为37℃，而夏天因为水管在外面暴晒，热水器进水端的温度较高(甚至可能达到30℃)，热水器即使用最小功率加热，也只能达到42℃左右的出水温度，无法达到用户设定的37℃舒适温度，这样会让用户在夏天洗浴的时候感觉水温过烫，影响用户体验。如果人为拉宽燃气热水器的负荷区域，有可能造成燃烧连续换段、加大吹熄火焰的风险，或者增加制造成本，因此，目前的燃气热水器还有待于作出进一步的改进，以更好的适应不同环境温度下的加热使用。

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现状而提供一种可满足夏天小负荷燃烧下的最低出水温度要求的燃气热水器的加热控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种燃气热水器的加热控制方法，所述的燃气热水器包括防冻加热模块，其特征在于：所述的防冻加热模块包括有可调节加热功率的电加热器，所述的加热控制方法包括有如下步骤：

步骤一、启动燃气热水器，设备处于待机状态；

步骤二、主控制器判断是否有用热水的需求，如是，则跳转到步骤五；如否，则执行下一步骤；

步骤三、分别检测进水温度和出水温度，并判断进水温度和出水温度是否至少有一个小于设定温度值T0，如是，则启动防冻加热模块，所述电加热器以最大控制电压Umax进行加热，并继续下一步骤；如否，则返回步骤一；

步骤四、分别检测进水温度和出水温度，并判断进水温度和出水温度是否同时大于设定温度值T1，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤一；

步骤五、计算燃气热水器燃烧所需的加热产率Q：Q＝(Tf-Tin)×V；其中，Tf表示设定燃气热水器加热所要达到的目标温度，Tin表示检测得到的进水温度，V表示水流量；

步骤六、判断步骤五中计算得到的加热产率Q是否小于设定的最小加热产率Qmin，如是，则执行下一步骤；如否，则关闭防冻加热模块，燃气热水器使用燃气正常加热；

步骤七、关闭燃气加热系统，燃气热水器采用防冻加热模块进行加热；

步骤八、检测出水温度，并将实际检测到的出水温度与设定的目标温度Tf比较，根据以下各种情况调节电加热器的加热功率：

a、如果实际检测到的出水温度大于设定的目标温度Tf，则增大电加热器的控制电压，然后返回步骤六；

b、如果实际检测到的出水温度小于设定的目标温度Tf，则减小电加热器的控制电压，然后返回步骤六；

c、如果实际检测到的出水温度等于设定的目标温度Tf，则维持电加热器的当前控制电压不变，然后返回步骤六。

为了更加灵活的控制电加热器的加热功率，作为优选，所述的电加热器两端连接有可控制输出电压的电压控制器。通过电压控制器可改变电加热器两端的输出电压，从而调节电加热器的加热功率。

作为优选，所述进水温度和出水温度通过分别设置在进水口和出水口的温度传感器检测获得。

作为优选，所述设定温度T0表示低温环境下防冻加热模块启动的设定阈值，该设定温度T0取值范围为3～8℃。

作为优选，所述设定温度T1表示低温环境下防冻加热模块停止的设定阈值，该设定温度T1的取值范围为13～18℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用可调节加热功率的电加热器块，在低温条件下，启动防冻加热模块加热可以防止管路冻裂，确保设备安全运行；而在高温条件下，利用防冻加热模块加热，可以解决夏天小负荷燃烧不能达到目标温度的问题，从而在不人为拉宽燃气热水器的负荷区域前提下，加大了燃气热水器的温度调节范围，整体设计结构简单，控制方法灵活可靠，可以更好的提高用户的使用体验舒适度。

附图说明

图1为现有技术中的防冻加热模块示意图。

图2为本发明实施例的防冻加热模块示意图。

图3为本发明实施例的热水器加热控制方法流程图。

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。

如图1所示，为现有的燃气热水器中使用的防冻加热模块，假设有三个防冻块A、B、C，且防冻块均由温度控制器控制，温度控制器组件需要安装在铜管上，用于采集水温，安装和设计成本都较高；当温度控制器检查到温度低于设定低温值(如5℃)，则防冻组件功能模块的电路导通，防冻块进行加热，保证在冬天低温情况下水管不会冻裂。这种现有的防冻组件功能模块只适用于冬天防冻功能，如果遇到夏天环境温度较高的时候，燃气热水器往往无法通过正常燃气加热的方式达到设定的目标温度(环境温度和目标温度过于接近，哪怕用最小功率加热，最终温度也会高于目标温度)，如果采用现有的防冻组件功能模块直接加热的话，因为防冻块的数量和阻值都是固定无法调节的，无法适应针对不同目标温度的灵活调节，有一定的局限性。

本实施例采用图2所示的防冻加热模块，防冻加热模块包括有可调节加热功率的电加热器，为了更加灵活的控制加热功率，防冻块(电加热器)两端连接有可控制输出电压的电压控制器，不需要温度控制器，节省成本，通过电压控制器可改变电加热器两端的输出电压，从而调节电加热器的加热功率；当防冻块(电加热器)通上不同的电压后可以获得不同的加热功率，由温度传感器采集进水和出水温度，主控芯片根据实际用户设定的目标温度直接控制电路的输出电压加载在防冻块(电加热器)上，进而实现对应不同目标温度的加热功率输出。

具体地，如图3所示，本实施例的燃气热水器的加热控制方法包括有如下步骤：

步骤一、启动燃气热水器，设备处于待机状态。

步骤二、主控制器判断是否有用热水的需求，如是，则跳转到步骤五；如否，则执行下一步骤。

步骤三、设置在进水口和出水口的温度传感器分别检测进水温度和出水温度，并判断进水温度和出水温度是否至少有一个小于设定温度值T0，如是，则启动防冻加热模块，所述电加热器以最大控制电压Umax进行加热，并继续下一步骤；如否，则返回步骤一；

其中，设定温度T0表示低温环境下防冻加热模块启动的设定阈值，该设定温度T0取值范围为3～8℃；低温环境下，水会在0℃结冰，如果水路系统内的水未排除，则结冰后体积膨胀，水管容易冻裂，由于监测点设置在进水口和出水口，如果有冷风从机器烟管处倒灌，上部的水路温度会比监测点提早到达结冰点，所以T0需要设定一个大于0℃的阈值，可以在结冰前对水管提前进行保护，但是如果T0设定太高就会导致设备费电，也没有必要，本实施例取设定温度T0＝5℃为最佳值。

步骤四、设置在进水口和出水口的温度传感器分别检测进水温度和出水温度，并判断进水温度和出水温度是否同时大于设定温度值T1，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤一；

其中，设定温度T1表示低温环境下防冻加热模块停止的设定阈值，为了给防冻加热装置有间隔休息的时间，延长它的使用寿命，同时避免因间隔时间的周期太短而导致防冻加热装置来回启动和停止，该设定温度T1的取值范围为12～18℃，本实施例取设定温度T1＝15℃为最佳值。

步骤五、计算燃气热水器燃烧所需的加热产率Q：Q＝(Tf-Tin)×V；其中，Tf表示设定燃气热水器加热所要达到的目标温度，Tin表示检测得到的进水温度，V表示水流量。

步骤六、判断步骤五中计算得到的加热产率Q是否小于设定的最小加热产率Qmin，如是，则执行下一步骤；如否，则关闭防冻加热模块，燃气热水器使用燃气正常加热。

步骤七、关闭燃气加热系统，燃气热水器采用防冻加热模块进行加热。

步骤八、设置在出水口的温度传感器检测出水温度，并将实际检测到的出水温度与设定的目标温度Tf比较，根据以下各种情况调节电加热器的加热功率：

a、如果实际检测到的出水温度大于设定的目标温度Tf，则增大电加热器的控制电压，然后返回步骤六；

b、如果实际检测到的出水温度小于设定的目标温度Tf，则减小电加热器的控制电压，然后返回步骤六；

c、如果实际检测到的出水温度等于设定的目标温度Tf，则维持电加热器的当前控制电压不变，然后返回步骤六。

本实施例采用了由电压控制器控制的电加热器，通过调节电压可以实现对电加热器的功率灵活调节，冬天，当温度低于设定值时，启动防冻加热模块，通过电加热器的加热防止水管冻裂；夏天，当环境温度过高以至于最小负荷加热也打不到设定的温度区域时，同样可以启动防冻加热模块，为了达到温度的稳定性，可以调节加载在加热块上的电压来达到设定温度的要求。在判定夏天是否要启动防冻加热模块，可以通过计算加热产率来判断，当用户需要加热的产率大于等于设备最小产率Qmin时，就采用燃气进行正常加热，否则启动防冻块进行电加热；同时，增大加载在防冻块上的电压则电加热功率就增大，减小加载在防冻块上的电压则电加热功率就减小，加大了燃气热水器的温度调节范围，调节灵活。

Claims (5)

1.一种燃气热水器的加热控制方法，所述的燃气热水器包括防冻加热模块，其特征在于：所述的防冻加热模块包括有可调节加热功率的电加热器，所述的加热控制方法包括有如下步骤：

步骤一、启动燃气热水器，设备处于待机状态；

步骤二、主控制器判断是否有用热水的需求，如是，则跳转到步骤五；如否，则执行下一步骤；

步骤三、分别检测进水温度和出水温度，并判断进水温度和出水温度是否至少有一个小于设定温度值T0，如是，则启动防冻加热模块，所述电加热器以最大控制电压Umax进行加热，并继续下一步骤；如否，则返回步骤一；

步骤四、分别检测进水温度和出水温度，并判断进水温度和出水温度是否同时大于设定温度值T1，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤一；

步骤五、计算燃气热水器燃烧所需的加热产率Q：Q＝(Tf-Tin)×V；其中，Tf表示设定燃气热水器加热所要达到的目标温度，Tin表示检测得到的进水温度，V表示水流量；

步骤六、判断步骤五中计算得到的加热产率Q是否小于设定的最小加热产率Qmin，如是，则执行下一步骤；如否，则关闭防冻加热模块，燃气热水器使用燃气正常加热；

步骤七、关闭燃气加热系统，燃气热水器采用防冻加热模块进行加热；

步骤八、检测出水温度，并将实际检测到的出水温度与设定的目标温度Tf比较，根据以下各种情况调节电加热器的加热功率：

a、如果实际检测到的出水温度大于设定的目标温度Tf，则增大电加热器的控制电压，然后返回步骤六；

b、如果实际检测到的出水温度小于设定的目标温度Tf，则减小电加热器的控制电压，然后返回步骤六；

c、如果实际检测到的出水温度等于设定的目标温度Tf，则维持电加热器的当前控制电压不变，然后返回步骤六。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器的加热控制方法，其特征在于：所述的电加热器两端连接有可控制输出电压的电压控制器。

3.根据权利要求1所述的燃气热水器的加热控制方法，其特征在于：所述进水温度和出水温度通过分别设置在进水口和出水口的温度传感器检测获得。

4.根据权利要求1所述的燃气热水器的加热控制方法，其特征在于：所述设定温度T0表示低温环境下防冻加热模块启动的设定阈值，该设定温度T0取值范围为2～8℃。

5.根据权利要求1所述的燃气热水器的加热控制方法，其特征在于：所述设定温度T1表示低温环境下防冻加热模块停止的设定阈值，该设定温度T1的取值范围为12～18℃。

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