CN112066559A - 一种电热水器节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电热水器节能控制方法，包括以下步骤：S1、按开关键，电热水器进入开机模式，加热单元对内胆内的水进行加热；S2、内胆温度判定，判断内胆内的水温是否达到设定的加热温度T0，若内胆水温达到T0，按照S3执行；当内胆温度没有达到T0时，加热单元继续对内胆内的水进行加热；S3、加热单元停止加热；S4、时间判定，通过内胆内的水温变化，确定加热单元停止加热后t0时间内是否有用水；若t0时间内没有用水，则按照S3执行；若有用水则执行S2；S5、进入待机模式。该方法，控制较为方便，在内胆内的水加热到设定温度后，持续一段时间没有用水，可以自动切换为待机状态，从而达到节能目的。

Description

一种电热水器节能控制方法

技术领域

本发明涉及电热水器控制方法，特别涉及一种电热水器节能控制方法。

背景技术

目前大多数的电热水器都是采用容积式的，洗浴前需要先对内胆内存储的水进行加热，使其具有较高的温度，而后再将加热后的水与冷水进行混合进行洗浴。现有的热水器大多具有开关功能，初次使用电热水器时，先将电源开关打开，电热水器处于持续加热状态，当内胆内的水温达到设定加热温度后，加热棒断电，停止加热，电热水器进入到保温状态。当电热水器处于保温状态时，内胆内的水温低于设定加热温度，电热棒会重新通电加热，将内胆内的水温加热到设定的加热温度。除非使用者在洗浴完成后切断电源，否则，电热水器内部将始终处于间歇加热的保温状态。由于功率的限制，一般容积式电热水器的加热速率小于热水的消耗速率。若使用者在洗浴后通过电源开关直接切断电源，则电热水器内的水温会低于设定的加热温度，那么再次使用该电热水器前，仍需要再次打开电源开关，而后等待一定时间，使内胆内的水温加热到较高的温度才能正常使用。这导致在使用过程中使用者需要较长时间等待电热水器内胆内的水加热到位。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电热水器节能控制方法，控制较为方便，同时能在内胆内的水加热到设定温度后，若一段时间没有用水，可以自动切换为待机状态，从而达到节能目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电热水器节能控制方法，电热水器包括内胆、加热单元、温度检测单元和控制单元，还包括以下步骤：

S1、按开关键，电热水器进入开机模式，加热单元对内胆内的水进行加热；

S2、内胆温度判定，判断内胆内的水温是否达到设定的加热温度T0，若内胆水温达到T0，按照S3执行；若内胆温度没有达到T0，加热单元继续对内胆内的水进行加热，直到内胆水温达到T0；

S3、加热单元停止加热；

S4、时间判定，通过内胆内的水温变化，确定加热单元停止加热后t0时间内是否有用水；若t0时间内没有用水，则按照S3执行；若有用水则执行S2；

S5、进入待机模式。

通过上述技术方案，初次使用该热水器时，前先通过“开/关”键打开电热水器，使得电热水器进入到开机模式，对水进行加热。当内胆内的水加热到较高温度后，即可进行洗浴。当洗浴完成后，加热单元对内胆内的水继续进行加热，使其达到设定的加热温度。当内胆内的水温达到设定的水温后，加热单元停止加热，并通过内胆水温的变化，确定在t0时间段内，是否发生新的用水状况发生。若发生新的用水状况，必然会导致内胆内的水温快速降低，此时加热单元重新将内胆内的水加热到设定温度T0，然后再次进行时间判定。若在t0时间段内，没有发生用水状况，则电热水进入到待机模式。通过对内胆内水温的变化状况进行检测，可以直接确定是否发生新的用水状况，不用通过额外设置流量传感器确定用水状况，简化整体结构，降低成本。

当需要再次使用该电热水器时，重新按下开关键，电热水器重新进入到开机状态。此时由于上次使用完后电热水器内的水温加热到了较高的设定温度T0，所以此时可以直接进行使用，无需再次等待较长时间，等待加热单元将内胆内的水温加热到较高的温度，方便使用。电热水器处于待机状态时，加热单元不再进行工作，从而避免了加热单元在不使用时也反复间歇加热，使得内胆中的水的水温始终保持在设定的加热温度，造成较大的热量浪费，达到节能目的。

优选的，还包括步骤S6、热水器待机后进入保温状态，温度检测单元对内胆温度进行检测，控制单元判断内胆内的水温是否低于T1，T1=T0-N1，其中N1为设定的温降数值；若内胆内的水温低于T1，则加热单元将水加热到T2，T2=T0-N2，N2也为设定的温降数值；或者加热单元加热一定时间t2，然后加热单元停止加热；若内胆内的水温高于T1，则延时t1，经过t1时间后再次判断内胆的水温是否低于T1。

通过上述技术方案，通过上述技术方案，在待机状态，加热单元对内胆内的水温进行保持，使其保持在低于设定加热温度的状态，从而减少在不使用时的热量散失。同时保温状态的设置，使得热水器进入待机状态后较长时间，内胆内的水温仍能保持在一定的温度，从而使得用户再次按下开关键时无需进行等待即能进行使用，使用更加方便。此外，当内胆内的水温高于T1时，控制单元无需持续对内胆内的水温进行检测，设置延时时间t1，当经过t1后才控制单元才进行下一次判断内胆温度是否低于T1。延时时间t1的设置可以减少加热次数，避免加热单元频繁切换工作状态，从而进一步达到节能的目的。

优选的，控制单元包括显示屏，显示屏用于对工作状态进行显示。

通过上述技术方案，显示屏的设置，使得用户能够更为准确地了解到控制系统的工作状况，对电热水器的工作状态进行更好的了解。

优选的，进入待机模式时，显示屏息屏。

优选的，t0在30~60分钟之间。

通过上述技术方案，一般而言，热水使用是一个持续的过程，若在该范围内，内胆内的水温没有发生较大的变化，则可以认为用水已经结束，电热水器可以进入到待机状态。

优选的，N1、N2和T0可以通过控制系统进行设置。

通过上述技术方案，N1、N2和T0可以通过控制系统进行设置，用户可以根据季节的不同，对设定加热温度、保温的下限温度以及保温的上限温度进行灵活调节，从而合理控制加热温度，在保证热水供应的前提下，达到更好的节能效果。

优选的，N2小于N1。

通过上述技术方案，可以使得内胆水温在保温过程中维持在一个偏高的温度，一方面避免在不用水时内胆内的水温过高导致热量浪费，另一方面也将内胆内的水温维持在一个较高的温度上，从而保证下一次用水时能具有较为充足的热水进行使用。

优选的，S4中进行时间判定时，设定一定的设定温降ΔT，当内胆水温在t0内下降超过ΔT时认为有新的用水状况发生，若内胆水温在t0内下降没有超过ΔT认为没有新的用水状况发生。

通过上述技术方案，可以避免控制系统受内胆水温自然降温的影响，从而产生误判，影响控制的准确性。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过对内胆水温变化速度的检测，从而判断电热水器的用水状态，无需使用流量传感器，节省成本。当内胆内的水温加热到设定加热温度后，加热单元停止加热，而后控制系统对水温进行持续一段时间的监测，直到确定该一时段的用水状态已经结束，然后再进入到待机状态，使得内胆内的水温在结束上一次的使用后能够保持较高的温度，同时不会在待机时反复对内胆内的水进行加热，减少电能消耗。

附图说明

图1为实施例一中电热水器节能控制方法的流程图。

图2为实施例二中电热水器节能控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种电热水器节能控制方法，电热水器包括内胆、加热单元、温度检测单元和控制单元。温度检测单元用于对内胆内的水温进行检测，并将温度信号传递给控制单元。加热单元安装在内胆内，并在控制单元的控制下进行工作，对内胆内的水进行加热。

具体控制方法如图1所示，使用时首先将电热水器与电源连通，进行上电。然后按下开关件，电热水器的显示屏点亮，用于显示电热水器的工作状态和内胆内的水温。开机后，先对内胆内的加热温度T0进行设定，该温度为内胆加热的最高温度。而后温度检测单元对内胆内的水温进行检测，判断内胆内的水温是否达到加热温度T0。

当内胆内的水温达到加热温度T0时，加热单元停止加热。当内胆内的水温没有达到加热温度T0时，加热单元继续进行加热，直到内胆内的水温达到设定的加热温度T0。

当加热单元停止加热后，控制系统开始计时，通过温度检测单元对内胆内的水温进行检测，判断在t0时间段内，内胆内的水温降低幅度。当计时开始后未到达预设的时间间隔t0，水温降低幅度就等于设定温降ΔT，这么判定热水器仍处于使用状态，加热单元继续进行加热，将内胆内的水加热到设定的加热温度T0，然后再次进行时间判定，直到计时开始后的t0时间段内，内胆内的水温降低幅度不超过设定温降ΔT。设定温降ΔT可以通过控制系统进行设定，一般情况下设定温降ΔT会略大于热水器内胆的自然温降。一般而言，洗浴等都是一个持续的过程，若一定时间内，内胆内的水温没有发生较大的变化，则可以判断用户已经完成洗浴，此时无需将内胆内的水温一直保持在设定的加热温度T0上，从而节省电能消耗。设定温降ΔT略大于电热水器的自然温降，可以避免在该时间段内发生临时性的、较为短暂的用水状况加热单元也重新进行工作，从而导致电热水器始终处于间歇加热状态。

当内胆内的水温在设定的时间间隔t0内的温降没有超过设定温降ΔT后，电热水器进入到待机模式，此时显示屏熄灭，加热单元及控制单元停止工作，从而减少电能消耗。当需要再次洗浴时，可以通过按下开关件，使得电热水器再次进入到开机模式。此时，由于内胆内的水温在上一次使用结束后已经加热到了设定的加热温度T0，内胆内的水温即使有一定的降低，仍具有较高的温度，可以满足洗浴使用，用户无需再次进行等待。同时在再次洗浴的过程中，加热单元持续对内胆内的水进行加热，维持内胆内的水温，使其能够满足长时间的洗浴要求。当洗浴完成后，加热单元继续对内胆内的水进行加热，直到内胆内的水温提高到设定的温度T0，并判断在t0时间内胆内的水温降低幅度是否小于ΔT，若是则重新进入到待机模式，若不是则重新将内胆内的水加热到T0，然后再次判断t0内内胆内的水温降低是否小于ΔT。

S4中，t0可以设置在30~60分钟之间，一般而言，若持续30~60分钟没有大量的热水使用，则可以认为洗浴过程已经结束，无需再将内胆内的水温保持在较高的加热温度T0。N1、N2、T0以及ΔT均可以通过控制系统进行设定，N2小于N1，从而使得T2大于T1，使得内胆保温时，内胆水温能够维持在T1附近。

实施例二，一种电热水器节能控制方法

实施例二与实施例一的主要区别在于，实施例二中的控制方法在进入待机模式后还具有保温状态。当电热水器进入保温状态后，控制装置持续对内胆内的水温进行监测，并判断内胆内的水温是否低于设定的保温温度T1，T1小于加热温度T0。若内胆内的水温低于保温温度T1，加热单元进行工作，对内胆内的水进行加热，将内胆内的水加热到设定的温度T2。T1=T0-N1，T2=T0-N2，N2小于N1，从而使得内胆能够保持在保温温度附近。

当内胆内的水温低于设定的保温温度T1时，控制单元也可以控制加热单元持续加热一段时间t2。从而使得内胆内的水温升高到高于T1的温度。当加热单元将水温加热到T2或者持续加热时间t2后，加热单元停止加热。

若在保温状态时，若内胆内的水温高于设定的保温温度T1，控制单元经过时间t1后再次进行内胆水温判断，检测内胆水温是否低于设定水温T1，若此时水温仍高于T1，则经过t1后再次对内胆内的水温进行检测；若内胆内的水温低于T1，则加热单元对内胆内的水进行加热，使其达到设定的保温温度。

保温温度T1小于加热温度T0，使得电热水器在保温过程中无需始终保持在较高的加热温度T0。相对而言，内胆内的水温越高，电热水器散热速度越快，相应的热量损耗也越多。通过降低电热水器的保温温度T1，可以减少在保温过程中的电能损耗。同时在保温过程中，若内胆内的水温高于设定的保温温度T1，那么经过时间间隔t1后再对内胆水温进行再次检测，从而减少检测以及加热次数，从而降低保温状态内胆内的平均水温，进一步降低保温时的电能消耗。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (8)

1.一种电热水器节能控制方法，电热水器包括内胆、加热单元、温度检测单元和控制单元，其特征是，还包括以下步骤：

S1、按开关键，电热水器进入开机模式，加热单元对内胆内的水进行加热；

S2、内胆温度判定，判断内胆内的水温是否达到设定的加热温度T0，若内胆水温达到T0，按照S3执行；若内胆温度没有达到T0，加热单元继续对内胆内的水进行加热，直到内胆水温达到T0；

S3、加热单元停止加热；

S4、时间判定，通过内胆内的水温变化，确定加热单元停止加热后t0时间内是否有用水；若t0时间内没有用水，则按照S3执行；若有用水则执行S2；

S5、进入待机模式。

2.根据权利要求1所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：还包括步骤S6、热水器待机后进入保温状态，温度检测单元对内胆温度进行检测，控制单元判断内胆内的水温是否低于T1，T1=T0-N1，其中N1为设定的温降数值；若内胆内的水温低于T1，则加热单元将水加热到T2，T2=T0-N2，N2也为设定的温降数值；或者加热单元加热一定时间t2，然后加热单元停止加热；若内胆内的水温高于T1，则延时t1，经过t1时间后再次判断内胆的水温是否低于T1。

3.根据权利要求1所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：控制单元包括显示屏，显示屏用于对工作状态进行显示。

4.根据权利要求3所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：进入待机模式时，显示屏息屏。

5.根据权利要求1所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：t0在30~60分钟之间。

6.根据权利要求2所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：N1、N2和T0可以通过控制系统进行设置。

7.根据权利要求2所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：N2小于N1。

8.根据权利要求1所述的一种电热水器节能控制方法，其特征是：S4中进行时间判定时，设定一定的设定温降ΔT，当内胆水温在t0内下降超过ΔT时认为有新的用水状况发生，若内胆水温在t0内下降没有超过ΔT认为没有新的用水状况发生。

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