CN112128989A - 一种热水器噪音自适应的控制方法及热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热水器噪音自适应的控制方法及热水器；方法包括：S1，检测当前分段热水器火排的噪音值，根据噪音值判断热水器风道的风压是否稳定正常；若是，则保持当前火排分段负荷，若否，则进入步骤S2；S2，增加热水器火排的分段，并保持总负荷不变，使每个燃烧的热水器火排的负荷减小，然后再重复步骤S1。热水器包括热水器本体、噪音检测单元及控制器，控制器设置在热水器本体上，噪音检测单元设置在热水器本体的燃烧室的边上；控制器根据噪音检测单元的检测值控制燃烧室中火排的工作状况。本发明可以精准判断热水器风压是否正常，并让热水器在风压不稳定的情况下稳定燃烧。
Description
技术领域
本发明属于热水器的技术领域，具体涉及一种热水器噪音自适应的控制方法及热水器。
背景技术
现有燃气热水器大部分为交流上抽燃气热水器(风机不可调速)，用户用水时，燃气热水器检测到水流信号，先开风机进行清扫，将热水器内的废气通过烟管排出，风压开关检测到闭合后，再进行点火，开气阀，再到燃烧，水加热后经热水器流出。
每次点火前或是燃烧过程中均要判断风压开关的信号是否闭合，闭合则代表风道通畅，风压系统正常。由于外界风大，或是烟管出现意外堵塞，出现信号未闭合，则有可能出现火焰外溢或是燃烧不充分，热水器则会报警。但由于风压开关只有开闭两个信号，不同的安装环境下(烟管长短)或是不同运行负荷时报警点都是一致的，会导致部分报警不及时或出现误报警。
另一方面，在冷天且高海拔区域且一次燃气压力过高特别容易出现下面的危险情况：在外界有小风时，风压信号正常，但由于空气中氧含量较低，燃烧会不稳定，出现啸叫声，产生大量CO超标的烟气。
现有的燃气热水器在风压不稳定的情况下无法保持稳定的燃烧。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种热水器噪音自适应的控制方法及热水器，可以精准判断热水器风压是否稳定正常，并让热水器在风压不稳定的情况下稳定燃烧。
为实现上述目的，本发明首先提供一种热水器噪音自适应的控制方法，热水器火排设置多档分段，方法包括以下步骤：
S1，检测当前分段热水器火排的噪音值，根据噪音值判断热水器风道的风压是否稳定正常；若是，则保持当前火排分段负荷，若否，则进入步骤S2；
S2，增加热水器火排的分段，并保持总负荷不变，使每个燃烧的热水器火排的负荷减小，然后再重复步骤S1。
进一步地，步骤S1具体包括：连续采集当前分段热水器火排的噪音检测值，若噪音检测值大于当前分段的噪音规定值，且噪音检测值的波动幅度大于规定的波幅阈值，则判定热水器风道的风压不稳异常。
进一步地，连续采集当前分段热水器火排噪音检测值的方法包括：每t秒采样一组噪音值数据，得到该组噪音值数据的平均值A，以及其中最大值与最小值的差值ΔA。
进一步地，每t秒采样一组噪音值数据的方法包括：每t/n秒采集一个噪音值数据，取样最新的n个噪音值数据，得到一组包含n个最新采样值的噪音值数据。
进一步地，判断热水器供氧不足燃烧不稳定的方法包括：判断平均值A大于当前档位的噪音规定值，且差值ΔA大于波幅阈值。
进一步地，步骤S2还包括：若热水器火排不处于当前最大分段，且高一档的分段存在与当前分段相同的负荷，则增加热水器火排的分段，并保持总负荷不变。
进一步地，还包括步骤S3，若热水器火排增加到最大分段，或高一档的分段没有与当前分段相同的负荷，风压仍不稳异常，则调小燃气比例阀，使热水器的出水温度比设定温度小T度。
进一步地，步骤S3还包括：调小燃气比例阀后，重复步骤S2,若判断风压仍不稳异常，则提示热水器的风压系统故障。
进一步地，热水器火排设有三挡分段，包括二分段、四分段以及六分段。
进一步地，每档分段对应的噪音规定值，比本档分段负荷的噪音推算值大5-20dB。
进一步地，二分段的最小负荷的噪音推算值为40dB，最大负荷的噪音推算值为46dB，二分段负荷的噪音推算值的取值范围为40-46dB。
进一步地，四分段的最小负荷的噪音推算值为42dB，最大负荷的噪音推算值为50dB，四分段负荷的噪音推算值的取值范围为42-50dB。
进一步地，六分段的最小负荷的噪音推算值为45dB，最大负荷的噪音推算值为55dB，六分段负荷的噪音推算值的取值范围为45-55dB。
进一步地，二分段的最小负荷为2-4kw，最大负荷为6-8kw。
进一步地，四分段的最小负荷为5-7kw，最大负荷为12-14kw。
进一步地，四分段的最小负荷为9-11kw，最大负荷为22-24kw。
进一步地，波幅阈值的取值范围为8-15dB。
进一步地，t的取值范围为1-10。
进一步地，n的取值范围为5-20。
进一步地，T的取值范围为1-3。
进一步地，步骤S1之前还包括，热水器点火前，检测热水器风道是否畅通，若是，则热水器点火开始燃烧。
进一步地，判断热水器的风道是否畅通的方法包括：检测风道向烟管方向产生的风压，若风压大于69Pa，则判断风压正常，风道畅通；若风压小于30pa则判断风压异常，风道堵塞。
本发明同时提供一种热水器，采用上述的热水器噪音自适应的控制方法，包括热水器本体、噪音检测单元及控制器，控制器设置在热水器本体上，噪音检测单元设置在热水器本体的燃烧室的边上；控制器根据噪音检测单元的检测值控制燃烧室中火排的工作状况。
进一步地，还包括风压开关，其装设在热水器本体上，控制器根据风压开关的信号控制燃烧室的工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过噪音检测单元采集热水器燃烧的噪音值，与热水器火排的负荷匹配对应，判断热水器是否供氧充足燃烧稳定，若噪音值与当前热水器火排的负荷不匹配，则表明热水器风压不稳异常，导致供氧不足，燃烧不稳定，致使火排燃烧产生啸叫，噪音偏大；这样比仅通过风压开关判断风压值更精准。
同时，当热水器供氧不足时，控制器控制热水器火排增加分段；相同负荷时，分段越大，燃烧的火排数多，每一个火排的火苗小，需要的消耗氧气量较小，故当出现燃烧不稳定，供氧不足时，热水器火排增加分段，可以降低氧气需求量，使热水器能继续稳定的燃烧。
附图说明
图1是本发明实施例一热水器噪音自适应的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例一热水器火排分段示意图；
图3是本发明实施例二热水器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
本发明实施例一提供一种热水器噪音自适应的控制方法，如图1和2所示，热水器火排设置多档分段，方法包括以下步骤：
S1，检测热水器火排当前分段的噪音值，根据噪音值判断热水器风道的风压是否稳定正常；若是，则保持当前火排分段负荷，若否，则进入步骤S2；
S2，增加热水器火排的分段，并保持总负荷不变，使每个燃烧的热水器火排的负荷减小，然后再重复步骤S1；
通过上述方法，检测热水器噪音值，与热水器火排的负荷匹配对应，判断热水器风道风压是否稳定正常，是否供氧充足燃烧稳定，若噪音值与当前热水器火排的负荷不匹配，则表明热水器风压不正常，供氧不足，燃烧不稳定，导致了火排燃烧产生啸叫，噪音偏大，这样可以更精准有效的检测判断风压是否稳定正常。同时，当热水器供氧不足时，控制热水器火排增加分段；相同负荷时，分段越大，燃烧的火排数多，每一个火排的火苗小，需要的消耗氧气量较小，故当出现燃烧不稳定，供氧不足时，热水器火排增加分段，可以降低氧气需求量，使热水器能继续稳定的燃烧。
步骤S1具体包括：连续采集热水器火排当前分段的噪音检测值，若噪音检测值大于当前分段的噪音规定值，且噪音检测值的波动幅度大于规定的波幅阈值，则判定热水器风压不稳，供氧不足，燃烧不稳定。当噪音检测值超过标准，且波动幅度过大，则表明热水器风压不正常，这样会导致热水器供氧不足，燃烧不稳定。
连续采集当前分段热水器火排噪音检测值的方法包括：每t秒采样一组噪音值数据，得到该组噪音值数据的平均值A，以及其中最大值与最小值的差值ΔA。其中，t取值范围为1-10，本实施例优选为5。
本实施例每t/n秒采集一个噪音值数据，取样最新的n个噪音值数据，得到一组包含n个最新采样值的噪音值数据。n的取值范围为5-20，本实施例优选为10。
判断热水器供氧不足燃烧不稳定的方法包括：判断平均值A大于当前档位的噪音规定值，且差值ΔA大于波幅阈值。波幅阈值的取值范围为8-15dB，本实施例优选为10dB。
步骤S2还包括：若热水器火排不处于当前最大分段，且高一档的分段存在与当前分段相同的负荷，则增加热水器火排的分段，并保持总负荷不变。相同负荷时，分段越大，燃烧的火排数多，每一个火排的火苗小，需要的消耗氧气量较小，故当出现风压不稳，燃烧不稳定，供氧不足时，热水器火排增加分段，可以降低氧气需求量，使热水器能继续稳定的燃烧。
还包括步骤S3，若热水器火排增加到最大分段，或高一档的分段没有与当前分段相同的负荷，热水器仍供氧不足燃烧稳定，则调小燃气比例阀，使热水器的出水温度比设定温度小T度。T的取值范围为1-3，本实施例优选为2。这样适当下调出水温度，调小比例阀降低热水器整体负荷，减小氧气的消耗量，使热水器燃烧趋于稳定，同时避免氧气不足时高负荷工作导致CO的浓度增加，造成安全隐患。
步骤S3还包括：调小燃气比例阀后，重复步骤S2,若判断热水器仍氧不足燃烧不稳定，则提示热水器的风压系统故障。这样提醒用户检查烟管是否堵塞或一次燃气压力是否过高。
如图2所示，热水器火排设有三挡分段，包括二分段、四分段以及六分段，二分段有两排火焰，四分段有四排火焰，六分段有六排火焰。图2中，PL表示该分段小比例阀最小开度即最小负荷，PH表示该分段小比例阀最大开度即最大负荷。
每档分段对应的噪音规定值，比本档所述分段负荷的噪音推算值A0大5-20dB，本实施例优选为10dB。
本实施例中，二分段的最小负荷的噪音推算值为40dB，最大负荷的噪音推算值为46dB，二分段负荷的噪音推算值的取值范围为40-46dB。
四分段的最小负荷的噪音推算值为42dB，最大负荷的噪音推算值为50dB，四分段负荷的噪音推算值的取值范围为42-50dB。
六分段的最小负荷的噪音推算值为45dB，最大负荷的噪音推算值为55dB，六分段负荷的噪音推算值的取值范围为45-55dB。
二分段的最小负荷为2-4kw，本实施例优选为3kw；最大负荷为6-8kw，本实施例优选为7kw。
四分段的最小负荷为5-7kw，本实施例优选为6kw；最大负荷为12-14kw，本实施例优选为13kw。
六分段的最小负荷为9-11kw，本实施例优选为10kw；最大负荷为22-24kw，本实施例优选为23kw。
本实施例中，热水器火排不同分段的最大负荷比例阀开度是一致的，最小负荷比例阀开度也是一致的。通过电磁阀来控制燃烧排数。
步骤S1之前还包括，热水器点火前，检测热水器风道是否畅通，若是，则热水器点火开始燃烧。判断热水器的风道是否畅通的方法包括：检测风道向烟管方向产生的风压，若风压大于69Pa，则判断风压稳定正常，风道畅通；若风压小于30pa则判断风压异常，风道堵塞。
本实施例的的方法流程具体如下：
首先，热水器点火前，检测热水器风道是否畅通，若是，则热水器点火开始燃烧。
其次，采集热水器火排当前分段的噪音检测值；每0.5s检测一次噪音值，采样最新10个噪音值为一组采样数据，5s可采集到一组采样数据。每0.5s更新一次采样数据，丢弃5s之前的采样数据，将最新的10个噪音值加入到采样数据中，计算最新采样数据中10个噪音值的平均值得到A，最大值为Amax,最小值为Amin，若A>A0+10dB，且Amax-Amin>10dB，则判断供氧不足，断燃烧不稳定。
然后，增加热水器火排的分段，并保持总负荷不变，使每个燃烧的热水器火排的负荷减小，然后再检测热水器噪音值，判断热水器是否风压不稳，供氧不足，断燃烧不稳定；
若热水器火排增加到最大分段，或高一档的分段没有与当前分段相同的负荷，热水器仍风压不稳，供氧不足，燃烧不稳，则调小燃气比例阀，使热水器的出水温度比设定温度降低2度，然后继续检测热水器噪音值，若判断热水器仍氧不足燃烧不稳定，则提示热水器的风压系统故障，提醒用户检查烟管是否堵塞或一次燃气压力是否过高。
实施例二：
本发明实施例二提供一种热水器，如图3所示，包括热水器本体1、噪音检测单元2及控制器，控制器设置在热水器本体1上，噪音检测单元2设置在热水器本体1的燃烧室11的边上；控制器根据噪音检测单元2的检测值控制燃烧室11中火排的工作状况。
采用上述结构，噪音检测单元2检测火排燃烧时的噪音，控制器根据实施例一提供的热水器噪音自适应的控制方法，控制火排的工作状况。使热水器可以稳定的燃烧。
本实施例还包括风压开关3，其装设在热水器本体1上，控制器根据风压开关的信号控制燃烧室的工作。热水器点火前，风压开关3检测热水器风道是否畅通，若是，则控制器控制火排点火开始燃烧。风机启动后，风道系统通畅后，风道向烟管方向产生风压，风压值大于69pa以上，风压开关3则判断风压正常，如风压小于30pa则判断风道异常，并报警提示。
本实施例二热水器的控制方法采用实施例一提供的方法，此处不再赘述。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (24)
1.一种热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，热水器火排设置多档分段，方法包括以下步骤：
S1，检测当前分段所述热水器火排的噪音值，根据所述噪音值判断热水器风道的风压是否稳定正常；若是，则保持当前火排分段负荷，若否，则进入步骤S2；
S2，增加所述热水器火排的分段，并保持总负荷不变，使每个燃烧的所述热水器火排的负荷减小，然后再重复步骤S1。
2.根据权利要求1所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：连续采集当前分段所述热水器火排的噪音检测值，若所述噪音检测值大于当前分段的噪音规定值，且所述噪音检测值的波动幅度大于规定的波幅阈值，则判定所述热水器风道的风压不稳异常。
3.根据权利要求2所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，连续采集当前分段所述热水器火排噪音检测值的方法包括：每t秒采样一组噪音值数据，得到该组噪音值数据的平均值A，以及其中最大值与最小值的差值ΔA。
4.根据权利要求3所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，每t秒采样一组噪音值数据的方法包括：每t/n秒采集一个噪音值数据，取样最新的n个噪音值数据，得到一组包含n个最新采样值的噪音值数据。
5.根据权利要求3所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，判断所述热水器风道的风压不稳异常的方法包括：判断所述平均值A大于当前档位的噪音规定值，且所述差值ΔA大于所述波幅阈值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，步骤S2还包括：若所述热水器火排不处于当前最大分段，且高一档的分段存在与当前分段相同的负荷，则增加所述热水器火排的分段，并保持总负荷不变。
7.根据权利要求6所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，还包括步骤S3，若所述热水器火排增加到最大分段，或高一档的分段没有与当前分段相同的负荷，所述热水器仍风压不稳异常，则调小燃气比例阀，使所述热水器的出水温度比设定温度小T度。
8.根据权利要求7所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，步骤S3还包括：调小燃气比例阀后，重复步骤S2,若判断风道风压仍不稳，则提示所述热水器的风压系统故障。
9.根据权利要求2所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述热水器火排设有三挡分段，包括二分段、四分段以及六分段。
10.根据权利要求9所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，每档所述分段对应的噪音规定值，比本档所述分段负荷的噪音推算值大5-20dB。
11.根据权利要求10所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述二分段的最小负荷的噪音推算值为40dB，最大负荷的噪音推算值为46dB，所述二分段负荷的噪音推算值的取值范围为40-46dB。
12.根据权利要求11所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述四分段的最小负荷的噪音推算值为42dB，最大负荷的噪音推算值为50dB，所述四分段负荷的噪音推算值的取值范围为42-50dB。
13.根据权利要求12所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述六分段的最小负荷的噪音推算值为45dB，最大负荷的噪音推算值为55dB，所述六分段负荷的噪音推算值的取值范围为45-55dB。
14.根据权利要求9-13任一项所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述二分段的最小负荷为2-4kw，最大负荷为6-8kw。
15.根据权利要求14所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述四分段的最小负荷为5-7kw，最大负荷为12-14kw。
16.根据权利要求15所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述六分段的最小负荷为9-11kw，最大负荷为22-24kw。
17.根据权利要求2所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，所述波幅阈值的取值范围为8-15dB。
18.根据权利要求3所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，t的取值范围为1-10。
19.根据权利要求4所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，n的取值范围为5-20。
20.根据权利要求1所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，T的取值范围为1-3。
21.根据权利要求1所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，步骤S1之前还包括，所述热水器点火前，检查所述热水器的风道是否畅通，若是，则所述热水器点火开始燃烧。
22.根据权利要求21所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，判断所述热水器的风道是否畅通的方法包括：检测所述风道向烟管方向产生的风压，若风压大于69Pa，则判断风压正常，所述风道畅通；若风压小于30pa则判断风压异常，所述风道堵塞。
23.一种热水器，采用权利要求1-22任一项所述的热水器噪音自适应的控制方法，其特征在于，包括热水器本体、噪音检测单元及控制器，所述控制器设置在所述热水器本体上，所述噪音检测单元设置在所述热水器本体的燃烧室的边上；所述控制器根据所述噪音检测单元的检测值控制所述燃烧室中火排的工作状况。
24.根据权利要求23所述的热水器，其特征在于，还包括风压开关，其装设在所述热水器本体上，所述控制器根据所述风压开关的信号控制所述燃烧室的工作状况。
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