CN112902440B - 采暖洗浴两用炉及其洗浴出水的控制方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采暖洗浴两用炉及其洗浴出水的控制方法、系统，该控制方法包括：获取采暖通道的采暖温度参数和洗浴通道的洗浴温度参数；基于采暖温度参数和洗浴温度参数获取参考温度；当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将采暖通道切换至洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将采暖通道切换至洗浴通道。本发明通过提前计算出洗浴水通过当前采暖水换热后会出现的洗浴出水温度，并通过控制三通阀延迟切换回路以防止出现洗浴出水温度过高的情况，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；另外，在防止过烫的基础上，还兼顾了洗浴出水速度，避免了长时间不出热水的情况，满足了用户的用水需求。

Description

采暖洗浴两用炉及其洗浴出水的控制方法、系统

技术领域

本发明涉及供暖设备技术领域，特别涉及一种采暖洗浴两用炉及其洗浴出水的控制方法、系统。

背景技术

采暖洗浴两用炉为具备采暖和加热洗浴用水两种功能的装置，相较于传统的套管式两用炉，板式采暖洗浴两用炉的热水舒适性更佳。

但是，采暖洗浴两用炉在采暖的过程中，采暖管路中的水温有时候会发生过高的情况，特别是在家庭采用散热片进行采暖时，机器的采暖出水温度很可能会有70℃；此时用户若开启洗浴水龙头，按照现有的采暖洗浴两用炉的出水控制方式，通过洗浴通道中板式换热器的水水换热加热出来的生活出水(或洗浴出水)温度也许会达到60℃，该温度明显远远大于用户的洗浴水设定出水温度，导致用户烫伤，因此存在无法保证用户的用水安全，不能满足用户的洗浴用水需求等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采暖洗浴两用炉的洗浴出水控制方式易导致无法保证用户的用水安全，不能满足用户的洗浴用水需求的缺陷，提供一种采暖洗浴两用炉及其洗浴出水的控制方法、系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，所述采暖洗浴两用炉包括采暖通道和洗浴通道，所述采暖通道和所述洗浴通道上均设有温度检测设备以采集对应回路中的温度参数；所述控制方法包括：

分别获取所述采暖通道对应的采暖温度参数和所述洗浴通道对应的洗浴温度参数；

基于所述采暖温度参数和所述洗浴温度参数获取参考温度；

其中，所述参考温度包括洗浴预计出水温度或采暖预设进水温度；

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

所述洗浴通道的洗浴实际出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度。

较佳地，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换；

当所述参考温度为所述洗浴预计出水温度时，所述当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道的步骤包括：

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述洗浴预计出水温度小于或者等于所述洗浴设定出水温度时，则在所述第一预设时长内控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述洗浴预计出水温度大于所述洗浴设定出水温度时，则延迟所述第二预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉的燃烧器停止燃烧。

较佳地，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换，所述采暖通道中的回水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集采暖回水温度和采暖出水温度；

当所述参考温度为所述洗浴预计出水温度时，所述当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道的步骤包括：

计算当所述采暖回水温度与所述采暖出水温度相同时所述洗浴通道对应的第一预计出水温度；

当所述第一预计出水温度小于或者等于所述洗浴设定出水温度时，则在延迟所述第二预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

其中，所述第二预设时长与所述采暖通道中所述采暖回水温度和所述采暖出水温度达到相同时的所需时长。

较佳地，在所述第一预计出水温度大于所述洗浴设定出水温度时，所述控制方法还包括：

计算所述第一预计出水温度与所述洗浴预计出水温度的温度差值；

当所述温度差值小于设定阈值时，则在所述第一预设时长内控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

当所述温度差值大于或者等于所述设定阈值时，则延迟第三预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧。

较佳地，所述洗浴通道中的进水管路上设有温度传感器以采集洗浴进水温度；

所述基于所述采暖温度参数和所述洗浴温度参数获取参考温度的步骤包括：

基于所述采暖出水温度和所述洗浴进水温度计算得到所述洗浴预计出水温度。

较佳地，所述基于所述采暖出水温度和所述洗浴进水温度计算得到所述洗浴预计出水温度的步骤对应的计算公式如下：

H＝Qc(T2-T)

Qc(T2-T)＝qc(t-t1)

其中，H表示所述采暖通道中热水释放的或者所述洗浴通道中冷水吸收的热流量，Q表示采暖热水的质量流量，q表示洗浴热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示所述采暖出水温度，t1表示所述洗浴进水温度，LMTD用于表征所述洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为所述洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示所述洗浴通道中板换结构的传热面积，T表示采暖预计进水温度，t表示所述洗浴预计出水温度。

较佳地，所述采暖通道中出水管路上设有温度传感器以采集采暖出水温度，所述洗浴通道中的进水管路上设有温度传感器以采集洗浴进水温度，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换；

当所述参考温度为采暖预设进水温度时，所述当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道的步骤包括：

根据所述洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度；

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量时，则延迟第四预设时长后以使得所述采暖出水温度小于所述采暖设定进水温度，并控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道。

较佳地，所述根据所述洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度的步骤对应的计算公式如下：

其中，Q表示采暖热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示所述采暖出水温度，t1表示所述洗浴进水温度，LMTD用于表征所述洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为所述洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示所述洗浴通道中板换结构的传热面积，t^′表示所述洗浴设定出水温度，T^′表示所述采暖预设进水温度。

较佳地，所述洗浴通道中的出水管路上设有温度传感器以采集洗浴出水温度；

在切换至所述洗浴通道进行洗浴出水时，所述控制方法还包括：

获取所述洗浴实际出水温度；

在所述洗浴实际出水温度小于所述洗浴设定出水温度时，则控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器燃烧，直至所述洗浴实际出水温度达到所述洗浴设定出水温度。

本发明还提供一种采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统，所述采暖洗浴两用炉包括采暖通道和洗浴通道，所述采暖通道和所述洗浴通道上均设有温度检测设备以采集对应回路中的温度参数；所述控制系统包括：

温度参数获取模块，用于分别获取所述采暖通道对应的采暖温度参数和所述洗浴通道对应的洗浴温度参数；

参考温度获取模块，用于基于所述采暖温度参数和所述洗浴温度参数获取参考温度；

其中，所述参考温度包括洗浴预计出水温度或采暖预设进水温度；

出水控制模块，用于当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

所述洗浴通道的洗浴实际出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度。

较佳地，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换；

当所述参考温度为所述洗浴预计出水温度时，所述出水控制模块用于当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述洗浴预计出水温度小于或者等于所述洗浴设定出水温度时，则在所述第一预设时长内控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

所述出水控制模块还用于当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述洗浴预计出水温度大于所述洗浴设定出水温度时，则延迟所述第二预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉的燃烧器停止燃烧。

较佳地，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换，所述采暖通道中的回水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集采暖回水温度和采暖出水温度；

当所述参考温度为所述洗浴预计出水温度时，所述出水控制模块包括：

第一计算单元，用于计算当所述采暖回水温度与所述采暖出水温度相同时所述洗浴通道对应的第一预计出水温度；

出水控制单元，用于当所述第一预计出水温度小于或者等于所述洗浴设定出水温度时，则在延迟所述第二预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

其中，所述第二预设时长与所述采暖通道中所述采暖回水温度和所述采暖出水温度达到相同时的所需时长。

较佳地，在所述第一预计出水温度大于所述洗浴设定出水温度时，所述出水控制模块还包括：

第二计算单元，用于计算所述第一预计出水温度与所述洗浴预计出水温度的温度差值；

所述出水控制单元还用于当所述温度差值小于设定阈值时，则在所述第一预设时长内控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

所述出水控制单元还用于当所述温度差值大于或者等于所述设定阈值时，则延迟第三预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧。

较佳地，所述洗浴通道中的进水管路上设有温度传感器以采集洗浴进水温度；

所述参考温度获取模块用于基于所述采暖出水温度和所述洗浴进水温度计算得到所述洗浴预计出水温度。

较佳地，所述参考温度获取模块计算得到所述洗浴预计出水温度对应的计算公式如下：

H＝Qc(T2-T)

Qc(T2-T)＝qc(t-t1)

其中，H表示所述采暖通道中热水释放的或者所述洗浴通道中冷水吸收的热流量，Q表示采暖热水的质量流量，q表示洗浴热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示所述采暖出水温度，t1表示所述洗浴进水温度，LMTD用于表征所述洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为所述洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示所述洗浴通道中板换结构的传热面积，T表示采暖预计进水温度，t表示所述洗浴预计出水温度。

较佳地，所述采暖通道中出水管路上设有温度传感器以采集采暖出水温度，所述洗浴通道中的进水管路上设有温度传感器以采集洗浴进水温度，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换；

当所述参考温度为采暖预设进水温度时，所述出水控制模块包括：

采暖设定温度计算单元，用于根据所述洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度；

出水控制单元，用于当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量时，则延迟第四预设时长后以使得所述采暖出水温度小于所述采暖设定进水温度，并控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道。

较佳地，所述采暖设定温度计算单元计算得到采暖设定进水温度对应的计算公式如下：

其中，Q表示采暖热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示所述采暖出水温度，t1表示所述洗浴进水温度，LMTD用于表征所述洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为所述洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示所述洗浴通道中板换结构的传热面积，t^′表示所述洗浴设定出水温度，T^′表示所述采暖预设进水温度。

较佳地，所述洗浴通道中的出水管路上设有温度传感器以采集洗浴出水温度；

在切换至所述洗浴通道进行洗浴出水时，所述控制系统还包括：

洗浴实际温度获取模块，用于获取所述洗浴实际出水温度；

所述出水控制模块还用于在所述洗浴实际出水温度小于所述洗浴设定出水温度时，则控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器燃烧，直至所述洗浴实际出水温度达到所述洗浴设定出水温度。

本发明还提供一种采暖洗浴两用炉，所述采暖洗浴两用炉包括上述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统。

在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明中，通过在采暖通道和洗浴通道中设置温度传感器以实时采集对应位置温度，并基于板式换热器的换热原理提前计算出洗浴水通过当前采暖水换热后会出现的洗浴出水温度，并通过控制三通阀延迟切换回路以防止出现洗浴出水温度过高的情况，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；另外，在防止过烫的基础上，还兼顾了洗浴出水速度，避免了长时间不出热水的情况，满足了用户的用水需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的采暖洗浴两用炉的结构示意图。

图2为本发明实施例1的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法的流程图。

图3为本发明实施例2的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法的流程图。

图4为本发明实施例3的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统的模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本发明的采暖洗浴两用炉包括采暖通道和洗浴通道，采暖通道的回水管路上依次设有采暖回水温度传感器1和水泵2，采暖通道的出水管路上采暖出水温度传感器3和三通阀4，采暖通道的回水管路和出水管路之间经过燃烧换热系统5进行燃烧换热；燃烧换热系统5通过控制进入燃气管路的比例阀6的开度调节燃烧功率。另外，采暖通道中还设有排水阀7、压力传感器8、膨胀水箱9等。

洗浴通道中从生活用水进水端至生活用水出水端依次设有洗浴进水温度传感器10、水量传感器11、板式换热器12、洗浴出水温度传感器13；其中，洗浴通道的生活用水进水端分别与采暖通道的采暖进水端、板式换热器12的一个进水端通过补水阀14连通，洗浴通道中的板式换热器12的另一个进水端与采暖通道中的三通阀4连通。

在进行采暖时水泵2驱动采暖水流动，三通阀4切换到采暖通道，从燃烧换热系统5中流出的热水流入到机器外部的采暖出水管路中进行采暖。当用户打开水龙头时，洗浴通道中的水量传感器11就会检测到洗浴水流量，机器将控制三通阀4切换到洗浴通道，水泵2则继续运行，此时从燃烧换热系统5中流出的热水将流入洗浴通道中的板式换热器12，洗浴水也是通过板式换热器进行换热，此时通过板式换热器12中的水水换热就可以将洗浴水加热。

实施例1

如图2所示，本实施例的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法包括：

S101、分别获取采暖通道对应的采暖温度参数和洗浴通道对应的洗浴温度参数；

S102、基于采暖温度参数和洗浴温度参数获取参考温度；

其中，参考温度包括洗浴预计出水温度或采暖预设进水温度；

S103、当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将采暖通道切换至洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将采暖通道切换至洗浴通道；其中，第二预设时长大于第一预设时长；

洗浴通道的洗浴实际出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度。

另外，在切换至洗浴通道进行洗浴出水时，步骤S103之后还包括：

S104、获取洗浴实际出水温度；

S105、在洗浴实际出水温度小于洗浴设定出水温度时，则控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器燃烧，直至洗浴实际出水温度达到洗浴设定出水温度。

在保证洗浴通道出水不会过高的同时，及时采集洗浴实际出水温度，并在实际出水温度较低时及时开启加热燃烧以使得洗浴出水温度满足用户的实际洗浴需求，提高了用户的用水体验。

只有在检测到洗浴实际出水温度小于洗浴设定出水温度时才点火燃烧，以避免洗浴出水温度更高的情况发生，造成用户的用水体验较差且烫伤用户等情况发生。

本实施例中，在采暖洗浴两用炉处于采暖状态时，当采暖洗浴两用炉检测到洗浴水流量，且将采暖通道切换至洗浴通道之前，基于采暖温度参数和洗浴温度参数提前计算出洗浴通道的洗浴预计出水温度或采暖通道的采暖预设进水温度，通过延迟切换回路，待采暖进水流到采暖出水侧再切换将采暖通道切换至洗浴通道，有效地了避免出水温度过高的情况发生，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；另外，在洗浴实际出水温度小于设定温度时则及时点火燃烧以保证洗浴出水温度符合用户的用水需求。

实施例2

本实施例的采暖洗浴两用炉中采暖通道和洗浴通道之间通过三通阀进行切换。采暖通道中的回水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集采暖回水温度和采暖出水温度；洗浴通道中的进水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集洗浴进水温度和洗浴出水温度。

如图3所示，本实施例的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法是对实施例1的进一步改进，具体地：

步骤S102包括：

S1021、基于采暖出水温度和洗浴进水温度计算得到洗浴预计出水温度。

具体地，步骤S102对应的计算公式如下：

采暖洗浴两用炉的板式换热器中属于水水换热，总换热量为：

H＝Qc(T2-T)

热平衡公式如下：

Qc(T2-T)＝qc(t-t1)

LMTD(对数平均温差)是描述板式换热器中水水换热传热动力的一个参数，其大小表示换热的难易程度，其公式表示如下：

采用对数平均温差计算热负荷：

H＝K*A*LMTD

联立上述公式可得：

其中，H表示采暖通道中热水释放的或者洗浴通道中冷水吸收的热流量，Q表示采暖热水的质量流量，q表示洗浴热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示采暖出水温度，t1表示洗浴进水温度，LMTD用于表征洗浴通道中板换结构(即板式换热器)的换热难易程度，K为洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示洗浴通道中板换结构的传热面积，T表示采暖预计进水温度，t表示洗浴预计出水温度。

板式换热器中的K、A均为已知参数，两用炉内循环结构和水泵设计好后Q也是已知参数，水的比热容c也为已知参数，基于上述公式，通过两用炉实时检测可知洗浴水流量q、采暖出水温度T2、洗浴进水温度t1进而求得未知项为T和t。

当本实施例的参考温度为洗浴预计出水温度时，步骤S103包括：

S1031、当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且洗浴预计出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度时，则在第一预设时长内控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道；

当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且洗浴预计出水温度大于洗浴设定出水温度时，则延迟第二预设时长后控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉的燃烧器停止燃烧。

在提前计算出的洗浴预计出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度，则表示此时对应的洗浴实际出水温度不会发生过高，可以直接切换三通阀至洗浴通道；其中，为了保证出水速度，第一预设时长可以尽量设置较短，当然也可以根据实际需求进行重新设置与调整。

一旦提前计算出的洗浴预计出水温度大于洗浴设定出水温度时，则等待第二预设时长后，该等待过程中采暖进水流到采暖出水侧以降低采暖出水温度，基于降温后的降低采暖出水温度再切换三通阀，以保证洗浴实际出水温度不会发生过高；同时，在防止过烫的基础上，兼顾了洗浴出水速度，避免长时间不出热水的情况，保证了用户的洗浴用水需求。其中，第二预设时长可以根据实际经验进行确定(如延迟7s后切换)，当然也可以根据实际情况进行重新设置与调整。

或，步骤S103包括：

计算当采暖回水温度与采暖出水温度相同时洗浴通道对应的第一预计出水温度；

当第一预计出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度时，则在延迟第二预设时长后控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

其中，第二预设时长与采暖通道中采暖回水温度和采暖出水温度达到相同时的所需时长。

延迟时长即第二预设时长为采暖回水温度与采暖出水温度达到一致时所需时长，以保证洗浴实际出水温度不会发生过高，保证用户的用水安全性；同时，更加合理地控制延迟时长，在保证洗浴出水温度控制的同时保证出水速度。

在第一预计出水温度大于洗浴设定出水温度时，本实施例的控制方法还包括：

当温度差值小于设定阈值时，则在第一预设时长内控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；此时表示即便进行延迟切换回路，也无法明显改善洗浴出水温度的控制效果，因此直接切换三通阀至洗浴通道进行洗浴出水，以保证洗浴出水速度，避免了洗浴通道长时间不出热水的情况，满足用户的洗浴用水需求。

当温度差值大于或者等于设定阈值时，则延迟第三预设时长后控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧。此时可以通过延迟切换回路的方式以稍微降低洗浴实际出水温度。

当参考温度为采暖预设进水温度时，步骤S103包括：

根据洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度；

具体地，根据洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度的步骤对应的计算公式如下：

其中，Q表示采暖热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示采暖出水温度，t1表示洗浴进水温度，LMTD用于表征洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示洗浴通道中板换结构的传热面积，t^′表示洗浴设定出水温度，T^′表示采暖预设进水温度。

当检测到洗浴通道产生洗浴水流量时，则延迟第四预设时长后以使得采暖出水温度小于采暖设定进水温度，并控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道。

即可以通过洗浴设定出水温度确定采暖设定进水温度，在采暖出水温度小于采暖设定进水温度情况下，则表示通过延迟切换回路以降低洗浴通道实际出水温度，以保证洗浴实际出水温度不会发生过高，保证用户的用水安全性。

本实施例中，通过在采暖通道和洗浴通道中设置温度传感器以实时采集对应位置温度，并基于板式换热器的换热原理提前计算出洗浴水通过当前采暖水换热后会出现的洗浴出水温度，并通过控制三通阀延迟切换回路以防止出现洗浴出水温度过高的情况，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；另外，在防止过烫的基础上，还兼顾了洗浴出水速度，避免了长时间不出热水的情况，满足了用户的用水需求。

实施例3

如图4所示，本实施例的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统包括温度参数获取模块101、参考温度获取模块102、出水控制模块103和洗浴实际温度获取模块104。

温度参数获取模块101用于分别获取采暖通道对应的采暖温度参数和洗浴通道对应的洗浴温度参数；

参考温度获取模块102用于基于采暖温度参数和洗浴温度参数获取参考温度；

其中，参考温度包括洗浴预计出水温度或采暖预设进水温度；

出水控制模块103用于当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将采暖通道切换至洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将采暖通道切换至洗浴通道；

其中，第二预设时长大于第一预设时长；

洗浴通道的洗浴实际出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度。

另外，在切换至洗浴通道进行洗浴出水时，洗浴实际温度获取模块104用于获取洗浴实际出水温度；

出水控制模块103还用于在洗浴实际出水温度小于洗浴设定出水温度时，则控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器燃烧，直至洗浴实际出水温度达到洗浴设定出水温度。

在保证洗浴通道出水不会过高的同时，及时采集洗浴实际出水温度，并在实际出水温度较低时及时开启加热燃烧以使得洗浴出水温度满足用户的实际洗浴需求，提高了用户的用水体验。

只有在检测到洗浴实际出水温度小于洗浴设定出水温度时才点火燃烧，以避免洗浴出水温度更高的情况发生，造成用户的用水体验较差且烫伤用户等情况发生。

本实施例中，在采暖洗浴两用炉处于采暖状态时，当采暖洗浴两用炉检测到洗浴水流量，且将采暖通道切换至洗浴通道之前，基于采暖温度参数和洗浴温度参数提前计算出洗浴通道的洗浴预计出水温度或采暖通道的采暖预设进水温度，通过延迟切换回路，待采暖进水流到采暖出水侧再切换将采暖通道切换至洗浴通道，有效地了避免出水温度过高的情况发生，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；另外，在洗浴实际出水温度小于设定温度时则及时点火燃烧以保证洗浴出水温度符合用户的用水需求。

实施例4

本实施例的采暖洗浴两用炉中采暖通道和洗浴通道之间通过三通阀进行切换。采暖通道中的回水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集采暖回水温度和采暖出水温度；洗浴通道中的进水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集洗浴进水温度和洗浴出水温度。

本实施例的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统是对实施例3的进一步改进，具体地：

参考温度获取模块102用于基于采暖出水温度和洗浴进水温度计算得到洗浴预计出水温度。

其中，参考温度获取模块102计算得到洗浴预计出水温度的计算公式如下：

采暖洗浴两用炉的板式换热器中属于水水换热，总换热量为：

H＝Qc(T2-T)

热平衡公式如下：

Qc(T2-T)＝qc(t-t1)

LMTD(对数平均温差)是描述板式换热器中水水换热传热动力的一个参数，其大小表示换热的难易程度，其公式表示如下：

采用对数平均温差计算热负荷：

H＝K*A*LMTD

联立上述公式可得：

其中，H表示采暖通道中热水释放的或者洗浴通道中冷水吸收的热流量，Q表示采暖热水的质量流量，q表示洗浴热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示采暖出水温度，t1表示洗浴进水温度，LMTD用于表征洗浴通道中板换结构(即板式换热器)的换热难易程度，K为洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示洗浴通道中板换结构的传热面积，T表示采暖预计进水温度，t表示洗浴预计出水温度。

板式换热器中的K、A均为已知参数，两用炉内循环结构和水泵设计好后Q也是已知参数，水的比热容c也为已知参数，基于上述公式，通过两用炉实时检测可知洗浴水流量q、采暖出水温度T2、洗浴进水温度t1进而求得未知项为T和t。

在一可实施的方案中，当参考温度为洗浴预计出水温度时，出水控制模块103用于当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且洗浴预计出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度时，则在第一预设时长内控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道；

出水控制模块103还用于当检测到洗浴通道产生洗浴水流量，且洗浴预计出水温度大于洗浴设定出水温度时，则延迟第二预设时长后控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉的燃烧器停止燃烧。在提前计算出的洗浴预计出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度，则表示此时对应的洗浴实际出水温度不会发生过高，可以直接切换三通阀至洗浴通道；其中，为了保证出水速度，第一预设时长可以尽量设置较短，当然也可以根据实际需求进行重新设置与调整。

一旦提前计算出的洗浴预计出水温度大于洗浴设定出水温度时，则等待第二预设时长后，该等待过程中采暖进水流到采暖出水侧以降低采暖出水温度，基于降温后的降低采暖出水温度再切换三通阀，以保证洗浴实际出水温度不会发生过高；同时，在防止过烫的基础上，兼顾了洗浴出水速度，避免长时间不出热水的情况，保证了用户的洗浴用水需求。其中，第二预设时长可以根据实际经验进行确定(如延迟7s后切换)，当然也可以根据实际情况进行重新设置与调整。

或，当参考温度为洗浴预计出水温度时，出水控制模块103包括第一计算单元和出水控制单元。

第一计算单元用于计算当采暖回水温度与采暖出水温度相同时洗浴通道对应的第一预计出水温度；

出水控制单元用于当第一预计出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度时，则在延迟第二预设时长后控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

其中，第二预设时长与采暖通道中采暖回水温度和采暖出水温度达到相同时的所需时长。

延迟时长即第二预设时长为采暖回水温度与采暖出水温度达到一致时所需时长，以保证洗浴实际出水温度不会发生过高，保证用户的用水安全性；同时，更加合理地控制延迟时长，在保证洗浴出水温度控制的同时保证出水速度。

另外，在第一预计出水温度大于洗浴设定出水温度时，出水控制模块103还包括第二计算单元，第二计算单元用于计算第一预计出水温度与洗浴预计出水温度的温度差值；

出水控制单元还用于当温度差值小于设定阈值时，则在第一预设时长内控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；此时表示即便进行延迟切换回路，也无法明显改善洗浴出水温度的控制效果，因此直接切换三通阀至洗浴通道进行洗浴出水，以保证洗浴出水速度，避免了洗浴通道长时间不出热水的情况，满足用户的洗浴用水需求。

出水控制单元还用于当温度差值大于或者等于设定阈值时，则延迟第三预设时长后控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道，并控制采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧，此时可以通过延迟切换回路的方式以稍微降低洗浴实际出水温度。

在另一可实施的方案中，当参考温度为采暖预设进水温度时，出水控制模块103包括采暖设定温度计算单元和出水控制单元。

采暖设定温度计算单元用于根据洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度；

其中，采暖设定温度计算单元计算得到采暖设定进水温度对应的计算公式如下：

其中，Q表示采暖热水的质量流量，c表示水的比热容，T2表示采暖出水温度，t1表示洗浴进水温度，LMTD用于表征洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示洗浴通道中板换结构的传热面积，t^′表示洗浴设定出水温度，T^′表示采暖预设进水温度。

出水控制单元用于当检测到洗浴通道产生洗浴水流量时，则延迟第四预设时长后以使得采暖出水温度小于采暖设定进水温度，并控制三通阀将采暖通道切换至洗浴通道。

即可以通过洗浴设定出水温度确定采暖设定进水温度，在采暖出水温度小于采暖设定进水温度情况下，则表示通过延迟切换回路以降低洗浴通道实际出水温度，以保证洗浴实际出水温度不会发生过高，保证用户的用水安全性。

本实施例中，通过在采暖通道和洗浴通道中设置温度传感器以实时采集对应位置温度，并基于板式换热器的换热原理提前计算出洗浴水通过当前采暖水换热后会出现的洗浴出水温度，并通过控制三通阀延迟切换回路以防止出现洗浴出水温度过高的情况，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；另外，在防止过烫的基础上，还兼顾了洗浴出水速度，避免了长时间不出热水的情况，满足了用户的用水需求。

实施例5

本实施例的采暖洗浴两用炉包括实施例3或4中的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统。

本实施例的采暖洗浴两用炉通过采用上述的控制系统，实现提前计算出洗浴水通过当前采暖水换热后会出现的洗浴出水温度，并通过控制三通阀延迟切换回路以防止出现洗浴出水温度过高的情况，避免烫伤用户，保证了用户的用水安全；在防止过烫的基础上，还兼顾了洗浴出水速度，避免了长时间不出热水的情况，满足了用户的用水需求；另外，也有效地提高了采暖洗浴两用炉的产品性能。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，所述采暖洗浴两用炉包括采暖通道和洗浴通道，所述采暖通道和所述洗浴通道上均设有温度检测设备以采集对应回路中的温度参数；所述控制方法包括：

分别获取所述采暖通道对应的采暖温度参数和所述洗浴通道对应的洗浴温度参数；

基于所述采暖温度参数和所述洗浴温度参数获取参考温度；

其中，所述参考温度包括洗浴预计出水温度或采暖预设进水温度；

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

所述洗浴通道的洗浴实际出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度；

所述采暖通道中出水管路上设有温度传感器以采集采暖出水温度，所述洗浴通道中的进水管路上设有温度传感器以采集洗浴进水温度，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换；

当所述参考温度为采暖预设进水温度时，所述当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道的步骤包括：

根据所述洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度；

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量时，则延迟第四预设时长后以使得所述采暖出水温度小于所述采暖设定进水温度，并控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换；

当所述参考温度为所述洗浴预计出水温度时，所述当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道的步骤包括：

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述洗浴预计出水温度小于或者等于所述洗浴设定出水温度时，则在所述第一预设时长内控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述洗浴预计出水温度大于所述洗浴设定出水温度时，则延迟所述第二预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉的燃烧器停止燃烧。

2.如权利要求1所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，所述采暖通道和所述洗浴通道之间通过三通阀进行切换，所述采暖通道中的回水管路和出水管路上分别设有温度传感器以采集采暖回水温度和采暖出水温度；

当所述参考温度为所述洗浴预计出水温度时，所述当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道的步骤还包括：

计算当所述采暖回水温度与所述采暖出水温度相同时所述洗浴通道对应的第一预计出水温度；

当所述第一预计出水温度小于或者等于所述洗浴设定出水温度时，则在延迟所述第二预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

其中，所述第二预设时长为所述采暖通道中所述采暖回水温度和所述采暖出水温度达到相同时的所需时长。

3.如权利要求2所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，在所述第一预计出水温度大于所述洗浴设定出水温度时，所述控制方法还包括：

计算所述第一预计出水温度与所述洗浴预计出水温度的温度差值；

当所述温度差值小于设定阈值时，则在所述第一预设时长内控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧；

当所述温度差值大于或者等于所述设定阈值时，则延迟第三预设时长后控制所述三通阀将所述采暖通道切换至所述洗浴通道，并控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器停止燃烧。

4.如权利要求2所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，所述洗浴通道中的进水管路上设有温度传感器以采集洗浴进水温度；

所述基于所述采暖温度参数和所述洗浴温度参数获取参考温度的步骤包括：

基于所述采暖出水温度和所述洗浴进水温度计算得到所述洗浴预计出水温度。

5.如权利要求4所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，所述基于所述采暖出水温度和所述洗浴进水温度计算得到所述洗浴预计出水温度的步骤对应的计算公式如下：

其中，H表示所述采暖通道中热水释放的或者所述洗浴通道中冷水吸收的热流量，Q表示采暖热水的质量流量，q表示洗浴热水的质量流量，c表示水的比热容，T2 表示所述采暖出水温度，t1表示所述洗浴进水温度， LMTD 用于表征所述洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为所述洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示所述洗浴通道中板换结构的传热面积，T表示采暖预计进水温度，t表示所述洗浴预计出水温度。

6.如权利要求1所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，所述根据所述洗浴设定出水温度计算得到采暖设定进水温度的步骤对应的计算公式如下：

其中，Q表示采暖热水的质量流量，c表示水的比热容，T2 表示所述采暖出水温度，t1表示所述洗浴进水温度，LMTD 用于表征所述洗浴通道中板换结构的换热难易程度，K为所述洗浴通道中板换结构的总传热系数，A表示所述洗浴通道中板换结构的传热面积，

表示所述洗浴设定出水温度，

表示所述采暖预设进水温度。

7.如权利要求1-6中任一项所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制方法，其特征在于，所述洗浴通道中的出水管路上设有温度传感器以采集洗浴出水温度；

在切换至所述洗浴通道进行洗浴出水时，所述控制方法还包括：

获取所述洗浴实际出水温度；

在所述洗浴实际出水温度小于所述洗浴设定出水温度时，则控制所述采暖洗浴两用炉中的燃烧器燃烧，直至所述洗浴实际出水温度达到所述洗浴设定出水温度。

8.一种采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统，其特征在于，所述采暖洗浴两用炉包括采暖通道和洗浴通道，所述采暖通道和所述洗浴通道上均设有温度检测设备以采集对应回路中的温度参数；所述控制系统包括：

温度参数获取模块，用于分别获取所述采暖通道对应的采暖温度参数和所述洗浴通道对应的洗浴温度参数；

参考温度获取模块，用于基于所述采暖温度参数和所述洗浴温度参数获取参考温度；

其中，所述参考温度包括洗浴预计出水温度或采暖预设进水温度；

出水控制模块，用于当检测到所述洗浴通道产生洗浴水流量，且所述参考温度满足预设条件时，则在第一预设时长内将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；否则，在延迟第二预设时长后将所述采暖通道切换至所述洗浴通道；

其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

所述洗浴通道的洗浴实际出水温度小于或者等于洗浴设定出水温度。

9.一种采暖洗浴两用炉，其特征在于，所述采暖洗浴两用炉包括权利要求8所述的采暖洗浴两用炉的洗浴出水的控制系统。

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