CN113266951B - 一种燃气热水器控制方法、控制系统及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃气热水器控制方法、控制系统及燃气热水器，它首先预设有燃气热水器的最低燃烧负荷值Qmin和设定温度T；燃气热水器启动后，在用水过程中，通过对当前所需燃烧负荷进行持续判断，并结合理论出水温度T2‑设定温度T、设定温度T‑当前进水温度T1的差值比较方式，不仅可以防止烫伤、防止干烧，而且可以在极端条件下，如如水流量较小而进水温度又较低时或者夏季进水温度较高，最大限度保证出水温度与设定温度接近，有效提升用水的舒适性。

Description

一种燃气热水器控制方法、控制系统及燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器控制方法、控制系统及燃气热水器。

背景技术

燃气热水器是通过高温烟气与热交换器换热把水加热的。当用户开启用水时，燃气热水器检测到水流量大于某个数值即开始工作，当热水器的水流量低于某个数值即停止工作。现有的方案存在的问题是：当水流量偏小，用户设置的温度偏低时，热水器即使工作在最低负荷下也会导致出水温度过高；或者是夏季进水温度过高甚至接近或超过用户的设定温度时，也会导致出水温度过高，容易烫伤用户，影响体验。或者是用户使用过程中，水压突然降低，水流量迅速减小时，热水器无法及时关闭，容易干烧或持续产生高温水。

一篇申请号为201911238392.4的中国发明专利申请公开了一种热水器出水温度控制方法，包括以下步骤：设置预加热温度T以及最小热负荷Qmin；检测进水温度T1、管道内的水流量L以及出水温度T2；计算实时所需热负荷Q；判断所述实时所需热负荷Q是否大于所述最小热负荷Qmin；判断热水器是否工作在最小热负荷状态以及继续判断所述出水温度T2是否大于所述预加热温度T。该专利是本申请人在先设计的一个技术方案，其虽然也提及了预加热温度T以及最小热负荷Qmin的设置，但其目的只是用来对实时所需热负荷与最小热负荷进行比较，进而判断是否启动热水器加热；在热水器工作过程中，通过判断热水器工作在最小热负荷状态、以及通过对出水温度T2与预加热温度T进行比较，来确定是否停止热水器工作。而现有的这种热水器工作过程中熄火控制方式虽然能够保证热水器的出水温度不会出现过高的情况，但也会导致某些极端情形下（如水流量较小而进水温度又较低时，又如夏季进水温度较高时）出水温度与设定温度温差过大，使得洗浴舒适性极差甚至不能用水的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够最大限度的使出水温度与设定温度接近、用水舒适性好的燃气热水器控制方法。

本发明的另一目的是提供一种用来实现上述燃气热水器控制方法的燃气热水器控制系统。

本发明的在一个目的是提供一种具有上述燃气热水器控制系统的燃气热水器。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种燃气热水器控制方法，它首先预设有燃气热水器的最低燃烧负荷值Qmin和设定温度T；其特征在于，在燃气热水器启动后，持续检测热水器的当前进水温度T1和当前进水流量L，根据当前进水温度T1、设定温度T和当前进水流量L计算当前所需燃烧负荷值Q，若当前所需燃烧负荷值Q≥最低燃烧负荷值Qmin，按照正常燃烧负荷继续工作；若当前所需燃烧负荷值Q＜最低燃烧负荷值Qmin，计算当前进水温度T1和当前进水流量L下最低燃烧负荷值Qmin所对应的理论出水温度T2，当（理论出水温度T2-设定温度T）＞（设定温度T-当前进水温度T1）时，则燃气热水器停止加热，当（理论出水温度T2-设定温度T）≤（设定温度T-当前进水温度T1）时，则燃气热水器以最低燃烧负荷值Qmin继续加热。

作为上述方案的进一步说明，最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器出厂时通过程序固化在燃气热水器的控制器中。

作为上述方案的进一步说明，最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器安装调试时或检测维修后由工程人员重新编写进燃气热水器的控制器中。

作为上述方案的进一步说明，设定温度T通过与燃气热水器控制器连接的操作显示器输入；操作显示器为固定在燃气热水器上的操作面板或远程操控终端。

作为上述方案的进一步说明，当前进水温度T1由安装在燃气热水器进水管上的进水温度传感器进行检测、并由控制器识别得到。

作为上述方案的进一步说明，当前进水流量L由安装在燃气热水器进水管或出水管上的水流量传感器进行检测、并由控制器识别得到。

一种燃气热水器控制系统，其特征在于，包括：进水温度传感器，用于采集燃气热水器的当前进水温度T1；水流量传感器，用于采集燃气热水器的当前进水流量L；输入模块，用于设置设定温度T；热负荷计算模块，用于根据设定温度T、当前进水温度T1以及当前进水流量L，计算当前所需热负荷Q；第一比较模块，用于对热水器启动期间的当前所需热负荷Q与最低燃烧负荷值Qmin进行比较；理论出水温度计算模块，用于根据当前进水温度T1和当前进水流量L计算最低燃烧负荷值Qmin所对应的理论出水温度T2；第二比较模块，用于对（理论出水温度T2-设定温度T）值和（设定温度T-当前进水温度T1）值进行比较；控制模块，用于控制燃气热水器的继续加热和停止，若（理论出水温度T2-设定温度T）＞（设定温度T-当前进水温度T1），则控制燃气热水器停止加热，若（理论出水温度T2-设定温度T）≤（设定温度T-当前进水温度T1）时，则控制燃气热水器以最低燃烧负荷值Qmin继续加热。

作为上述方案的进一步说明，所述最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器出厂时通过程序固化在燃气热水器的控制器中。

作为上述方案的进一步说明，所述控制模块为燃气热水器主控制器，所述输入模块为固定在燃气热水器上的操作面板或远程操控终端。

一种燃气热水器，其特征在于，具有如上任意一项所述的燃气热水器控制系统。

本发明的有益效果是：燃气热水器启动后，在用水过程中，通过对当前所需燃烧负荷进行持续判断，并结合理论出水温度T2-设定温度T、设定温度T-当前进水温度T1的差值比较方式，不仅可以防止烫伤、防止干烧，而且可以在极端条件下，如如水流量较小而进水温度又较低时或者夏季进水温度较高，最大限度保证出水温度与设定温度接近，有效提升用水的舒适性。

附图说明

图1所示为本发明提供的燃气热水器控制方法的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一。

如图1所示，一种燃气热水器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）预设最低燃烧负荷值Qmin和设置设定温度T，所述设定温度T指的是用户想要获得的出水温度；2）燃气热水器启动后，实时检测热水器的当前进水温度T1和当前进水流量L；3）根据当前进水温度T1、设定温度T和当前进水流量L计算当前所需燃烧负荷值Q；4）若所述当前所需燃烧负荷Q大于或等于所述最低燃烧负荷值Qmin，则热水器继续正常工作；5）若所述当前所需燃烧负荷值Q小于所述最低燃烧负荷值Qmin，根据当前进水温度T1和当前进水流量L计算出最低燃烧负荷值Qmin所对应的理论出水温度T2，当（理论出水温度T2-设定温度T）大于（设定温度T-进水温度T1）时，热水器不加热，反之则热水器以最低燃烧负荷值Qmin加热。

本实施例中步骤4）中设置的是热水器的正常工作条件，当所述当前所需热负荷值Q大于或等于所述最低燃烧负荷值Qmin，证明此时需要足够多的热量对进入热水器的水进行加热，以防止热水器的出水温度过低；步骤5）中设置的是热水器停止加热的条件，当当前所需热负荷值Q小于所述最低燃烧负荷值Qmin时，假定热水器以最低燃烧负荷值Qmin工作，此情况下计算理论出水温度，若理论出水温度T2减去设定温度T的值大于设定温度T减去进水温度T1的值，证明热水器进水温度更加接近于设定温度，该情况通常出现于夏天用水，此时再继续进行加热的话会出现出水温度过高的情况，在夏天出水温度过高会带来洗浴不适的情况，需要及时停止热水器加热。如当前进水温度为35℃，设定温度为38℃，此时如果计算或检测出热水器采用最低燃烧负荷时的出水温度为42℃，则：42-38＞38-35，此时热水器即使以最低负荷燃烧，出水温度也会超过设定温度4℃，可能使用户烫伤或影响体验，而不加热时，进水温度与设定温度相差3℃，更接近设定温度，且不会有烫伤用户的风险。还有一种是水流量小且进水温度极低的极端情形，在这种情形下，如果在出水温度超过设定温度就停止加热的话，也会导致出水温度极低，燃气热水器没法使用。而采用本实施例的这种温差控制方式，也可以使出水温度更加接近设定温度；同时，由于进水温度极低，理论出水温度与设定温度的温差值其实基本上也是符合用水需求的，不会出现烫伤。

需要说明的是，在本实施例中，所述最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器出厂时通过程序固化在燃气热水器的控制器中。在其它实施方式中，所述最低燃烧负荷值Qmin是可以是在燃气热水器安装调试时或检测维修后由工程人员重新编写进燃气热水器的控制器中。当然，也可以通过一些初始化操作使最低燃烧负荷值Qmin还原；至于这些初始化操作为本领域技术人员所掌握的普通技术知识，这里不再赘述。

本实施例中，所述设定温度T通过与燃气热水器控制器连接的操作显示器输入；操作显示器为固定在燃气热水器上的操作面板或远程操控终端。所述当前进水温度T1由安装在燃气热水器进水管上的进水温度传感器进行检测、并由控制器识别得到。所述当前进水流量L由安装在燃气热水器进水管或出水管上的水流量传感器进行检测、并由控制器识别得到。至于操作显示器的产品型号选择、电路设计，以及进水温度传感器和水流量传感器的产品型号选择、电路设计均为本领域技术人员所掌握的普通技术知识，这里不再赘述。

另外需要说明的是，当前所需燃烧负荷值Q、设定温度T、进水温度T1和进水流量L之间的换算关系都是根据能量守恒关系式推到出来的，至于具体的推到过程和具体的方程式均是本领域技术人员所掌握的普通技术知识，这里不再赘述。

实施例二。

一种燃气热水器控制系统，其特征在于，包括：进水温度传感器，用于采集燃气热水器的当前进水温度T1；水流量传感器，用于采集燃气热水器的当前进水流量L；输入模块，用于设置设定温度T；热负荷计算模块，用于根据设定温度T、当前进水温度T1以及当前进水流量L，计算当前所需热负荷Q；第一比较模块，用于对热水器启动期间的当前所需热负荷Q与最低燃烧负荷值Qmin进行比较；理论出水温度计算模块，用于根据当前进水温度T1和当前进水流量L计算最低燃烧负荷值Qmin所对应的理论出水温度T2；第二比较模块，用于对（理论出水温度T2-设定温度T）值和（设定温度T-当前进水温度T1）值进行比较；

控制模块，用于控制燃气热水器的继续加热和停止，若（理论出水温度T2-设定温度T）＞（设定温度T-当前进水温度T1），则控制燃气热水器停止加热，若（理论出水温度T2-设定温度T）≤（设定温度T-当前进水温度T1）时，则控制燃气热水器以最低燃烧负荷值Qmin继续加热。

本实施例中，所述最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器出厂时通过程序固化在燃气热水器的控制器中。在其它实施方式中，所述最低燃烧负荷值Qmin是可以是在燃气热水器安装调试时或检测维修后由工程人员重新编写进燃气热水器的控制器中。

当然，根据实际需要的不同，还可以设置初始化模块，用来对最低燃烧负荷值Qmin、设定温度值等进行初始化操作。

当然，根据实际需要的不同，还包括存储模块，用来对最低燃烧负荷值Qmin、设定温度值等进行数据存储。

本实施例中，所述控制模块为燃气热水器主控制器，所述输入模块为固定在燃气热水器上的操作面板。显然，所述输入模块还可以为遥控器、智能终端等远程操控终端。

实施例三。

一种燃气热水器，具有如实施例二所述的燃气热水器控制系统。

本实施例提供的燃气热水器具有实施例一所有的有益效果，在这里不在赘述，至于燃气热水器的具体结构可以采用现有的或将来有的结构。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (10)

1.一种燃气热水器控制方法，预设有燃气热水器的最低燃烧负荷值Qmin和设定温度T；其特征在于，在燃气热水器启动后，持续检测热水器的当前进水温度T1和当前进水流量L，根据当前进水温度T1、设定温度T和当前进水流量L计算当前所需燃烧负荷值Q，若当前所需燃烧负荷值Q≥最低燃烧负荷值Qmin，按照正常燃烧负荷继续工作；

若当前所需燃烧负荷值Q＜最低燃烧负荷值Qmin，计算当前进水温度T1和当前进水流量L下最低燃烧负荷值Qmin所对应的理论出水温度T2，当（理论出水温度T2-设定温度T）＞（设定温度T-当前进水温度T1）时，则燃气热水器停止加热，当（理论出水温度T2-设定温度T）≤（设定温度T-当前进水温度T1）时，则燃气热水器以最低燃烧负荷值Qmin继续加热。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器控制方法，其特征在于，所述最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器出厂时通过程序固化在燃气热水器的控制器中。

3.根据权利要求1所述的一种燃气热水器控制方法，其特征在于，所述最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器安装调试时或检测维修后由工程人员重新编写进燃气热水器的控制器中。

4.根据权利要求1所述的一种燃气热水器控制方法，其特征在于，所述设定温度T通过与燃气热水器控制器连接的操作显示器输入；操作显示器为固定在燃气热水器上的操作面板或远程操控终端。

5.根据权利要求1所述的一种燃气热水器控制方法，其特征在于，所述当前进水温度T1由安装在燃气热水器进水管上的进水温度传感器进行检测、并由控制器识别得到。

6.根据权利要求1所述的一种燃气热水器控制方法，其特征在于，当前进水流量L由安装在燃气热水器进水管或出水管上的水流量传感器进行检测、并由控制器识别得到。

7.一种燃气热水器控制系统，其特征在于，包括：

进水温度传感器，用于采集燃气热水器的当前进水温度T1；

水流量传感器，用于采集燃气热水器的当前进水流量L；

输入模块，用于设置设定温度T；

热负荷计算模块，用于根据设定温度T、当前进水温度T1以及当前进水流量L，计算当前所需热负荷Q；

第一比较模块，用于对热水器启动期间的当前所需热负荷Q与最低燃烧负荷值Qmin进行比较；

理论出水温度计算模块，用于根据当前进水温度T1和当前进水流量L计算最低燃烧负荷值Qmin所对应的理论出水温度T2；

第二比较模块，用于对（理论出水温度T2-设定温度T）值和（设定温度T-当前进水温度T1）值进行比较；

控制模块，用于控制燃气热水器的继续加热和停止，若（理论出水温度T2-设定温度T）＞（设定温度T-当前进水温度T1），则控制燃气热水器停止加热，若（理论出水温度T2-设定温度T）≤（设定温度T-当前进水温度T1）时，则控制燃气热水器以最低燃烧负荷值Qmin继续加热。

8.根据权利要求7所述的一种燃气热水器控制系统，其特征在于，所述最低燃烧负荷值Qmin是在燃气热水器出厂时通过程序固化在燃气热水器的控制器中。

9.根据权利要求7所述的一种燃气热水器控制系统，其特征在于，所述控制模块为燃气热水器主控制器，所述输入模块为固定在燃气热水器上的操作面板或远程操控终端。

10.一种燃气热水器，其特征在于，具有如权利要求7-9任意一项所述的燃气热水器控制系统。

Images