CN113654243A - 一种燃气热水器的控制方法 - Google Patents

一种燃气热水器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃气热水器的控制方法，其在预热过程中自动采集管道的循环水量并记录下来，在淋浴模式开机时，控制器按目标补偿温度调节燃气控制阀的开度，即通过提高目标加热温度对出水温度进行补偿控温，如此即可加大火力提高出水温度，从而弥补管道热损失，进而加快热水升温，同时还缩短热水的等待时间以及减小水资源浪费。

Description

一种燃气热水器的控制方法
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器的控制方法。
背景技术
相关技术中，大多数的恒温型燃气热水器，用户首次打开热水龙头时，自来水流进热水器，此时燃气热水器主水路的水流感应装置监测到有水流过，则打开燃气控制阀门通气点火，对自来水进行加热，点着火后再根据预设温度与出水温度的差值控制燃气控制阀门开度，使出水温度逐渐达到热水器预设温度并实现恒温热水输出。从监测到有水流到热水器点火的时间间隔至少2秒以上，点着火至出水温度达到预设温度仍需要约15秒的时间，另外热水经热水管流至热水龙头也需要一定时间(视管道长度和水流速)。由此可见，普通恒温型燃气热水器打开热水龙头后先流出一大段冷水后再流出热水，从开热水龙头至舒适热水流出通常超过30秒，用户需要等冷水放完才使用热水，造成大量自来水白白浪费。恒温型燃气热水器加热时间受设定温度、自来水温度及供水流量等因素影响，通常设定温度越高、自来水温度越低、供水流量越大，则出水温度达到预设温度的时间越长。尤其在冬季时燃气热水器的预热温度较高，自来水温更低，燃气热水器加热时间更长，用户等待出热水时间更长，用户容易受冷着凉，且浪费自来水更多。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种燃气热水器的控制方法，其方法简单可行，淋浴模式开机时通过提高目标加热温度以进行补偿控温，从而弥补管道热损失，进而加快热水升温。
上述目的是通过如下技术方案来实现的：
一种燃气热水器的控制方法，所述控制方法包括：
所述燃气热水器处于待机模式时，打开热水龙头；
采集当前通水量，将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火燃烧以进入淋浴模式；
按照预设温度值与目标补偿温差值之和值对出水温度进行调节；
采集预设时间段内的出水量；
将所述出水量与加热系数和单圈循环水量之乘值进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节。
在一些实施方式中，所述将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火燃烧以进入淋浴模式的步骤包括：
判断当前所述通水量是否大于所述预设开机流量；
若是，则控制所述燃气热水器点火燃烧；
若否，则控制所述燃气热水器返回待机模式。
在一些实施方式中，所述将所述出水量与加热系数和单圈循环水量之乘值进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节的步骤包括：
判断所述出水量是否大于所述加热系数和所述单圈循环水量之乘值；
若是，则控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节；
若否，则再次采集预设时间段内的出水量。
在一些实施方式中，所述根据比较结果控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节后的步骤包括：
再次采集当前通水量，将当前所述通水量与预设关机流量进行比较，根据比较结果关闭所述燃气热水器以退出所述淋浴模式。
在一些实施方式中，所述将当前所述通水量与预设关机流量进行比较，根据比较结果关闭所述燃气热水器以退出所述淋浴模式的步骤包括：
判断当前所述通水量是否小于所述预设关机流量；
若是，则关闭所述燃气热水器；
若否，则继续按照预设温度值与目标补偿温差值之和值对出水温度进行调节。
在一些实施方式中，所述单圈循环水量的获取步骤包括：
所述燃气热水器处于待机模式时，控制所述燃气热水器进入预热模式；
开启循环泵，采集当前通水量，将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火预热，同时采集开泵时的回水温度以得到初始回水温度值；
点火预热后，采集当前的回水温度以得到实时回水温度值；
将所述实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较，根据比较结果以采集当前所累计的循环水量，从而得到所述单圈循环水量；
判断所述燃气热水器是否达到程序预热关泵条件，根据判断结果关闭所述循环泵以进入待机模式。
在一些实施方式中，所述将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火预热的步骤包括：
判断当前所述通水量是否大于所述预设开机流量；
若是，则控制所述燃气热水器点火预热；
若否，则进行预热故障报警。
在一些实施方式中，所述将所述实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较，根据比较结果以采集当前所累计的循环水量的步骤包括：
判断所述实时回水温度值是否大于所述初始回水温度值和所述回水温升值之和值；
若是，则采集当前所累计的循环水量；
若否，则判断所述燃气热水器是否达到程序预热关泵条件。
在一些实施方式中，所述判断所述燃气热水器是否达到程序预热关泵条件，根据判断结果关闭所述循环泵以进入待机模式的步骤包括：
判断所述燃气热水器是否达到所述程序预热关泵条件；
若是，则关闭所述循环泵；
若否，则再次将所述实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较。
在一些实施方式中，所述程序预热关泵条件为实时回水温度值＞预设温度值-预热温差值、出水温度升温至预设超温保护值或者预热总时长达到预设预热时间的上限值。
与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：
1.本发明燃气热水器的控制方法，其方法简单可行，淋浴模式开机时通过提高目标加热温度以进行补偿控温，从而弥补管道热损失，进而加快热水升温。
附图说明
图1是本发明实施例中燃气热水器淋浴模式时控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中燃气热水器预热模式时控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中目标补偿温差与加热温升的曲线图；
图4是本发明实施例中递减式补偿温差的曲线图；
图5是本发明实施例中用水温度变化曲线图；
图6是本发明实施例中燃气热水器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。
实施例：
如图6所示，燃气热水器包括热水器本体1、循环泵2、水流感应装置3、出水温度探头4、回水温度探头5、燃气控制阀6、操作显示器7和控制器8，其中循环泵2、水流感应装置3分别安装在热水器本体1内的主水路上，水流感应装置3适于实时检测当前的通水流量以得到通水量，出水温度探头4安装在热水器本体1主水路的出水端上以适于实时检测出水温度，回水温度探头5安装在热水器本体1主水路的进水端上以适于实时检测进水温度或者回水温度；燃气控制阀6安装在热水器本体1内的供气通路上，从而能够控制燃气的开度和通断；操作显示器7上设有温度设定键和预热功能键；循环泵2、水流感应装置3、出水温度探头4、回水温度探头5、燃气控制阀6、操作显示器7分别与控制器8电性连接，并且控制器8具有计时和水计量功能，从而能够记录水量和开机时间。
在本实施例中，操作显示器7的预热功能键能够即时开启预热功能，或者设置开启预热功能的时间。操作显示器7的温度设定键能够设定预设温度，更优地，预设温度值优选设定为35℃至60℃之间。此外，在用水点的热水龙头处设置回水管连接燃气热水器主体的进水端，并在回水管路设置单向阀以防止自来水直接流至热水龙头上，启动预热模式后，开启循环泵2后并开机加热存水，热水从燃气热水器主体的出水口流入热水管，再经由回水管回流至燃气热水器主体的进水口上，从而实现循环预热。
如图1至6所示，本实施例中燃气热水器的控制方法，其在预热过程中自动采集管道的循环水量并记录下来，在淋浴模式开机时，控制器按目标补偿温度调节燃气控制阀的开度，即通过提高目标加热温度对出水温度进行补偿控温，如此即可加大火力提高出水温度，从而弥补管道热损失，进而加快热水升温，同时还缩短热水的等待时间以及减小水资源浪费。
进一步地，本实施例中燃气热水器淋浴模式时控制方法的步骤具体包括：
步骤S101，燃气热水器处于待机模式时，打开热水龙头。
步骤S102，采集当前通水量，判断当前通水量是否大于预设开机流量；
若是，则控制燃气热水器点火燃烧以进入淋浴模式；
若否，则控制燃气热水器返回待机模式。
在本实施例中，燃气热水器主体处于待机模式时，用户打开热水龙头，自来水流入燃气热水器主体内部水路，当水流感应装置测得当前通水量大于预设开机流量时，则控制器开启燃气控制阀以开机点火，从而使燃气热水器进入淋浴模式，本实施例中预设开机流量优选设定为2.5L/min。
步骤S103，按照预设温度值与目标补偿温差值之和值对出水温度进行调节。
在本实施例中，控制器按预设温度值T预设与目标补偿温差值△T补偿之和值控制出水温度T出，即T出＝T预设+△T补偿，通过调节燃气控制阀的开度来控制出水温度。目标补偿温差值△T补偿为固定值或可由控制器的参数设置模式进行设定，同时目标补偿温差值△T补偿由预设温度、进水温度自动匹配，从而适应一年四季不同的使用需求，进而实现智能化，更优地，目标补偿温差值△T补偿优选为0℃～10℃，通过递减式补偿控温提高开机出水温度，弥补管道热量损失，既加快热水升温速度，又缩短热水等待时间，从而确保水温均匀性，进而提升洗浴舒适性。
在本实施例中，目标补偿温差△T补偿由加热温升△T加热自动匹配，加热温升△T加热为预设温度T预设与进水温度T进的差值，即△T加热＝T预设-T进，具体地，且加热温升△T负值时取值为0℃，所匹配的目标补偿温差△T补偿与加热温升△T加热具有正比例线性关系，其中一种较优的确定方法如下：
在本实施例中，△T补偿＝△T加热×(△T补偿max-△T补偿min)/△T加热max+△T补偿min，其中△T补偿为目标补偿温差值，△T加热为最大加热温升，△T补偿max为最大目标补偿温差值，△T补偿min为最小目标补偿温差值。此外，最大加热温升△T加热max对应最大目标补偿温差△T补偿max，加热温升△T加热＝0℃时对应最小目标补偿温差△T补偿min，最大目标补偿温差△T补偿max、最小目标补偿温差值△T补偿min及最大加热温升△T加热max均为固定值或由控制器的参数设置方式进行设定。冬天气温较低时，管道水温低，用户预设温度T预设较高，淋浴模式加热温升△T加热变大，则目标补偿温差△T补偿跟随变大，加快热水升温速度；夏天气温较高时，管道水温高，用户预设温度T预设较低，淋浴模式加热温升△T加热变小，则目标补偿温差△T补偿跟随变小，可防止出水温度过烫，影响洗浴体验。
步骤S104，采集预设时间段内的出水量。
在本实施例中，预设时间段优选为程序控温的复位时间内。
步骤S105，判断出水量是否大于加热系数和单圈循环水量之乘值；
若是，则控制燃气热水器按照预设温度值对出水温度进行调节；
若否，则返回步骤S104，再次采集预设时间段内的出水量。
在本实施例中，当控制器累计出水量Q出水大于加热系数K与单圈循环水量Q单圈之乘值，即Q出水＞K×Q单圈，则控制器恢复按照操作显示器上的预设温度T预设进行恒温控制，的加热系数K等于热水管长度与循环回路长度之比，可为固定值或由控制器的参数模式设定，加热系数K优选取值为0～1.0，更优地，加热系数设定为0.5。通过设置加热系数K，使淋浴开机热水到达用水点后，马上停止补偿控温，从而避免流出后段高温热水，进而确保洗浴水温舒适性。
步骤S106，再次采集当前通水量，判断当前通水量是否小于预设关机流量；
若是，则关闭燃气热水器；
若否，则继续按照预设温度值与目标补偿温差值之和值对出水温度进行调节。
在本实施例中，当水流感应装置测得当前通水量小于关机流量时，则控制器关闭燃气控制阀，熄火关机切以换回待机模式。本实施例中预设关机流量优选设定为2.0L/min。
如图4所示，本实施例中燃气热水器在淋浴模式开机后，目标补偿温差值△T补偿随出水量Q出水增大而逐渐递减，既能弥补管道的热损失，加快热水升温速度，缩短热水等待时间，又能均匀出水温度，提升洗浴舒适性。此外，本实施例中实时补偿温差△T实时其中一种较优的确定方法如下：
出水量Q出水＝0时对应目标补偿温差△T补偿，出水量Q出水＝K×Q单圈，单圈时对应的目标补偿温差＝0℃，其中K为加热系数，Q单圈为单圈循环水量。此外，Q出水＜K×Q单圈时，△T实时＝△T补偿×(K×Q单圈-Q出水)/(K×Q单圈)，并且Q出水＞K×Q单圈时，△T实时＝0℃。
如图5所示，本实施例中燃气热水器开机升温曲线斜率大于常规无补偿控温的燃气热水器，开机升温阶段火力更大，用水点水温更快达到用户预设温度，热水等待时间减半，避免放掉过多冷水。
具体地，本实施例中燃气热水器预热模式时控制方法的步骤，即单圈循环水量的获取步骤具体包括：
步骤S201，燃气热水器处于待机模式时，控制燃气热水器进入预热模式。
步骤S202，开启循环泵，采集当前通水量，判断当前通水量是否大于预设开机流量；
若是，则控制燃气热水器点火预热；
若否，则进行预热故障报警。
在本实施例中，燃气热水器主体处于待机模式时，通过操作显示器的预热功能键启动预热模式，控制器开启循环泵，若水流感应装置测得通水量大于预设开机流量时，则开启燃气控制阀，开机点火预热循环管道内的存水，否则预热故障报警，本实施例中预设开机流量优选设定为2.5L/min。
步骤S203，采集开泵时的回水温度以得到初始回水温度值。
在本实施例中，启动预热模式后，控制器采集并记录回水温度探头测得的开泵时的回水温度值以得到初始回水温度值T开回。
步骤S204，点火预热后，采集当前的回水温度以得到实时回水温度值。
步骤S205，判断实时回水温度值是否大于初始回水温度值和回水温升值之和值；
若是，则采集当前所累计的循环水量，从而得到单圈循环水量；
若否，则判断燃气热水器是否达到程序预热关泵条件。
在本实施例中，燃气热水器处于预热模式时，当回水温度探头测得实时回水温度T回大于初始回水温度T开回与回水温升△T回升之和值时，即T回﹥T开回+△T回升，如此即表示预热水完成一圈循环，通过采集当前所累计的循环水量，从而得到单圈循环水量Q单圈，控制器记录单圈循环水量Q单圈，如此通过自动采集记录单圈循环水量，从而可自动适应不同用户家装管路，控制补偿控温时间，大幅缩短热水等待时间，减小冷水浪费，本实施例中回水温升△T回升优选设定为3℃～5℃，同时控制器所记录单圈循环水量Q单圈具有掉电记忆功能。此外，本实施例中程序预热关泵条件为实时回水温度值＞预设温度值-预热温差值、出水温度升温至预设超温保护值或者预热总时长达到预设预热时间的上限值中的任意一种或者多种。
步骤S206，判断燃气热水器是否达到程序预热关泵条件；
若是，则关闭循环泵；
若否，则再次将实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较。
在本实施例中，燃气热水器处于预热模式时，当达到程序预热关泵条件时，控制器关闭水泵和燃气控制阀，退出预热模式，且恢复至待机模式。
以上仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
所述燃气热水器处于待机模式时，打开热水龙头；
采集当前通水量，将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火燃烧以进入淋浴模式；
按照预设温度值与目标补偿温差值之和值对出水温度进行调节；
采集预设时间段内的出水量；
将所述出水量与加热系数和单圈循环水量之乘值进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节。
2.根据权利要求1一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火燃烧以进入淋浴模式的步骤包括：
判断当前所述通水量是否大于所述预设开机流量；
若是，则控制所述燃气热水器点火燃烧；
若否，则控制所述燃气热水器返回待机模式。
3.根据权利要求1一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述将所述出水量与加热系数和单圈循环水量之乘值进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节的步骤包括：
判断所述出水量是否大于所述加热系数和所述单圈循环水量之乘值；
若是，则控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节；
若否，则再次采集预设时间段内的出水量。
4.根据权利要求1一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果控制所述燃气热水器按照所述预设温度值对出水温度进行调节后的步骤包括：
再次采集当前通水量，将当前所述通水量与预设关机流量进行比较，根据比较结果关闭所述燃气热水器以退出所述淋浴模式。
5.根据权利要求4一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述将当前所述通水量与预设关机流量进行比较，根据比较结果关闭所述燃气热水器以退出所述淋浴模式的步骤包括：
判断当前所述通水量是否小于所述预设关机流量；
若是，则关闭所述燃气热水器；
若否，则继续按照预设温度值与目标补偿温差值之和值对出水温度进行调节。
6.根据权利要求1一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述单圈循环水量的获取步骤包括：
所述燃气热水器处于待机模式时，控制所述燃气热水器进入预热模式；
开启循环泵，采集当前通水量，将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火预热，同时采集开泵时的回水温度以得到初始回水温度值；
点火预热后，采集当前的回水温度以得到实时回水温度值；
将所述实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较，根据比较结果以采集当前所累计的循环水量，从而得到所述单圈循环水量；
判断所述燃气热水器是否达到程序预热关泵条件，根据判断结果关闭所述循环泵以进入待机模式。
7.根据权利要求6一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述将当前所述通水量与预设开机流量进行比较，根据比较结果控制所述燃气热水器点火预热的步骤包括：
判断当前所述通水量是否大于所述预设开机流量；
若是，则控制所述燃气热水器点火预热；
若否，则进行预热故障报警。
8.根据权利要求6一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述将所述实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较，根据比较结果以采集当前所累计的循环水量的步骤包括：
判断所述实时回水温度值是否大于所述初始回水温度值和所述回水温升值之和值；
若是，则采集当前所累计的循环水量；
若否，则判断所述燃气热水器是否达到程序预热关泵条件。
9.根据权利要求6一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述判断所述燃气热水器是否达到程序预热关泵条件，根据判断结果关闭所述循环泵以进入待机模式的步骤包括：
判断所述燃气热水器是否达到所述程序预热关泵条件；
若是，则关闭所述循环泵；
若否，则再次将所述实时回水温度值与初始回水温度值和回水温升值之和值进行比较。
10.根据权利要求6一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述程序预热关泵条件为实时回水温度值＞预设温度值-预热温差值、出水温度升温至预设超温保护值或者预热总时长达到预设预热时间的上限值。
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