CN113847742B - 一种热水器低噪音运行的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热水器低噪音运行的控制方法，包括如下步骤：步骤1，检测水泵从停止状态到工作状态，在预定时间之后，则启动加热装置；步骤2，检测出水温度，比较出水温度处于用户预定温度区间内还是外；步骤3，在所述出水温度处于用户预定温度区间内时，则保持该水泵处于使得噪音最低的最佳功率；步骤4，在所述出水温度处于用户预定温度区间外时，控制水泵功率与加热装置数量，使得在保证温度回到所述用户预定温度区间内的同时最好地降低噪音。

Description

一种热水器低噪音运行的控制方法
技术领域
本发明涉及热水器领域，尤其是一种热水器低噪音运行的控制方法。
背景技术
零冷水燃气热水器在零冷水运行情况下，通常采用恒温方式即按用户设定温度进行加热，并且循环水泵全功率运行，以最快的速度循环水路充满热水。该过程中燃烧和水泵均产生较大的噪音，给用户带来困扰。现有的热水器降噪多采用在热水器内部添加消音装置的方式实现，成本较高。
发明内容
本发明提出了一种水泵匹配加热装置进行综合控制以最大限度地降低水泵及燃烧噪音的方法。
一种热水器低噪音运行的控制方法，包括如下步骤：步骤1，检测水泵从停止状态到工作状态，在预定时间之后，则启动加热装置；
步骤2，检测出水温度，比较出水温度处于用户预定温度区间内还是外；
步骤3，在所述出水温度处于用户预定温度区间内时，则保持该水泵处于使得噪音最低的最佳功率；
步骤4，在所述出水温度处于用户预定温度区间外时，控制水泵功率与加热装置数量，使得在保证温度回到所述用户预定温度区间内的同时最好地降低噪音。
优选地，还包括步骤5，当所述出水温度达到使用户感觉过热的温度时，则停止加热。
更优选地，所述加热装置数量是指2排火、4排火或者6排火。
最优选地，所述步骤1中的加热装置为6排火。
尤其优选地，在步骤4中的控制水泵功率与加热装置数量使得在保证温度回到所述用户预定温度区间内的同时最好地降低噪音是通过下述对应关系实现的：2排火可匹配水泵功率≤60％，两者同时运转；4排火可匹配水泵功率:≤70％，两者同时运转；6排火可匹配水泵功率:≤80％，两者同时运转。
优选地，所述步骤4还包括步骤4.1，当所述出水温度高于所述用户预定温度区间的上限时，则减少加热装置的数量，并降低水泵的功率。
更优选地，所述步骤4还包括步骤4.2，当所述出水温度低于所述用户预定温度区间的下限时，则按预定幅度降低水泵的功率直至高于所述下限。
优选地，所述步骤1还包括步骤1.1，根据用户预定温度区间，按照下述经验公式计算需要的加热负荷，并根据所述负荷选择加热装置数量：
P(kw)＝L*(T设定-T进水)/14，其中L为水流量，P为负荷，T为温度。
最优选地，在步骤1.1中根据计算的加热负荷，选择数量最多的加热装置。
优选地，所述方法用于零冷水燃气热水器。
本发明方法的公布和推广在节能降耗、降本增效方面具有重要意义。
附图说明
图1为一种热水器低噪音运行的控制方法步骤示意图。
图2为本发明最优实施例的具体流程示意图。
图3为关于燃烧所需负荷和燃烧噪音的实验曲线图。
图4为水泵在不同功率运行中，水循环流量与产生噪音的实验曲线图。
其中，图3中X轴代表热水器加热装置工作过程中，燃烧所需的负荷值，y轴代表燃烧产生的噪音值。图中三条曲线示出了当加热装置数量为2排火、4排火、6排火时，比例阀从最小开度逐渐增加到最大开度情况下，燃烧噪音随着所需负荷增加而逐渐增大：当2排火工作时，需求负荷为3kw～7kw，燃烧噪音值为40dB～46dB；当4排火工作时，需求负荷为6kw～13kw，燃烧噪音值为42dB～50dB；当6排火工作时，需求负荷为10kw～23kw，燃烧噪音值为45dB～55dB。
图4示出了在理想实验条件下，当水泵保持不同的功率稳定运行时,实验采集到的管道中的水循环流量与产生的噪音值。总的来说，水泵功率越大，产生噪音越大：当水泵功率为0％时，循环流量和噪音值均为0；当水泵功率稳定为20％时，循环流量达到1.2L/min，产生的噪音值趋近于20dB；当水泵功率稳定为40％时，循环流量达到2.4L/min，产生的噪音值趋近于30dB；当水泵功率稳定为60％时，循环流量达到3.6L/min，噪音值趋近于40dB；当水泵功率稳定为80％时，循环流量达到6.4L/min，噪音值趋近于45dB；当水泵功率为100％时，循环流量达到8.0L/min，噪音值趋近于50dB。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加的清楚明白，以下结合实施例，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。
本申请实施例提供了一种零冷水燃气热水器低噪音运行的控制方法：如图2所示，热水器按照以下步骤运行：
步骤S1，用户启动预热，水泵以最大功率运转；
步骤S2，根据设定的目标温度计算所需负荷P；
步骤S3，点火，优选加热装置；
通过上述步骤S1，零冷水功能下，当用户启动热水器的预热功能或开启预约功能后，热水器内部的水泵启动，热水管路的迅速水流动起来，经热水器出水管流出，流出的水流通过回水管路又流回热水器，形成循环管路。此时调节水泵以最大功率100％运转，使得循环水以最大速度充满循环管路，8秒内水流量L可以达到2.5L/min。
根据步骤S2,按照用户设定的目标温度T设定进行负荷P的计算。公式为：P(kw)＝L*(T设定-T进水)/14。
如用户设定温度为50℃，当前进水温度为20℃，水流量为6L/min，则需求负荷为12.85kw。
根据上述步骤S3,打开燃气阀进行点火，由整机负荷曲线得到比例阀电流值及所选择的档位开度，并根据图3所示的负荷与噪声的实验曲线，优选加热装置，使得热水器在满足需求负荷的条件下保持较小的噪音。本申请实施例中，当需求负荷在区间[3，6)时，选择加热装置的数量为2排火；
当需求负荷在区间[6,7]时，可选2排火或4排火，由于此时4排火处于比例阀较小开度，燃烧噪音较低，故优选4排火；
当需求负荷在区间(7,10)时，选择4排火；
当需求负荷在[10，13]时，可选4排火或6排火，由于此时6排火处于比例阀较小开度，燃烧噪音较低，故优选6排火；
当需求负荷在区间(13,23]时，选择6排火进行加热。
本申请实施例还包括步骤S4，加热装置匹配水泵功率低噪音运行控温。
在本申请实施例中，所述步骤S4包括：当6排火工作时，将水泵功率调为80％，并根据温度判定控制热水器的运行。
所述温度判定方法为，首先计算出水温度与设定温度的差值Tx＝T出水-T设定，并根据Tx的值调整水泵功率或者切换加热装置：
当Tx＞4℃时，水温过高，为防止烫伤用户，热水器由6排火切换为4排火；
当Tx＜-4℃时，水温过低，为提高水温，水泵功率每次降低5％功率，降低后导致水流量和水问发生改变，水泵功率降低5s后需再重新进行出水温度判断，当水流量到3L/min不再降低水泵功率；
当Tx在区间[-4，4]时，水温适中，保持当前的水泵功率运行。在本申请实施例中，所述步骤S4还包括：当4排火工作时，将水泵功率调为70％，同样对温度Tx判定，并根据Tx的值调整水泵功率或者切换加热装置：
当Tx＞4℃时，水温过高，为防止烫伤用户，热水器由4排火切换为2排火；
当Tx＜-4℃时，水温过低，为提高水温，水泵功率每次降低5％功率，降低后水流量会变小，水温会升高，降低5s后再重新进行出水温度判断，当水流量到3L/min不再降低水泵功率。
当Tx在区间[-4，4]时，水温适中，保持当前的水泵功率运行。
在本申请实施例中，所述步骤S4还包括：当2排火工作时，将水泵功率调为60％，同样对温度Tx判定，判断是否需要停止预热：
当Tx＞4℃时，水温超过依据T设定测算的理想温度区。此时加热装置已处于最小火力状态，同时由于每个人的水温敏感度不同，用户可接受的Tx最大极限值为4℃～8℃不等。在本申请实施例中,当Tx＞8℃时,温度过高，为防止烫伤用户，应立即停止加热；当Tx＜-4℃时，水温过低，为提高水温，水泵功率每次降低5％功率，降低后水流量会变小，水温会升高，降低5s后再重新进行出水温度判断，当水流量到3L/min不再降低水泵功率。
当Tx在区间[-4，4]时，水温适中，保持当前的水泵功率运行。
需要特别说明的是，通过上述步骤S4加热装置匹配水泵功率低噪音运行控温的方法，结合图3与图4中采集到的理想实验数据，可以得出以下结果：当2排火匹配水泵功率≤60％同时运转时，可保证噪音≤40dB；4排火匹配水泵功率≤70％同时运转时，可保证噪音≤42dB；6排火匹配水泵功率≤80％同时运转时，可保证噪音≤45dB。因此，实现了低噪音运行的最佳效果。
本申请实施例还包括，步骤S5,停止预热。
所述步骤S5根据温度判定Ty的值来判定是否需要停止预热。Ty为进水温度与设定温度的差值T进水-T设定，，当Ty>-4℃时，表明整个循环管路已经充满了接近设定温度的热水，即停止预热。
本申请实施例还包括步骤S6,当热水器停止预热后，再次进入预热。
所述步骤S6中，热水器停止预热后，监控进水温度T进水和出水温度T出水，当两者降温幅度超过5℃时，重新启动预热功能，返回到步骤S1。本申请实施例还提供一种热水器，包括热水器本体、温度传感器及控制器。热水器本体中包含加热装置1、加热装置2、加热装置3。所述控制器设置在热水器本体上。所述温度传感器分别设置在进水口和出水口上，分别检测进水温度和出水温度。所述控制器与温度传感器、加热装置1、加热装置2、加热装置3连接。由控制器控制整个热水器。所述热水器的控制方法参考上述实施例中热水器低噪音运行的控制方法，此处不再赘述。
上述各实施例仅是本发明的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种热水器低噪音运行的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，检测水泵从停止状态到工作状态，在预定时间之后，则启动加热装置；所述步骤1还包括步骤1.1，根据用户预定温度区间，按照下述经验公式计算需要的加热负荷，并根据所述负荷选择加热装置数量：
P（kw）=L*（T设定-T进水）/14，其中L为水流量，P为负荷，T为温度，步骤2，检测出水温度，比较出水温度处于用户预定温度区间内还是外；
步骤3，在所述出水温度处于用户预定温度区间内时，则保持该水泵处于使得噪音最低的最佳功率；
步骤4，在所述出水温度处于用户预定温度区间外时，控制水泵功率与加热装置数量使得在保证温度回到所述用户预定温度区间内的同时最好地降低噪音，所述加热装置数量是指2排火、4排火或者6排火，在步骤4中的控制水泵功率与加热装置数量使得在保证温度回到所述用户预定温度区间内的同时最好地降低噪音是通过下述对应关系实现的：2排火可匹配水泵功率≤60%，两者同时运转；4排火可匹配水泵功率≤70%，两者同时运转；6排火可匹配水泵功率≤80%，两者同时运转，所述步骤4还包括步骤4.1，当所述出水温度高于所述用户预定温度区间的上限时，则减少加热装置的数量，并降低水泵的功率，所述步骤4还包括步骤4.2，当所述出水温度低于所述用户预定温度区间的下限时，则按预定幅度降低水泵的功率直至高于所述下限，在步骤1.1中根据计算的加热负荷，选择数量最多的加热装置。
2.根据权利要求1所述热水器低噪音运行的控制方法，其特征在于，还包括步骤5，当所述出水温度达到使用户感觉过热的温度时，则停止加热。
3.根据权利要求2所述热水器低噪音运行的控制方法，其特征在于，所述步骤1中的加热装置为6排火。
4.根据权利要求3所述热水器低噪音运行的控制方法，其特征在于，所述方法用于零冷水燃气热水器。
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