CN114165927A - 一种热水器的控制方法 - Google Patents

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CN114165927A CN202111299984.4A CN202111299984A CN114165927A CN 114165927 A CN114165927 A CN 114165927A CN 202111299984 A CN202111299984 A CN 202111299984A CN 114165927 A CN114165927 A CN 114165927A
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潘叶江
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    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
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Abstract

本发明提出了一种热水器的控制方法，包括如下步骤：步骤S1，设定预设出水温度，根据预设出水温度获取预设最高出水温度及预设最低出水温度；步骤S2，控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动。通过控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动，在保证水温不会在过大范围内变动造成用户洗浴舒适感变差的同时，达到温度实现在某一范围内进行波动，温度波动可刺激血液加速循环，达到舒适。

Description

一种热水器的控制方法
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，具体涉及一种热水器的控制方法。
背景技术
现有燃气热水器均为恒温型燃气热水器，用户开水后，整机通过运算，快速锁定到用户目标温度，但无法将温度实现在某一范围内进行波动，温度波动可刺激血液加速循环，无法满足用户对洗浴舒适感的要求。
发明内容
本发明在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明的目的在于提出一种热水器的控制方法，提高舒适性。
上述目的是通过如下技术方案来实现的：
一种热水器的控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，设定预设出水温度，根据预设出水温度获取预设最高出水温度及预设最低出水温度；
步骤S2，控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动。
作为本发明的进一步改进，步骤S101，根据预设最高出水温度及预设偏差系数获取最高点理论热负荷，将热负荷在预设时间内逐步提升至最高点理论热负荷；
步骤S102，根据实时出水温度与预设最高出水温度之间的偏差调节热负荷，以将实时出水温度达到预设最高出水温度，获取最高点实际热负荷，根据最高点实际热负荷及最高点理论热负荷获取最高点偏差系数，在预设时间内通过最高点实际热负荷对水进行加热；
步骤S103，根据预设最低出水温度及预设偏差系数获取最低点理论热负荷，将最高点实际热负荷在预设时间内逐步降低至最低点理论热负荷；
步骤S104，根据实时出水温度与预设最低出水温度之间的偏差调节热负荷，以将实时出水温度达到预设最低出水温度，获取最低点实际热负荷，根据最低点实际热负荷及最低点理论热负荷获取最低点偏差系数，在预设时间内通过最低点实际热负荷对水进行加热。
作为本发明的进一步改进，在步骤S104之后还包括如下步骤：
步骤S105，根据实时进水温度、预设最高出水温度、实时水流量及最高点偏差系数获取实时最高点实际热负荷，在预设时间内将最低点实际热负荷提升至最高点实际热负荷；
步骤S106，在预设时间内根据最高点实际热负荷对水进行加热；
步骤S107，根据实时进水温度、预设最低出水温度、实时水流量及最低点偏差系数获取实时最低点实际热负荷，在预设时间内将最低点实际热负荷降低至最低点实际热负荷；
步骤S108，在预设时间内根据最低点实际热负荷对水进行加热。
作为本发明的进一步改进，在步骤S105之前还包括如下步骤：
步骤S1051，检测实时进水流量与初始进水流量之间的偏差是否大于预设水量；若是，则返回步骤S101；若否，则进入步骤S105。
作为本发明的进一步改进，在步骤S108之后还包括如下步骤：
步骤S109，检测是否用水完成；
若是，则结束用水；若否，则返回步骤S1051。
作为本发明的进一步改进，在步骤S101之前还包括如下步骤：
步骤S12，根据预设最低出水温度、进水温度及初始进水流量获取第一初始热负荷；
步骤S13，根据实时出水温度与预设最低出水温度之间的偏差调节第一初始热负荷，获取此时的稳定热负荷；
步骤S14，根据第一初始热负荷与稳定热负荷之间的关系获取预设偏差系数。
作为本发明的进一步改进，在步骤S12之后、步骤S13之前还包括如下步骤：
步骤S15，检测第一初始热负荷是否大于整机最大热负荷；
若是，则进入步骤S16；若否，则进入步骤S17；
步骤S16，根据第一初始热负荷对水进行加热；
步骤S17，增大初始进水流量至第一初始热负荷大于整机最大热负荷，并记录此时的水流量为调整水流量，根据预设最低出水温度、进水温度及调整水流量获取调整后的第一初始热负荷，根据调整后的第一初始热负荷对水进行加热。
作为本发明的进一步改进，在步骤S108之后还包括如下步骤：
步骤S110，检测最高点实际热负荷及最低点实际热负荷之间的差值是否大于预设负荷最大偏差；
若是，则进入步骤S111；若否，则进入步骤S112；
步骤S111，降低水流量；
步骤S112，不改变水流量。
作为本发明的进一步改进，步骤S111中，降低水流量的步骤具体为：
逐步降低水泵功率，且在每次降低水泵功率后返回步骤S110。
作为本发明的进一步改进，根据实时进水温度、预设最高出水温度、实时水流量及最高点偏差系数获取实时最高点实际热负荷的方法为：
通过公式PMAX1＝L×(T高温出水-T进水)/14×KMAX获取最高点实际热负荷，其中L为实时水流量，T高温出水为预设最高出水温度，T进水为实时进水温度，KMAX为最高点偏差系数。、作为本发明的进一步改进，根据实时进水温度、预设最低出水温度、实时水流量及最低点偏差系数获取实时最低点实际热负荷，在预设时间内将最低点实际热负荷降低至最低点实际热负荷的方法为：
通过公式Pmin1＝L×(T低温出水-T进水)/14×Kmin获取最高点实际热负荷，其中L为实时水流量，T低温出水为预设最低出水温度，T进水为实时进水温度，Kmin为最高点偏差系数。
与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：
1.本发明提出一种热水器的控制方法，通过控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动，在保证水温不会在过大范围内变动造成用户洗浴舒适感变差的同时，达到温度实现在某一范围内进行波动，温度波动可刺激血液加速循环，达到舒适。
附图说明
图1为实施例中一种热水器的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
参见图1，一种热水器的控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，设定预设出水温度，根据预设出水温度获取预设最高出水温度及预设最低出水温度；
步骤S2，控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动。
本发明提出一种热水器的控制方法，通过控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动，在保证水温不会在过大范围内变动造成用户洗浴舒适感变差的同时，达到温度实现在某一范围内进行波动，温度波动可刺激血液加速循环，达到舒适。
在步骤S1中，所述预设最高出水温度与预设出水温度之间的偏差为a摄氏度，所述预设最低出水温度与预设出水温度之间的偏差为b摄氏度，其中a可以等于、大于或小于b，且a为1-3摄氏度，b为1-3摄氏度。在本实施例中，a＝b，且a为2摄氏度，b为2摄氏度。
其中，所述周期波动为在预设时间内，将水温从预设最低出水温度逐步升高至预设最高出水温度；在预设时间内控制水温稳定在预设最高出水温度；在预设时间内将预设最高出水温度逐步降低至预设最低出水温度；在预设时间内控制水温稳定在预设最低出水温度；以此循环。所述预设时间为周期之间的四分之一时间。
步骤S2中控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动的步骤具体为：
步骤S101，根据预设最高出水温度及预设偏差系数获取最高点理论热负荷，将热负荷在预设时间内逐步提升至最高点理论热负荷；
步骤S102，根据实时出水温度与预设最高出水温度之间的偏差调节热负荷，以将实时出水温度达到预设最高出水温度，获取最高点实际热负荷，根据最高点实际热负荷及最高点理论热负荷获取最高点偏差系数，在预设时间内通过最高点实际热负荷对水进行加热；
步骤S103，根据预设最低出水温度及预设偏差系数获取最低点理论热负荷，将最高点实际热负荷在预设时间内逐步降低至最低点理论热负荷；
步骤S104，根据实时出水温度与预设最低出水温度之间的偏差调节热负荷，以将实时出水温度达到预设最低出水温度，获取最低点实际热负荷，根据最低点实际热负荷及最低点理论热负荷获取最低点偏差系数，在预设时间内通过最低点实际热负荷对水进行加热。
在步骤S101中，根据预设最高出水温度及预设偏差系数获取最高点理论热负荷的方法为：
通过公式PMAX0＝L1×(T高温出水1-T进水1)/14×K预设获取预设最高点实际热负荷，其中PMAX0为预设最高点理论热负荷，L1为实时水流量，T高温出水1为预设最高出水温度，T进水1为实时进水温度，K预设为预设偏差系数。
在步骤S101中，通过最高点理论热负荷将水温升高，以使得水温向预设最高出水温度靠近。
在步骤S102中，通过最高点理论热负荷将水温升高，升高后的水温度可能等于、略大于或略小于预设最高出水温度，此时需要通过微调整热负荷使得实时出水温度达到预设最高出水温度。本实施例中，通过调整热负荷使得实时出水温度达到预设最高出水温度的方法为：
步骤S1021，检测实时出水温度是否大于或小于预设最高出水温度；
若是，则步骤S1022；若否，则最高点理论热负荷为最高点实际热负荷。
步骤S1022，当实时出水温度大于预设最高出水温度则进入步骤S1023，当实时出水温度小于预设最高出水温度则进入步骤S1024；
步骤S1023，逐步降低热负荷以将实时出水温度达到预设最高出水温度，当实时出水温度达到预设最高出水温度时，此时的热负荷为最高点实际热负荷；
步骤S1024，逐步升高热负荷以将实时出水温度达到预设最高出水温度，当实时出水温度达到预设最高出水温度时，此时的热负荷为最高点实际热负荷。
在步骤S102中，根据最高点实际热负荷及最高点理论热负荷获取最高点偏差系数的方法为：
通过公式
Figure BDA0003337935930000071
其中KMAX为最高点偏差系数，PMAX1为最高点实际热负荷，PMAX0为最高点理论热负荷。
步骤S103中，根据预设最低出水温度及预设偏差系数获取最低点理论热负荷的方法为：
通过公式PMIN0＝L1×(T低温出水1-T进水1)/14×K预设获取最低点实际热负荷，其中PMIN0为最低点理论热负荷，L1为实时水流量，T低温出水1为预设最低出水温度，T进水1为实时进水温度，K预设为预设偏差系数。
在步骤S103中，通过最低点理论热负荷将水温降低，以使得水温向预设最低出水温度靠近。
步骤S104中，通过最低点理论热负荷将水温降低，降低后的水温度可能等于、略大于或略小于预设最低出水温度，此时需要通过微调整热负荷使得实时出水温度达到预设最低出水温度。本实施例中，通过调整热负荷使得实时出水温度达到预设最低出水温度的方法为：
步骤S1041，检测实时出水温度是否大于或小于预设最低出水温度；
若是，则步骤S1042；若否，则最高点理论热负荷为最低点实际热负荷。
步骤S1042，当实时出水温度大于预设最低出水温度则进入步骤S1043；当实时出水温度小于预设最低出水温度则进入步骤S1044；
步骤S1043，逐步降低热负荷以将实时出水温度达到预设最低出水温度，当实时出水温度达到预设最低出水温度时，此时的热负荷为最低点实际热负荷；
步骤S1044，逐步升高热负荷以将实时出水温度达到预设最低出水温度，当实时出水温度达到预设最低出水温度时，此时的热负荷为最低点实际热负荷。
步骤S104，根据最低点实际热负荷及最低点理论热负荷获取最低点偏差系数的方法为：
通过公式
Figure BDA0003337935930000081
其中KMIN为最低点偏差系数，PMIN1为最低点实际热负荷，PMIN0为最低点理论热负荷。
在步骤S104之后还包括如下步骤：
步骤S105，根据当时进水温度、当时预设最高出水温度、当时水流量及最高点偏差系数获取当时最高点实际热负荷，在预设时间内将最低点实际热负荷提升至当时最高点实际热负荷；
步骤S106，在预设时间内根据当时最高点实际热负荷对水进行加热；
步骤S107，根据当时进水温度、当时预设最低出水温度、当时水流量及最低点偏差系数获取当时最低点实际热负荷，在预设时间内将当时最高点实际热负荷降低至当时最低点实际热负荷；
步骤S108，在预设时间内根据当时最低点实际热负荷对水进行加热。
步骤S105中，在用户洗浴过程中，进水温度、水流量可能由于环境等因素变化而有所变化。预设最高温出水温度也可能由于用于对预设出水温度的调整而产生变化。
步骤S105中，在根据当时进水温度、当时预设最高出水温度、当时水流量及最高点偏差系数获取当时最高点实际热负荷的方法为：
通过公式PMAX2＝L2×(T高温出水2-T进水2)/14×KMAX获取当时最高点实际热负荷，其中PMAX1为当时最高点实际热负荷，L2为当时水流量，T高温出水2为当时预设最高出水温度，T进水2为当时进水温度，KMAX为最高点偏差系数。
步骤S107中，根据当时进水温度、当时预设最低出水温度、当时水流量及最低点偏差系数获取当时最低点实际热负荷的方法为：
通过公式PMIN2＝L2×(T低温出水2-T进水2)/14×KMIN获取最低点实际热负荷，其中PMIN2为当时最低点实际热负荷，L2为当时水流量，T低温出水2为当时预设最低出水温度，T进水2为当时进水温度，KMIN为最低点偏差系数。
这里的当时水流量L2可以大于、小于或等于实时水流量L1，但当时水流量L2和实时水流量L1之间的差值小于预设水流量；当时进水温度T进水2可以大于、小于或等于实时进水温度T进水1；当时预设最高出水温度T高温出水2可以大于、小于或等于预设最高出水温度T高温出水1；当时预设最低出水温度T低温出水2可以大于、小于或等于预设最低出水温度T低温出水1。
在步骤S105之前还包括如下步骤：
步骤S1051，检测当实水流量的改变量是否大于预设水量；
若是，则返回步骤S101；若否，则进入步骤S105。
在步骤S1051中，所述预设水流量为1.8-3L/min。本实施例中，所述预设水流量为2L/min。即当时进水流量与实时进水流量之间的偏差大于2L/min时，返回步骤S101，以对最高点偏差系数KMAX及最低点偏差系数KMIN进行修正。
在步骤S108之后还包括如下步骤：
步骤S109，检测是否用水完成；
若是，则结束用水；若否，则返回步骤S1051。
若用户结束用水，则关机结束进程；若用户没有结束用水，则返回步骤S1051，循环进行步骤S105、步骤S106、步骤S107、步骤S108。
在步骤S101之前还包括如下步骤：
步骤S12，根据预设最低出水温度、初始进水温度及初始进水流量获取第一初始热负荷；
步骤S13，根据实时出水温度与预设最低出水温度之间的偏差调节第一初始热负荷，获取此时的稳定热负荷；
步骤S14，根据第一初始热负荷与稳定热负荷之间的关系获取预设偏差系数。
步骤S12中，根据预设最低出水温度、进水温度及初始进水流量获取第一初始热负荷的方法为：
通过公式P0＝L0×(T低温出水0-T进水0)/14获取第一初始热负荷，其中P0为第一初始热负荷，L0为初始进水流量，T低温出水0为预设最低出水温度，T进水0为初始进水温度。
其中实时水流量L1可以大于、小于或等于初始进水流量L0，实时进水温度T进水1可以大于、小于或等于初始进水温度T进水0。本实施例中，预设最低出水温度T低温出水0等于预设最低出水温度T低温出水1。
步骤S13中，通过第一初始热负荷将水温降低，降低后的水温度可能等于、略大于或略小于预设最低出水温度，此时需要通过微调整热负荷使得实时出水温度达到预设最低出水温度。当出水温度达到预设最低出水温度时，此时的热负荷为稳定热负荷。
步骤S14，根据第一初始热负荷与稳定热负荷之间的关系获取预设偏差系数的方法为：
通过公式
Figure BDA0003337935930000101
其中K预设为预设偏差系数，P0为第一初始热负荷，P稳定为稳定热负荷。
在步骤S12之后、步骤S13之前还包括如下步骤：
步骤S15，检测第一初始热负荷是否大于整机最大热负荷；
若是，则进入步骤S16；若否，则进入步骤S17；
步骤S16，根据第一初始热负荷对水进行加热；
步骤S17，增大初始进水流量至第一初始热负荷大于整机最大热负荷，并记录此时的水流量为调整水流量，根据预设最低出水温度、进水温度及调整水流量获取调整后的第一初始热负荷，根据调整后的第一初始热负荷对水进行加热。
根据预设最低出水温度、进水温度及调整水流量获取调整后的第一初始热负荷的方法为：
通过公式P调整＝L调整×(T低温出水0-T进水0)/14获取第一初始热负荷，其中P调整为调整后的第一初始热负荷，L调整为调整水流量，T低温出水0为预设最低出水温度，T进水0为初始进水温度。
本实施例中，将水量档位分为一档位、二档位及三档位，其中，一档位采用两个火排，且其可达到的负荷范围为3-7kw；二档位采用4个火排，且其可达到的负荷范围为6-13kw；三档位采用6个火排，且其可达到的负荷范围为10-23kw。
将水流量调大，增大热负荷，以通过三档位供给负荷，且三档位负荷范围较大，可有效避免频繁的档位切换。
在步骤S108之后还包括如下步骤：
步骤S110，检测最高点实际热负荷及最低点实际热负荷之间的差值是否大于预设负荷最大偏差；
若是，则进入步骤S111；若否，则进入步骤S112；
步骤S111，降低水流量；
步骤S112，不改变水流量。
在本实施例中，控制最高点实际热负荷及最低点实际热负荷之间的差值可有效避免频繁的档位切换。
举例说明，当最低点实际热负荷为12kw，最高点实际热负荷为20kw，最高点实际热负荷及最低点实际热负荷都在三档位可达到的负荷范围内，则在温度上下波动的过程中，都档位都在三档位处。
当最低点实际热负荷为9kw，最高点实际热负荷为15kw，最高点实际热负荷在三档位的负荷范围内，最低点实际热负荷在二档位的负荷范围内，则在温度上下波动的过程中，档位需要在二档位和三档位之间频繁切换。
当最高点实际热负荷及最低点实际热负荷之间的差值是否大于预设负荷最大偏差时，即档位需要频繁切换时，可通过降低水量，降低热负荷，以将高点实际热负荷和最低点实际热负荷均维持在一种档位的负荷范围内。
步骤S111中，降低水流量的步骤具体为：
逐步降低水泵功率，且在每次降低水泵功率后返回步骤S110。
在本实施例中，逐步降低水泵功率的步骤具体为：每次降低水泵功率的百分之20-40，以通过降低水泵功率降低水流量。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，设定预设出水温度，根据预设出水温度获取预设最高出水温度及预设最低出水温度；
步骤S2，控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动。
2.根据权利要求1所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，步骤S2中控制出水温度在预设最高出水温度及预设最低出水温度之间周期波动的步骤具体为：
步骤S101，根据预设最高出水温度及预设偏差系数获取最高点理论热负荷，将热负荷在预设时间内逐步提升至最高点理论热负荷；
步骤S102，根据实时出水温度与预设最高出水温度之间的偏差调节热负荷，以将实时出水温度达到预设最高出水温度，获取最高点实际热负荷，根据最高点实际热负荷及最高点理论热负荷获取最高点偏差系数，在预设时间内通过最高点实际热负荷对水进行加热；
步骤S103，根据预设最低出水温度及预设偏差系数获取最低点理论热负荷，将最高点实际热负荷在预设时间内逐步降低至最低点理论热负荷；
步骤S104，根据实时出水温度与预设最低出水温度之间的偏差调节热负荷，以将实时出水温度达到预设最低出水温度，获取最低点实际热负荷，根据最低点实际热负荷及最低点理论热负荷获取最低点偏差系数，在预设时间内通过最低点实际热负荷对水进行加热。
3.根据权利要求2所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，在步骤S104之后还包括如下步骤：
步骤S105，根据当时进水温度、当时预设最高出水温度、当时水流量及最高点偏差系数获取当时最高点实际热负荷，在预设时间内将最低点实际热负荷提升至当时最高点实际热负荷；
步骤S106，在预设时间内根据当时最高点实际热负荷对水进行加热；
步骤S107，根据当时进水温度、当时预设最低出水温度、当时水流量及最低点偏差系数获取当时最低点实际热负荷，在预设时间内将当时最高点实际热负荷降低至当时最低点实际热负荷；
步骤S108，在预设时间内根据当时最低点实际热负荷对水进行加热。
4.根据权利要求3所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，在步骤S105之前还包括如下步骤：
步骤S1051，检测当时水流量的改变量是否大于预设水量；
若是，则返回步骤S101；若否，则进入步骤S105。
5.根据权利要求4所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，在步骤S108之后还包括如下步骤：
步骤S109，检测是否用水完成；
若是，则结束用水；若否，则返回步骤S1051。
6.根据权利要求2所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，在步骤S101之前还包括如下步骤：
步骤S12，根据预设最低出水温度、初始进水温度及初始进水流量获取第一初始热负荷；
步骤S13，根据实时出水温度与预设最低出水温度之间的偏差调节第一初始热负荷，获取此时的稳定热负荷；
步骤S14，根据第一初始热负荷与稳定热负荷之间的关系获取预设偏差系数。
7.根据权利要求6所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，在步骤S12之后、步骤S13之前还包括如下步骤：
步骤S15，检测第一初始热负荷是否大于整机最大热负荷；
若是，则进入步骤S16；若否，则进入步骤S17；
步骤S16，根据第一初始热负荷对水进行加热；
步骤S17，增大初始进水流量至第一初始热负荷大于整机最大热负荷，并记录此时的水流量为调整水流量，根据预设最低出水温度、初始进水温度及调整水流量获取调整后的第一初始热负荷，根据调整后的第一初始热负荷对水进行加热。
8.根据权利要求3所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，在步骤S108之后还包括如下步骤：
步骤S110，检测最高点实际热负荷及最低点实际热负荷之间的差值是否大于预设负荷最大偏差；
若是，则进入步骤S111；若否，则进入步骤S112；
步骤S111，降低水流量；
步骤S112，不改变水流量。
9.根据权利要求8所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，步骤S111中，降低水流量的步骤具体为：
逐步降低水泵功率，且在每次降低水泵功率后返回步骤S110。
10.根据权利要求1所述的一种热水器的控制方法，其特征在于，所述预设最高出水温度与预设出水温度之间的偏差为a摄氏度，所述预设最低出水温度与预设出水温度之间的偏差为b摄氏度，其中a可以等于、大于或小于b，且a为1-3摄氏度，b为1-3摄氏度。
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