CN115183470A - 一种燃气热水器极速预热的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器极速预热的控制方法，包括步骤:S1：启动预热功能；S2：开启水泵，在达到点火条件后开启燃气控制阀，点火预热；S4：热水器进入极速预热模式，按(预设温度T_s+补偿温度T_b)或者(预设温度T_s+实时补偿温度T_实时)进行控温；S5：判断是否达到回水管控温条件，如否则转入下一步，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热；S6：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S5，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热。本发明热水器在极速预热模式中，通过进行补偿控温以及对回水管控温，弥补管道热损失，大幅度缩短预热时间，节能节气，保证热水器即出热水，同时可避免预热后开冷水出热水。

Description

一种燃气热水器极速预热的控制方法

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极速预热的控制方法。

背景技术

零冷水燃气热水器能够实现热水即开即用，已成为热水器行业趋势。如图2所示，启动预热功能时，内置循环水泵运转驱动机外热水管、回水管的存水循环流动并实现预热。

常规零冷水燃气热水器在预热过程，如图3所示，当T_回＞T预设-ΔT预热，则关闭循环水泵退出预热。实际使用零冷水热水器预热功能时，按用户预设温度T_s控制预热温度，由于循环管道存水热量损失，回水升温慢，一般需要循环加热2.5圈才能完成预热，用户等待热水时间长，一般4min以上，消耗过多燃气和电能，不节能。

另外，对于只有外冷水管和外热水管的两管零冷水燃气热水器，其采用外冷水管代替回水管，热水器在预热后，外冷水管充满热水，打开冷水会流出大量热水，可能会损坏洗衣机、净水器等家电设备。

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极速预热的控制方法，在极速预热模式中，通过进行补偿控温以及对回水管控温，弥补管道热损失，大幅度缩短预热时间，节能节气，保证热水器即出热水，同时可避免预热后开冷水出热水。

根据上述提供的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其通过如下技术方案来实现：

一种燃气热水器极速预热的控制方法，所述热水器的预热模式包括普通预热模式和极速预热模式，所述热水器具有内水管、外热水管、回水管和外冷水管，所述控制方法包括如下步骤：

S1：启动预热功能；

S2：开启水泵，在达到点火条件后开启燃气控制阀，点火预热；

S4：热水器进入极速预热模式，按(预设温度T_s+补偿温度T_b)或者(预设温度T_s+实时补偿温度T_实时)进行控温，其中所述补偿温度T_b为固定值或者根据

计算得出，所述T_j为加热温度，T_jmax为最大加热温度，T_bmax为最大补偿温度，T_bmin为最小补偿温度：

S5：判断是否达到回水管控温条件，如否则转入下一步，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热；

S6：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S5，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热。

在一些实施方式中，所述补偿温度T_b为0～5℃，所述加热温度T_i为预设温度T_s与回水温度T_回的差值，且所述加热温度T_j≥0℃。

在一些实施方式中，所述实时补偿温度T_实时为至少根据补偿温度T_b、单圈循环水量L_d和累计预热水量L_i计算得出，或者所述实时补偿温度T_实时为至少根据补偿温度T_b、单圈循环时间t_d和预热时间t_i计算得出。

在一些实施方式中，所述实时补偿温度T_实时的计算公式如下：

或者

其中所述K为预热系数。

在一些实施方式中，所述预热系数K为0.4～0.6。

在一些实施方式中，所述判断是否达到回水管控温条件，其通过判断累计预热水量L_i是否大于(预热系数K×单圈循环水量L_d)，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件；或者，通过判断预热时间t_i是否大于(预热系数K×单圈循环时间t_d)，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件。

在一些实施方式中，所述热水器还具有温控单元，所述温控单元设置于所述回水管的入口处或者所述外热水管靠近所述回水管入口的位置处；所述判断是否达到回水管控温条件，其通过判断流经所述温控单元的水温是否达到温度阈值，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件。

在一些实施方式中，在所述热水器进入极速预热模式之前，所述控制方法还包括步骤S3：判断是否属于上电首次启动预热功能，如是则控制热水器按普通预热模式工作，如否则转入步骤S4。

在一些实施方式中，所述控制热水器按普通预热模式工作，具体包括：

S31：热水器进入普通预热模式，记录第一回水温度T₁，按预设温度T_s进行控温；

S32：判断回水温度T_回是否大于(第一回水温度T₁+回水温升ΔT)，如是则转入下一步，如否则转入步骤S34；

S33：记录当前单圈循环时间t_d’和/或当前单圈循环水量L_d’；

S34：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S32，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热。

在一些实施方式中，以最新或者首次记录的当前单圈循环时间t_d’储存为单圈循环时间t_d，并且以最新或者首次记录的当前单圈循环水量L_d’储存为单圈循环水量L_d；或者，以所记录的全部或部分当前单圈循环时间t_d’的均值储存为单圈循环时间t_d，并且以所记录的全部或部分当前单圈循环水量L_d’的均值储存为单圈循环水量L_d。

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1、本发明的热水器进入极速预热模式后，通过进行补偿控温，以加快存水升温速度，同时有效弥补管道热损失，大幅度缩短预热时间；

2、通过对回水管控温，保证热水器即出热水，提升洗浴舒适性，同时可避免回水管24充满热水，防止热水器预热后开冷水出热水，更加节能节气。

附图说明

图1是本发明实施例1中热水器极速预热的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例1中热水器的结构示意图；

图3是现有技术中热水器的控制方法的流程图；

图4是本发明实施例1中热水器的补偿温度T_b与加热温度T_j的关系图；

图5是本发明实施例1中热水器的实时补偿温度T_实时与V_i或t_i的关系图；

图6是本发明实施例1中热水器普通预热模式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。

实施例1

如图2所示，本实施例提供了一种燃气热水器，其中热水器包括热交换器1、循环管道、控制模块、水泵4、燃气控制阀5、水流传感器6和测温模块，其中循环管道包括内水管、外热水管23、回水管24和外冷水管25，外热水管23的最远出水端通过回水管24连通外冷水管25，内水管包括内冷水管21和内热水管22，内冷水管21的两端分别连通外冷水管25和热交换器1的入水口，内热水管22的两端分别连通热交换器1的出水口和外热水管23。控制模块包括控制器31和控制面板32，控制器31分别电性连接控制面板32、水泵4、燃气控制阀5和水流传感器6，在控制面板32上设有用于启动预热功能或设置开启预热功能时间的预热启动键321。测温模块包括分别电连接控制器31的回水温度探头71和出水温度探头72。在本实施例中，控制器31具有计时或水计量功能，能够记录累计预热水量L_i或者预热时间t_i。

如图1所示，本实施例还提供了一种燃气热水器极速预热的控制方法，热水器具有预热模式，该预热模式包括普通预热模式和极速预热模式，所述控制方法包括如下步骤：

S1：启动预热功能；

具体地，用户可以通过预热启动键321来启动或关闭热水器的预热功能，当用户通过预热启动键321启动预热功能时，控制器31接收到启动预热功能信号，控制热水器进入预热模式中的普通预热模式或极速预热模式。

S2：开启水泵4，在达到点火条件后开启燃气控制阀5，点火预热；

具体地，热水器的控制器31在接收到启动预热功能信号后，控制水泵4启动，以使循环管道中的存水循环。当水流传感器6检测到的进水流量大于或等于开机启动流量时，热水器达到点火条件，此时开启燃气控制阀5，进行点火燃烧，预热循环管道的存水。

S4：热水器进入极速预热模式，按(预设温度T_s+补偿温度T_b)或者(预设温度T_s+实时补偿温度T_实时)进行控温，其中所述补偿温度T_b为固定值或者根据

计算得出，所述T_j为加热温度，T_jmax为最大加热温度，T_bmax为最大补偿温度，T_bmin为最小补偿温度；

具体地，在确定控制热水器进入极速预热模式后，控制器31控制热水器按(T_s+T_b)或者(T_s+T_实时)进行控温，即控制器31按(T_s+T_b)或者(T_s+T_实时)控制出水温度T_出，调节燃气控制阀5的开度控制预热水温，这样，在极速预热过程中，通过进行补偿控温，加快存水升温速度，同时有效弥补管道热损失，大幅度缩短预热时间。本实施例中，补偿温度T_b可以为固定值，还可以根据加热温度T_j自动匹配得到。优选地，本实施例以补偿温度T_b根据加热温度T_j自动匹配得到为例，该补偿温度T_b与加热温度T_j具有线性关系，其较优的确定方法如下：

这样，使热水器的补偿温度T_b可以适应一年四季的不同需求，提高预热控温精准性，利于提升产品的适应性和使用性能。

S5：判断是否达到回水管24控温条件，如否则转入下一步，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热；

S6：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S5，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热。

具体地，本实施例的程序预热关泵条件允许多种实现方式，可为回水温度＞预设温度-预热温差(如图3所示)、出水温度升温至超温保护值或预热时间达到程序最长预热时间等，此处不作具体限定。热水器在退出预热后，返回到通电待机状态。

可见，本实施例的控制方法，热水器进入极速预热模式后，通过进行补偿控温，以加快存水升温速度，同时有效弥补管道热损失，大幅度缩短预热时间；另外，通过对回水管24控温，保证热水器即出热水，提升洗浴舒适性，同时可避免回水管24充满热水，防止热水器预热后开冷水出热水，更加节能节气。

优选地，在步骤S4中，所述补偿温度T_b为0～5℃，所述加热温度T_j为预设温度T_s与回水温度T_回的差值，且所述加热温度T_j≥0℃，当T_s与T_回的差值为负值时，加热温度T_j取0，以确保补偿温度T_b不小于0。

如图4所示，由于补偿温度T_b是根据公式

计算得到，当最大加热温度T_jmax对应最大补偿温度T_bmax；加热温度T_j＝0℃时，对应最小补偿温度T_bmin。本实施例的最大补偿温度T_bmax、最小补偿温度T_bmin和最大加热温度T_jmax均为固定值或由控制模块的参数设置方式进行设定。

冬天气温较低，循环管道的水温低，用户设定的预设温度T_s较高，预热模式中加热温度T_j变大，则补偿温度T_b跟随变大，提高循环管道存水温度，加快预热速度。夏天气温较高，循环管道水温高，用户设定的预设温度T_s较低，预热模式中加热温度T_j变小，则补偿温度T_b跟随变小，可防止预热水温过烫，影响洗浴体验。由此可见，热水器的补偿温度T_b可以适应一年四季的不同需求，提高预热控温精准性，利于提升产品的适应性和使用性能。

优选地，在步骤S4中，实时补偿温度T_实时的获取方式可以为如下两种的任一种。

第一种获取方式，实时补偿温度T_实时为至少根据补偿温度T_b、单圈循环水量L_d和累计预热水量L_i计算得出，其中，累计预热水量L_i是指预热过程流经热交换器1或者水泵4或者水流传感器6的水量之和，单圈循环水量L_d为循环预热一圈的累计水量。

第二种获取方式，实时补偿温度T_实时为至少根据补偿温度T_b、单圈循环时间t_d和预热时间t_i计算得出，其中，单圈循环时间t_d是指循环管道中存水循环一圈所需时间，预热时间t_i为热水器点火预热循环管道存水的时间。

如图5所示，在本实施例中，所述实时补偿温度T_实时的计算公式如下：

或者

其中所述K为预热系数。当累计预热水量L_i或者预热时间t_i为0时，对应实时补偿温度T_实时＝补偿温度T_b；当累计预热水量L_i＝K×L_d或者预热时间t_i＝K×t_d时，对应实时补偿温度T_实时为0。可见，实时补偿温度T_实时随着累计预热水量L_i或者预热时间t_i的增加而递减，既能弥补管道热损失，加快存水升温速度，又能均匀预热水温，提升洗浴舒适性。

优选地，预热系数K为范围值或固定值或由控制模块的参数模式设定。本实施例预热系数K为0.4～0.6，这样，使热水器极速预热时，预热圈数小于一圈，大幅缩短预热时间，并按(T_s+T_b)或者(T_s+T_实时)控制预热水温，弥补管路热损失，提高预热水温舒适性，同时避免预热回水管24的存水，保证开冷水时不会流出高温热水。

优选地，在步骤S5中，所述判断是否达到回水管24控温条件，其可以通过如下任一种方式：第一种，通过判断累计预热水量L_i是否大于(预热系数K×单圈循环水量L_d)，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件；第二种，通过判断预热时间t_i是否大于(预热系数K×单圈循环时间t_d)，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件。由此可见，通过对回水管24控温，可以避免预热回水管24的存水，保证开冷水时不会流出高温热水。

如图1所述，进一步地，在所述热水器进入极速预热模式之前，所述控制方法还包括步骤S3：判断是否属于上电首次启动预热功能，如是则控制热水器按普通预热模式工作，如否则转入步骤S4。在本实施例中，上电首次启动为热水器断电后第一次通电重启和/或热水器安装后用户首次通电启用。由此，热水器在上电首次启动之后可以按极速预热模式运行，提升用户体验。

如图6所示，所述控制热水器按普通预热模式工作，具体包括：

S31：热水器进入普通预热模式，记录第一回水温度T₁，按预设温度T_s进行控温；

具体地，在热水器进入普通预热模式，通过回水温度探头71采集并记录内冷水管21的水温，即第一回水温度T₁。控制器31按用户设定的设温度T_s进行控温，即按设温度T_s控制燃气控制阀5的开度，以实现调节出水温度。

S32：判断回水温度T_回是否大于(第一回水温度T₁+回水温升ΔT)，如是则转入下一步，如否则转入步骤S34；

具体地，所述回水温升ΔT优选为3～5℃。当T_回＞(T₁+ΔT)时，表明循环管路中存水完成一圈循环预热，此时转入步骤S33，进行采集并记录当前单圈循环时间t_d’和/或当前单圈循环水量L_d’，以获得热水器极速预热模式的相关控制参数；当T_回小于或等于(T₁+ΔT)时，表明循环管路中存水未完成一圈循环。

S33：记录当前单圈循环时间t_d’和/或当前单圈循环水量L_d’；

S34：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S32，如是则关闭水泵4和燃气控制阀5，退出预热。

更优选地，本实施例单圈循环时间t_d和/或单圈循环水量L_d的确定方式如下：以最新或者首次记录(即用户安装热水器后首次按普通预热模式工作所采集并记录到的t_d’)的当前单圈循环时间t_d’储存为单圈循环时间t_d，并且以最新或者首次记录(即用户安装热水器后首次按普通预热模式工作所采集并记录到的L_d’)的当前单圈循环水量L_d’储存为单圈循环水量L_d，这样，实现精准获取单圈循环时间t_d和/或单圈循环水量L_d，使热水器在上电首次启动之后可以按极速预热模式运行，提升用户体验。

在其他实施中，单圈循环时间t_d和/或单圈循环水量L_d的还可以通过如下方式确定：以所记录的全部或部分(例如最新3次记录的t_d’)当前单圈循环时间t_d’的均值储存为单圈循环时间t_d，并且以所记录的全部或部分(例如最新3次记录的L_d’)当前单圈循环水量L_d’的均值储存为单圈循环水量L_d，这样，使得所采集的t_d和/或L_d更加精准，进一步提高极速预热的温控精准性。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，还包括电性连接控制器31的控温单元，该温控单元可以是温度探头或者感温控制阀。将温控单元设置于所述回水管24的入口处或者所述外热水管23靠近所述回水管24入口的位置处，其它部位均与实施例1相同。

在本实施例中，所述判断是否达到回水管控温条件，其通过判断流经所述温控单元的水温是否达到温度阈值，如果流经控温单元的水温达到温度阈值，则确定达到回水管控温条件，此时需要关闭水泵4和燃气控制阀5，立即退出预热，以避免回水管24充满热水，保证开冷水时不会流出高温热水；如果流经控温单元的水温没有达到温度阈值，则确定未达到回水管控温条件，需要转入步骤S6。

可见，本实施例通过增设控温单元，可实现对回水管24精准控温，有效避免回水管24充满热水，保证开冷水时不会流出高温热水，节能节气，同时保证热水器的即开热水效果。

以上所述的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)

1.一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述热水器的预热模式包括普通预热模式和极速预热模式，所述热水器具有内水管、外热水管、回水管和外冷水管，所述控制方法包括如下步骤：

S1：启动预热功能；

S2：开启水泵，在达到点火条件后开启燃气控制阀，点火预热；

S4：热水器进入极速预热模式，按(预设温度T_s+补偿温度T_b)或者(预设温度T_s+实时补偿温度T_实时)进行控温，其中所述补偿温度T_b为固定值或者根据

计算得出，所述T_j为加热温度，T_jmax为最大加热温度，T_bmax为最大补偿温度，T_bmin为最小补偿温度；

S5：判断是否达到回水管控温条件，如否则转入下一步，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热；

S6：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S5，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述补偿温度T_b为0～5℃，所述加热温度T_j为预设温度T_s与回水温度T_回的差值，且所述加热温度T_j≥0℃。

3.根据权利要求1所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述实时补偿温度T_实时为至少根据补偿温度T_b、单圈循环水量L_d和累计预热水量L_i计算得出，或者所述实时补偿温度T_实时为至少根据补偿温度T_b、单圈循环时间t_d和预热时间t_i计算得出。

4.根据权利要求3所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述实时补偿温度T_实时的计算公式如下：

或者

其中所述K为预热系数。

5.根据权利要求4所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述预热系数K为0.4～0.6。

6.根据权利要求1所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述判断是否达到回水管控温条件，其通过判断累计预热水量L_i是否大于(预热系数K×单圈循环水量L_d)，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件；

或者，通过判断预热时间t_i是否大于(预热系数K×单圈循环时间t_d)，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件。

7.根据权利要求1所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述热水器还具有温控单元，所述温控单元设置于所述回水管的入口处或者所述外热水管靠近所述回水管入口的位置处；所述判断是否达到回水管控温条件，其通过判断流经所述温控单元的水温是否达到温度阈值，如是则确定达到回水管控温条件，如否则未达到回水管控温条件。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，在所述热水器进入极速预热模式之前，所述控制方法还包括步骤S3：判断是否属于上电首次启动预热功能，如是则控制热水器按普通预热模式工作，如否则转入步骤S4。

9.根据权利要求8所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，所述控制热水器按普通预热模式工作，具体包括：

S31：热水器进入普通预热模式，记录第一回水温度T₁,按预设温度T_s进行控温；

S32：判断回水温度T_回是否大于(第一回水温度T₁+回水温升△T)，如是则转入下一步，如否则转入步骤S34；

S33：记录当前单圈循环时间t_d’和/或当前单圈循环水量L_d’；

S34：判断是否达到程序预热关闭条件，如否则返回步骤S32，如是则关闭水泵和燃气控制阀，退出预热。

10.根据权利要求9所述的一种燃气热水器极速预热的控制方法，其特征在于，以最新或者首次记录的当前单圈循环时间t_d’储存为单圈循环时间t_d，并且以最新或者首次记录的当前单圈循环水量L_d’储存为单圈循环水量L_d；

或者，以所记录的全部或部分当前单圈循环时间t_d’的均值储存为单圈循环时间t_d，并且以所记录的全部或部分当前单圈循环水量L_d’的均值储存为单圈循环水量L_d。

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