CN116045527A - 热水器的半管加热控制方法、系统、热水器及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器的半管加热控制方法、系统、热水器及存储介质，控制方法包括：获取热水器的循环管道内的水流量和水温；根据水流量和水温计算热水器的循环管道长度；根据循环管道长度确定热水器的半管加热时长；根据半管加热时长控制热水器半管加热。本发明通过对水温和水流量的数据处理，获取用户家管道的情况，从而控制热水器进行半管加热，提高了衡量循环管道长度的时间准确性，使得用户使用体验更好。

Description

热水器的半管加热控制方法、系统、热水器及存储介质

技术领域

本发明涉及热水器温控技术领域，尤其涉及一种热水器的半管加热控制方法、系统、热水器及存储介质。

背景技术

目前市面上流通很多的燃气热水器，零冷水机型大多为外循环的机器，并且采用的是比较耗时耗气的全管加热的方法。而零冷水循环节能控制方法就是为了解决全管加热耗时耗气的行业痛点，适应用户家不同的循环水路，以及环境温度对于循环的影响。该方法在支撑卖点的同时，也可以提升用户体验，具有较大的应用价值。虽然市场上有很少的机型已经有了半管加热的概念，但实际到用户家使用效果并不怎么好，主要原因为是无法适应用户家水路管道的多样性以及精确的计算用户家循环管道的长度，即使能达到使用要求节能却很有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中热水器的半管加热控制方式无法与用户家循环管道多样性相适配的缺陷，提供一种热水器的半管加热控制方法、系统、热水器及存储介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

第一方面，提供一种热水器的半管加热控制方法，控制方法包括：

获取所述热水器的循环管道内的水流量和水温；

根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度；

根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长；

根据所述半管加热时长控制所述热水器半管加热。

可选地，根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度，包括：

根据所述水温确定所述热水器的一次循环加热时长；

根据所述一次循环加热时长和所述水流量，确定所述循环管道长度。

可选地，根据所述水温确定所述热水器的一次循环加热时长，包括：

从所述热水器开始加热进行计时，当所述循环管道中目标检测点的水温达到预设温度且预设时段内所述目标检测点的水温未降低时，停止计时；

根据计时时长确定所述一次循环加热时长。

可选地，根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长的步骤包括：

根据所述循环管道长度确定初始加热时长；

根据所述热水器的当前进水温度确定所述初始加热时长的目标补偿量；

根据所述初始加热时长和所述目标补偿量确定所述半管加热时长。

可选地，根据所述热水器的当前进水温度确定所述初始加热时长的目标补偿量的步骤包括：

获取所述热水器的当前进水温度；

根据进水温度和补偿量的对应关系，得到与所述当前进水温度相对应的目标补偿量。

可选地，所述停止计时的条件还包括：

出水温度与设定温度的差值大于第一差值阈值，且回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值；

和/或，回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值，且出水温度与设定温度的差值小于第三差值阈值；

和/或，出水温度不小于设定温度，且所述热水器的半管加热时长为第一时长阈值。

第二方面，提供一种热水器的半管加热控制系统，控制系统包括：

获取模块，用于获取所述热水器的循环管道内的水流量和水温；

计算模块，用于根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度；

确定模块，用于根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长；

控制模块，用于根据所述半管加热时长控制所述热水器半管加热。

第三方面，提供一种热水器，所述热水器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并用于在所述处理器上运行的热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被所述处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的控制方法的步骤。

第四方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的控制方法的步骤。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：通过对水温和水流量的数据处理，获取用户家管道的情况，从而控制热水器进行半管加热，提高了衡量循环管道长度的时间准确性，使得用户使用体验更好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种热水器的半管加热控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种热水器的半管加热控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种热水器的半管加热控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种热水器加热过程中温度与时间的对应关系图；

图5为本发明实施例提供的一种热水器的水路示意图；

图6为本发明实施例提供的一种热水器的半管加热控制系统的模块框图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本发明实施例提供的一种热水器的半管加热控制方法包括以下步骤：

步骤S11、获取所述热水器的循环管道内的水流量和水温。

其中，循环管道包括热水器的热水管道、回水管道和冷水管道三者构成的水路管道，水温包括热水器的进水温度、出水温度或循环管道内任一点的水温；其中，进水温度为热水器的进水温度传感器检测到的温度，出水温度为热水器的出水温度传感器检测到的温度。

步骤S12、根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度。

其中，水流量的单位为L/min，循环时长的单位为min，水流量与循环时长相乘得到循环管路内水的体积，且循环管路内水的体积为循环管道的横截面积与循环管道的长度相乘，故根据水流量获得热水器的循环管道长度。

在一个实施例中，如图2所示，S12包括：

S121、根据水温确定热水器的一次循环加热时长。

在一个实施例中，S121包括：从热水器开始加热进行计时，当循环管道中目标检测点的水温达到预设温度且预设时段内目标检测点的水温未降低时，停止计时，根据计时时长确定一次循环加热时长。

S122、根据一次循环加热时长和水流量，确定循环管道长度。

其中，热水器的一次循环加热时长为，从热水器开始加热到循环管道内的水温上升所需的时长，水温为检测固定点的水温，固定点根据实际情况自行设置，例如热水器的进水口。

在一个实施例中，如图3所示，S121包括：

S1211、从热水器开始加热进行计时，当循环管道中目标检测点的水温达到预设温度且预设时段内目标检测点的水温未降低时，停止计时；

S1212、根据计时时长确定一次循环加热时长。

其中，目标检测点包括循环管路内的任意一点，例如热水器的进水口。

其中，在实际情况中，如图4所示，由于循环管道外露，例如夏天的循环管道中一节暴露在阳光中，导致加热后的热水输送至进水端之前，在a点时，该段外露的循环管道中的水温升高如曲线41所示，达到预设温度b，之后热水输送至未外漏的循环管道中时，进水温度降低，降到c点，导致热水器记录错误的一次循环加热时长。故当预设时段内目标检测点的水温不降低时，停止计时，根据计时的时长确定一次循环加热时长。

若循环管道不外露，或是没有其他的因素影响，热水器加热的正常曲线为曲线42。

其中，预设温度和预设时段根据实际情况自行设置。

步骤S13、根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长。

其中，半管加热时长与循环管道的长度呈正相关，经过半管加热之后，热水器的热水管道中的水升温为热水。

步骤S14、根据所述半管加热时长控制所述热水器半管加热。

通过对水温和水流量的数据分析处理，获取用户家循环管道的情况，从而控制热水器进行半管加热，提高了衡量循环管道长度的时间准确性，根据不同的循环管道长度，自适应改变用户家热水器半管加热的时长，使得用户使用体验更好。

在一个实施例中，以水温为进水温度为例，介绍半管加热时长的确定方式。半管加热时长为热水器停止加热一段时间后，循环管道内的水温温差为第一温差阈值时，热水器进行循环加热，从开始加热至进水温度上升时的时长。加热的热水从出水口通过循环管道输送至进水口，此时进水口的进水温度传感器检测到进水温度的上升，加热的时长为半管加热时长；

其中，半管加热时长根据一次循环加热的时长确定，例如为一次循环加热时长的一半，或者为一次循环加热时长的一半与目标补偿量的和；

其中，第一温差阈值和目标补偿量根据实际情况自行设置。

在一个实施例中，例如半管加热时长的确定，由于环境因素影响，热水器的进水温度会发生变化，热水器的加热时长达到循环加热时长的一半的时候，处于半管处的温度并没有达到设定温度，需要计算目标补偿量，加热初始加热时长之后再加热目标补偿量的时长，使出水温度达到预设温度。故半管加热时长采用的是一次循环加热长的一半再加上一定的目标补偿量，目标补偿量根据实际情况自行设置。

根据循环管道长度确定热水器的半管加热时长的步骤包括：

根据循环管道长度确定初始加热时长；其中，初始加热时长为一次循环加热时长的一半，或者为半管加热时长；

根据热水器的当前进水温度确定初始加热时长的目标补偿量；

根据初始加热时长和目标补偿量确定半管加热时长。

在一个实施例中，根据热水器的当前进水温度确定初始加热时长的目标补偿量的步骤包括：

获取热水器的当前进水温度；

根据进水温度和补偿量的对应关系，得到与当前进水温度相对应的目标补偿量；其中，进水温度和补偿量的对应关系的确定方法，包括但不限于根据历史数据拟合确定，或者根据历史数据人为建立。

热水器的半管加热时长采用设置补偿量的方式，降低环境因素对热水器加热的影响，提高热水器加热的准确性，使用户使用的体验感更好。

下面举个具体实例对热水器加热的补偿量作进一步说明：

在未使用循环加热功能之前，热水器加热第一加热时长，停止加热后采集进水温度，采集预设次数后根据设置的不同进水温度等级将进水温度分类，分别取不同等级中进水温度的平均值，获得进水温度和补偿量的对应关系；其中，进水温度和补偿量的对应关系的确定方法，包括但不限于根据历史数据拟合确定，或者根据历史数据人为建立。

根据实际情况将进水温度自行设置为多个等级，例如将进水温度分为四级，当进水温度不大于14℃为1级，当进水温度为15℃～21℃时热水器的目标补偿量对应的等级为2级，当进水温度为22～27时热水器的目标补偿量对应的等级为3级，当进水温度不小于28℃时热水器的目标补偿量对应的等级为4级；

为了防止当进水温度处于临界点时，目标补偿量对应的等级频繁跳动，在相邻的两个等级之间加入回差2℃，当进水温度不大于12℃时，目标补偿量对应的等级从2级变为1级，其他相邻等级之间的跳动均与此类似，当目标补偿量对应的等级越低，目标补偿量越高。

其中，上述实施例提供的进水温度与等级均为本发明实施例提供的一个具体数值，根据理论计算或实验测试得出的其他数值均落入本发明的保护范围。

热水器的水路示意图如图5所示，当用户停止使用水时，开启循环功能，热水器51出水口的热水通过热水管道55经过单向阀54流向回水管道56，再回到进水口53，水泵52用于循环热水，箭头指向为水的流动方向，循环管道为热水管道55、回水管道56和冷水管道57三者构成的水路管道；

其中，全管加热为热水器51循环加热，使整个循环管道内均为热水，加热时长为T；

其中，半管加热为热水器加热，当出水温度达到设定温度之后再燃烧T/2的时长停止，使循环管路中的热水管道55内均为热水。

在一个实施例中，针对用户家的水路管道不同，半管加热的时长T不同，当用水点在回水管道中，循环加热功能的效果较差，故在未使用热水器加热的情况下打开半管循环自学习的功能，针对用户家不同的循环管道，对半管加热时长做出自适应的改变。用户在用水点用水，在使用半管循环自学习功能的过程中，热水从出水口流经热水管道，再从最远端用水点流出。在热水温度为目标温度时关闭用水，记录热水器的加热时长T2，并用加热时长T2替换掉之前的加热时长T值。为了使循环加热的效果较好，将循环管道的最远端用水点设置为目标点，基于用户在各个不同的用水点使用水时，热水器加热到目标温度所需的加热时长的历史数据进行整合与分析，得到用户在最远端用水点时，热水器加热到目标温度所需的加热时长，并设置为热水器的加热时长。其中，目标温度根据实际情况自行设置，例如为40℃，或是用户设置的其他适宜温度。

其中，最远端用水点为从热水器中流出的热水到达该用水点所走过的路程最远的用水点，最远端用水点根据实际情况自行设置，如图5所示，本发明实施例提供的一个最远端用水点示例为最远端用水点58。

在一个实施例中，热水器进行加热需要满足的启动条件包括：热水器接收到循环命令，此时出水温度与设定温度的差值小于5℃，且水流量为零，持续时长为3秒。

当热水器没接收到循环命令时，热水器处于等待循环打开的状态，不进行燃烧加热。

其中，出水温度与设定温度的差值5℃和持续时长3秒为实验测试得出，可根据实际情况自行设置，根据理论计算或实验测试得出的其他数值均落入本发明的保护范围。

在一个实施例中，热水器停止加热进入保温状态后，达到循环加热条件会再次开启循环加热状态，其中，循环加热的条件为：水流量为零，且出水温度小于设定温度，出水温度与设定温度的差值大于5℃。

当水流量为零时，用户未用水，热水器未开启加热功能，热水器处于保温状态。

在一个实施例中，热水器进入循环加热状态后，需要达到停止计时的条件才能跳转到下一个状态，停止计时的条件包括：

出水温度与设定温度的差值大于第一差值阈值，且回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值；

例如：当热水器的出水温度大于设定温度5℃，且回水温度小于设定温度10℃以内，温度差值持续2秒不发生变化时，热水器停止计时并退出循环加热。

在一个实施例中，停止计时的条件还包括：

回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值，且出水温度与设定温度的差值小于第三差值阈值；

例如：当热水器的回水温度小于设定温度10℃以内，且出水温度小于设定温度2℃以内，温度差值持续5秒不发生变化时，热水器停止计时并退出循环加热。

在一个实施例中，停止计时的条件还包括：

出水温度不小于设定温度，且所述热水器的加热时长为第一时长阈值。

例如：当热水器为第一次半管加热，且出水温度不小于设定温度，且半管加热的时长满足60％T+T1,且T不为0时，热水器停止计时并退出循环加热。

或者：当热水器不为第一次半管加热，出水温度不小于设定温度，且半管加热的时长满足50％T+T1,且T不为0时，热水器停止计时并退出循环加热。

其中，T为热水器一次循环加热的时长，T1为目标补偿量；

在循环管道中，热水器的用水点处于前二分之一循环管道中，半管加热时长满足50％循环加热的时长即可使循环管道内的水温达到设定温度，而当热水器为第一次半管加热时，考虑到热损失的速度，第一次半管加热比非第一次半管加热所需的热能更多，需要达到60％循环加热的时长才可使循环管道内的水温达到设定温度。

其中，上述实施例提供的温度差值与持续时长均为本发明实施例提供的一个具体数值，50％和60％均为实验测试得出，可根据实际情况自行设置，根据理论计算或实验测试得出的其他数值均落入本发明的保护范围。

在一个实施例中，热水器在检测到进水口的水流量大于第一水流阈值才会开启加热工作，小于第二水流阈值就会停止工作；

其中，第一水流阈值与第二水流阈值根据实际情况自行设置，例如第一水流阈值为2.8L/min，第二水流阈值为2.3L/min。

在一个实施例中，热水器的循环功能控制采用状态机的方式实现，将热水器的工作状态分为五个状态，分别为：初始化循环状态(状态0)、等待循环功能打开状态(状态1)、循环加热状态(状态2)、循环保温状态(状态3)、故障状态(状态4)。

循环功能正常使用的状态跳转如下：初始化循环状态(状态0)->等待循环功能打开状态(状态1)->循环加热状态(状态2)->循环保温状态(状态3)，在热水器工作状态期间发生故障时，热水器跳转到故障状态(状态4)。

下面举个具体实例对热水器的循环功能控制作进一步说明：

热水器通电，进入初始化循环状态，当热水器开机且未发生故障时，跳转至等待循环功能打开状态。

当热水器接收到循环命令，且当时的水流量为零，出水温度与设定温度的差值大于5℃，持续3秒不发生变化时，热水器进入循环加热状态，在循环加热状态中，判断在循环加热前用户是否用过水。

热水器进入循环加热状态后，热水器检测到有水流量并开始加热。热水器的循环加热状态的退出条件包括：1、当热水器为第一次半管加热，热水器的出水温度不小于设定温度，半管加热时长满足60％T+T1，且T不为零时，热水器退出循环加热状态进入循环保温状态；2、当热水器为非第一次半管加热，热水器的出水温度不小于设定温度，半管加热时长满足50％T+T1，且T不为零时，热水器退出循环加热状态进入循环保温状态；3、当出水温度大于设定温度5℃，且回水温度小于设定温度10℃以内，持续2秒不发生变化时，热水器退出循环加热状态进入循环保温状态；4、当热水器的回水温度小于设定温度10℃以内，且出水温度小与设定温度2℃以内，持续5秒不发生变化时，热水器退出循环加热状态进入循环保温状态。

热水器进入循环保温状态后，当水流量为0，且出水温度小于设定温度5℃以上时，热水器跳转至循环加热状态，加热时长为半管加热时长，加热完成后，热水器跳转至等待循环功能打开状态。

在热水器工作状态期间发生故障时，热水器跳转至故障状态。

其中，在初始化循环状态中，热水器默认关闭半管加热功能，用户可通过按键或WiFi控制开启半管加热功能。

与前述热水器的半管加热控制方法实施例相对应，本发明还提供了热水器的半管加热控制系统的实施例。

本发明实施例还提供一种热水器的半管加热控制系统如图6所示，控制系统包括：

获取模块61，用于获取所述热水器的循环管道内的水流量和水温；

计算模块62，用于根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度；

确定模块63，用于根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长；

控制模块64，用于根据所述半管加热时长控制所述热水器半管加热。

在一个实施例中，计算模块包括：

第一确定单元，用于根据所述水温确定所述热水器的一次循环加热时长；

第二确定单元，用于根据所述一次循环加热时长和所述水流量，确定所述循环管道长度。

在一个实施例中，计算模块还包括：

第一计时单元，用于从所述热水器开始加热进行计时，当所述循环管道中目标检测点的水温达到预设温度且预设时段内所述目标检测点的水温未降低时，停止计时；

第三确定单元，用于根据计时时长确定所述一次循环加热时长。

在一个实施例中，确定模块包括：

第四确定单元，用于根据所述循环管道长度确定初始加热时长；

第五确定单元，用于根据所述热水器的当前进水温度确定所述初始加热时长的目标补偿量；

第六确定单元，用于根据所述初始加热时长和所述目标补偿量确定所述半管加热时长。

在一个实施例中，确定模块还包括：

第一获取单元，用于获取所述热水器的当前进水温度；

第二获取单元，用于根据进水温度和补偿量的对应关系，得到与所述当前进水温度相对应的目标补偿量。

可选地，停止计时的条件还包括：

出水温度与设定温度的差值大于第一差值阈值，且回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值；

和/或，回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值，且出水温度与设定温度的差值小于第三差值阈值；

和/或，出水温度不小于设定温度，且所述热水器的半管加热时长为第一时长阈值。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例还提供一种热水器，热水器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并用于在处理器上运行的热水器的控制程序，热水器的控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有热水器的控制程序，热水器的控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的控制方法的步骤。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种热水器的半管加热控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取所述热水器的循环管道内的水流量和水温；

根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度；

根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长；

根据所述半管加热时长控制所述热水器半管加热。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度，包括：

根据所述水温确定所述热水器的一次循环加热时长；

根据所述一次循环加热时长和所述水流量，确定所述循环管道长度。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据所述水温确定所述热水器的一次循环加热时长，包括：

从所述热水器开始加热进行计时，当所述循环管道中目标检测点的水温达到预设温度且预设时段内所述目标检测点的水温未降低时，停止计时；

根据计时时长确定所述一次循环加热时长。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长的步骤包括：

根据所述循环管道长度确定初始加热时长；

根据所述热水器的当前进水温度确定所述初始加热时长的目标补偿量；

根据所述初始加热时长和所述目标补偿量确定所述半管加热时长。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，根据所述热水器的当前进水温度确定所述初始加热时长的目标补偿量的步骤包括：

获取所述热水器的当前进水温度；

根据进水温度和补偿量的对应关系，得到与所述当前进水温度相对应的目标补偿量。

6.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述停止计时的条件还包括：

出水温度与设定温度的差值大于第一差值阈值，且回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值；

和/或，回水温度与设定温度的差值小于第二差值阈值，且出水温度与设定温度的差值小于第三差值阈值；

和/或，出水温度不小于设定温度，且所述热水器的半管加热时长为第一时长阈值。

7.一种热水器的半管加热控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

获取模块，用于获取所述热水器的循环管道内的水流量和水温；

计算模块，用于根据所述水流量和所述水温计算所述热水器的循环管道长度；

确定模块，用于根据所述循环管道长度确定所述热水器的半管加热时长；

控制模块，用于根据所述半管加热时长控制所述热水器半管加热。

8.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并用于在所述处理器上运行的热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的控制方法的步骤。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有热水器的控制程序，所述热水器的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的控制方法的步骤。

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