CN117267957A - 一种燃气热水器开机共振控制方法、装置和燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃气热水器技术领域，公开一种燃气热水器开机共振控制方法、装置和燃气热水器。其基本原理为，在燃气热水器开机时，先在点火耗气量状态下预热一段时间，进行第一段预热；第一段预热后，增大燃气热水器的热负荷再预热一段时间，进行第二段预热。开机时，燃气热水器在两段不同负荷下进行预热，一方面可以保证传火效果，另一方面可以给燃气热水器进行初步预热，让燃气热水器内部由冷态向热态转变，避免燃气热水器在冷态着火后负荷快速变化引起的共振。又由于整个控制过程只控制开机前一段时间的最高热负荷，不需要调整开机加气速度、不影响燃气热水器的其他热水性能。

Description

一种燃气热水器开机共振控制方法、装置和燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器开机共振控制方法、装置和燃气热水器。

背景技术

燃气热水器是一种以燃气作为燃料，通过燃气燃烧释放大量的热能，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。燃气热水器发展多年，具有安装方便、使用安全性好、快速加热冷水等优点，方便人们的生产与生活，被广泛应用于浴室、厨房等需要用热水的场景中。

本发明人研究发现，燃气热水器在开机时容易发生共振，分析其原因是，因负荷上升过快导致发生共振，为避免或降低开机共振问题需要减慢加气速度，负荷以比较慢的速度增加，让机器有一定的适应时间，降低共振的可能。然而，减慢加气速度会导致水温超调，影响热水稳定性能，降低整机负荷随水流量变化的响应效率；特别地，在水量变化较大时水温波动极大，甚至水温超调和热水稳定时间超出国标要求范围。因此，对于因负荷较大导致的开机共振问题无法完全解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过燃烧预热来避免因负荷较大导致的开机共振问题，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，提供至少一种有益选择或创造条件。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种燃气热水器开机防共振控制方法，其基本原理为，在燃气热水器开机时，先在点火耗气量状态下预热一段时间，进行第一段预热；第一段预热后，增大燃气热水器的热负荷再预热一段时间，进行第二段预热。

其中，第一段预热的时长为1-5s；第二段预热的时长为5s-1min；第二段预热的热负荷由设定阈值和实际所需热负荷计算值确定，当实际所需热负荷计算值小于等于设定阈值，以实际所需热负荷计算值作为第二段预热的负荷，当实际所需热负荷计算值大于设定阈值，以设定阈值作为第二段预热的热负荷。

更为优选的是，所述设定阈值燃气热水器额定热负荷的60-95%。

更为优选的是，所需热负荷计算值根据当前水流量Q、进水温度T1和热水器设定出水温度T2计算得到。

更为优选的是，在燃气热水器点火前进行自检，若检测到故障则发出警报并显示相应的故障代码；若无故障则点火针点火、比例阀调到点火气量开度、打开比例阀主阀。

另一方面，本发明提供一种燃气热水器控制装置，其包括获取模块、计算模块、判断模块、存储模块、执行模块和点火启动模块；所述获取模块用于获取水流量Q、进水温度T1和设定出水温度T2；所述计算模块接收所述获取模块的信号，用于根据水流量Q、进水温度T1和设定出水温度T2计算出达到设定温度T2所需的热负荷W1；所述判断模块接收所述计算模块和所述存储模块的信号，用于比较判断热负荷W1和设定阈值的大小，并根据比较判断结果输出相应的燃烧负荷；所述存储模块用来存储点火预热负荷、点火预热时长、设定阈值、第二段预热时长；所述执行模块接收所述判断模块、所述存储模块和所述点火启动模块的信号，用来根据所述点火启动模块和所述判断模块的信号调取所述存储模块中的工作参数对燃气热水器进行控制。

更为优选的是，所述的一种燃气热水器控制装置还包括参数录入模块，用来录入点火预热负荷、点火预热时长、设定阈值、第二段预热时长。

更为优选的是，所述点火启动模块包括自检模块和预警模块，所述自检模块用于判断燃气热水器是否有故障，若检测到故障则通过所述预警模块发出警报并显示相应的故障代码；若无故障则给执行模块发出启动点火信号。

另一方面，本发明还提供一种燃气热水器，其具有如上所述的一种燃气热水器控制装置。

本发明采用如上技术方案至少具有以下有益效果。

一、开机时，燃气热水器在两段不同负荷下进行预热，一方面可以保证传火效果，另一方面可以给燃气热水器进行初步预热，让燃气热水器内部由冷态向热态转变，避免燃气热水器在冷态着火后负荷快速变化引起的共振。

二、低负荷预热完成后燃烧室内部热量快速上升至设定阈值或实际所需热负荷维持一段时间，确保燃气热水器在大负荷状态下充分预热；尤其是在设定阈值下进行第二段预热时，由于将工作状态调整到接近最大热负荷时所需的状态，能有效避免热负荷变化过快引起的共振。

三、由于整个控制过程只控制开机前一段时间的最高热负荷，不需要调整开机加气速度、不影响燃气热水器的其他热水性能。

附图说明

图1所示为本发明提供的燃气热水器开机共振控制方法的流程图。

图2所示为本发明提供的燃气热水器控制装置的结构示意图。

图3所示为本发明提供的燃气热水器控制装置的另一结构示意图。

图4所示为本发明提供的燃气热水器控制装置的又一结构示意图。

附图标记说明。

11：获取模块，12：计算模块，13：判断模块，14：存储模块，15：执行模块，16：点火启动模块，17：参数录入模块。

161：自检模块，162：预警模块。

具体实施方式

为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

本发明提供一种燃气热水器开机防共振控制方法，其基本原理是：在燃气热水器开机时，提供充足的燃烧预热时间，先在点火耗气量状态下预热一段时间，负荷快速变化后在大负荷状态下再预热一段时间，解决因负荷大、加气速度快等原因导致的开机共振；不需要调整开机加气速度，不影响热水稳定性能。

参照图1所示，本实施例提供的一种燃气热水器开机防共振控制方法，其步骤如下：1）开机后，燃气热水器开启自检，若检测到故障则发出警报并显示相应的故障代码；若无故障则点火针点火、比例阀调到点火气量开度、打开比例阀主阀，反馈针检测到火焰信号后继续点火2s；2）比例阀维持点火气量开度，给热水器整机进行第一段预热；3）第一段预热后主控制器根据当前水流量Q、进水温度T1、热水器设定出水温度T2等数据计算出需要的热负荷W1，再调整分段阀开闭和比例阀开度；31）当计算出的热负荷W1小于或等于额定热负荷W的80%时，主控制器通过调整比例阀开度和分段阀开关将整机热负荷调节到W1；32）当计算出的热负荷W1大于额定热负荷W的80%（设定阈值）时，主控制器通过调整比例阀开度和分段阀开关将整机热负荷调节到0.8W，在该热负荷下工作30秒完成第二段预热后，再将负荷调节到W1。

本实施例中，比例阀主阀用于控制气路通断，比例阀用于调节气路的开度，分段阀用于调节燃烧的火排数量。根据水流量Q、进水温度T1、设定出水温度T2，主控制器可自动计算出达到设定温度T2所需的热负荷W1，从而控制燃气比例阀开度和分段阀的开关调整热负荷。

相对于现有技术，本实施例提供的一种燃气热水器开机共振控制方法具有以下特点：1）开机时，燃气热水器在两段不同负荷下进行预热；小负荷段在点火耗气量状态维持2s预热，一方面可以保证传火效果，另一方面可以给燃气热水器进行初步预热，让燃气热水器内部由冷态向热态转变，避免燃气热水器在冷态着火后负荷快速变化引起的共振；2）低负荷预热完成后燃烧室内部热量快速上升至80%额定热负荷维持30s，让燃气热水器在大负荷状态下充分预热；第二段预热时，由于将工作状态调整到接近最大热负荷时所需的状态，能有效避免热负荷变化过快引起的共振。3）由于整个控制过程只控制开机前30秒的最高热负荷，不需要调整开机加气速度、不影响燃气热水器的其他热水性能。

在一些实施例中，第二段预热时，设定阈值可以为额定热负荷的70%、85%、90%等，能起到类似的技术效果，不限于本实施例。

在一些实施例中，第二段预热的时长可以在5s-1min之间适当调整，30s效果最佳。

在一些实施例中，第二段预热还可以分层若干小段，各小段具有不同的负荷，如分为两小段，0.6W下工作15s，然后调整到0.8W下工作15s等。

在一些实施例中，第一段预热的时长可以在2-5s之间适当调整。

为了实现上述控制方法，本发明还提出了一种燃气热水器控制装置。

图2是根据本发明一个实施例的燃气热水器控制装置的结构示意图。

该燃气热水器控制装置包括获取模块11、计算模块12、判断模块13、存储模块14、执行模块15和点火启动模块16；所述获取模块11用于获取水流量Q、进水温度T1和设定出水温度T2；所述计算模块12接收所述获取模块11的信号，用于根据水流量Q、进水温度T1和设定出水温度T2计算出达到设定温度T2所需的热负荷W1；所述判断模块13接收所述计算模块12和所述存储模块14的信号，用于比较判断热负荷W1和设定阈值的大小，并根据比较判断结果输出相应的燃烧负荷；所述存储模块14用来存储点火预热负荷、点火预热时长、设定阈值、第二段预热时长；所述执行模块14接收所述判断模块13、所述存储模块14和所述点火启动模块16的信号，用来根据所述点火启动模块16和所述判断模块13的信号调取所述存储模块14中的工作参数对燃气热水器进行控制。

参照图3所示，上述装置还包括参数录入模块17，用来录入点火预热负荷、点火预热时长、设定阈值、第二段预热时长。

参照图4所示，所述点火启动模块16包括自检模块161和预警模块162，所述自检模块161用于判断燃气热水器是否有故障，若检测到故障则通过所述预警模块162发出警报并显示相应的故障代码；若无故障则给执行模块发出启动点火信号。

为了实现上述控制装置，本发明还提出了一种燃气热水器，其具有上述燃气热水器控制装置。

需要说明的是，在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种燃气热水器开机防共振控制方法，其特征在于，在燃气热水器开机时，先在点火耗气量状态下预热一段时间，进行第一段预热；第一段预热后，增大燃气热水器的热负荷再预热一段时间，进行第二段预热；

第一段预热的时长为1-5s；第二段预热的时长为5s-1min；第二段预热的热负荷由设定阈值和实际所需热负荷计算值确定，当实际所需热负荷计算值小于等于设定阈值，以实际所需热负荷计算值作为第二段预热的负荷，当实际所需热负荷计算值大于设定阈值，以设定阈值作为第二段预热的热负荷。

2.根据权利要求1所述的一种气热水器开机防共振控制方法，其特征在于，所述设定阈值燃气热水器额定热负荷的60-95%。

3.根据权利要求1所述的一种气热水器开机防共振控制方法，其特征在于，所需热负荷计算值根据当前水流量Q、进水温度T1和热水器设定出水温度T2计算得到。

4.根据权利要求1所述的一种气热水器开机防共振控制方法，其特征在于，在燃气热水器点火前进行自检，若检测到故障则发出警报并显示相应的故障代码；若无故障则点火针点火、比例阀调到点火气量开度、打开比例阀主阀。

5.一种燃气热水器控制装置，其特征在于，包括获取模块、计算模块、判断模块、存储模块、执行模块和点火启动模块；所述获取模块用于获取水流量Q、进水温度T1和设定出水温度T2；所述计算模块接收所述获取模块的信号，用于根据水流量Q、进水温度T1和设定出水温度T2计算出达到设定温度T2所需的热负荷W1；所述判断模块接收所述计算模块和所述存储模块的信号，用于比较判断热负荷W1和设定阈值的大小，并根据比较判断结果输出相应的燃烧负荷；所述存储模块用来存储点火预热负荷、点火预热时长、设定阈值、第二段预热时长；所述执行模块接收所述判断模块、所述存储模块和所述点火启动模块的信号，用来根据所述点火启动模块和所述判断模块的信号调取所述存储模块中的工作参数对燃气热水器进行控制。

6.根据权利要求5所述的一种燃气热水器控制装置，其特征在于，还包括参数录入模块，用来录入点火预热负荷、点火预热时长、设定阈值、第二段预热时长。

7.根据权利要求5所述的一种燃气热水器控制装置，其特征在于，所述点火启动模块包括自检模块和预警模块，所述自检模块用于判断燃气热水器是否有故障，若检测到故障则通过所述预警模块发出警报并显示相应的故障代码；若无故障则给执行模块发出启动点火信号。

8.一种燃气热水器，其特征在于，具有如权利要求5-7所述的一种燃气热水器控制装置。