CN117606148A - 燃气热水器的控制方法、系统、燃气热水器、存储介质 - Google Patents

燃气热水器的控制方法、系统、燃气热水器、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃气热水器的控制方法、系统、燃气热水器、存储介质，所述控制方法包括：获取设定温度，以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度，其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率，对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度，从而最大限度的利用热水器的产热能力，大大缩短加热时长，减小等待过程中的热量散失，提升用户使用体验。

Description

燃气热水器的控制方法、系统、燃气热水器、存储介质
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种燃气热水器的控制方法、系统、燃气热水器、存储介质。
背景技术
设定温度和总需求量热水确定，并且需求量比较大的情况下(如：浴缸用水)，通常燃气热水器会按照设定温度进行加热，然后将出水进行收集已达到总水量需求。这样的方式总水量需求大，导致等待时间长，并且热水器的产热功率并未达到最大。
常规加热模式从有用水需求到实际需求满足加热时长，热量散失大，导致最终用水可能水温已经和最初的设定用水温度相差较大，用户体验差。
由于燃气热水器的管路大小和内部稳流阀的原因，导致燃气热水器的最大加热水流量通常是小于用户家实际水流量大小的。
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常规加热控制方法水温和设定温度相比相差大，等待时间长的缺陷，提供一种燃气热水器的控制方法、系统、计算机可读存储介质。
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，提供一种燃气热水器的控制方法，所述控制方法包括：
获取设定温度；
以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率；
对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度。
可选地，所述以目标加热功率对进水加热的步骤包括：
获取进水温度、所述出水温度、所述设定温度、热水流量；
根据所述进水温度、所述设定温度、所述出水温度、所述热水流量计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第一加热时长；
以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第一加热时长。
可选地，以目标加热功率对进水加热的步骤之前，还包括：
判断出水流量是否大于流量阈值；
在判断结果为是时，减小出水流量。
可选地，所述以目标加热功率对进水加热的步骤包括：
根据减小后的出水流量、水量总需求、所述进水温度、所述设定温度计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第二加热时长；
以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第二加热时长。
可选地，所述目标加热功率为所述燃气热水器的最大加热功率。
可选地，所述对热水用冷水混水的步骤包括：
确定所述热水的热出水量和水量总需求；
根据所述热出水量和所述水量总需求计算冷水混水量；
采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水。
可选地，所述燃气热水器的进水口设有三通阀，所述三通阀的输入口用于提供进水，所述三通阀的第一出口通过进水管路与所述燃气热水器的热交换机连接，所述三通阀的第二出口通过混水管路与所述燃气热水器的出水管路的输出端连接；所述混水管路上设有电磁阀；
采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水的步骤包括：根据所述混水管路内的冷水流量、所述冷水混水量确定混水时长；
开启电磁阀至所述混水时长，以对所述热水进行混水。
第二方面，提供一种燃气热水器的控制系统，所述的控制系统包括：
数据获取模块，用于获取设定温度；
加热模块，以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率；
混水模块，对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度。
第三方面，提供一种燃气热水器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面任意一项所述的控制方法。
第四方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任意一项所属的控制方法。
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：本发明以大于设定温度对应的加热功率对进水进行加热，而非采用与设定温度对应的加热功率对进水进行加热，从而能够最大限度的利用热水器的产热能力，大大缩短加热时长，减小等待过程中的热量散失，提升用户使用体验。
附图说明
图1为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制方法的步骤流程图。
图2为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制方法中对进水加热的步骤流程图。
图3为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制方法中对热水用冷水混水的步骤流程图。
图4为本发明一示例性实施例提供的一种自来水经过热水器出水的路径示意图。
图5为本发明一示例性实施例示出的一种燃气热水器的结构示意图。
图6为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制系统的模块工作示意图。
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。
图1为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制方法的步骤流程图，流程包括
步骤101，获取设定温度。
其中，设定温度是指用户根据水温需求设定的温度。
步骤102，以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，目标加热功率大于设定温度对应的加热功率。
设定温度对应的加热功率可以根据相关技术的算法计算得到。
当加热得到的热水的水温大于设定温度，停止加热，或者以较小功率加热。
需要说明的是，目标加热功率与设定温度对应的加热功率的差值，可以根据实际情况自行设置，可以理解的，目标加热功率与设定温度对应的加热功率的差值越大，也即目标加热功率越大，将进水加热至大于设定温度的时长越短。步骤103，对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度。
步骤102得到水温大于设定温度的热水，采用冷水对热水进行混水，以使燃气热水器的出水达到满足用户需求的设定温度。
需要说明的是，对热水混水所采用的冷水，可以通过另设冷水管路，该冷水管路与燃气热水器的热水管路的出水口连接，采用该冷水管路往热水管路的出水口加冷水实现混水；也可以借助燃气热水器自带的进水管路，参见图4，设置辅助管路，该辅助管路分别连接进水管路的进水口和热水管路的出水口，辅助管路将进水管路中的进水(冷水)导入热水管路的出水口实现混水。
本发明实施例中，以大于设定温度对应的加热功率对进水进行加热，而非采用与设定温度对应的加热功率对进水进行加热，从而能够最大限度的利用热水器的产热能力，大大缩短加热时长，减小等待过程中的热量散失，提升用户使用体验。
在一个实施例中，以目标加热功率对进水加热的步骤包括：
步骤101-1、获取进水温度、出水温度、设定温度、热水流量。
参见图4，进水温度可以基于燃气热水器的进水口的温度传感器/温度计采集得到；出水温度可以基于燃气热水器的出水口的温度传感器/温度计采集得到；热水流量基于燃气热水器的热水管路中的流量传感器/流量计采集得到。
步骤101-2、根据进水温度、设定温度、出水温度、热水流量计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第一加热时长。
第一加热时长是指按热水器最大功率输出达到用户热量总需求所需要的时间；当无法确定水量总需求时也无法确定用户热量总需求，此时不需要加热使出水温度大于设定温度，而是按照用户设定温度加热持续输出热水。
在一个实施例中，基于水量总需求、进水温度、设定温度、出水温度、热水流量计算第一加热时长。其中，水量总需求由用户根据实际情况自行设定，或者基于浴缸的容量设定。第一加热时长的计算公式如下：
热量总需求(L·℃)＝水量总需求*(设定温度-进水温度)；
热量总需求(L·℃)＝热水流量*第一加热时长*(出水温度-进水温度)；
上述两个公式中，设定温度、进水温度、出水温度、热水流量、水量总需求是已知量，可以求解出第一加热时长。
步骤101-3、以目标加热功率对进水加热至第一加热时长。
本发明实施例中，基于进水温度、出水温度、设定温度、热水流量计算第一加热时长，进而以目标加热功率对进水加热至第一加热时长，实现对燃气热水器的精确控制。
在一个实施例中，以目标加热功率对进水加热的步骤之前还包括：判断出水流量是否大于流量阈值；在判断结果为是时，减小出水流量。
可以但不限于通过调节燃气热水器的出水管路上的电磁阀/水伺服实现减小出水流量。
流量阈值表征以燃气热水器的最大功率燃烧对进水加热，都达不到用户设定温度的对应流量。
当水流量过大，以最大功率加热进水在短时间内得到的热水的水温达不到用户设定温度，说明没有冷水混水的必要了，只能通过减小水流量来首先满足设定温度，此时的加热时长理论上已经不能再缩短。
在一个实施例中，冷水流入热水器的流量为进水流量，经热水器加热后流出热水器的流量为出水流量，也叫做热水流量；
在数值上进水流量＝出水流量＝热水流量。
本发明实施例中，基于对出水流量的判断，确定以目标加热功率对进水加热是否能够使得热水的水温大于设定温度，如果判断结果为是，也即出水流量大于流量阈值，说明出水流量较大，以目标加热功率对进水加热无法在短时间内使得热水的水温大于设定温度，因此减小出水流量以确保在较短的时间内出水温度达到设定温度。
在一个实施例中，以目标加热功率对进水加热的步骤包括：根据减小后的出水流量、水量总需求、进水温度、设定温度计算若以目标加热功率对进水进行加热所需的第二加热时长；以目标加热功率对进水加热至第二加热时长。
水量总需求是指用户需求水量。
第二加热时长的计算方法和公式同第一加热时长的类似，此处不再赘述。
可以理解地，出水流量调整之后，加热时长会有所不同，因此需要根据减小后的出水温度计算第二加热时长，以实现精确控制。
在一个实施例中，目标加热功率为燃气热水器的最大加热功率，燃气热水器按最大功率输出，达到用户需求总热量最短的时间。因为产出的热水比设定温度要高，因此达到需求要比按照设定温度来加热更快。并且可以直接计算出需要的冷水量，两者可同时加入，因此大大缩短等待时间。
图2为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器的控制方法中对进水加热的步骤流程图，流程包括：
步骤201，根据用户的需求设置水量总需求(L)和设定温度(℃)。
步骤202，计算热量总需求，以目标加热功率对进水加热。
步骤203，判断以目标加热功率对进水加热是否能够得到水温大于设定温度的热水。
热水水温可以基于图4中的温度计2检测。
若步骤203的判断结果为是，则执行步骤204；若判断结果为否，则执行步骤207。
步骤204，根据进水温度、出水温度、热水流量、热量总需求，计算第一加热时长t1，并开始计时。
其中加热时长t1是指按热水器目标加热功率输出达到用户热量总需求所需要的时间。
计算目标加热时长的公式为：
热量总需求(L·℃)＝水量总需求*(设定温度-进水温度)计算出热量总需求；
热量总需求(L·℃)＝热水流量*第一加热时长*(出水温度-进水温度)；
两式联立即可求出第一加热时长。
步骤205，判断计时结果是否达到第一加热时长t1。
若是，则表明热水已经加热完成，热水的水温大于设定的温度，则执行步骤206。
若否，则返回步骤205。
步骤206，在热水加热完成后熄火停止加热。
步骤207，判断出水流量；然后执行步骤208。
当水流量过大，即使以目标加热功率燃烧短时间内都已经达不到用户设定温度时，只能通过减小出水流量来首先满足设定温度，此时的加热时长理论上已经不能再缩短。
在一个实施例中，可以通过调节水伺服，以减小出水流量。
步骤209，判断加热得到的热水的水温是否大于设定温度。
步骤210，若结果为是，则计算减小出水流量后的第二加热时长t2，并开始计时。
此时的第二加热时长t2是指出水流量减小后按热水器目标加热功率输出达到用户热量总需求所需要的时间。
步骤211，判断计时结果是否大于第二加热时长t2。
若结果为是，则执行步骤206，在热水加热完成后熄火停止加热；
若结果为否，则返回步骤211。
该实施例通过精准量化控制实现了对热水加热。
在一个实施例中，对热水用冷水混水的步骤包括：
确定热水的热出水量和水量总需求；
根据热出水量和所述水量总需求计算冷水混水量；
采用冷水混水量的冷水对热水进行混水。
热出水量是指热水器输出的热水总量(此时的输出温度>设定温度)。
冷水混水量的计算公式为：
冷水混水量(L)＝水量总需求–热出水量；
当最大功率燃烧达不到设定温度时，没有混水需求，该实施例通过对热水混入冷水达到设定温度。
在一个实施例中，所述燃气热水器的进水口设有三通阀，所述三通阀的输入口用于提供进水，三通阀的第一出口通过进水管路与燃气热水器的热交换机连接，三通阀的第二出口通过混水管路与燃气热水器的出水管路的输出端连接；混水管路上设有电磁阀，电磁阀用于控制冷水的输入，该实施例使用了一个三通阀和电磁阀以及各相应管路实现了进水出水和混水的分区和精准控制。
在一个实施例中，采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水的步骤包括：根据所述混水管路内的冷水流量、所述冷水混水量确定混水时长；
开启电磁阀至所述混水时长，以对所述热水进行混水。
冷水流量的计算公式为：
冷水混量(L)＝水量总需求–热出水量
混水时长的计算公式为：
冷水混量/冷水流量
冷水流量是指在自来水经过热水器出水的路径中，流量计1的流量。
冷水混水量是指达到设定温度时需要和热水混合的冷水量。
通过对热水混入冷水达到设定温度。
图3为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制方法中对热水用冷水混水的步骤流程图，流程包括：
步骤301，判断是否有混水需求。
在一个实施例中，通过判断出水流量是否大于流量阈值实现对是否有混水需求的判断。
若判断结果为是，说明以最大功率加热进水在短时间内得到的热水的水温达不到用户设定温度，说明没有冷水混水的必要了，只能通过减小水流量来首先满足设定温度。
若判断结果为否，有混水必要。
步骤302，根据第一加热时长t1计算热出水量，根据水量总需求计算冷水混水量。
冷水混水量的计算公式为：
冷水混量(L)＝水量总需求–热出水量；
其中，热出水量是指热水器输出的热水总量；
冷水混水量是指达到设定温度时需要和热水混合的冷水量。
步骤303，根据冷水混水量、冷水流量计算混水时长t3，并打开进水管路上的电磁阀以进行混水。
电磁阀用于控制冷水流量；
冷水流量是指流量计1显示的流量；
混水时长t3是指混入冷水的时长。
冷水混水量的计算公式为:
冷水混水量(L)＝水量总需求–热出水量。
步骤304，判断实际混水时长是否大于混水时长t3。
若结果为否，继续实际混水时长是否大于混水时长t3。
若结果为是，则执行步骤305。
步骤305，关闭电磁阀，停止混入冷水。
本发明提供一示例性实施例，一种燃气热水器的控制系统，所述的控制系统包括：
数据获取模块，用于获取所述设定温度；
加热模块，以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率；
混水模块，对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度。
可选地，所述加热模块包括：
获取单元，用于获取进水温度、所述出水温度、所述设定温度、热水流量；
计算单元，用于根据所述进水温度、所述设定温度、所述出水温度、所述热水流量计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第一加热时长；
加热单元，以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第一加热时长。
可选地，所述加热模块包括：
判断单元，用于判断出水流量是否大于流量阈值；
在判断结果为是时，减小出水流量。
可选地，所述加热模块还包括：
第二计算单元，用于根据减小后的出水流量、水量总需求、所述进水温度、所述设定温度计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第二加热时长；
第二加热单元，用于以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第二加热时长。
可选地，所述混水模块包括：
第二获取单元，用于确定所述热水的热出水量和水量总需求；
第三计算单元，用于根据所述热出水量和所述水量总需求计算冷水混水量；
混水单元，用于采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水。
图6为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制系统的模块工作示意图，包括：
数据获取模块601。
加热模块602，以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率。
加热模块602包括：
获取单元603，用于获取进水温度、所述出水温度、所述设定温度、热水流量。
计算单元607，用于根据所述进水温度、所述设定温度、所述出水温度、所述热水流量计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第一加热时长。
加热单元608，以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第一加热时长。
加热模块602还包括：
判断单元604，用于判断出水流量是否大于流量阈值。
在判断结果为是时，减小出水流量。
第二计算单元605，用于根据减小后的出水流量、水量总需求、所述进水温度、所述设定温度计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第二加热时长。
第二加热单元606，用于以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第二加热时长。
混水模块609包括：
第二获取单元610，用于确定所述热水的热出水量和水量总需求。
第三计算单元611，用于根据所述热出水量和所述水量总需求计算冷水混水量。
混水单元612，用于采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水。
图4为本发明一示例性实施例提供的一种自来水经过热水器出水的路径示意图，自来水由进水口406进入，并流入热交换器402，在经过加热后热水流向水量调节装置409，经过调节后流入出水口412；混水的冷水也由进水口406流入，由电磁阀408控制冷水流动，最后和热水一起在出水口412混合，实现温度调控。第一流量计407和第一温度计405分别测量冷水的流量和温度；第二流量计411和第二温度计410分别测量热水的流量和温度。热水器的燃气由燃气进口412进入，通过比例阀404控制燃气进入的量，在燃烧室403中燃烧产生热量，加热热交换器402。产生的烟气由风机401经过排烟管413吹出，该实施例不仅能够精确监测冷水和热水的温度，实现精确调控热水温度，并且风机结构能及时将燃烧产生的烟气排出。
图5为本发明一示例实施例示出的一种燃气热水器的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性燃气热水器50的框图。图5显示的燃气热水器50仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示，燃气热水器50可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。燃气热水器50的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器51、上述至少一个存储器52、连接不同系统组件(包括存储器52和处理器51)的总线53。
总线53包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器52可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)521和/或高速缓存存储器522，还可以进一步包括只读存储器(ROM)523。
存储器52还可以包括具有一组(至少一个)程序模块524的程序工具525(或实用工具)，这样的程序模块524包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器51通过运行存储在存储器52中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如上述任一实施例所提供的方法。
燃气热水器50也可以与一个或多个外部设备54(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口55进行。并且，模型生成的燃气热水器50还可以通过网络适配器56与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器56通过总线53与模型生成的燃气热水器50的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的燃气热水器50使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例所提供的方法。
其中，存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明实施例还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现上述任一实施例的方法。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
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 (10)

1.一种燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
获取设定温度；
以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率；
对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度。
2.如权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述以目标加热功率对进水加热的步骤包括：
获取进水温度、所述出水温度、所述设定温度、热水流量；
根据所述进水温度、所述设定温度、所述出水温度、所述热水流量计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第一加热时长；
以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第一加热时长。
3.如权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，以目标加热功率对进水加热的步骤之前，还包括：
判断出水流量是否大于流量阈值；
在判断结果为是时，减小出水流量。
4.如权利要求3所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述以目标加热功率对进水加热的步骤包括：
根据减小后的出水流量、水量总需求、所述进水温度、所述设定温度计算若以所述目标加热功率对进水进行加热所需的第二加热时长；
以所述目标加热功率对所述进水加热至所述第二加热时长。
5.如权利要求1-4中任一项所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述目标加热功率为所述燃气热水器的最大加热功率。
6.如权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述对热水用冷水混水的步骤包括：
确定所述热水的热出水量和水量总需求；
根据所述热出水量和所述水量总需求计算冷水混水量；
采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水。
7.如权利要求1所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述燃气热水器的进水口设有三通阀，所述三通阀的输入口用于提供进水，所述三通阀的第一出口通过进水管路与所述燃气热水器的热交换机连接，所述三通阀的第二出口通过混水管路与所述燃气热水器的出水管路的输出端连接；所述混水管路上设有电磁阀；
采用冷水混水量的冷水对所述热水进行混水的步骤包括：根据所述混水管路内的冷水流量、所述冷水混水量确定混水时长；
开启电磁阀至所述混水时长，以对所述热水进行混水。
8.一种燃气热水器的控制系统，其特征在于，所述的控制系统包括：
数据获取模块，用于获取设定温度；
加热模块，以目标加热功率对进水加热，以使加热得到的热水的水温大于设定温度；其中，所述目标加热功率大于所述设定温度对应的加热功率；
混水模块，对热水用冷水混水，以使出水温度达到设定温度。
9.一种燃气热水器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的燃气热水器的控制方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的燃气热水器的控制方法。
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