CN220269661U - 一种智能控制燃电一体式热水系统 - Google Patents

Abstract

一种智能控制燃电一体式热水系统，管路上设有管路通断阀，燃热组件包括燃热进水口、燃热出水口和燃烧器，电热组件包括电热进水口、电热出水口和发热管，在燃热进水口或电热进水口处设有进水温度传感器，控制器通过其反馈的进水温度T₀信号控制管路通断阀及燃烧器和/或发热管，以切换为独燃模式、独电模式或燃电混合模式中的一种，当T₀＜10℃时，控制器控制燃烧器工作以切换为独燃模式；当T₀＞25℃时，控制器控制发热管工作以切换为独电模式；当10℃≤T₀≤25℃时，控制器控制燃烧器和发热管工作以切换为燃电混合模式。本实用新型有如下优点：对环境水温敏感、充分发挥燃热和电热的优势、多模式灵活切换、能耗协调合理、智能化程度高、能实现即热。

Description

一种智能控制燃电一体式热水系统

技术领域

本实用新型涉及燃电互补热水系统领域，尤其涉及一种智能控制燃电一体式热水系统。

背景技术

目前，市面上的燃电互补热水系统的智能控制能力很低，无法实现多种工作模式之间的灵活切换，容易存在环境敏感性差、燃热组件与电热组件之间能耗无法协调互补甚至双重浪费的问题。

例如，授权公告号为CN208042534U、题为一种切换电热水器和燃气热水器的自动控制器的中国实用新型专利，公开了：包括起保护作用的外壳，所述的外壳内部设置电子控制装置,所述的电子控制装置包括：提供电源的电源电路；进行集中控制的处理器，负责水温检测，人机交互处理，水路切换；至少一个电动阀驱动器，设置继电器驱动电路，所述的电动阀驱动器与所述的处理器连接，控制输出电源的通断，所述的电动阀驱动器与三通电动阀连接，所述的三通电动阀公共端连接热水供水端，常通端与电热水器的热水端连接，常闭端与燃气热水器的热水端连接；至少一个与所述的处理器连接的测温传感器，设置在所述的电热水器的热水端；与所述的处理器连接的人机界面，所述的人机界面安装在所述的外壳上，包括按键和LCD显示器，所述的按键用于设置阈值温度，所述的LCD显示器用于显示阈值温度，以及状态信息及故障信息。该实用新型所述技术方案，虽然通过自动控制器实现燃气热水器和电热水器之间的相互切换，但无法实现燃热、电热之间多模式灵活协同切换，更不会根据环境水温进行调整，智能化程度低。

再例如，申请公布号为CN108332427A、题为家用热水管网控制系统的中国发明申请，公开了：包括燃气热水器，第一电热水器和第二电热水器，所述的第一电热水器的热水口通过第一电动阀连接热水管网，冷水口连接冷水管网，所述的第二电热水器的热水口通过第二电动阀连接热水管网，冷水口连接冷水管网，所述的燃气热水器的热水口通过第三电动阀连接热水管网，冷水口连接冷水管网，还包括电子控制装置，所述的电子控制装置包括电源电路，负责水温检测、人机交互处理、水路切换的处理器；与所述的处理器连接的第一阀驱动器，所述的第一阀驱动器与所述的第一电动阀连接，可控制所述第一电动阀的导通与断开；与所述的处理器连接的第一测温传感器，设置在所述的第一电热水器的热水端；与所述的处理器连接的第二阀驱动器，所述的第二阀驱动器与所述的第二电动阀连接，可控制所述第二电动阀的导通与断开；与所述的处理器连接的第二测温传感器，设置在所述的第二电热水器的热水端；与所述的处理器连接的第三阀驱动器，所述的第三阀驱动器与所述的第三电动阀连接，可控制所述第三电动阀的导通与断开；与处理器连接的人机界面，包括按键和LCD显示器，所述按键用于设置阈值温度T，所述LCD显示器用于显示阈值温度T，以及状态信息及故障信息。该发明申请所述技术方案，同样存在上述技术问题，即无法根据环境水温进行调整，以实现燃热、电热之间多模式切换和协同工作。

又例如，申请公布号为CN104596087A、题为燃电互补热水系统的中国发明申请，公开了：包括，燃气热水器，所述燃气热水器具有燃热进水口和燃热出水口；若干电热水器，所述电热水器具有电热进水口和电热出水口；管路切换装置，所述管路切换装置在第一状态和第二状态之间可切换地安装在所述电热水器上或者所述电热水器与所述燃气热水器之间的连接管路上，所述管路切换装置具有与所述燃热出水口连通的第一进水口、与所述电热进水口连通的第二进水口、与所述电热出水口连通的第一出水口以及第二出水口，其中，所述管路切换装置处于所述第一状态时连通所述第一进水口和所述第二出水口；所述管路切换装置处于所述第二状态时连通所述第一进水口和所述第二进水口以及所述第一出水口和所述第二出水口且切断所述第一进水口和所述第二出水口之间的连通；出水温度流量传感器，所述出水温度流量传感器设在所述第二出水口处；报警装置，所述报警装置与所述出水温度流量传感器相连；其中，当所述燃电互补热水系统处于燃独模式且所述第二出水口出水时，如所述管路切换装置处于所述第二状态则所述报警装置报警；当所述燃电互补热水系统处于电独模式或燃电复合模式且所述第二出水口出水时，如所述管路切换装置处于所述第一状态则所述报警装置报警。该发明申请所述技术方案，虽然公开了多种工作模式，实现了采纳燃热、电热两者之优点进行供水的目的，但仅仅通过出水温度传感器的信号进行判定，对环境水温的敏感性低，容易造成能源双重浪费。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种对环境水温敏感、充分发挥燃热和电热两者的优势、多模式灵活切换、能耗协调合理、智能化程度高、能实现即热的智能控制燃电一体化热水系统。

本实用新型主要采用如下技术方案：

一种智能控制燃电一体式热水系统，包括燃热组件、电热组件、管路和控制器，所述燃热组件和所述电热组件分别连接到所述管路上，所述管路上还设置有管路通断阀，所述燃热组件包括燃热进水口、燃热出水口和燃烧器，所述电热组件包括电热进水口、电热出水口和发热管，在所述燃热进水口或者所述电热进水口处设置有进水温度传感器，所述控制器通过所述进水温度传感器反馈的进水温度T₀信号来控制所述管路通断阀的通断以及所述燃烧器和/或所述发热管的工作与否，以使燃电一体式热水系统的工作模式切换为独燃模式、独电模式或者燃电混合模式中的一种，当进水温度T₀＜10℃时，所述控制器控制所述燃烧器工作以切换为独燃模式，所述管路配合所述燃热组件向外供应热水；当进水温度T₀＞25℃时，所述控制器控制所述发热管工作以切换为独电模式，所述管路配合所述电热组件向外供应热水；当进水温度10℃≤T₀≤25℃时，所述控制器控制所述燃烧器和所述发热管同时工作以切换为燃电混合模式，所述管路配合所述燃热组件和所述电热组件向外供应热水。

其中，所述管路包括冷水管路和热水管路，所述冷水管路还包括与所述燃热进水口相连通的燃热进水管和与所述电热进水口相连通的电热进水管，所述热水管路还包括与所述燃热出水口相连通的燃热出水管和与所述电热出水口相连通的电热出水管，所述燃热出水管和所述电热出水管上设置有所述管路通断阀。

其中，所述电热进水管与所述热水管路交叉连通，在所述冷水管路与所述电热进水管和所述热水管路形成的交叉点之间、所述电热进水管和所述热水管路形成的交叉点与所述电热出水管之间分别设置有所述管路通断阀，还包括管路止逆阀，所述燃热出水管上还设置有所述管路止逆阀以防止回溯到所述燃热组件中；或者，所述燃热进水管与所述热水管路交叉连通，在所述冷水管路与所述燃热进水管和所述热水管路形成的交叉点之间、所述燃热进水管和所述热水管路形成的交叉点与所述燃热出水管之间分别设置有所述管路通断阀，还包括管路止逆阀，所述电热出水管上还设置有所述管路止逆阀以防止回溯到所述电热组件中。

其中，所述电热组件还包括供所述发热管伸进的内胆，所述内胆中设置有内胆水温传感器，所述内胆水温传感器向所述控制器反馈内胆水温Ti信号，在燃电一体式热水系统处于独电模式时，当内胆水温Ti在t时间段内下降超过15℃时或者当内胆水温Ti低于45℃时，所述控制器控制所述燃烧器工作。

其中，所述燃热出水口处设置有出水温度传感器，所述控制器通过所述出水温度传感器反馈的出水温度T_n信号来控制所述燃烧器工作与否。

其中，当出水温度T_n低于43℃时，所述控制器控制所述燃烧器工作。

其中，还包括向所述燃热组件供水的水泵，所述燃热组件还包括与所述燃烧器进行热交换的换热器，所述水泵设置在所述换热器上，或者所述水泵设置在所述管路上。

其中，还包括外壳，所述燃热组件和/或所述电热组件至少部分地设置在所述外壳内，所述外壳表面还设置有与所述控制器相连接的操作面板。

其中，所述操作面板包括显示模块和人机交互模块。

其中，所述人机交互模块包括语音接收单元和/或远程通信单元。

按照本实用新型所述技术方案，具有如下有益效果：采用设置在燃热进水口或者电热进水口处的进水温度传感器来反馈进水温度，通过控制器判定环境水温所对应的季节，从而相应地切换到独燃、独电或者燃电混合模式，环境敏感性强，能够避免现有技术中无法区分环境水温而统一消耗燃气或者电能进行加热的情况，避免产生不必要的能耗；燃热组件和电热组件之间可以通过并联的方式连接到冷水管路和热水管路上、也可以进一步地在电热进水管与热水管路之间/燃热进水管与热水管路之间交叉连通，管路的连接方式多样化，并且，前述两种连接方式均能完全发挥各自的优点(燃热组件体积小、加热快、能长时间供水；电热组件加热功率小、安装要求低)；通过监测内胆水温Ti以及出水温度T₀来克服仅根据环境水温进行判定所带来的弊端，克服了可能存在的水温忽高忽低的问题，同时确保了例如在冬季时的速热和保温功能；操作面板功能多样，同样提高了智能化的程度。

附图说明

图1为燃热组件和电热组件并联时的燃电一体式热水系统结构示意图；

图2为电热进水管与热水管路交叉连通时燃电一体式热水系统结构示意图；

图3为燃热进水管与热水管路交叉连通时燃电一体式热水系统结构示意图；

图4为图2中水泵位置变化实施例中的燃电一体式热水系统结构示意图；

图5为操作面板结构示意图。

1燃热组件、10燃热进水口、10’燃热出水口、11换热器、12燃烧器、2电热组件、20电热进水口、20’电热出水口、21内胆、22发热管、3管路、31冷水管路、311燃热进水管、312电热进水管、32热水管路、321燃热出水管、322电热出水管、33管路通断阀、34管路止逆阀、4控制器、5进水温度传感器、6内胆水温传感器、7出水温度传感器、8水泵、9外壳、91操作面板、911显示模块、912人机交互模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述技术方案做进一步阐述：

参见图1-5所示，一种智能控制燃电一体式热水系统，包括燃热组件1、电热组件2、管路3和控制器4，燃热组件1和电热组件2分别连接到管路3上，管路3上还设置有管路通断阀33，燃热组件1包括燃热进水口10、燃热出水口10’和燃烧器12，电热组件2包括电热进水口20、电热出水口20’和发热管22，在燃热进水口10或者电热进水口20处设置有进水温度传感器5，控制器4通过进水温度传感器5反馈的进水温度T₀信号来控制管路通断阀33的通断以及燃烧器12和/或发热管22的工作与否，以使燃电一体式热水系统的工作模式切换为独燃模式、独电模式或者燃电混合模式中的一种，当进水温度T₀＜10℃时，控制器4控制燃烧器12工作以切换为独燃模式，管路3配合燃热组件1向外供应热水；当进水温度T₀＞25℃时，控制器4控制发热管22工作以切换为独电模式，管路3配合电热组件2向外供应热水；当进水温度10℃≤T₀≤25℃时，控制器4控制燃烧器12和发热管22同时工作以切换为燃电混合模式，管路3配合燃热组件1和电热组件2向外供应热水。本申请中，相对于用水端而言，电热组件可以设置在距离用水端更近的一侧或者燃热组件也可以设置在距离用水端更近的一侧，从而出现进水温度传感器设置在燃热进水口或者电热进水口的两种情况。本申请中，采用设置在燃热进水口/电热进水口处的进水温度传感器来反馈进水温度T₀，通过控制器判定环境水温所对应的季节(当进水温度T₀＜10℃时判定为“冬季”并对应独燃模式；当进水温度T₀＞25℃时判定为“夏季”并对应独电模式；当进水温度10℃≤T₀≤25℃时判定为“春秋季”并对应于燃电混合模式)，从而相应地切换到独燃、独电或者燃电混合模式，环境敏感性强，能够避免现有技术中无法区分环境水温而统一消耗燃气或者电能进行加热的情况，避免产生不必要的能耗，提高了两者能耗之间的协调性。

参见图1-4所示，管路3包括冷水管路31和热水管路32，冷水管路31还包括与燃热进水口10相连通的燃热进水管311和与电热进水口20相连通的电热进水管312，热水管路32还包括与燃热出水口10’相连通的燃热出水管321和与电热出水口20’相连通的电热出水管322，燃热出水管321和电热出水管322上设置有管路通断阀33。本申请中，燃热组件1通过燃热进水管311、燃热出水管321，电热组件2通过电热进水口312、电热出水管322通过“并联”的方式连接到冷水管路31和热水管路32上，燃热组件1和电热组件2两者之间独立向管路3供应热水，当需要执行燃电混合模式时，两者同时工作。本申请中，管路通断阀33设置在燃热出水管321和电热出水管322上时，并不专门限定在燃热出水管321和电热出水管322的某个特定位点上，而是只要与燃热出水管321和电热出水管322的功能相对应的管路相应位点上均可。

参见图2-4所示，电热进水管312与热水管路32交叉连通，在冷水管路31与电热进水管312和热水管路32形成的交叉点之间、电热进水管312和热水管路32形成的交叉点与电热出水管322之间分别设置有管路通断阀33，还包括管路止逆阀34，燃热出水管321上还设置有管路止逆阀34以防止回溯到燃热组件1中；或者，燃热进水管311与热水管路32交叉连通，在冷水管路31与燃热进水管311和热水管路32形成的交叉点之间、燃热进水管311和热水管路32形成的交叉点与燃热出水管321之间分别设置有管路通断阀33，还包括管路止逆阀34，电热出水管322上还设置有管路止逆阀34以防止回溯到电热组件2中。本申请中，当出现电热进水管312与热水管路32交叉/燃热进水管311与热水管路32交叉的情况，可以允许本该输送热水的“热水管路”的一段转换为输送冷水的“冷水管路”。

参见图1-4所示，电热组件2还包括供发热管22伸进的内胆21，内胆21中设置有内胆水温传感器6，内胆水温传感器6向控制器4反馈内胆水温Ti信号，在燃电一体式热水系统处于独电模式时，当内胆水温Ti在t时间段内下降超过15℃时或者当内胆水温Ti低于45℃时，控制器4控制燃烧器12工作。优选地，t时间段的取值可以为0.5分钟、1分钟、2分钟、3分钟、5分钟、10分钟等任一方便用户感知水温迅速变化的时间段。本申请中，通过监测内胆水温Ti来克服仅根据环境水温进行判定所带来的弊端，克服了可能存在的水温忽高忽低的问题。

参见图1-4所示，燃热出水口321处设置有出水温度传感器7，控制器4通过出水温度传感器7反馈的出水温度T_n信号来控制燃烧器12工作与否。

进一步地，当出水温度T_n低于43℃时，控制器4控制燃烧器12工作。本申请中，通过监测出水温度T₀来克服仅根据环境水温进行判定所带来的弊端，实现了例如在冬季时的速热和保温功能，使管路中的水温保持在人体易接受的范围内。

参见图1-4所示，还包括向燃热组件1供水的水泵8，燃热组件1还包括与燃烧器12进行热交换的换热器11，水泵8设置在换热器11上，或者水泵8设置在管路3上。优选地，控制器4与水泵8相连接并控制水泵8的工作与否，本申请中，当控制器4接收到即热和保温指令时(不一定只在冬季才有即热和保温的需求)，控制器4启动水泵8进行工作，此时，燃热组件1的燃热出水口321开始有水流经过，此时，如果出水温度T_n达不到43℃，即使处于独电模式，控制器4也会启动燃烧器12开始工作，待燃热组件1的出水温度T_n高于43℃后暂停水泵8工作，此时，再根据进水温度T₀进行判定，符合冬季模式的(进水温度T₀＜10℃)切换为独燃模式、符合夏季模式的(进水温度T₀＞25℃)切换为独电模式、符合春秋季模式的(进水温度10℃≤T₀≤25℃)切换为燃电混合模式。

参见图1-4所示，还包括外壳9，燃热组件1和/或电热组件2至少部分地设置在外壳9内，外壳9表面还设置有与控制器4相连接的操作面板91。优选地，外壳9上开设有通孔，燃热组件1中的换热器11包括燃热入水管和燃热排水管并分别在其端部形成燃热进水口311和燃热出水口321，电热组件2包括电热入水管和电热排水管并分别在其端部形成电热进水口312和电热出水口322，前述燃热入水管、燃热排水管、电热入水管、电热排水管分别经过通孔伸出外壳9，以使燃热进水口311、燃热出水口321、电热进水口312、电热出水口322与管路3相连通。

参见图5所示，操作面板91包括显示模块911和人机交互模块912。优选地，显示模块911可以显示燃电一体式热水系统的热水量、水温、加热模式等。人机交互模块912可以包括位于操作面板91表面的按键等。

参见图5所示，人机交互模块912包括语音接收单元和/或远程通信单元。优选地，语音接收单元可以接收用户声音指令并传输至控制器4。优选地，远程通信单元可以接收移动终端通过App发送的远程指令并传输至控制器4。

尽管上述已经阐述了本实用新型的具体实施方式，但本领域普通技术人员，在不脱离本实用新型精神和原理的情况下，可以对其进行变换，本实用新型的保护范围是由其权利要求书及其等同物限定的。

Claims (10)

1.一种智能控制燃电一体式热水系统，包括燃热组件、电热组件、管路和控制器，所述燃热组件和所述电热组件分别连接到所述管路上，所述管路上还设置有管路通断阀，所述燃热组件包括燃热进水口、燃热出水口和燃烧器，所述电热组件包括电热进水口、电热出水口和发热管，其特征在于：在所述燃热进水口或者所述电热进水口处设置有进水温度传感器，所述控制器通过所述进水温度传感器反馈的进水温度T₀信号来控制所述管路通断阀的通断以及所述燃烧器和/或所述发热管的工作与否，以使燃电一体式热水系统的工作模式切换为独燃模式、独电模式或者燃电混合模式中的一种，当进水温度T₀＜10℃时，所述控制器控制所述燃烧器工作以切换为独燃模式，所述管路配合所述燃热组件向外供应热水；当进水温度T₀＞25℃时，所述控制器控制所述发热管工作以切换为独电模式，所述管路配合所述电热组件向外供应热水；当进水温度10℃≤T₀≤25℃时，所述控制器控制所述燃烧器和所述发热管同时工作以切换为燃电混合模式，所述管路配合所述燃热组件和所述电热组件向外供应热水。

2.根据权利要求1所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：所述管路包括冷水管路和热水管路，所述冷水管路还包括与所述燃热进水口相连通的燃热进水管和与所述电热进水口相连通的电热进水管，所述热水管路还包括与所述燃热出水口相连通的燃热出水管和与所述电热出水口相连通的电热出水管，所述燃热出水管和所述电热出水管上设置有所述管路通断阀。

3.根据权利要求2所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：所述电热进水管与所述热水管路交叉连通，在所述冷水管路与所述电热进水管和所述热水管路形成的交叉点之间、所述电热进水管和所述热水管路形成的交叉点与所述电热出水管之间分别设置有所述管路通断阀，还包括管路止逆阀，所述燃热出水管上还设置有所述管路止逆阀以防止回溯到所述燃热组件中；或者，所述燃热进水管与所述热水管路交叉连通，在所述冷水管路与所述燃热进水管和所述热水管路形成的交叉点之间、所述燃热进水管和所述热水管路形成的交叉点与所述燃热出水管之间分别设置有所述管路通断阀，还包括管路止逆阀，所述电热出水管上还设置有所述管路止逆阀以防止回溯到所述电热组件中。

4.根据权利要求1至3中任一所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：所述电热组件还包括供所述发热管伸进的内胆，所述内胆中设置有内胆水温传感器，所述内胆水温传感器向所述控制器反馈内胆水温Ti信号，在燃电一体式热水系统处于独电模式时，当内胆水温Ti在t时间段内下降超过15℃时或者当内胆水温Ti低于45℃时，所述控制器控制所述燃烧器工作。

5.根据权利要求4所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：所述燃热出水口处设置有出水温度传感器，所述控制器通过所述出水温度传感器反馈的出水温度T_n信号来控制所述燃烧器工作与否。

6.根据权利要求5所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：当出水温度T_n低于43℃时，所述控制器控制所述燃烧器工作。

7.根据权利要求5或6所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：还包括向所述燃热组件供水的水泵，所述燃热组件还包括与所述燃烧器进行热交换的换热器，所述水泵设置在所述换热器上，或者所述水泵设置在所述管路上。

8.根据权利要求1至3、5、6中任一所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：还包括外壳，所述燃热组件和/或所述电热组件至少部分地设置在所述外壳内，所述外壳表面还设置有与所述控制器相连接的操作面板。

9.根据权利要求8所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：所述操作面板包括显示模块和人机交互模块。

10.根据权利要求9所述的智能控制燃电一体式热水系统，其特征在于：所述人机交互模块包括语音接收单元和/或远程通信单元。