燃气热水系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及热水设备技术领域，特别是涉及燃气热水系统及其控制方法。


背景技术：

2.随着用户对洗浴舒适度的追求，市面上出现具有预热功能的燃气热水器，即在洗浴之前，预先对循环水路进行加热，以满足用户即开即热的洗浴需求。
3.传统的燃气热水器为了防止多余预热的热水进入循环管路而造成热水浪费，会对获取的预热时间进行时间修正，以实现节能预热效果。然而，这种控制方法却忽略了节能预热的舒适性，导致用户在洗浴过程中，会有一部分冷水与热水管中预热好的热水混合，比如：燃气热水器点火一般需要2
‑
3秒的时间，若热水器进水管自来水温度非常低时，那么点火之前便会有2
‑
3秒的冰冻水进入热水管，这样会大幅度降低用户的洗浴水温，严重影响用户的使用舒适性。


技术实现要素：

4.本发明所解决的第一个技术问题是要提供一种燃气热水系统的控制方法，其既能实现减少预热时间，节约能源；又能实现减少洗浴用水的温降幅度，提高洗浴舒适性。
5.本发明所解决的第二个技术问题是要提供一种燃气热水系统，其既能实现减少预热时间，节约能源；又能实现减少洗浴用水的温降幅度，提高洗浴舒适性。
6.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
7.一种燃气热水系统的控制方法，燃气热水系统包括热水器、热水管、进水管和连通于所述进水管的冷水管，所述进水管与所述热水管分别对应连通于所述热水器的进水端和出水端；所述热水管与所述冷水管之间连通有连接管；和/或，所述热水管与所述进水管之间连通有回水管；以形成循环水路，所述燃气热水系统的控制方法包括如下步骤：获取进水管中的进水温度；若所述进水温度小于或者等于第一预设温度时，控制热水器点火，将循环水路中的水预热至第二预设温度后，停止预热；若所述进水温度大于所述第一预设温度时，根据预存的节能循环总水量qe，控制热水器点火对循环水路中的水进行预热，当所述循环水路中循环的水量达到所述节能循环总水量qe时，停止预热；其中，所述节能循环总水量qe等于预热总水量q0乘以修正系数，所述预热总水量q0为大于所述第一预设温度的进水温度预热至所述第二预设温度时所需的总水量，所述修正系数小于100％。
8.本发明所述的燃气热水系统的控制方法，与背景技术相比所产生的有益效果：在预热过程中，获取进水管中的进水温度；再将获取的进水温度与第一预设温度比对。若进水温度低于第一预设温度时，控制热水器点火对循环水路中水进行预热。此时，以进水温度为准，当进水温度达到第二预设温度时，停止预热。由于进水管和冷水管和/或回水管均同时被越热，因此当用户进行洗浴时，热水器点火前与点火过程中进入的水均是被预热好的，使得洗浴初期进入热水器中的冷水非常少，有利于减少洗浴用水的温降幅度。若进水温度高于第一预设温度时，控制热水器点火进行预热。此时，以节能循环总水量qe为准，当循环水
路中循环的水量达到节能循环总水量qe时，停止预热。由于节能循环总水量qe等于预热总水量q0乘以修正系数，且修正系数小于100％，因此，有效减少预热循环水量，减少冷水管或者回水管的预热部分，节约能源，实现有效节能预热目的。如此，本燃气热水系统的控制方法利用进水温度与第一预设温度之间的判定，对循环水路中的水进行分类预热，其既能实现减少预热循环水量，节约能源；又能实现减少洗浴用水的温降幅度，提高洗浴舒适性。
9.在其中一个实施例中，所述方法之前还包括：获取进水管中的进水温度；当所述进水温度大于所述第一预设温度时，控制热水器点火，对循环水路中的水进行预热，并开始计时；当循环水路中的水预热至第二预热温度时，获取所述热水器的预热总时间t0和所述循环水路中的平均水流量q
v
；根据公式qe＝t0
×
q
v
×
a，计算出节能循环总水量qe，并预存于所述热水器中，以作为后续预热过程中的运行参数，其中，a为修正系数。
10.在其中一个实施例中，获取所述循环水路中的平均水流量q
v
的步骤包括：当所述循环水路中的水开始预热时，每隔预设时间，获取一次所述循环水路中实时水流量，记为q
n
，其中，n为正整数；当所述循环水路中的水预热至第二预热温度时，根据公式q
v
＝(q1 q2
……
q
n
)/n，获取所述循环水路中的平均水流量q
v
。
11.在其中一个实施例中，所述修正系数控制为60％～80％。
12.在其中一个实施例中，获取进水管中的进水温度的步骤之后，还包括：判断热水器是否满足循环预热条件；当所述热水器满足所述循环预热条件时，执行所述进水温度与所述第一预设温度的比对步骤。
13.在其中一个实施例中，所述方法还包括：当所述热水器不满足所述循环预热条件时，控制所述热水器处于待机状态。
14.在其中一个实施例中，所述循环预热条件为全天候模式、预约服务模式、点动模式、单次循环模式中任一个。
15.在其中一个实施例中，获取进水管中的进水温度的步骤之前，还包括：开启所述热水器中的显示器，并选择所述显示器中的预热功能。
16.在其中一个实施例中，所述第一预设温度为12℃～18℃。
17.上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：
18.一种燃气热水系统，采用以上任意一项所述的燃气热水系统的控制方法，所述燃气热水系统包括：热水器；热水管、进水管和冷水管，所述进水管、所述热水管分别对应连通于所述热水器的进水端、所述热水器的出水端，所述冷水管连通于所述进水管；所述热水管与所述冷水管之间连通有连接管；和/或，所述热水管与所述进水管之间连通有回水管，以形成循环水路。
19.本发明所述的燃气热水系统，与背景技术相比所产生的有益效果：采用以上的燃气热水系统的控制方法，在预热过程中，获取进水管中的进水温度；再将获取的进水温度与第一预设温度比对。若进水温度低于第一预设温度时，控制热水器点火对循环水路中水进行预热。此时，以进水温度为准，当进水温度达到第二预设温度时，停止预热。由于进水管和冷水管和/或回水管均同时被越热，因此当用户进行洗浴时，热水器点火前与点火过程中进入的水均是被预热好的，使得洗浴初期进入热水器中的冷水非常少，有利于减少洗浴用水的温降幅度。若进水温度高于第一预设温度时，控制热水器点火进行预热。此时，以节能循环总水量qe为准，当循环水路中循环的水量达到节能循环总水量qe时，停止预热。由于节能
循环总水量qe等于预热总水量q0乘以修正系数，且修正系数小于100％，因此，有效减少预热循环水量，减少冷水管或者回水管的预热部分，节约能源，实现有效节能预热目的。如此，本燃气热水系统的控制方法利用进水温度与第一预设温度之间的判定，对循环水路中的水进行分类预热，其既能实现减少预热循环水量，节约能源；又能实现减少洗浴用水的温降幅度，提高洗浴舒适性。
20.在其中一个实施例中，所述热水器包括换热器、燃烧器和第一温度传感器，所述进水管与所述热水管分别与所述换热器的相对两端连通，所述第一温度传感器用于检测所述进水管与所述换热器之间的进水温度，所述燃烧器用于为所述换热器提供热量。
21.在其中一个实施例中，所述燃气热水系统还包括用水点，所述用水点的热水端与所述热水管连通，所述用水点的冷水端与所述冷水管连通，所述连接管连通于所述用水点的热水端与所述用水点的冷水端之间。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为一个实施例中所述的燃气热水系统的控制方法的流程图一；
25.图2为一个实施例中所述的燃气热水系统的控制方法的流程图二；
26.图3为一个实施例中所述的燃气热水系统的控制方法的流程图三；
27.图4为一个实施例中所述的燃气热水系统的控制方法的流程图四；
28.图5为一个实施例中所述的燃气热水系统结构示意图；
29.图6为另一个实施例中所述的燃气热水系统结构示意图。
30.附图标记：
31.100、燃气热水系统；110、热水器；111、换热器；112、第一温度传感器；113、第二温度传感器；114、水泵；115、进水嘴；116、出水嘴；117、回水嘴；120、进水管；130、热水管；140、回水管；141、第一单向阀；150、冷水管；160、连接管；161、第二单向阀；170、用水点；171、热水端；172、冷水端。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
33.在一个实施例中，请参考图1、图5及图6，一种燃气热水系统的控制方法，燃气热水系统100包括热水器110、热水管130、进水管120和连通于进水管120的冷水管150，进水管120与热水管130分别对应连通于热水器110的进水端和出水端；热水管130与冷水管150之
间连通有连接管160；和/或，热水管130与进水管120之间连通有回水管140；以形成循环水路，燃气热水系统的控制方法包括如下步骤：
34.s100、获取进水管120中的进水温度；
35.s200、若进水温度小于或者等于第一预设温度时，控制热水器110点火，将循环水路中的水预热至第二预设温度后，停止预热；
36.s300、若进水温度大于第一预设温度时，根据预存的节能循环总水量qe，控制热水器110点火对循环水路中的水进行预热，当所述循环水路中循环的水量达到所述节能循环总水量qe时，停止预热；其中，所述节能循环总水量qe等于预热总水量q0乘以修正系数，所述预热总水量q0为大于所述第一预设温度的进水温度预热至所述第二预设温度时所需的总水量，修正系数小于100％。
37.上述的燃气热水系统的控制方法，在预热过程中，获取进水管120中的进水温度；再将获取的进水温度与第一预设温度比对。若进水温度低于第一预设温度时，控制热水器110点火对循环水路中水进行预热。此时，以进水温度为准，当进水温度达到第二预设温度时，停止预热。由于进水管120和冷水管150和/或回水管140均同时被越热，因此当用户进行洗浴时，热水器110点火前与点火过程中进入的水均是被预热好的，使得洗浴初期进入热水器110中的冷水(比如为图5中换热器111进水端之前的ab段的水)非常少，有利于减少洗浴用水的温降幅度。若进水温度高于第一预设温度(说明进水温度较高，进入热水器110的冷水对洗浴用水影响较小)时，控制热水器110点火进行预热。此时，以节能循环总水量qe为准，当循环水路中循环的水量达到节能循环总水量qe时，停止预热。由于节能循环总水量qe等于预热总水量q0乘以修正系数，且修正系数小于100％，因此，有效减少预热循环水量，减少冷水管150或者回水管140的预热部分，节约能源，实现有效节能预热目的。如此，本燃气热水系统的控制方法利用进水温度与第一预设温度之间的判定，对循环水路中的水进行分类预热，其既能实现减少预热循环水量，节约能源；又能实现减少洗浴用水的温降幅度，提高洗浴舒适性。
38.需要说明的是，本实施例的燃气热水系统的控制方法可适用于具有回水管140的燃气热水系统100，也可适用于不具有回水管140的燃气热水系统100。当燃气热水系统100不具有回水管140时，可在热水管130与冷水管150之间连通连接管160，以使得燃气热水系统100中形成循环水路。比如：循环水路可由进水管120、换热器111、热水管130、回水管140和进水管120之间构成，也可由进水管120、换热器111、热水管130、连接管160、冷水管150和进水管120构成等；当然，循环水路可同时包括上述两条水路。
39.还需说明的是，修正系数小于100％，即节能循环总水量qe小于预热总水量q0，这样对于冷水管150或者回水管140的预热循环水量被削减了，这样能有效降低热量在冷水管150或者回水管140中的损失，使得预热部分主要集中在热水管130中，利于提高预热效率。其中，修正系数的数值可根据结合冷、热水管130长度之间比例而定。比如：修正系数可为但不仅限于60％～80％；也可为65％～75％等。
40.具体地，修正系数为70％。
41.在一个实施例中，请参考图2，所述方法之前还包括：
42.s400、获取进水管120中的进水温度；
43.s500、当进水温度大于第一预设温度时，控制热水器110点火，对循环水路中的水
进行预热，并开始计时；
44.s600、当循环水路中的水预热至第二预热温度时，获取热水器110的预热总时间t0和循环水路中的平均水流量q
v
；
45.s700、根据公式qe＝t0
×
q
v
×
a，计算出节能循环总水量qe，并预存于热水器110中，以作为后续预热过程中的运行参数，其中，a为修正系数。
46.由此可知，获取节能循环总水量qe过程则基于进水温度高于第一预设温度而进行。当进水温度大于第一预设温度时，控制热水器110点火，对循环水路中进行预热，并开始计时。以预热温度为准，当进水温度到达第二预热温度时，说明进水管120、冷水管150或者回水管140中水均被预热了，此时获取的时间则为预热总时间t0。为此，能计算出预热总水量q0，本实施例对预热总水量q0进行修正，削减对冷水管150或者回水管140的预热循环水量，保证预热时间集中在热水管130中，极大提高能源的利用率。
47.需要说明的是，预存的节能循环总水量qe数据可在热水器110首次运行时完成数据储存(比如热水器110安装时由安装人员运行程序获取的数据等)；也可在本次洗浴之前的上一次热水器110预热过程中完成的；又或者，是由热水器110在待机过程中，根据内置程序定时运行完成，并对节能循环总水量qe数据进行更新置换等。同时，节能循环总水量qe的数据是基于进水温度高于第一预设温度时而获取的，这样在节能预热时能尽量减少对冷水管150或者回水管140的预热，进一步节约燃气。
48.另外，本实施例中的后续预热过程应理解为：获取节能循环总水量qe的操作后任一次的预热过程。
49.更进一步地，请参考图4，s600、获取所述循环水路中的平均水流量q
v
的步骤包括：
50.s610、当所述循环水路中的水开始预热时，每隔预设时间，获取一次所述循环水路中实时水流量，记为q
n
，其中，n为正整数；
51.s620、当所述循环水路中的水预热至第二预热温度时，根据公式q
v
＝(q1 q2
……
q
n
)/n，获取所述循环水路中的平均水流量q
v
。如此，本实施例采用平均方法，使得获取的平均水流量q
v
数据更为精确，从而保证预热所需预热循环水量，又能有效减少冷水管150或者回水管140中的预热部分。在一个实施例中，请参考图3，s100、获取进水管120中的进水温度的步骤之后，还包括：
52.s110、判断热水器110是否满足循环预热条件；
53.s120、当热水器110满足循环预热条件时，执行进水温度与第一预设温度的比对步骤。由此可知，本实施例在执行进水温度与第一预设温度之间的比对之前，增设了执行条件。只有当热水器110满足循环预热条件时，热水器110才进行后续的普通预热和节能预热过程。
54.进一步地，请参考图3，所述方法还包括：s130、当热水器110不满足循环预热条件时，控制热水器110处于待机状态，则无需进行获取普通预热和节能预热的判断。
55.需要说明的是，循环预热条件可为全天候模式、预约服务模式、点动模式、单次循环模式中任一个；当然，循环预热条件也可为其他运行模式。其中，全天候模式为全天温度传感器都会监控热水器110中的水温，当温度降低时开始运转，当温度达到时停止运转，也就是相当于预约服务模式的设定时间为0h～24h。预约服务模式应理解为用户提前设置好循环预热时间，比如晚上6点至8点，这段时间内热水器110自动运行进行预热。点动模式则
为用户根据所需启动按钮或者阀类等结构，以驱使热水器110运行预热程序，比如：水控模式，用户开关混水阀上的开关一次，即可触使热水器110运行预热程序。而单次循环模式则为需要预热时，点按一下遥控器或者手机app等上的单次循环按钮，热水器110开启循环预热，温度达到设置的温度之后停止预热。
56.在一个实施例中，请参考图3，s100、获取进水管120中的进水温度的步骤之前，还包括：s800、开启热水器110中的显示器，并选择显示器中的预热功能，如此，方便用户对预热功能的选择。
57.在一个实施例中，第一预设温度为12℃～18℃。具体在本实施例中，第一预热温度为15℃。另外，第二预设温度可根据用户对热水温度的实际需求而定，比如第二预设温度设定为30℃～70℃；当然，也可设定为40℃～60℃等。
58.在一个实施例中，请参考图5与图6，一种燃气热水系统100，采用以上任意一实施例中的燃气热水系统的控制方法，燃气热水系统100包括：热水器110、热水管130、进水管120和冷水管150。进水管120、热水管130分别对应连通于热水器110的进水端、热水器110的出水端。冷水管150连通于进水管120。热水管130与冷水管150之间连通有连接管160；和/或，热水管130与进水管120之间连通有回水管140，以形成循环水路。
59.上述的燃气热水系统100，采用以上的燃气热水系统的控制方法，在预热过程中，获取进水管120中的进水温度；再将获取的进水温度与第一预设温度比对。若进水温度低于第一预设温度时，控制热水器110点火对循环水路中水进行预热。此时，以进水温度为准，当进水温度达到第二预设温度时，停止预热。由于进水管120和冷水管150和/或回水管140均同时被越热，因此当用户进行洗浴时，热水器110点火前与点火过程中进入的水均是被预热好的，使得洗浴初期进入热水器110中的冷水非常少，有利于减少洗浴用水的温降幅度。若进水温度高于第一预设温度时，控制热水器110点火进行预热。此时，以节能预热时间te为准，当热水器110的预热时间达到节能预热时间te时，停止预热。由于节能预热时间te等于预热总时间t0乘以修正系数，且修正系数小于100％，因此，有效减少预热时间，减少冷水管150或者回水管140的预热部分，节约能源，实现有效节能预热目的。如此，本燃气热水系统的控制方法利用进水温度与第一预设温度之间的判定，对循环水路中的水进行分类预热，其既能实现减少预热时间，节约能源；又能实现减少洗浴用水的温降幅度，提高洗浴舒适性。
60.具体地，请参考图5，热水器110上设有进水嘴115和出水嘴116，进水嘴115与换热器111的进水端连通，出水嘴116与换热器111的出水端连通。进水管120连通于进水嘴115上。热水管130连通于出水嘴116上。
61.需要说明的是，循环水路可由进水管120、换热器111、热水管130、回水管140和进水管120之间构成，也可由进水管120、换热器111、热水管130、连接管160、冷水管150和进水管120构成等；当然，循环水路可同时包括上述两条水路。
62.进一步地，请参考图5，热水器110包括换热器111、燃烧器和第一温度传感器112。进水管120与热水管130分别与换热器111的相对两端连通。第一温度传感器112用于检测进水管120与换热器111之间的进水温度。燃烧器用于为换热器111提供热量。如此，通过第一温度传感器112，能实时获取进水管120中的进水温度，以便热水器110能对应进行普通预热或者节能预热。
63.在一个实施例中，请参考图5，燃气热水系统100还包括用水点170。用水点170的热水端171与热水管130连通。用水点170的冷水端172与冷水管150连通。连接管160连通于用水点170的热水端171与用水点170的冷水端172之间。如此，将连接管160连通在用水点170的热水端171和用水点170的冷水端172，这样使得水流能够完整走完热水管130和冷水管150，以便对热水管130和冷水管150充分预热。
64.进一步地，请参考图5，用水点170为两个以上，两个以上用水点170以并联方式连通于热水管130和冷水管150之间。
65.需要说明的是，当燃气热水系统100采用无回水管140时，连接管160可连通在任一用水点170的热水端171与冷水端172之间。但若将连接管160连通在最远离热水器110的用水点170的热水端171与冷水端172，其预热效果则更佳。当燃气热水系统100采用回水管140时，可将回水管140一端连通在最远离热水器110的用水点170的热水端171上，另一端则有两种连接方式。请参考图5，当热水器110上设有与换热器111进水端连通的回水嘴117时，回水管140另一端则连通在回水嘴117上。请参考图6，当热水器110上不设有回水嘴117时，回水管140则直接连通在进水管120上(比如图6中进水管120的c点处)。另外，回水管140上设有第一单向阀141，以使回水管140中的水单向流动至进水管120中。同时，连接管160上设有第二单向阀161，以使热水管130中的水单向流动至冷水管150中。
66.在一个实施例中，请参考图5，热水器110还包括第二温度传感器113，第二温度传感器113用于获取换热器111与热水管130之间的水温。
67.在一个实施例中，请参考图5，热水器110还包括水泵114，水泵114设置于进水管120与换热器111之间，为热水器110中水流动提供动力。
68.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
70.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
72.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。