[发明专利]一种即热式热水器恒温控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体说是一种即热式热水器恒温控制系统及控制方法。

背景技术

公开号为CN102410636A的专利提出了一种即热恒温电热水器，当电热水器的功率足以提供加热时所需功率时，可以做到恒温出水且达到设定温度，但当进水温度较低，或水量增大，或设定温度较高，使得所需加热功率超过了即热恒温电热水器提供的最大功率，虽然可以保证出水恒温（功率100%输出），但无法保证出水温度能达到设定温度。

公开号为CN102997416A的专利提出了一种直热式热泵系统，虽然使用热泵系统可以直接加热热水，但是：1）一般热泵系统的稳定时间需要3～5min，在此过程中，制热量不断上升，出水温度不断上升；2）如果多个取水点用水，单个取水点的水流量容易发生波动。以上原因，都能导致通过热泵水箱和第一旁通管加热后的出水水温发生较大波动，影响舒适性。

公开号为CN103148594A的专利提出了一种直热式空气能热水器PID恒温调节控制系统，该发明主要是通过检测设定温度和实时的出水温度，通过控制水阀的开度，进而控制水量大小，从而控制出水的恒温。但当流经系统的总水量原本就相对小的时候（由于水压过低，管道阻力过大等原因），或者环境温度高、制热量大，但设定温度不高（一般当环境温度高时，自来水温度也高，用户用水的设定温度也会相对低），以上情况都可能导致当前出水温度大于设定温度，即使水阀开度不断调大，水量也无法增加，最终使出水温度超过设定温度，无法做到真正意义上的恒温。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种即热式热水器恒温控制系统及控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

一种即热式热水器恒温控制系统，包括沿热水器的进水口至出水口方向依次设置在水路上的热泵加热系统、即热加热系统和水量调节系统，所述热泵加热系统与进水口的连接管路上设置有进水温度传感器和水流开关，所述热泵加热系统与即热加热系统的连接管路上设置有热泵出水温度传感器，所述即热加热系统和水量调节系统的连接管路上设置有总出水温度传感器，所述水量调节系统和出水口的连接管路上设置有水量传感器，所述水量调节系统包括水量调节阀和步进电机，所述水量调节阀用于调节流过水路的水量，所述步进电机用于控制水量调节阀的开度，所述热泵加热系统、即热加热系统、进水温度传感器、热泵出水温度传感器、总出水温度传感器、水量传感器和步进电机分别与控制器电连接。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

一种如上所述的即热式热水器恒温控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、开启热泵加热系统和即热加热系统，对进水口流入的水进行加热；

步骤2、检测热泵出水温度、总出水温度、水量和即热加热系统的输出功率，根据检测结果进行如下控制：

A、若即热加热系统的输出功率已经达到警戒值，而总出水温度仍然小于设定温度，则在满足水量高于最低流量值的基础上减小水量，直至总出水温度达到设定温度且即热加热系统的输出功率小于或等于最高设定值；

B、若总出水温度达到设定温度，而即热加热系统的输出功率小于最低设定值，则增大水量，直至水量调节阀的开度调至上限或即热加热系统的输出功率达到最高设定值；

C、若水量调节阀的开度调至上限，而热泵出水温度仍然超过设定温度，则降低热泵加热系统的制热量（通过热泵系统的旁通卸载方式实现，热泵的制热量是直接作用于水）或关闭热泵加热系统，使热泵出水温度低于设定温度，然后通过调整即热加热系统的加热功率使总出水温度维持在设定温度。

其中，所述步骤2的C中，热泵加热系统的降低的制热量为即热加热系统的输出功率的15%～60%，因此能保证热泵加热系统的制热量降低时，通过即热加热系统的及时补充加热，可实现总出水温度不出现较大波动，维持恒温。

其中，在步骤2中，所述水量的减小或增大由步进电机控制，所述步进电机按照预先设定好的步数进行调节，所述步进电机的调节周期与即热控制系统的PID计算周期一致。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：1、采用热泵与即热混合加热，节能；2、通过独特的水量调节系统，可在较宽流量以及设定温度范围内，实现出水恒温控制。

附图说明

图1所示为本发明实施例的即热式热水器恒温控制系统的结构示意图。

图2所示为本发明实施例的热泵加热系统的控制流程图。