[发明专利]供热水装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供热水装置，更具体地涉及来自供热水装置的出热水温度的控制。

背景技术

例如在日本特公平4-56221号公报中记载了如下热水温度控制：在供热水装置中，为了按照设定热水温度来控制出热水温度，该热水温度控制除了基于出热水温度相对于设定热水温度的偏差的反馈控制之外还组合了基于设定热水温度与进水温度的温度差的前馈控制。

另外，作为这种前馈控制的一种方式的、用于加快燃烧开始初期的出热水温度的上升的控制记载于日本特开2011-214761号公报中。并且，用于阻止高温出热水异常状态的持续的前馈控制记载于日本特开2007-322083号公报中。

发明内容

通常，供热水装置的热水温度控制中的反馈控制是由比例控制与积分控制的组合来执行的。一般如下进行：通过比例控制来补偿根据干扰、设定热水温度的变化所产生的过渡性的温度偏差，并且通过积分控制来补偿燃料供给量的偏移等恒定偏差。

然而，在积分控制中，由于相位延迟的存在，当加大控制增益时存在产生振荡的风险。另一方面，当控制增益小时对设定热水温度的控制响应性下降。这样，积分控制的调整困难。

在日本特公平4-56221号公报中记载有如下技术：求出对供热水装置指示的输出升数与根据实际的温度状况求出的能力升数之比，并且将与该比相应的校正系数应用于前馈控制。然而，专利文献1没有关注如上所述的积分控制的问题，在反馈控制和前馈控制的整体的可控制性的提高上还有改善余地。

本发明是为了解决这种问题而完成的，本发明的目的在于使前馈控制与反馈控制的组合为高性能化来改善供热水装置的热水温度控制的响应性和稳定性。

在本发明的一个方面中，供热水装置包括：热交换器，其构成为通过由热源机构产生的热量来对经过的水进行加热；第一温度检测器，其配置在热交换器的上游侧；第二温度检测器，其配置在热交换器的下游侧；流量检测器，其用于检测经过热交换器的流量；以及控制装置。控制装置基于通过第一温度检测器检测出的进水温度、通过第二温度检测器检测出的出热水温度、该出热水温度的设定温度以及通过流量检测器检测出的流量，按规定的控制周期设定针对热源机构的要求产生热量。控制装置包括学习部、前馈控制部、反馈控制部以及加法运算部。学习部构成为基于输出热量相对于针对热源机构的要求产生热量的成效比(日语：実績比)来学习温度与热量之间的换算系数，其中，该输出热基于进水温度与出热水温度的温度差以及流量。前馈控制部构成为基于设定温度与进水温度的温度差、流量以及通过学习部学习到的换算系数来计算第一要求产生热量。反馈控制部构成为基于出热水温度相对于设定温度的温度偏差、流量、控制增益以及通过学习部学习到的换算系数来计算第二要求产生热量。加法运算部构成为通过第一要求产生热量与第二要求产生热量的相加来设定针对热源机构的要求产生热量。

在本发明的其它一个方面中，具备构成为通过由热源机构产生的热量对经过的水进行加热的热交换器的供热水装置的控制方法包括如下步骤：检测进水温度；检测出热水温度；检测热交换器的经过流量；学习温度与热量之间的换算系数；计算基于前馈控制的第一要求产生热量；计算基于反馈控制的第二要求产生热量；以及通过第一要求产生热量与第二要求产生热量的相加来设定要求产生热量。进水温度是基于配置在热交换器的上游侧的第一温度检测器的输出来检测的。出热水温度是基于配置在热交换器的下游侧的第二温度检测器的输出来检测的。热交换器的经过流量是基于流量检测器的输出来检测的。换算系数是基于输出热量相对于针对热源机构的要求产生热量的成效比来学习的，其中，输出热量基于进水温度与出热水温度的温度差以及经过流量。基于前馈控制的第一要求产生热量是基于出热水温度的设定温度与进水温度之间的温度差、经过流量以及学习到的换算系数来计算出的。基于反馈控制的第二要求产生热量是基于出热水温度相对于设定温度的温度偏差、经过流量、控制增益以及学习到的换算系数来计算出的。

本发明的上述及其它的目的、特征、方面以及优点通过与附图相关联地理解的与本发明有关的下面的详细说明会变得明确。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的供热水装置的概要结构图。

图2是说明本发明的实施方式所涉及的供热水装置中的热水温度控制的功能框图。

图3是概要性地示出换算系数的学习速度参数与流量的关系的特性图。

图4是用于说明本发明的实施方式所涉及的供热水装置中的热水温度控制的处理过程的流程图。