远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器制造技术

本发明专利技术公开了一种远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器，所述恒温燃气热水器包括有一个冷水入水口和两个热水出水口，采用由水阀控制两路热水流量相对值的方法远程调节恒温燃气热水器的出口热水温度；当第一热水出水口的出口热水流量相对增大、第二热水出水口的出口热水流量相对减小时，提高出口热水温度，反之，降低出口热水温度。恒温燃气热水器的温度控制采用PID结合入口冷水温度前馈补偿的算法，减小了入口冷水温度变化对恒温燃气热水器的出口热水温度的干扰，提高了控制精度。所述方法无需有线或者无线遥控器，能够实现恒温燃气热水器热水温度的远程调节，控制结果稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种恒温燃气热水器控制技术，尤其是一种远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器。
技术介绍
恒温燃气热水器如果温度设定不合适，给人带来很大不便，特别是在淋浴时，不带无线遥控或者远距离线控的恒温燃气热水器温度无法调节，用混水阀添加冷水又容易导致恒温燃气热水器熄火。采用无线遥控调节恒温燃气热水器温度，受安装位置的限制，很多场合遥控器信号无法传送至恒温燃气热水器。采用远距离线控方式时，专用的防水有线遥控器成本高，需要预先埋线，长期在浴室等潮湿环境下工作，电子式的有线遥控器故障率高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为远距离控制恒温燃气热水器的热水温度提供一种解决方案，即能够远距离调节温度的恒温燃气热水器。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器，包括：所述恒温燃气热水器包括有控制器、第一流量传感器、第二流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水进水口、热交换器、冷水温度传感器、热水温度传感器、燃气流量控制驱动模块。所述第一流量传感器安装在第一热水出水口之前，用于检测第一热水出水口的出口热水流量；所述第二流量传感器安装在第二热水出水口之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述冷水温度传感器安装在冷水进水口之后，用于检测冷水进水口的入口冷水温度；所述热水温度传感器安装在热交换器之后，用于检测恒温燃气热水器的出口热水温度。所述第一流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第一热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述第二流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第二热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述冷水温度传感器与控制器之间有电连接，用于将冷水进水口的入口冷水温度信号传递至控制器；所述热水温度传感器与控制器之间有电连接，用于将恒温燃气热水器的出口热水温度信号传递至控制器；所述燃气流量控制驱动模块与控制器之间有电连接，用于控制器通过燃气流量控制驱动模块控制改变燃气阀门的开度。所述恒温燃气热水器调节温度的方法是：恒温燃气热水器的温度设定值由第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量的相对大小控制；当第一热水出水口的出口热水流量相对增大、第二热水出水口的出口热水流量相对减小时，增大温度设定值；当第一热水出水口的出口热水流量相对减小、第二热水出水口的出口热水流量相对增大时，减小温度设定值。控制器中包括有温度控制器和补偿控制器。温度控制器根据温度设定值与恒温燃气热水器的出口热水温度之间的偏差值计算得到燃气阀门的开度给定值，温度控制器的控制算法采用PID算法。补偿控制器根据冷水进水口的入口冷水温度计算得到燃气阀门的开度补偿值，对燃气阀门的开度进行前馈补偿。燃气阀门的开度控制值为开度给定值和开度补偿值之和；控制器根据开度控制值对燃气阀门的开度进行控制，从而改变热交换器的热交换功率，维持温燃气热水器的出口热水温度稳定。所述第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量由混水阀调节改变；所述混水阀的2个入水口分别由水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口。所述第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量分别由第一调节阀、第二调节阀调节改变；所述第一调节阀的入水口经水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口，第二调节阀的入水口经水管连接至恒温燃气热水器的第二热水出水口；所述第一调节阀、第二调节阀的出水口连通为一个出水端。所述温度设定值按照式进行计算，其中，T0是恒温燃气热水器的温度设定值，Q1、Q2分别是是第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量，T1是中心温度设定值，K是温度调节范围系数。所述控制器进行温度调节控制的方法是：步骤S1，初始化；步骤S2，对第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量进行采样；对冷水进水口的入口冷水温度和恒温燃气热水器的出口热水温度进行采样；步骤S3，计算温度设定值；步骤S4，计算燃气阀门的开度给定值；计算燃气阀门的开度补偿值；计算燃气阀门的开度控制值；步骤S5，根据燃气阀门的开度控制值改变燃气阀门的开度，控制恒温燃气热水器的出口热水温度；步骤S6，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。所述恒温燃气热水器还包括水管，以及电源模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块。本专利技术的有益效果是，无需有线或者无线遥控器，采用通过水阀控制两路热水流量改变温度设定值，实现恒温燃气热水器热水温度的远程调节；结合入口冷水温度补偿自动控制温度的方法，减小了入口冷水温度变化对恒温燃气热水器的出口热水温度的干扰，减轻了温度控制器的控制负担，提高了控制精度。附图说明图1为远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器的系统实施例1结构框图。图2为远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器的系统实施例2结构框图。图3为恒温燃气热水器检测控制电路原理框图。图4为恒温燃气热水器的控制系统原理框图。图5为温度调节控制流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器的系统实施例1结构框图如图1所示，其中，恒温燃气热水器包括热交换器101、第一流量传感器201、第二流量传感器202、第一热水出水口203、第二热水出水口204、冷水进水口205、冷水温度传感器206、热水温度传感器207、冷水管401、主热水管402、第一热水管403、第二热水管404；以及与恒温燃气热水器共同实现远程调节温度的混水阀301、第一连接水管405、第二连接水管406、混合热水管407、出水喷头302。所述恒温燃气热水器有1个冷水进水口和2个热水出水口，冷水管401连接在冷水进水口205和热交换器101之间；第一热水管403的一端连接至第一热水出水口203，另外一端连通至主热水管402出水端；第二热水管404的一端连接至第二热水出水口204，另外一端连通至主热水管402出水端；主热水管402的入水端连接至热交换器101。所述第一流量传感器201安装在第一热水出水口203之前，用于检测第一热水出水口的出口热水流量；所述第二流量传感器202安装在第二热水出水口204之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述冷水温度传感器206安装在冷水进水口205之后；所述热水温度传感器207安装在热交换器101之后。具体来说，第一流量传感器201安装在第一热水管403上，第二流量传感器202安装在第二热水管404上，冷水温度传感器206安装在冷水管401上，热水温度传感器207安装在主热水管402上。混水阀301的2个进水口分别由第一连接水管405、第二连接水管406连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口203、第二热水出水口204；混水阀301的出水口由混合热水管407连接至出水喷头302。混水阀301为冷水、热水混水阀时，第一连接水管4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器，其特征在于：所述恒温燃气热水器包括有控制器、第一流量传感器、第二流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水进水口、热交换器、冷水温度传感器、热水温度传感器、燃气流量控制驱动模块；所述第一流量传感器安装在第一热水出水口之前，用于检测第一热水出水口的出口热水流量；所述第二流量传感器安装在第二热水出水口之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述冷水温度传感器安装在冷水进水口之后，用于检测冷水进水口的入口冷水温度；所述热水温度传感器安装在热交换器之后，用于检测恒温燃气热水器的出口热水温度；所述第一流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第一热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述第二流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第二热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述冷水温度传感器与控制器之间有电连接，用于将冷水进水口的入口冷水温度信号传递至控制器；所述热水温度传感器与控制器之间有电连接，用于将恒温燃气热水器的出口热水温度信号传递至控制器；所述燃气流量控制驱动模块与控制器之间有电连接，用于控制器通过燃气流量控制驱动模块控制改变燃气阀门的开度；所述恒温燃气热水器调节温度的方法是：恒温燃气热水器的温度设定值由第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量的相对大小控制；当第一热水出水口的出口热水流量相对增大、第二热水出水口的出口热水流量相对减小时，增大温度设定值；当第一热水出水口的出口热水流量相对减小、第二热水出水口的出口热水流量相对增大时，减小温度设定值；控制器中包括有温度控制器和补偿控制器；温度控制器根据温度设定值与恒温燃气热水器的出口热水温度之间的偏差值计算得到燃气阀门的开度给定值，温度控制器的控制算法采用PID算法；补偿控制器根据冷水进水口的入口冷水温度计算得到燃气阀门的开度补偿值，对燃气阀门的开度进行前馈补偿；燃气阀门的开度控制值为开度给定值和开度补偿值之和；控制器根据开度控制值对燃气阀门的开度进行控制，从而改变热交换器的热交换功率，维持温燃气热水器的出口热水温度稳定。...

【技术特征摘要】
1.一种远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器，其特征在于：
所述恒温燃气热水器包括有控制器、第一流量传感器、第二流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水进水口、热交换器、冷水温度传感器、热水温度传感器、燃气流量控制驱动模块；
所述第一流量传感器安装在第一热水出水口之前，用于检测第一热水出水口的出口热水流量；所述第二流量传感器安装在第二热水出水口之前，用于检测第二热水出水口的出口热水流量；所述冷水温度传感器安装在冷水进水口之后，用于检测冷水进水口的入口冷水温度；所述热水温度传感器安装在热交换器之后，用于检测恒温燃气热水器的出口热水温度；
所述第一流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第一热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述第二流量传感器与控制器之间有电连接，用于将第二热水出水口的出口热水流量信号传递至控制器；所述冷水温度传感器与控制器之间有电连接，用于将冷水进水口的入口冷水温度信号传递至控制器；所述热水温度传感器与控制器之间有电连接，用于将恒温燃气热水器的出口热水温度信号传递至控制器；所述燃气流量控制驱动模块与控制器之间有电连接，用于控制器通过燃气流量控制驱动模块控制改变燃气阀门的开度；
所述恒温燃气热水器调节温度的方法是：
恒温燃气热水器的温度设定值由第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量的相对大小控制；当第一热水出水口的出口热水流量相对增大、第二热水出水口的出口热水流量相对减小时，增大温度设定值；当第一热水出水口的出口热水流量相对减小、第二热水出水口的出口热水流量相对增大时，减小温度设定值；
控制器中包括有温度控制器和补偿控制器；
温度控制器根据温度设定值与恒温燃气热水器的出口热水温度之间的偏差值计算得到燃气阀门的开度给定值，温度控制器的控制算法采用PID算法；
补偿控制器根据冷水进水口的入口冷水温度计算得到燃气阀门的开度补偿值，对燃气阀门的开度进行前馈补偿；
燃气阀门的开度控制值为开度给定值和开度补偿值之和；控制器根据开度控制值对燃气阀门的开度进行控制，从而改变热交换器的热交换功率，维持温燃气热水器的出口热水温度稳定。
2.如权利要求1所述的远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器，其特征在于：所述第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量由混水阀调节改变；所述混水阀的2个入水口分别由水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口。
3.如权利要求1所述的远程调节温度和带冷水温度补偿控制的恒温燃气热水器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，肖伸平，陈刚，孔玲爽，曾红兵，聂辉，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43