一种智能节能的热水系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能节能的热水系统及其控制方法。智能节能的热水系统包括电性连接的热水器、控制器、探测器。热水器包括预热容器和速热容器用以实现冷水的加热，探测器用以检测室内人活动情况以及环境数据，控制器用以判断探测器的数据并控制热水器进入不同的运行状态。其中控制的方法为：根据室内有人无人、室内外温湿度判断热水器进入节能运行状态还是准备运行状态。本发明专利技术的有益效果在于能够节约热水器的功耗，减少能源浪费。

An intelligent energy-saving hot water system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种智能节能的热水系统及其控制方法
本专利技术涉及电器设备中的热水器领域，具体涉及一种智能节能的热水系统及其控制方法。
技术介绍
热水器是家用电器中比较常见的一种电器设备，几乎每家每户都有。在热水器的使用过程中，热水器保持长时间带电还是保持断电在使用时开启的方式困扰着每一个用户。因为长时间带电运行，如果温度保温温度过高会导致热交换加剧进而导致电能的损失；如果保持断电状态，则在使用时储水式的热水器无法在短时间内迅速加热而影响使用。因此设计一种根据家中人员活动情况自动调整热水器运行状态的一种热水器成为一种迫切的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供了一种智能调整运行状态、节能、快速出热水的一种智能节能的热水系统。本专利技术要解决的技术问题的技术方案是：一种智能节能的热水系统，其特征在于：包括热水器、探测器和控制器，所述热水器设有壳体以及安装在壳体内部并且相互连通的预热容器、速热容器，所述预热容器、速热容器内部设有加热装置，所述预热容器、速热容器设有保温层，所述探测器设有红外感应探测器、声音探测器、温湿度传感器，所述探测器安装在房间的顶部，所述控制器为包括微处理器及输入输出接口的控制装置和探测器、热水器电性连接。更好的，所述预热容器的容积大于速热容器的容积。更好的，述预热容器设有两个，两个预热容器通过管道连通，其中一个预热容器设有进水孔，另一个预热容器和速热容器通过管道连通，速热容器设有出水孔。更好的，所述速热容器设于预热容器的内部，所述预热容器设有进水孔、出水孔和引线孔，预热容器内部设有支架，所述支架和速热容器固定连接，所述支架为中空管，支架的一端和引线孔连通，支架的另一端和速热容器固定连接，所述速热容器设有速热进水口、速热出水口，所述预热容器的出水孔和速热容器的速热出水口连通，所述速热容器的速热进水口设有进水单向阀。更好的，所述预热容器设有远、近回流孔，所述近回流孔设于靠近加热装置的一端，所述远回流孔设于远离加热装置的一端，所述远、近回流孔通过微型水泵连通，所述微型水泵和控制器电气连接。更好的，所述速热容器内的加热装置为快速加热装置，快速加热装置和控制器电气连接。更好的，所述速热容器的容积与预热容器的容积比值在0.2～0.25之间。更好的，还包括户外环境检测器，所述户外环境检测器包括温湿度传感器、风力传感器、PM2.5检测传感器，所述探测器设有多个，分别设置在厨房、卫生间、客厅，所述户外环境检测器安装在房屋的外部，所述控制器设有wifi接收模块，所述户外环境检测器、控制器和探测器都设有无线通信模块，户外环境检测器、探测器和控制器之间通过无线的方式交换数据。一种智能节能的热水系统节能的控制方法，其特征在于：步骤1、装置上电后系统启动，控制器内部设定有人持续时间Ty和无人持续时间Tw，并且两个时间的初始值为零，热水器设有三个工作状态分别为节能运行状态、准备运行状态、使用运行状态；步骤2、控制器启动探测器判断家中是否有人活动，并根据判断结果控制热水器工作，具体为：控制器每间隔Δt时间记录一次家中人员活动情况，同时获取户外环境检测器和探测器的数据并存储到控制器中，步骤2.1、判断是否有使用热水的请求，如果有使用请求，则执行步骤5，如果没有则执行步骤2.2，步骤2.2、控制器判断前后两次记录的家中人员的活动情况并根据记录结果计算持续时间，包括以下情形：情形一、如果前一次记录为检测到家中有人活动，后一次记录同样为检测到家中有人活动，则有人持续时间Ty在原有基础上加上Δt；情形二、如果前一次记录为检测到家中有人活动，后一次记录为检测到家中无人活动，则有人持续时间Ty清零；情形三、如果前一次记录为检测到家中没有人活动，后一次记录同样为检测到家中没有人活动，则无人持续时间Tw在原有基础上加上Δt；情形四、如果前一次记录为检测到家中没有人活动，后一次记录为检测到家中有人活动，则无人持续时间Tw清零；步骤2.3、判断无人持续时间Tw是否大于设定的时间，如果大于设定的时间则执行步骤3，如果小于设定的时间，则判断有人持续时间Ty是否大于设定的时间，如果大于设定的时间则执行步骤2.4，如果小于设定的时间则重复步骤2；步骤2.4、控制器获取控制器内部存储的上一次洗澡的时间；如果距离上一次洗澡的时间小于三天，则执行步骤3，如果距离上一次洗澡额时间大于三天，控制器则读取存储在控制器内部的户外环境检测器以及探测器获取的室内外环境数据，所述近两天室外环境数据，并根据环境数据控制热水器进入不同的工作状态：如果近两天出现以下任一情况：气温处于大于30°的高温状态、大风扬尘天气、PM2.5处于中度污染等级以上，则执行步骤4，否则执行步骤3；步骤3、控制器控制热水器进入节能运行状态，具体为：控制器控制预热容器内的加热装置断电，控制器控制速热容器内的加热装置处于保温状态，其保温的温度设定为在30°～40°之间，之后执行步骤2；步骤4、控制器控制热水器进入准备运行状态，具体为：控制器控制预热容器内的加热装置处于保温状态，其保温温度设定在35°～40°之间，控制器控制速热容器内的加热装置处于保温状态，其保温温度设定在45°～55°之间，之后执行步骤2；步骤5、控制器控制热水器处于使用运行状态，具体为：控制器控制预热容器内的加热装置处于使用状态，其温度上限值设定为55°～60°，控制器控制速热容器内的加热装置处于使用状态，其温度的上限值设定为65°，之后执行步骤2。更好的，所述速热容器的出水孔处设有水流传感器，所述控制器设有触摸屏，所述步骤2.1中是否有使用热水的请求的具体方法包括以下两种情况：情况一、控制器检测控制器的触摸屏是否有加热命令的按钮按下，如果有加热命令的按钮按下，则说明具有使用热水的请求；情形二、控制器检测水流传感器并获取水流传感器的数据，如果水流传感器的流量增加说明已经打开出水管，进而说明有使用热水的请求；所述步骤2.3还包括：控制器判断无人持续时间Tw是否大于关机上限值，如果大于关机上限值，则控制器关机热水器的电源，所述关机上限值为三天或者四天，用以防止在长时间离家而且出门时忘记关闭热水器电源的情况；所述步骤3、4、5中温度设定的方法具体方法为：控制器获取时间信息和室内温度信息，通过时间信息确定季节再通过室内温度设定预热容器和速热容器的保温温度和加热温度，春秋季节：节能运行状态下，预热容器内加热装置关闭、速热容器保温温度设定在高于室温20°～25°；准备运行状态下，预热容器内保温温度设定在高于室内温度20°～25°，速热容器保温温度设定在高于室温30°～35°；使用运行状态下，预热容器内保温温度设定在高于室内温度30°～35°，速热容器保温温度设定在高于室温40°～45°；夏季：节能运行状态下，预热容器内加热装置关闭、速热容器保温温度设定在高于室温10°～20°；准备运行状态下，预热容器内保温温度设定在高于室内温度10°～20°，速热容器保温温度设定在高于室温20°～30°；使用运行状态下，预热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能节能的热水系统，其特征在于：/n包括热水器(1)、探测器(2)和控制器(3)，/n所述热水器(1)设有壳体以及安装在壳体内部并且相互连通的预热容器(11)、速热容器(12)，所述预热容器(11)、速热容器(12)内部设有加热装置(5)，所述预热容器、速热容器设有保温层，/n所述探测器(2)设有红外感应探测器、声音探测器、温湿度传感器，所述探测器(2)安装在房间的顶部，/n所述控制器(3)为包括微处理器及输入输出接口的控制装置,所述控制器(3)和探测器(1)、热水器(2)电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能节能的热水系统，其特征在于：
包括热水器(1)、探测器(2)和控制器(3)，
所述热水器(1)设有壳体以及安装在壳体内部并且相互连通的预热容器(11)、速热容器(12)，所述预热容器(11)、速热容器(12)内部设有加热装置(5)，所述预热容器、速热容器设有保温层，
所述探测器(2)设有红外感应探测器、声音探测器、温湿度传感器，所述探测器(2)安装在房间的顶部，
所述控制器(3)为包括微处理器及输入输出接口的控制装置,所述控制器(3)和探测器(1)、热水器(2)电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
所述预热容器(11)的容积大于速热容器(12)的容积。


3.根据权利要求1所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
所述预热容器(11)设有两个，两个预热容器(11)通过管道连通，其中一个预热容器(11)设有进水孔，另一个预热容器(11)和速热容器(12)通过管道连通，速热容器(12)设有出水孔。


4.根据权利要求1所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
所述速热容器(12)设于预热容器(11)的内部，所述预热容器(11)设有进水孔(111)、出水孔(112)和引线孔(113)，预热容器(11)内部设有支架(13)，所述支架(13)和速热容器(12)固定连接，所述支架(13)为中空管，支架(13)的一端和引线孔(113)连通，支架(13)的另一端和速热容器(12)固定连接，所述速热容器(12)设有速热进水口(121)、速热出水口(122)，所述预热容器(11)的出水孔(112)和速热容器(12)的速热出水口(122)连通，所述速热容器(12)的速热进水口(121)设有进水单向阀。


5.根据权利要求3或4所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
所述预热容器(11)设有远、近回流孔，所述近回流孔设于靠近加热装置(5)的一端，所述远回流孔设于远离加热装置(5)的一端，所述远、近回流孔通过微型水泵(15)连通，所述微型水泵(15)和控制器(3)电气连接。


6.根据权利要求1所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
所述速热容器(12)内的加热装置(5)为快速加热装置，快速加热装置和控制器(3)电气连接。


7.根据权利要求1所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
所述速热容器(12)的容积与预热容器(11)的容积比值在0.2～0.25之间。


8.根据权利要求4所述的一种智能节能的热水系统，其特征在于：
还包括户外环境检测器(4)，所述户外环境检测器(4)包括温湿度传感器、风力传感器、PM2.5检测传感器，
所述探测器(2)设有多个，分别设置在厨房、卫生间、客厅，所述户外环境检测器(4)安装在房屋的外部，
所述控制器(3)设有wifi接收模块，
所述户外环境检测器(4)、控制器(3)和探测器(2)都设有无线通信模块，户外环境检测器(4)、探测器(2)和控制器之间通过无线的方式交换数据。


9.根据权利要求8所述的一种智能节能的热水系统节能的控制方法，其特征在于：
步骤1、装置上电后系统启动，
控制器(3)内部设定有人持续时间Ty和无人持续时间Tw，并且两个时间的初始值为零，热水器(1)设有三个工作状态分别为节能运行状态、准备运行状态、使用运行状态；
步骤2、控制器(3)启动探测器(2)判断家中是否有人活动，并根据判断结果控制热水器工作，具体为：
控制器(3)每间隔Δt时间记录一次家中人员活动情况，同时获取户外环境检测器(4)和探测器(2)的数据并存储到控制器(3)中，
步骤2.1、判断是否有使用热水的请求，如果有使用请求，则执行步骤5，如果没有则执行步骤2.2，
步骤2.2、控制器(3)判断前后两次记录的家中人员的活动情况并根据记录结果计算持续时间，包括以下情形：
情形一、如果前一次记录为检测到家中有人活动，后一次记录同样为检测到家中有人活动，则有人持续时间Ty在原有基础上加上Δt，
情形二、如果前一次记录为检测到家中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱莲，刘增祥，石钰，
申请(专利权)人：山东轻工职业学院，
类型：发明
国别省市：山东;37