准量加热电热水器及准量加热控制方法技术

本发明专利技术涉及一种通过智能控制达到节能目的的电热水器，同时还涉及相应的控制方法，属于家用电器技术领域。该热水器包括储水内胆、安置在内胆中的电加热器件、含有微处理器的控制电路；所述微处理器的探测输入端接安置在内胆预定位置的水温传感器，控制输出端接电加热器件；所述微处理器中含有用于存储控制加热温度值的存储装置、用于将用水后水温与预定可用水温度值进行比较的比较装置、用于当比较结果大于预定阈值时递增预设加热温度值、反之递增的运算装置。本发明专利技术的实施成本十分经济，推广应用切实可行，并且在避免剩余热水浪费的同时，减少了保温的热损耗，因此节能效果更为明显。

Quasi quantity heating electric water heater and quasi quantity heating control method

The invention relates to an electric water heater which achieves the purpose of energy saving through intelligent control, and also relates to a corresponding control method, belonging to the technical field of household appliances. The water heater comprises a water storage tank, placed in the interior of the electric heating device, including a microprocessor control circuit; the detection input end of the microprocessor arranged predetermined temperature sensor position in the control tank, the output end is connected with the electric heating device; the microprocessor contains a storage device for storing and controlling the heating temperature value for the water after the water temperature and the water temperature can be predetermined to compare the value of the comparison device, an operation device as a result of the comparison is greater than a predetermined threshold value, and increasing of preset heating temperature increasing. The implementation cost of the invention is very economical, and the popularization and application of the invention is practical, and the heat loss of the heat preservation is reduced while avoiding the waste of the surplus hot water, so the energy saving effect is more obvious.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过智能控制达到节能目的的电热水器，同时还涉及相应的控制方法，属于家用电器

技术介绍
电热水器具有调控方便、使用安全的优点，因此已成为得到推广应用的家用电器。为了使电热水器使用时更方便、节能，本专利申请人曾通过对电热水器微处理器控制的专利技术创造，提出了具有“自学习”功能的电热水器设计方案，并于2000年9月29日申请了00112584号、名称为《自适应节能电热水器》的中国专利技术专利。这种电热水器的微处理器可以通过“学习”，掌握用户的用水习惯，从而适时自动提前加热，即方便了用户的使用，又避免了加热时间过长导致的能源浪费。推出之后，受到了用户的普遍欢迎。在深入进行研究的基础上，申请人发现，在保证使用方便的前提下，要想最大限度的节省电能，除了适时自动提前加热之外，热水器还应当能够根据用户不同季节用水习惯的变化，自动调适控制加热的热水量，从而实现适温、适时、尤其是适量(本专利申请将其称之为准量控制)的全方位自动控制。通俗些说，就是用户需要多少热水，热水器就自动适时将多少热水加热到合适温度，从而避免热水资源的浪费，达到最大限度节能的目的。
技术实现思路
由以上所述可知，本专利技术要解决技术问题是提出一种准量加热电热水器，同时给出准量加热控制方法，从而在保证使用方便的前提下，以简单经济的方式，达到尽可能节省电能的目的。假设热水器是一个在使用中只排出热水而不补充冷水的热水容器，实现热水准量控制并不非常困难。容易想到的技术方案是在热水器中设置温度传感器的基础上，增设流量计，通过监测温度传感器和流量计，便可得知用户打开热水器后的热水用量。据此控制下次的热水加热量，便可在用户用水具有一定规律时，实现再次用水之后不留多余热水，从而达到尽可能节能的目的。然而事实上，电热水器即使在用水时，始终保持充满状态，即当热水从内胆的出水口流出时，相应的冷水将由进水口进入。因此，实现热水的准量控制需要解决在动态过程中如何测得用户的热水用量、如何控制再次加热的热水量等一系列问题。在进行反复实验摸索和分析研究的基础上，为了解决以上技术问题，申请人形成了以下准量加热电热水器的基本技术方案该电热水器包括储水内胆、安置在内胆中的电加热器件、电子电路；所述电子电路的探测输入端接安置在内胆预定位置的水温传感器，其控制输出端接电加热器件；所述电子电路中含有存储装置——用于存储限制加热温度的预设加热温度值；比较装置——用于将温度传感器测得的用水后水温或其变化值与对应预定域(包括当预定域上限等于下限而成为预定值的情况)进行比较；运算装置——用于当比较结果大于预定域上限阈值时，通过运算适量降低存储装置中的预设加热温度值。与上述技术方案对应的准量加热控制方法为，在包括储水内胆、安置在内胆中的电加热器件、电子电路的电热水器中，所述电子电路的探测输入端接安置在内胆预定位置的水温传感器，其控制输出端接电加热器件；所述电子电路的控制步骤为存储步骤——存储限制加热温度的预设加热温度值；比较步骤——将温度传感器测得的用水后水温或其变化值与对应预定域(包括当预定域上限等于下限而成为预定值的情况)进行比较；运算步骤——当比较结果大于预定域上限阈值时，通过运算适量降低预设加热温度值。为了避免可能出现的预设加热温度值偏低的情况，以上运算装置或运算步骤在比较结果小于预定域下限阈值时，通过运算适量提高存储装置中的预设加热温度值(容易理解，当比较结果落在上限阈值与下限阈值之间时，保持原预设加热温度值)。以上技术方案依据的基本热力学原理是通常电热水器的预设加热温度值总是大于可用水温(例如，洗澡时的预设加热温度值可以为70℃，而实际的可用水温可以为40℃±δ℃)。加热时，电子电路、尤其是含有微处理器的控制电路在水温达到预设加热温度时，自动切断电加热器件。用水过程中，由于不断有冷水从进水口补充，因此热水器中的水温逐渐下降。用水后，如果测得的热水器内胆中水温高于可用水温；或者用水后，测得的水温下降率不足以使用水结束时的水温落在可用水温范围，都说明内胆中尚存有可用的热水，即意味着将有剩余热量不能被利用。因此，只要根据可用水温，合理确定用水后水温或其下降率的预定域(比较范围)，在用户有规律用水的情况下，当电子电路通过比较装置的比较，“得知”尚有剩余热水的结果后，将自动通过运算装置，适量降低存储装置中的预设加热温度值，从而使下一次的加热水温有所下降。而当预设加热温度值过低、用水后热水可能出现短缺时，又将适当调高预设加热温度值。通过若干次“学习”，对预设加热温度值自动修正(每次修正的量可以采用递减或递增、插补、优选等各种运算量)，本专利技术的电热水器就可以实现用水之后的余水温度恰巧落在可用水温范围，即在保证不出现水温过低、切实满足使用需求的前提下，实现准量加热控制，达到尽可能节省电能的目的。本专利技术以上技术方案的显著优点如下1、可以在不增加新硬件设施(例如流量计)的情况下实现，因此实施成本十分经济，推广应用切实可行；2、合理降低预设加热温度值不仅避免了剩余热水的浪费，同时减少了保温的热损耗，因此节能效果更为明显。由此可见，本专利技术突破了常规思维，从分析电热水器实际使用情况的独特角度出发，以巧妙合理的技术方案，进一步“挖掘”出电子电路(尤其是含有微处理器的控制电路)的“自学习”功能，实现了尽可能节省电能的智能化控制。依托上述技术方案，如果通过实验，将有关比较运算结果预先量化，实现本专利技术目的的一种简化技术方案是，根据统计实验，预先在存储装置中存储一份对应关系表，从而以读取装置取代上述比较装置和运算装置，或者以读取步骤取代比较步骤和运算步骤，根据温度传感器测得的用水后水温，读取预定对应关系表中的对应数值，改写存储装置中的预设加热温度值。这样，显然可以实现基本相同的准量控制作用效果。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术实施例一的结构示意图。图2为图1实施例的控制电路原理图。图3为图1实施例的控制过程框图。图4为本专利技术实施例二的结构示意图。图5为图4实施例的控制电路原理图。图6为图4实施例的控制过程框图。图7为本专利技术实施例三的结构示意图。图8为图7实施例的控制电路原理图。图9为图7实施例的控制过程框图。图10为本专利技术实施例四的控制过程框图。具体实施例方式实施例一本实施例的准量加热电热水器如图1和图2所示，在电热水器的储水内胆1(A为圆截面、B为矩形截面)的下部安置有电加热棒2，偏上部位安置有温度传感器3，其加热控制电路如图2所示，以微控制器芯片MCU(MC68HC908JL3)为核心，水温传感器Rt以及分压电阻R4、电容C2构成温度传感器电路模块，其输出接MCU作为探测输入端的A/D转换口PB0脚。工作时，MCU通过分析Rt与R4分压电压值的变化感知热水器内胆内传感器位置处的水温的变化情况。图中，MCU的输出控制电平引脚PD2接由继电器J、驱动三极管T1、电容C3、电阻R3构成的电加热棒控制电路模块。加热时，MCU对较温度测量值与存储在MCU存储器中的预设加热温度值进行比较。若前者小于后者，则PD2输出“1”，驱动继电器工作，电加热棒工作；反之输出“0”，停止电加热棒工作。以上加热控制电路的其它部分与现有技术相同，因此不另赘述。为了能够实现合理的准量控制——即再次用水之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准量加热电热水器，包括储水内胆、安置在内胆中的电加热器件、电子电路；所述电子电路的探测输入端接安置在内胆预定位置的水温传感器，其控制输出端接电加热器件；其特征在于：所述电子电路中含有存储装置－－用于存储限制加热温度的预设加热温度 值；比较装置－－用于将温度传感器测得的用水后水温或其变化值与对应预定域进行比较；运算装置－－用于当比较结果大于预定域上限阈值时，通过运算适量降低存储装置中的预设加热温度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁威，邱步，鞠平，万华新，
申请(专利权)人：艾欧史密斯中国热水器有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]