用于流体加热系统中的加热器控制的系统和方法技术方案

所公开的技术包含用于控制热水器的系统和方法。所公开的系统可以被配置成从温度传感器接收温度数据，从流速传感器接收流速数据并且接收温度设置。所述系统可以至少基于所述温度数据、所述流速数据和所述温度设置而计算热负载率，并且可以将所述热负载率与预定阈值设置相比较。响应于确定所述热负载以大于、小于或等于所述预定阈值设置的速率(即，所述热负载率)变化，所述系统可以输出指令以执行快速校正动作。校正动作。校正动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体加热系统中的加热器控制的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月15日提交的第16/849,403号美国专利申请的权益，所述美国专利申请的全部内容和实质以全文引用的方式并入本文中，如同在下文中完整阐述一样。


[0003]本公开大体上涉及流体加热器系统。具体来说，本公开涉及热水器控制系统和方法。

技术介绍

[0004]通常，在所谓的即热式热水器中，按需求加热水。通常，这些即热式热水器具有分级燃烧器系统，所述分级燃烧器系统可以分阶段点燃以满足热水的需求。这些系统可以具有大的热惯性，并且当水需求突然下降时，热惯性和缓慢控制响应会导致燃烧器系统继续以现在对于较低热水需求太高的速率加热，因此将水加热到不安全温度。例如，这种情况可能会为用户提供滚烫的热水，损坏管道，或甚至加速即热式热水器和/或其组件。
[0005]因此，具有可以快速地对需求变化作出反应的方法和系统将是有利的，所述方法和系统还可以减轻即热式热水器中的温度过冲，同时向用户提供所请求的水需求。

技术实现思路

[0006]可以通过本文所公开的技术解决这些和其它问题。所公开的技术可以帮助防止热水器(例如，即热式热水器)中的温度过冲，同时向用户提供所请求的水需求。此外，所公开的技术可以提供如将在本文中论述并且对于本领域的技术人员将变得显而易见的额外益处。
[0007]所公开的技术包含与热水器一起使用的控制器，并且控制器可以具有一个或多个处理器和存储器。存储器可以存储热水器的指令和设置，例如温度设置和预定阈值设置。当执行时，计算机可执行指令可以使一个或多个处理器从热水器的一个或多个传感器接收传感器数据，并且传感器数据可以包含当前数据值和至少一个先前数据值。一个或多个传感器可以包含温度传感器，所述温度传感器被配置成测量流体的温度；和/或流量传感器，所述流量传感器被配置成检测流体的流动。因此，传感器数据可以包含温度数据(例如，来自一个或多个温度传感器)和/或来自流量传感器的流速数据。指令可以使一个或多个处理器至少基于当前数据值和至少一个先前数据值而确定变化率。将变化率与预定阈值设置相比较可以包含归一化传感器数据(例如，温度数据、流速数据)；计算归一化传感器数据的导数以确定归一化变化率；以及将归一化变化率与预定归一化阈值设置相比较。或者，可以基于非归一化传感器数据计算导数以确定变化率。指令可以使一个或多个处理器响应于确定变化率超过(或替代地，大于或等于)预定阈值设置或响应于确定归一化变化率超过(或替代地，大于或等于)预定归一化阈值设置而输出指令以执行校正动作。当传感器数据是流速数
据时，预定阈值设置(或预定归一化阈值设置)可以与流速设置相关联。当传感器数据是温度数据时，预定阈值设置(或预定归一化阈值设置)可以与温度改变阈值设置相关联。加热装置的校正动作可以包含减少从加热装置输出的热量。此外，减少从加热装置输出的热量可以包含以下项中的一个或多个：熄灭一个或多个燃烧器，或降低一个或多个燃烧器的火焰高度，停用一个或多个电线圈，或减少一个或多个电线圈的占空比。
[0008]所公开的技术包含一种用于控制热水器的方法。所述方法可以包含从温度传感器接收温度数据，所述温度传感器被配置成测量流体入口处的流体温度；从流速传感器接收流速数据，所述流速传感器被配置成测量流体入口处的流速；以及接收温度设置。此外，所述方法可以包含至少基于温度数据、流速数据和温度设置而计算热负载率；以及将热负载率与预定阈值设置相比较。将热负载率与预定阈值设置相比较可以包含归一化温度数据和/或流速数据以确定归一化热负载率，以及将归一化热负载率与预定归一化阈值设置相比较。所述方法可以包含响应于确定热负载率超过(或替代地，大于或等于)预定阈值设置而输出指令以执行校正动作。加热装置的校正动作可以包含减少从加热装置输出的热量。此外，减少从加热装置输出的热量可以包含以下项中的一个或多个：熄灭一个或多个燃烧器，或降低一个或多个燃烧器的火焰高度，停用一个或多个电线圈，或减少一个或多个电线圈的占空比。校正动作可以是第一校正动作，并且所述方法可以包含接收来自温度传感器的新温度数据以及来自温度传感器的来自流量传感器的新流速数据。至少基于新温度数据和新流速数据，所述方法可以计算新热负载率。所述方法可以进一步包含确定新热负载率大于预定阈值设置；以及响应于确定新热负载率大于预定阈值设置而输出指令以执行第二校正动作。
[0009]所公开的技术包含即热式热水器，所述即热式热水器包含进水口、接近热交换器安置的一个或多个加热装置、温度传感器、流速传感器和控制器。温度传感器可以安置在进水口处，并且可以被配置成测量进水口处的温度。流速传感器可以安置在进水口处，并且可以被配置成测量进水口处的流体流动，以及控制器。控制器可以包含一个或多个处理器存储器，所述处理器存储器存储指令、预定阈值设置和温度设置。所述指令在由一个或多个处理器执行时可以使控制器从温度传感器接收温度数据，从流速传感器接收流速数据并且接收温度设置。所述指令可以使控制器至少基于温度数据、流速数据和温度设置而计算热负载率，并且所述指令可以使控制器将热负载率与预定阈值设置相比较。将热负载率与预定阈值设置相比较可以包含归一化温度数据和/或流速数据以确定归一化热负载率，以及将归一化热负载率与预定归一化阈值设置相比较。所述指令可以使控制器响应于确定热负载率超过(或替代地，大于或等于)预定阈值设置而输出指令以执行校正动作。校正动作可以包含以下项中的一个或多个：熄灭一个或多个燃烧器；降低一个或多个燃烧器的火焰高度；停用一个或多个电线圈；或减少一个或多个电线圈的占空比。校正动作可以是第一校正动作，并且所述指令可以进一步使控制器接收来自温度传感器的新温度数据以及来自流速传感器的新流速数据。此外，所述指令可以使控制器至少基于新温度数据、新流速数据和温度设置而计算新热负载率。所述指令可以使控制器确定新热负载率大于预定阈值设置；以及响应于确定新热负载率大于预定阈值设置而输出指令以执行第二校正动作。
[0010]所公开技术的其它实施方案、特征和方面在本文中详细地描述，并且被视为所要求公开技术的一部分，并且可以参考以下详细描述、附图和权利要求书来理解。
附图说明
[0011]现在将参考附图和流程图，附图和流程图未必按比例绘制。
[0012]图1说明根据所公开技术的实例即热式热水器系统的示意图。
[0013]图2说明根据所公开技术的实例热水器控制器的示意图。
[0014]图3说明根据所公开技术的用于控制水温过冲的实例方法。
[0015]图4说明根据所公开技术的用于控制水温过冲的实例方法。
具体实施方式
[0016]如上文所描述，即热式热水器按需求加热水并且通常具有分级燃烧器系统，所述分级燃烧器系统可以分阶段点燃以提供足够的能量来将水加热到所请求的温度。这些系统可以具有大的热惯性，并且如果发生水需求的突然下降，热惯性可能会导致燃烧器系统继续以现在对于较低水需求太高的相同速率加热，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于热水器的控制器，所述控制器包括：一个或多个处理器；以及存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述控制器：从所述热水器的传感器接收传感器数据，所述传感器数据包含当前数据值和至少一个先前数据值；基于至少所述当前数据值与所述至少一个先前数据值之间的差而确定变化率；将所述变化率与预定阈值设置相比较；以及响应于确定所述变化率超过所述预定阈值设置而输出指令以执行校正动作。2.根据权利要求1所述的控制器，其中将所述变化率与所述预定阈值设置相比较包括：归一化所述传感器数据以确定归一化传感器数据；基于所述归一化传感器数据计算导数以确定归一化变化率；以及将所述归一化变化率与预定归一化阈值设置相比较，其中所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述控制器响应于确定所述归一化变化率超过所述预定归一化阈值设置而输出所述指令以执行所述校正动作。3.根据权利要求1所述的控制器，其中：所述传感器是流速传感器，所述流速传感器被配置成检测流体的流动；所述传感器数据是流速数据；以及所述预定阈值设置是预定流速阈值设置。4.根据权利要求1所述的控制器，其中：所述传感器是温度传感器，所述温度传感器被配置成检测流体的流体温度：所述传感器数据是温度数据；以及所述预定阈值设置是预定温度阈值设置。5.根据权利要求1所述的控制器，其中所述校正动作包括减少从加热装置输出的热量。6.根据权利要求5所述的控制器，其中减少从所述加热装置输出的所述热量包括以下项中的一个或多个：熄灭一个或多个燃烧器或降低所述一个或多个燃烧器的火焰高度。7.根据权利要求5所述的控制器，其中减少从所述加热装置输出的所述热量包括以下项中的一个或多个：停用一个或多个电线圈或减少所述一个或多个电线圈的占空比。8.一种用于控制热水器的方法，所述方法包括：从温度传感器接收温度数据，所述温度传感器被配置成在流体入口处测量流体温度；从流速传感器接收流速数据，所述流速传感器被配置成在所述流体入口处测量流速；接收温度设置；至少基于所述温度数据、所述流速数据和所述温度设置而计算热负载率；将所述热负载率与预定阈值设置相比较；以及响应于确定所述热负载率大于或等于所述预定阈值设置而输出指令以执行校正动作。9.根据权利要求8所述的控制器，其中加热装置的所述校正动作包含减少从所述加热装置输出的热量。10.根据权利要求9所述的控制器，其中减少从所述加热装置输出的所述热量包括以下项中的一个或多个：熄灭一个或多个燃烧器或降低所述一个或多个燃烧器的火焰高度。
11.根据权利要求9所述的控制器，其中减少从所述加热装置输出的热量包括以下项中的一个或多个：停用一个或多个电线圈或减少所述一个或多个电线圈的占空比。12.根据权利要求8所述的控制器，其中：计算所述热负载率包括归一化所述温度数据和...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：里姆制造公司，
类型：发明
国别省市：