自动控制水温的方法及装置与流程

本发明涉及水温控制领域，特别涉及一种自动控制水温的方法和装置。

背景技术：

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。

燃气热水器又称燃气热水炉，它是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种燃气用具。

随着生活水平的提高，在人们日常生活用水中，对用水质量的需要越来越高，其中，就表现为水温，比如：洗衣用水、洗菜用水、洗澡用水等；目前，太阳能热水器在家用热水器中占据绝大部分市场份额，如果直接从太阳能热水器中取水，用水水温便无法保证，可能会太热也可能会太凉，不受人为控制；而直接通过燃气热水器供应生活用水时，便会使太阳能热水器闲置，增加燃气的使用成本，而且，由于各个厂家生产出的燃气热水器的质量的不同，燃气热水器的加热精度也会存在相应的不同，最终导致输出用水的水温会存在±5℃误差。

技术实现要素：

本发明的目的一在于提供一种自动控制水温的方法，在节省燃气的同时，提高生活用水的水温的精度的效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

自动控制水温的方法，包括如下步骤

SS1设定生活用水的温度T1；

S2检测太阳能热水器出水温度T2；

S3比较T1和T2，当T1≤T2时进入S4，当T1＞T2时，进入S5；

S4依据T2和T1计算出自来水的进水量并与太阳能热水器的热水在混水阀端混合，以达到生活用水的温度T1；

S5控制太阳能热水器出水端与燃气热水器连通，并对太阳能热水器输出的热水在燃气热水器中加热,其加热后的水温为T3；

S6检测S5中的燃气热水器中的出水温度T3；

S7依据S6中的T3和T1计算出自来水的水量并与燃气热水器的热水在混水阀端混合，以达到生活用水的温度T1。

进一步的，在S3之前还包括检测自来水入水温度T4，在S4中，依据T2、T4以及T1计算出自来水的进水量；在S7中，依据T3、T4以及T1计算出自来水的进水量。

进一步的，在S4/S7中还包括检测生活用水出水温度T5，并依据出水温度T5与T1比较，输出控制S4/S7中自来水进水量的大小的反馈信号。

本发明的目的二在于提供一种自动控制水温的装置，在节省燃气的同时，提高生活用水的水温的精度的效果。

自动控制水温的装置，包括箱体，所述箱体内设有，

太阳能入水端，与太阳能热水器的出水口连接；

燃气热水器出水端，与燃气热水器的出水口连接；

自来水入水端，与自来水管连接，所述自来水入水端设置有用于调节自来水入水端开度的调节装置；

燃气热水器进水端，与燃气热水器的入水口连接；

混水阀，连接太阳能入水端、燃气热水器出水端以及自来水入水端；

生活用水出水端，连接混水阀用于提供生活用水；

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在太阳能入水端，用于检测太阳能入水端的水温T2;

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在燃气热水器出水端，用于检测出水端的水温T3；

控制终端，电性连接第一温度传感器、第二温度传感器以及调节装置，用于设置生活用水水温T1，当T1≤T2时，所述控制终端控制太阳能入水端和自来水入水端在混水阀端连通，并依据T2和T1控制调节装置的开度；当T1＞T2时，所述控制终端控制太阳能入水端与燃气热水器进水端连通、燃气热水器出水端与自来水入水端在混水阀端连通，并依据T3和T1控制调节装置的开度。

进一步的，所述自来水入水端设置有用于检测自来水入水端的水温T4的第四温度传感器，当T1＜T2时，所述控制终端控制太阳能入水端和自来水入水端在混水阀端连通，并依据T2、T4以及T1控制调节装置的开度；当T1＞T2时，所述控制终端控制太阳能入水端与燃气热水器进水端连通、燃气热水器出水端与自来水入水端在混水阀端连通，并依据T3、T4以及T1控制调节装置的开度。

进一步的，所述生活用水出水端设置有连接控制终端第三温度传感器，所述第三温度传感器依据生活用水出水温度T5输出反馈信号。

进一步的，所述调节装置设置为步进电机。

进一步的，所述太阳能入水端、燃气热水器进水端以及混水阀之间设置有三通电磁阀。

进一步的，所述三通阀为两位三通电磁阀。

进一步的，所述箱体上设置有墙上托架。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）、由于现阶段绝大部分家庭中安装有太阳能热水器，本发明充分利用太阳能热水器，从太阳能热水器中取水，以供日常生活中需要的热水，减少燃气热水器的使用，从而起到节省能源的效果；

（2）、通过对太阳能入水端水温T2的检测来判断是否需要经过燃气热水器对水进行加热以达到预设水温T1，从而满足使用者的需求；

（3）、在使用者用不同水的流量时，对调节装置的开度的要求也不同，所以在生活用水出水端设置的第三温度传感器对出水温度进行检测，根据出水温度来实时控制调节装置的开度，以使出水温度达到预设水温T1,从而减少与T1误差;

(4)、采用步进电机来控制自来水入水端中自来水的流量的好处是，可以有更多的调节选择，现有的步进电机最高可达72000步，所以就有72000种开度，因此，对自来水的流量的选择更多，使出水温度的精度更高;

（5）、两位三通电磁阀的设置，使控制装置可以根据实时情况来控制两位三通电磁阀的之间的导通关系，原理简单，易于实现;

（6）、燃气热水器点火时热量会非常高，从点火到变稳定需要很长一段时间，本装置相比较燃气热水器能够快速的输出稳定的T1温度的热水;

（7）、本发明还具有整体结构简单，墙上托架的设置起到便于安装的特点。

附图说明

图1是实施例1的自动控制水温的方法的流程图；

图2是实施例2的自动控制水温的方法的流程图；

图3是实施例3的自动控制水温的方法的流程图；

图4是实施例4的自动控制水温装置的安装结构图；

图5是实施例4的自动控制水温装置的整体结构示意图；

图6是实施例4的自动控制水温装置的水路原理图。

图中，1、自动控制水温装置；11、箱体；12、墙上托架；21、燃气热水器进水端；22、燃气热水器出水端；221、第二温度传感器；3、生活用水出水端；31、第三温度传感器；4、自来水入水端；41、第四温度传感器；5、三通电磁阀；6、太阳能入水端；61、第一温度传感器；7、步进电机；8、控制终端；9、混水阀；10、燃气热水器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1，

参照图1所示，自动控制水温的方法包括如下步骤；

S1设定生活用水的温度T1；

S2检测太阳能热水器出水温度T2；

S3比较T1和T2，当T1≤T2时进入S4，当T1＞T2时，进入S5；

S4依据T2和T1计算出自来水的进水量并与太阳能热水器的热水在混水阀端混合；

S5控制太阳能热水器出水端与燃气热水器连通，并对太阳能热水器输出的热水在燃气热水器中加热,其加热后的水温为T3；

S6检测S5中的燃气热水器中的出水温度T3；

S7依据S6中的T3和T1计算出自来水的水量并与燃气热水器的热水在混水阀端混合。

S8输出混水阀端的生活用水。

实施例2，

参照图2所示，自动控制水温的方法包括如下步骤；

S100设定生活用水的温度T1；

S101检测太阳能热水器出水温度T2；

S102检测自来水入水的温度T4

S103比较T1和T2，当T1≤T2时进入S104，当T1＞T2时，进入S105；

S104依据T2、T4以及T1计算出自来水的进水量，并与太阳能热水器的热水在混水阀端混合；

S105控制太阳能热水器出水端与燃气热水器连通，并对太阳能热水器输出的热水在燃气热水器中加热,其加热后的水温为T3；

S106检测S105中的燃气热水器中的出水温度T3；

S107依据S106中的T3、T4以及T1计算出自来水的水量，并与燃气热水器的热水在混水阀端混合。

S108输出混水阀端的生活用水。

实施例3，

参照图3所示，自动控制水温的方法包括如下步骤；

S200设定生活用水的温度T1；

S201检测太阳能热水器出水温度T2；

S202检测自来水入水的温度T4

S203比较T1和T2，当T1≤T2时进入S204，当T1＞T2时，进入S205；

S204依据T2、T4以及T1计算出自来水的进水量，并与太阳能热水器的热水在混水阀端混合；

S205控制太阳能热水器出水端与燃气热水器连通，并对太阳能热水器输出的热水在燃气热水器中加热,其加热后的水温为T3；

S206检测S105中的燃气热水器中的出水温度T3；

S207依据S106中的T3、T4以及T1计算出自来水的水量，并与燃气热水器的热水在混水阀端混合。

S208检测生活用水出水温度T5；

S209把出水温度T5和预设水温T1进行比较，并输出反馈信号，以调节；

S210输出混水阀端的生活用水。

实施例4，

参照图4所示，自动控制水温的装置，该装置的输入端连接有自来水水源、太阳能热水器以及燃气热水器10，其输出端用于对居民日常用水供用需求的热水，比如，洗衣服用水、洗澡用水、洗菜用水等，充分利用的太阳能热水器中的水，减小燃气的使用量，利用自动控制水温的装置对太阳能的水进行检测、加温、降温等步骤，使最终输出的水，符合人们的日常用水。

参照图5和图6所示，该装置的具体结构包括箱体11、箱体11上设置有可以把箱体11固定在墙上的墙上托架12，其中，箱体11内包括有太阳能入水端6、燃气热水器出水端22、自来水入水端4、燃气热水器进水端21、混水阀9、生活用水出水端3以及控制终端8，上述的太阳能入水端6与外界的太阳能热水器连接，用于从太阳能热水器中取水以供日常生活用水；燃气热水器进水端21与燃气热水器10的入水口相连，太阳能入水端6与燃气热水器进水端21之间设置有三通电磁阀5，该三通电磁阀5受控于控制终端8控制，三通电磁阀5的出口连通混水阀9；燃气热水器出水端22用于连通燃气热水器10的出水口，当从燃气热水器10输入口中的水经过燃气热水器10的加热从燃气热水器出水端22流出，该燃气热水器出水端22连通混水阀9，自来水入水端4与外界的自来水连通且连接混水阀9用于把外界的自来水与三通阀内的热水按照控制器计算出的比例混合，使混水阀9内的水温达到客户的需求水温，从生活用水出水端3中流出以供应人们的生活用水，在自来水入水端4处设置有用于调节自来水入水端4水流量的调节装置，该调节装置受控于控制终端8控制，该调节装置设置为步进电机7，当然也可以设为流量调节阀，上述的三通电磁阀5为两位三通电磁阀。

上述的太阳能入水端6处设置有第一温度传感器61，用于检测太阳能入水端6的水温T2；燃气热水器出水端22设置有第二温度传感器221，用于检测燃气热水器出水端22的水温T3；自来水入水端4设置有第四温度传感器41，用于检测自来水入水端的温度T4;生活用水出水端3设置有第三温度传感器31，用于检测生活用水出水端3的温度T5。

其工作方式为：

当人们需要生活用水时，先在控制终端8内设置出水温度T1，三通电磁阀5打开，太阳能热水器中的太阳能水流入太阳能入水端6，经过太阳能入水端6的第一温度传感器61对其温度进行检测T2,由控制终端8对T1和T2进行比较，

当T2≥T1时，三通电磁阀5使太阳能入水端6与混水阀9直接连通，控制装置通过调节装置使自来水入水端4与混水阀9连通，使自来水与太阳能水在混水阀9端混合，此时，自来水入水端4的第四温度传感器41检测到自来水的温度T4，控制终端8依据T1、T2以及T4控制调节装置来调节自来水入水端4的开度，使混水阀9端的温度趋近于T1，混合完后的水经生活用水出水端3流出以供居民生活用水，此时，生活用水出水端3的第三温度传感器31对出水温度T5进行检测，并反馈给控制终端8，控制终端8依据T5在通过调节装置对自来水温度进行微调，使输出的生活用水为T1。

当T2≤T1时，表示太阳能水不能满足居民的需求用水，此时，三通电磁阀5使太阳能入水端6和燃气热水器进水端21连通，经过燃气热水器10对太阳能水进行加热，在经燃气热水器出水端22与混水阀9连通，此时，燃气热水器出水端22的第二温度传感器221对燃气热水器出水端22的水温进T3行检测，自来水入水端4的第四温度传感器41检测到自来水的温度T4，控制终端8依据T1、T3以及T4来控制调节装置调节自来水入水端4的开度，使混水阀9内的温度趋近于T1，混合完后的水经生活用水出水端3流出以供居民生活用水，此时，生活用水出水端3的第三温度传感器31对出水温度T5进行检测，并反馈给控制终端8，控制终端8依据T5在通过调节装置对自来水温度进行微调，使输出的生活用水为T1。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。