多缸独立加热储水式电热水器及其控制方法与流程

本发明涉及一种储水式电热水器，特别是一种多缸独立加热储水式电热水器及其控制方法。

背景技术：

目前的储水式热水器，一边进冷水一边出热水，内胆内热水被冷水混合，造成能源的浪费。同时导致内胆中水温不稳定，而且，有些储水式热水器在出水过程中，还必须同时启动发热管加热，导致水体存在带电的风险。还有，由于水集中存放在一个内胆中（也有些是两个以上的内胆，但是内胆长期处于连通状态，所以，理论上也等同于一个内胆）加热，要将整个内胆的水加热到合适的温度（尤其是需要加热到较高温度时），则需要较长的时间。再有，如果用水量很小的情况下，但又需要将整个内胆加热至所需温度，则导致了能源的浪费。目前的储水式电热水器除了上述不足外，还有以下不足：水垢问题：市面上销量最大储水式电热水器，95%都使用不锈钢发热管，由于发热管浸泡在水里，长期使用会产生水垢，影响发热效率，水垢严重会有漏电风险。清洁问题：市面上销量最大储水式电热水器，内胆内部存在死水区，部分水无法流出，容易滋生细菌。安装问题：普通储水式电热水器，体积大，重量大，对安装环境要求高。

当然，如果用户需要水温水压稳定，可以选用大容量的储水式电热水器，但是，其也有不足：占用空间大、安装难、加热时间长、用不完的热水浪费多等；如果选用即热式电热水器，可以满足水温水压稳定的要求，但是其使用场合苛刻，否则在温度较低的时候，想要维持舒适的出水量（≥4l/min），就必须选用大功率（≥8kw），对电路的负荷很大，很多家庭无法安装。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、合理，出水温度、流量稳定，可快速供应热水、待机时保留热水量小、减少能源损耗、功率低的多缸独立加热储水式电热水器及其控制方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种多缸独立加热储水式电热水器，包括储水缸、电控系统、水加热装置、进水口和出水口，其特征在于：所述储水缸设有两个以上，各个储水缸分别通过第一进水电开关与进水口连通、以及分别通过第一出水电开关与出水口连通；所述水加热装置为与储水缸数量相等的独立加热装置，各个独立加热装置分别用于对相应的储水缸内部进行加热，所述第一进水电开关、第一出水电开关、各个独立加热装置分别与电控系统电性连接。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述独立加热装置包括二组以上的发热管，发热管的组数与储水缸数量相等，各个储水缸内设有一组发热管；所述各个储水缸内分别设有水位传感器，水位传感器包括从下至上分布的低水位传感器、中水位传感器和高水位传感器，低水位传感器、中水位传感器和高水位传感器分别与电控系统电性连接；其中，低水位传感器和中水位传感器分别位于发热管的下方和上方。

作为更具体的另一方案，所述独立加热装置为设置在储水缸外的电磁加热线圈，储水缸由导磁材料制成；所述各个储水缸内分别设有水位传感器，水位传感器包括从下至上分布的低水位传感器、中水位传感器和高水位传感器，低水位传感器、中水位传感器和高水位传感器分别与电控系统电性连接；其中，中水位传感器低水位传感器位于电磁加热线圈上方，低水位传感器位于储水缸下部。

所述各个储水缸底部设有排水孔，顶部设有入水孔，排水孔通过所述第一出水电开关与出水口连通，入水孔通过所述第一进水电开关与进水口连通。

所述各个储水缸内分别设有水温传感器，水温传感器位于发热管下方、并靠近排水孔，各个水温传感器分别与电控系统电性连接。

所述排水孔与出水口之间连接有第一水流传感器和所述第一出水电开关，第一水流传感器与电控系统电性连接。

所述出水口设有水泵，水泵与电控系统电性连接。

所述水泵一端与出水口连通，另一端与电控混水阀电性连接，电控混水阀与电控系统电性连接；所述电控混水阀设有冷水进水端、热水进水端和出水端，热水进水端与水泵另一端连通，出水端连接有第三水流传感器。

所述储水缸设有二至十个。储水缸一般情况下二至五个范围内居多，这是综合用水量、成本、产品尺寸等因素考虑，选取一个平衡，当然，理论上是储水缸数量越多越好。

一种多缸独立加热储水式电热水器的控制方法，初次上电后，至少一个储水缸的第一进水电开关打开，开始进水，并且，至少一个在进水的储水缸内水位达到一定程度后，该储水缸内的发热管开始按照电控系统设定的初始加热温度工作；用水时，优先打开已经储备有热水的储水缸的第一出水电开关、并关闭该储水缸的第一进水电开关，而其它储水缸开始进水及加热；当处于被取水状态的储水缸缺水时，其第一出水电开关切换为关闭、其第一进水电开关打开，同时改由其它一个储水缸供水，缺水的储水缸进行进水及加热工作，周而复始。

各个储水缸逐一供水，供水至一定程度后开始加热。

本发明的有益效果如下：

（1）此款多缸独立加热储水式电热水器的两个储水缸独立对外供水，由于单个储水缸的容积较小，可以快速将其内部的水加热至所需温度，从而达到快速出热水的目的；

（2）此款多缸独立加热储水式电热水器的储水缸出热水时，不补充冷水，避免其内部水源的温度发生变化，确保出水温度恒定；

（3）此款多缸独立加热储水式电热水器的储水缸出热水时，不再对其内部的水源进行加热，同时，另一储水缸即使进行加热也与正在出水的储水缸独立分开，所以，实现了水电分离，使用更加安全；

（4）此款多缸独立加热储水式电热水器由于只针对一个储水缸进行加热，其加热功率可以降低，经测试：相同功率下，20升内胆容量可以达到传统储水式40升的出热水量；

（5）此款多缸独立加热储水式电热水器出水时不加热也不补充水源，因此，用水时，可以用完一储水缸再用另一储水缸的水，避免储水缸内存在积水，减少细菌滋生；

（6）此款多缸独立加热储水式电热水器的储水缸内水源可以自由下流或借助水泵泵出，储水缸可以是常压的结构（不承压），其材料要求更低。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为本发明另一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1所示，一种多缸独立加热储水式电热水器，包括储水缸、电控系统、水加热装置、进水口31和出水口32，所述储水缸设有两个以上，各个储水缸分别通过第一进水电开关111与进水口31连通、以及分别通过第一出水电开关121与出水口32连通；所述水加热装置包括二组以上的发热管2，发热管2的组数与储水缸数量相等，各个储水缸内设有一组发热管2，所述第一进水电开关111、第一出水电开关121、各组发热管2分别与电控系统电性连接。

所述发热管2为不锈钢发热管、ptc发热管、陶瓷发热管或裸丝发热管。

所述储水缸为常压式储水缸，常压式储水缸为不锈钢储水缸、脱碳钢搪瓷储水缸、铜质储水缸、耐温塑料储水缸、陶瓷储水缸、玻璃储水缸或木质储水缸；优选不锈钢储水缸。所述保温层为保温棉、聚氨酯发泡材料或泡沫；或者，储水缸双层结构，其壁部夹层即形成所述保温层；优选聚氨酯发泡材料作为保温层。

所述各个储水缸内分别设有水位传感器，水位传感器包括从下至上分布的低水位传感器15、中水位传感器14和高水位传感器13，低水位传感器15、中水位传感器14和高水位传感器13分别与电控系统电性连接；其中，低水位传感器15和中水位传感器14分别位于发热管2的下方和上方。

所述各个储水缸底部设有排水孔12，顶部设有入水孔11，排水孔12通过所述第一出水电开关121与出水口32连通，入水孔11通过所述第一进水电开关111与进水口31连通。

所述各个储水缸内分别设有水温传感器16，水温传感器16位于发热管2下方、并靠近排水孔12，各个水温传感器16分别与电控系统电性连接。

所述排水孔12与出水口32之间连接有第一水流传感器122和所述第一出水电开关121，第一水流传感器122与电控系统电性连接。

所述出水口32设有水泵7，水泵7与电控系统电性连接。

所述水泵7一端与出水口32连通，另一端与电控混水阀8电性连接，电控混水阀8与电控系统电性连接；所述电控混水阀设有冷水进水端a、热水进水端b和出水端c，热水进水端b与水泵7另一端连通，出水端c连接有第三水流传感器82。所述进水口31和冷水进水端a同时与自来水管33连接。

所述储水缸设有二个,分别为第一储水缸1和第二储水缸5。参见图2，所述储水缸也可以设置为三个，分别为第一储水缸1、第二储水缸5和第三储水缸6。

一种多缸独立加热储水式电热水器的控制方法，初次上电后，至少一个储水缸的第一进水电开关111打开，开始进水，并且，至少一个在进水的储水缸内水位达到一定程度后，该储水缸内的发热管2开始按照电控系统设定的初始加热温度工作；用水时，优先打开已经储备有热水的储水缸的第一出水电开关121、并关闭该储水缸的第一进水电开关111，而其它储水缸开始进水及加热；当处于被取水状态的储水缸缺水时，其第一出水电开关121切换为关闭、其第一进水电开关111打开，同时改由其它一个储水缸供水，缺水的储水缸进行进水及加热工作，周而复始。

各个储水缸逐一供水，供水至一定程度后开始加热。

以两个储水缸为例，具体工作原理是（对第一储水缸的配件配以“第一***”的称呼，对第二储水缸的配件配以“第二***”的称呼）：上电后，先打开第一进水电开关，第一出水电开关、第二进水电开关和第二出水电开关关闭，实现只对第一储水缸1注水，当第一储水缸1水位达到第一中水位传感器14高度时（即水位高于第一发热管2，不会导致第一发热管2干烧），电控系统按照设定程序启动第一发热管加热，直至加热至设定温度时停止加热（或者，中途取水时停止加热，但同时停止注水）；同时，继续往第一储水缸1内注水，直至水位到达第一高水位传感器15时，第一进水电开关关闭，停止往第一储水缸1注水，而同时改为打开第二进水电开关往第二储水缸5注水，第二储水缸5加热的模式跟上述第一储水缸1的加热模式一致。第一发热管和第二发热管可以逐一工作，也可以同时工作；第一储水缸1和第二储水缸5可以逐一注水，也可以同时注水，这些控制方式的设计，都是惯用手段，可以根据具体需要设定。

待机状态下，可以将其中一个储水缸的水加热待用，另一个个注满水，当使用一个储水缸的热水时，另一个储水缸开始启动加热。或者，各个储水缸都注满水、并且加热至设定的温度，以确保需要用水时有足够的热水供应。当注有热水的储水缸内温度下降至一定值时，启动其加热，达到设定值时再次停止加热，如此反复，达到保温的效果。

用水时，如果第一储水缸1的水已经加热时，先打开第一出水电开关,第一储水缸1开始放水，当水位下降至第一低水位传感器位置时，打开第二出水电开关，同时关闭第一出水电开关121，实现选择已经备好热水的第二储水缸5供水；同时，打开第一进水电开关，关闭第一出水电开关和第二进水电开关，实现只对第一储水缸1注水，当第一储水缸1水位达到第一中水位传感器14高度时，电控系统按照设定程序启动第一发热管2加热，直至加热至设定温度时停止加热，具体可参见上电时即待机时的加热模式，如此循环，可以在较长时间内实现恒温恒流供水。