专利名称：一种电热水器的节能控制方法及其电热系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电热水器，尤其是一种电热水器的节能控制方法及其电热系统。
背景技术：
目前，电热水器已经进入千家万户，普及率越来越高。常见的电热水器大致分为贮水式和直热式两种，贮水式电热水器设有水箱，加热器长期对水箱中的水进行保温(保温温度通常为85℃)加热，因此功耗较大，能源效益低；而且，使用时加热器是对所有箱体内的水进行加热，因此，升温较慢，影响使用的舒适性；直热式电热水器取消了水箱，采用高功率(通常6KW以上)加热器，升温快，能源效益较高，但是如此高的功率对一般家庭的供电电路造成极大负担，容易出现跳闸现象。
发明内容
为了克服现有的电热水器的不足，本发明提供一种电热水器的节能控制方法及其电热系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种电热水器的节能控制方法，包括以下步骤将电热水器的加热器划分为给水箱中的水进行加热保温的第一加热器和对即时从水箱输出给用户使用的水进行加热的第二加热器；依据四季气候的温度差异设定相应的水箱保温温度；根据电热水器主干水路的流量是否达到预设的最小值来判断电热水器是否被使用，第一加热器和第二加热器根据电热水器使用状态交替工作；当电热水器判定为处于非使用状态时，第一加热器启动加热；当电热水器处于使用状态时，第二加热器启动加热。
其中水箱保温温度的设定规则如下春季和秋季50℃；夏季 35℃；冬季 65℃；
作为进一步完善，还设定加热运行时限，当第一加热器加热至水箱保温温度时，即停止加热；若在设定时限内未检测出电热水器被使用，即关闭系统；若在设定时限内检测出电热水器被使用，启动第二加热器。
作为进一步完善，还保存电热水器最近一次的使用参数，在下一次使用时自动调用所述参数。
作为进一步完善，还设定水箱最高出水温度，当出水温度达到预设最高值时，关闭第二加热器。
一种实现上述的节能控制方法的电热系统，包括水箱、入水管道、出水管道、水路控制阀门、加热单元和控制系统，其特征是所述的加热单元由对应设置在水箱上游和下游位置的第一加热器和第二加热器组成；所述的控制系统由主控电路、检测水箱水温的第一温度传感器、检测水箱出水区水温的第二温度传感器和一流量感测器组成；所述的第一温度传感器设置在第一加热器附近，所述的第二温度传感器设置在第二加热器附近，所述的流量感测器设置在电热水器的主干水路上；所述的主控电路设有季节温度选择，依据用户所选定的使用季节设定对应的水箱保温温度；主控电路根据流量感测器的输出信号是否达到预设最小值来判定电热水器是否被使用；第一加热器和第二加热器根据电热水器使用状态交替工作；当判定电热水器处于非使用状态时，主控电路依据第一温度传感器的输出信号判定水箱的水温是否达到保温温度，若未达到，启动第一加热器；当判定电热水器为正在使用时，主控电路先关闭第一加热器再启动第二加热器。
还设有容纳第二加热器且与水箱相通的助热杯，水箱的热水出水口和第二温度传感器对应设置在助热杯处。
所述的水路控制阀门为混水阀，该混水阀的一进水部与自来水管连接，另一进水部与水箱的热水出水管道连接。
所述的主控电路设有计时模块，主控电路以第一加热器关闭为该计时模块的启动信号，当该计时模块启动后，直到设定的延时值为止，电热水器判定未被使用，主控电路自动关机。
所述的主控电路设有出水最高温度控制，当第二温度传感器的输出信号达到对应最高温度值时，主控电路关闭第二加热器。
主控电路还设有记忆模块，所述的记忆模块保存电热水器最近一次的使用参数，再次启动时调用所保存值。
本发明的有益效果是，所述的节能控制方法利用水控启动电热水器，依据用户选定的使用季节，确定相应的水箱保温温度，能切合不同环境温度下的热水使用要求(环境暖和，水的温升幅度较小，环境寒冷，水的温升幅度较大)，既满足人们需要的同时实现较低的保温温度，达到节能目的。另外所述的电热系统设有两套加热器，其中一加热器在工作时只加热出水区少量的水，所以温升快，效果与直热式电热水器相若。
图1是本发明的电热系统结构示意图。
图2是本发明的电路原理框图。
图3是本发明的程序流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明所提供的一种电热水器的节能控制方法的包括以下步骤将电热水器的加热器划分为给水箱中的水进行加热保温的第一加热器1和对即时从水箱输出给用户使用的水进行加热的第二加热器2；依据四季气候的温度变化设定相应的水箱保温温度；其设定规则如下春季和秋季50℃；夏季 35℃；冬季 65℃；根据电热水器主干水路的流量是否达到预设的最小值来判断电热水器是否被使用，第一加热器1和第二加热器2根据电热水器使用状态交替工作；当电热水器判定为处于非使用状态时，第一加热器1启动加热；当电热水器处于使用状态时，第二加热器2启动加热。
作为优选实例还包含以下步骤还设定加热运行时限，当第一加热器1加热至水箱保温温度时，即停止加热；若在设定时限内未检测出电热水器被使用，即关闭系统；若在设定时限内检测出电热水器被使用，启动第二加热器2。
还保存电热水器最近一次的使用参数，在下一次使用时自动调用所述参数。
还设定水箱最高出水温度，当出水温度达到预设最高值时，关闭第二加热器2。
参阅图1和图2，一种实现上述的节能控制方法的电热系统，包括水箱3、入水管道4、出水管道5、水路控制阀门6、加热单元和控制系统，所述的加热单元由对应设置在水箱3上游和下游位置的第一加热器1和第二加热器2组成；第一加热器1和第二加热器2可对应设置在水箱3的冷水入水区30和热水出水区31。本实施例的第一加热器1和第二加热器2的功率为3KW(针对不同容量10L～150L的电热水器其功率可分别设定为1.5KW、2KW、2.5KW、3KW、3.5KW、4KW、4.5KW、5KW、6KW)，位于冷水入水区的第一加热器1负责平时水箱的加热和保温；热水出水区31的上第二加热器2，在工作时只加热出水区少量的水，所以温升快，效果与直热式电热水器相若。
所述的控制系统由主控电路70、检测水箱水温的第一温度传感器71、检测水箱出水区31水温的第二温度传感器72和一流量感测器73组成；所述的第一温度传感器71设置在第一加热器1附近，所述的第二温度传感器72设置在第二加热器2附近，所述的流量感测器73设置在电热水器的主干水路上；所述的主控电路70设有季节温度选择，依据用户所选定的使用季节设定对应的水箱3的保温温度。如当用户设定为夏季状态时，系统设定保温温度为35℃；如当用户设定为春秋季状态时，系统设定保温温度为50℃；如当用户设定为冬季状态时，系统设定保温温度为65℃；因此依据四季的温度差异，可设定相对较低的水箱保温温度，环境暖和，水的温升幅度较小，环境寒冷，水的温升幅度较大，即可减少因温度散失造成的能源耗损，实现节能。
主控电路70根据流量感测器73的输出信号是否达到预设最小值来判定电热水器是否被使用；对于本实施例，当流量感测器73感测到主干水路的流量L≤1.5L/min时，系统判断为不使用状态，自动转为贮水式加热状态，主控电路70依据第一温度传感器71的输出信号判定水箱3的水温是否达到保温温度，若未达到，第一加热器1开始工作；当流量感测器73感测到主干水路的流量L＞1.5L/min时，电热水器被确认为处于使用状态时，主控电路70先关闭第一加热器1再启动第二加热器2。为防止打火，其中一个加热器停止0.5秒以后另一个加热器才开始工作；在主控电路70的控制下，第一加热器1和第二加热器2交替工作，即在不存在两套加热器同时工作的情形。
还设有容纳第二加热器2且与水箱3相通的助热杯8，水箱3的热水出水口和第二温度传感器72对应设置在助热杯8处。利用助热杯8进一步限定即时从水箱3输出给用户使用的水容量，使助热杯8中的水温升更快，减少预热等待时间。
所述的水路控制阀门6为混水阀，该混水阀的一进水部与入水管道4连接，另一进水部与水箱3的热水出水管道5连接。作为优选实施例，所述的水路还设有泄压阀9，当水箱内的压力达到0.7MPa时，该泄压阀9开始泄压；该泄压阀9还具有单向导流性；作为优选实施例，主控电路70还设有计时模块，所述的计时模块以第一加热器关闭为该计时模块的启动信号，当该计时模块启动后，直到设定的延时值(如15分钟)为止，电热水器判定未被使用，主控电路自动关机。
所述的主控电路70设有出水最高温度控制，当第二温度传感器72的输出信号达到对应的最高水温度设定值85℃时，主控电路72关闭第二加热器2。此时电热水器直接输出热水。主控电路70还设有记忆模块，所述的记忆模块保存电热水器最近一次的使用参数，再次启动时调用所保存值。
参阅图3，本发明提供的一种电热水器的节能控制方法及其电热系统的程序流程图。从图可以看出，系统是水控启动，第一加热器1和第二加热器2是交替工作的，而且还能自动关机。
以上所述的具体实施例，仅为发明型较佳的实施例而已，举凡依本发明申请专利范围所做的等同设计，均应为本发明的技术所涵盖。
权利要求
1.一种电热水器的节能控制方法，包括以下步骤将电热水器的加热器划分为给水箱中的水进行加热保温的第一加热器和对即时从水箱输出给用户使用的水进行加热的第二加热器；依据四季气候的温度差异设定相应的水箱保温温度；根据电热水器主干水路的流量是否达到预设的最小值来判断电热水器是否被使用，第一加热器和第二加热器根据电热水器使用状态交替工作；当电热水器判定为处于非使用状态时，第一加热器启动加热；当电热水器处于使用状态时，第二加热器启动加热。
2.根据权利要求1所述的一种电热水器的节能控制方法，其特征是还设定加热运行时限，当第一加热器加热至水箱保温温度时，即停止加热；若在设定时限内未检测出电热水器被使用，即关闭系统；若在设定时限内检测出电热水器被使用，启动第二加热器。
3.根据权利要求1所述的一种电热水器的节能控制方法，其特征是水箱保温温度的设定规则如下春季和秋季50℃；夏季 35℃；冬季 65℃；
4.根据权利要求1所述的一种电热水器的节能控制方法，其特征是还保存电热水器最近一次的使用参数，在下一次使用时自动调用所述参数。
5.根据权利要求1所述的一种电热水器的节能控制方法，其特征是还设定水箱最高出水温度，当出水温度达到预设最高值时，关闭第二加热器。
6.一种实现权利要求1所述的节能控制方法的电热系统，包括水箱、入水管道、出水管道、水路控制阀门、加热单元和控制系统，其特征是所述的加热单元由对应设置在水箱上游和下游位置的第一加热器和第二加热器组成；所述的控制系统由主控电路、检测水箱水温的第一温度传感器、检测水箱出水区水温的第二温度传感器和一流量感测器组成；所述的第一温度传感器设置在第一加热器附近，所述的第二温度传感器设置在第二加热器附近，所述的流量感测器设置在电热水器的主干水路上；所述的主控电路设有季节温度选择，依据用户所选定的使用季节设定对应的水箱保温温度；主控电路根据流量感测器的输出信号是否达到预设最小值来判定电热水器是否被使用；第一加热器和第二加热器根据电热水器使用状态交替工作；当判定电热水器处于非使用状态时，主控电路依据第一温度传感器的输出信号判定水箱的水温是否达到保温温度，若未达到，启动第一加热器；当判定电热水器为正在使用时，主控电路先关闭第一加热器再启动第二加热器。
7.根据权利要求6所述的电热系统，其特征是还设有容纳第二加热器且与水箱相通的助热杯，水箱的热水出水口和第二温度传感器对应设置在助热杯处。
8.根据权利要求7所述的电热系统，其特征是所述的主控电路设有计时模块，主控电路以第一加热器关闭为该计时模块的启动信号，当该计时模块启动后，直到设定的延时值为止，电热水器判定未被使用，主控电路自动关机。
9.根据权利要求7所述的电热系统，其特征是所述的主控电路设有出水最高温度控制，当第二温度传感器的输出信号达到对应最高温度值时，主控电路关闭第二加热器。
10.根据权利要求7所述的电热系统，其特征是主控电路设有记忆模块，所述的记忆模块保存电热水器最近一次的使用参数，再次启动时调用所保存值。
全文摘要
本发明涉及一种电热水器的节能控制方法及其电热系统。所述的节能控制方法利用水控启动电热水器，依据用户选定的使用季节，确定相应的水箱保温温度，能切合不同环境温度下的热水使用要求(环境暖和，水的温升幅度较小，环境寒冷，水的温升幅度较大)，既满足人们需要的同时实现较低的保温温度，达到节能目的。另外所述的电热系统设有两套加热器，其中一加热器在工作时只加热出水区少量的水，所以温升快，效果与直热式电热水器相若。
文档编号F24H9/20GK1920437SQ20051003667
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月25日 优先权日2005年8月25日
发明者王焱 申请人:王焱