热水器的换热控制方法及装置与流程

本发明涉及热水器，尤其涉及一种热水器的换热控制方法及装置。

背景技术：

1、在实际生活中，储水式的热水器由于具备安全性能较高、可多路供热水等优点而广受欢迎。现有的储水式的热水器通常是利用加热器对存储于储水内胆中的自来水直接加热，并将加热后的自来水从出水管排出。然而，实践发现，热水器的储水内胆的体积通常较大，导致自来水所需的加热时间较长，降低了热水器的加热效率，进而导致热水器出水不能维持恒温，降低了用户体验，此外，由于自来水的水质较差，热水器对自来水加热时极易产生水垢，而水垢会附着在储水内胆的加热器上并降低加热器的传热效果，进一步降低了热水器的加热效率，还增加了热水器的能耗。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种热水器的换热控制方法及装置，能够提高热水器的加热效率和加热效果，进而提高热水器维持恒温的效率，并且降低热水器的能耗。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种热水器的换热控制方法，所述方法包括：

3、根据采集到的热水器的出水管路对应的出水信息，判断所述热水器是否满足预先设定的换热确认条件，其中，所述出水信息包括所述出水管路的实时出水信息和/或用户所需的目标出水信息，所述实时出水信息包括实时出水流量和/或实时出水温度，所述目标出水信息包括目标出水流量和/或目标出水温度；

4、当判断结果为是时，生成所述热水器的循环管路对应的动力泵的换热控制参数，所述循环管路用于连接所述热水器的换热器以及所述热水器的储存容器以使所述换热器和所述储存容器形成循环回路，所述储存容器用于储存供热循环介质；

5、根据所述换热控制参数，控制所述动力泵进行工作，以使所述动力泵驱使所述供热循环介质在所述循环回路中流动并在流经所述换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求。

6、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述生成所述热水器的循环管路对应的动力泵的换热控制参数，包括：

7、根据出水信息、所述热水器的储存容器中供热循环介质的介质参数、所述热水器的换热器的结构信息中的一个或多个，生成所述热水器的循环管路所对应的动力泵的换热控制参数，所述换热控制参数包括所述动力泵的叶轮转速和/或叶轮转向；

8、其中，所述叶轮转速是基于以下方式生成的：

9、确定当所述出水管路的出水流量为所述实时出水流量或所述目标出水流量时所述热水器的换热器的换热信息，所述换热信息至少包括所述热水器的动力泵的叶轮可调控的每个转速对应的换热系数，并将可调控的所有所述转速中对应的换热系数最小的转速确定为所述动力泵的叶轮转速，所述换热系数用于表示流经所述换热器的供热循环介质的供热量和流经所述换热器的自来水的吸热量之比；或者，

10、将预设转速确定为所述热水器的循环管路所对应的动力泵的叶轮转速。

11、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述根据所述换热控制参数，控制所述动力泵进行工作，以使所述动力泵驱使所述供热循环介质在所述循环回路中流动并在流经所述换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求之后，所述方法还包括：

12、确定所述供热循环介质在流经所述换热器前后的第一温度变化值；

13、根据所述第一温度变化值、所述目标出水流量、所述叶轮转速以及所述叶轮转速对应的目标换热系数，修正所述叶轮转速，并重新执行所述的根据所述换热控制参数，控制所述动力泵进行工作，以使所述动力泵驱使所述供热循环介质在所述循环回路中流动并在流经所述换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求的操作。

14、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，修正后的所述叶轮转速为：

15、r＝r0+k*δt1*q，

16、其中，r用于表示修正后的所述叶轮转速，r0用于表示修正前的所述叶轮转速，k用于表示所述目标换热系数，δt1用于表示所述第一温度变化值，q用于表示所述目标出水流量。

17、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，当判断出所述热水器满足预先设定的换热确认条件时，所述方法还包括：

18、根据所述出水信息以及所述换热控制参数中所述动力泵的叶轮转速所对应的目标换热系数，确定所述热水器的加热器需对所述供热循环介质补偿的补偿温差值，作为所述加热器相匹配的加热控制参数，所述目标换热系数用于表示所述动力泵基于所述叶轮转速工作时流经所述换热器的供热循环介质的供热量和流经所述换热器的自来水的吸热量之比；

19、根据所述加热控制参数，控制所述加热器对所述供热循环介质进行加热。

20、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述补偿温差值为：

21、tb＝(t-t1)*q/(k*q1)，

22、其中，tb用于表示所述补偿温差值，t用于表示所述目标出水温度，t1用于表示所述实时出水温度，q用于表示目标出水流量，q1用于表示实时出水流量，k用于表示所述目标换热系数。

23、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：

24、根据预设采样频率，在预设时长内多次采集所述供热循环介质在流经所述换热器前后的第一温度变化值和所述供热循环介质在所述换热器中的实时介质流量以及所述自来水在流经所述换热器前后的第二温度变化值和所述自来水对应的实时出水流量；

25、根据多次采集到的所有所述第一温度变化值，确定所述供热循环介质对应的累计供热负荷，并根据多次采集到的所有所述第二温度变化值，确定所述自来水对应的累计吸热负荷；

26、根据所述累计供热负荷和所述累计吸热负荷，修正所述叶轮转速对应的目标换热系数，以更新所述换热信息，并重新执行所述的将可调控的所有所述转速中对应的换热系数最小的转速确定为所述动力泵的叶轮转速的操作；

27、所述累计供热负荷、所述累计吸热负荷以及所述目标换热系数分别为：

28、w1＝∑△t1*q0，

29、w2＝∑△t2*q1，

30、k＝w1/w2，

31、其中，w1用于表示所述累计供热负荷，w2用于表示所述累计吸热负荷，k用于表示所述目标换热系数，△t1用于表示所述第一温度变化值，△t2用于表示所述第二温度变化值，q0用于表示基于所述实时介质流量，q1用于表示所述实时出水流量。

32、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据采集到的热水器的出水管路对应的出水信息，判断所述热水器是否满足预先设定的换热确认条件，包括：

33、判断采集到的热水器的出水管路对应的出水信息中的实时出水流量是否大于等于预先确定出的出水启动流量阈值，得到第一判断结果；

34、当所述第一判断结果为是时，判断所述出水信息中的实时出水温度是否小于所述出水信息中的目标出水温度，得到第二判断结果，当所述第二判断结果为是时，确定所述热水器满足预先设定的换热确认条件。

35、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：

36、判断所述热水器是否满足预设的加热确认条件；

37、当判断结果为是时，触发执行所述的根据所述出水信息以及所述动力泵的叶轮转速对应的目标换热系数，确定所述热水器的加热器需对所述供热循环介质补偿的补偿温差值，作为所述加热器相匹配的加热控制参数的操作；

38、其中，所述判断所述热水器是否满足预设的加热确认条件，包括：

39、判断所述储存容器内部的所述供热循环介质的第一介质温度是否小于预先设定的第一温度阈值，当判断结果为是时，确定所述热水器满足预设的加热确认条件；或者

40、判断所述供热循环介质在流经所述换热器前的第二介质温度是否小于等于预先设定的第二温度阈值，当判断结果为是时，确定所述热水器满足预设的加热确认条件，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值；或者，

41、判断所述供热循环介质在流经所述换热器前后的第一温差变化值是否大于等于预先确定出的温度变化阈值，当判断结果为是时，确定所述热水器满足预设的加热确认条件。

42、本发明第二方面公开了一种热水器的换热控制装置，所述装置包括：

43、判断模块，用于根据采集到的热水器的出水管路对应的出水信息，判断所述热水器是否满足预先设定的换热确认条件，其中，所述出水信息包括所述出水管路的实时出水信息和/或用户所需的目标出水信息，所述实时出水信息包括实时出水流量和/或实时出水温度，所述目标出水信息包括目标出水流量和/或目标出水温度；

44、参数生成模块，用于当所述判断模块判断出所述热水器满足所述换热确认条件时，生成所述热水器的循环管路对应的动力泵的换热控制参数，所述循环管路用于连接所述热水器的换热器以及所述热水器的储存容器以使所述换热器和所述储存容器形成循环回路，所述储存容器用于储存供热循环介质；

45、控制模块，用于根据所述换热控制参数，控制所述动力泵进行工作，以使所述动力泵驱使所述供热循环介质在所述循环回路中流动并在流经所述换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求。

46、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述参数生成模块生成所述热水器的循环管路对应的动力泵的换热控制参数的具体方式包括：

47、根据出水信息、所述热水器的储存容器中供热循环介质的介质参数、所述热水器的换热器的结构信息中的一个或多个，生成所述热水器的循环管路所对应的动力泵的换热控制参数，所述换热控制参数包括所述动力泵的叶轮转速和/或叶轮转向；

48、其中，所述叶轮转速是由所述参数生成模块基于以下方式生成的：

49、确定当所述出水管路的出水流量为所述实时出水流量或所述目标出水流量时所述热水器的换热器的换热信息，所述换热信息至少包括所述热水器的动力泵的叶轮可调控的每个转速对应的换热系数，并将可调控的所有所述转速中对应的换热系数最小的转速确定为所述动力泵的叶轮转速，所述换热系数用于表示流经所述换热器的供热循环介质的供热量和流经所述换热器的自来水的吸热量之比；或者，

50、将预设转速确定为所述热水器的循环管路所对应的动力泵的叶轮转速。

51、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：

52、第一确定模块，用于在所述控制模块根据所述换热控制参数，控制所述动力泵进行工作，以使所述动力泵驱使所述供热循环介质在所述循环回路中流动并在流经所述换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求之后，确定所述供热循环介质在流经所述换热器前后的第一温度变化值；

53、第一修正模块，用于根据所述第一温度变化值、所述目标出水流量、所述叶轮转速以及所述叶轮转速对应的目标换热系数，修正所述叶轮转速，并触发所述控制模块重新执行所述的根据所述换热控制参数，控制所述动力泵进行工作，以使所述动力泵驱使所述供热循环介质在所述循环回路中流动并在流经所述换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求的操作。

54、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，修正后的所述叶轮转速为：

55、r＝r0+k*δt1*q，

56、其中，r用于表示修正后的所述叶轮转速，r0用于表示修正前的所述叶轮转速，k用于表示所述目标换热系数，δt1用于表示所述第一温度变化值，q用于表示所述目标出水流量。

57、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述参数生成模块，还用于当所述判断模块判断出所述热水器满足预先设定的换热确认条件时，根据所述出水信息以及所述换热控制参数中所述动力泵的叶轮转速所对应的目标换热系数，确定所述热水器的加热器需对所述供热循环介质补偿的补偿温差值，作为所述加热器相匹配的加热控制参数，所述目标换热系数用于表示所述动力泵基于所述叶轮转速工作时流经所述换热器的供热循环介质的供热量和流经所述换热器的自来水的吸热量之比；

58、所述控制模块，还用于根据所述加热控制参数，控制所述加热器对所述供热循环介质进行加热。

59、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述补偿温差值为：

60、tb＝(t-t1)*q/(k*q1)，

61、其中，tb用于表示所述补偿温差值，t用于表示所述目标出水温度，t1用于表示所述实时出水温度，q用于表示目标出水流量，q1用于表示实时出水流量，k用于表示所述目标换热系数。

62、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：

63、采集模块，用于根据预设采样频率，在预设时长内多次采集所述供热循环介质在流经所述换热器前后的第一温度变化值和所述供热循环介质在所述换热器中的实时介质流量以及所述自来水在流经所述换热器前后的第二温度变化值和所述自来水对应的实时出水流量；

64、第二确定模块，用于根据多次采集到的所有所述第一温度变化值，确定所述供热循环介质对应的累计供热负荷，并根据多次采集到的所有所述第二温度变化值，确定所述自来水对应的累计吸热负荷；

65、第二修正模块，用于根据所述累计供热负荷和所述累计吸热负荷，修正所述叶轮转速对应的目标换热系数，以更新所述换热信息，并触发所述参数生成模块重新执行所述的将可调控的所有所述转速中对应的换热系数最小的转速确定为所述动力泵的叶轮转速的操作；

66、所述累计供热负荷、所述累计吸热负荷以及所述目标换热系数分别为：

67、w1＝∑△t1*q0，

68、w2＝∑△t2*q1，

69、k＝w1/w2，

70、其中，w1用于表示所述累计供热负荷，w2用于表示所述累计吸热负荷，k用于表示所述目标换热系数，△t1用于表示所述第一温度变化值，△t2用于表示所述第二温度变化值，q0用于表示基于所述实时介质流量，q1用于表示所述实时出水流量。

71、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述判断模块根据采集到的热水器的出水管路对应的出水信息，判断所述热水器是否满足预先设定的换热确认条件的具体方式包括：

72、判断采集到的热水器的出水管路对应的出水信息中的实时出水流量是否大于等于预先确定出的出水启动流量阈值，得到第一判断结果；

73、当所述第一判断结果为是时，判断所述出水信息中的实时出水温度是否小于所述出水信息中的目标出水温度，得到第二判断结果，当所述第二判断结果为是时，确定所述热水器满足预先设定的换热确认条件。

74、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述判断模块，还用于判断所述热水器是否满足预设的加热确认条件，当判断结果为是时，触发所述参数生成模块执行所述的根据所述出水信息以及所述动力泵的叶轮转速对应的目标换热系数，确定所述热水器的加热器需对所述供热循环介质补偿的补偿温差值，作为所述加热器相匹配的加热控制参数的操作；

75、其中，所述判断模块判断所述热水器是否满足预设的加热确认条件的具体方式包括：

76、判断所述储存容器内部的所述供热循环介质的第一介质温度是否小于预先设定的第一温度阈值，当判断结果为是时，确定所述热水器满足预设的加热确认条件；或者

77、判断所述供热循环介质在流经所述换热器前的第二介质温度是否小于等于预先设定的第二温度阈值，当判断结果为是时，确定所述热水器满足预设的加热确认条件，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值；或者，

78、判断所述供热循环介质在流经所述换热器前后的第一温差变化值是否大于等于预先确定出的温度变化阈值，当判断结果为是时，确定所述热水器满足预设的加热确认条件。

79、本发明第三方面公开了另一种热水器的换热控制装置，所述装置包括：

80、存储有可执行程序代码的存储器；

81、与所述存储器耦合的处理器；

82、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的热水器的换热控制方法。

83、本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的热水器的换热控制方法。

84、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

85、本发明实施例中，根据采集到的热水器的出水管路对应的出水信息，判断热水器是否满足预先设定的换热确认条件，其中，出水信息包括出水管路的实时出水信息和/或用户所需的目标出水信息，实时出水信息包括实时出水流量和/或实时出水温度，目标出水信息包括目标出水流量和/或目标出水温度；当判断结果为是时，生成热水器的循环管路对应的动力泵的换热控制参数，循环管路用于连接热水器的换热器以及热水器的储存容器以使所述换热器和储存容器形成循环回路，储存容器用于储存供热循环介质；根据换热控制参数，控制动力泵进行工作，以使动力泵驱使供热循环介质在循环回路中流动并在流经换热器时向所述换热器中的自来水传热，以满足用户的用水需求。可见，实施本发明能够通过结合出水流量和出水温度控制动力泵将储存容器中的供热循环介质导向换热器中对自来水供热，从而提高热水器的加热效率，进而提高热水器维持水温恒定的效率，提升用户体验，并且通过供热循环介质和换热器对自来水间接加热，能够减少由于对自来水直接加热而产生的在储存容器内部加热器表面附着的水垢，提高加热器的加热效果，进一步提高热水器的加热效率，降低热水器的能耗，提高热水器的使用寿命。