燃气热水器控制方法及装置、燃气热水器、存储介质与流程

1.本发明涉及燃气热水器控制领域，具体涉及一种燃气热水器控制方法及装置、燃气热水器、存储介质。


背景技术：

2.现有的热水器燃烧器只有接通燃气的火排才可能燃烧，由此可以调节燃烧火力档位，现有热水器在市面上使用比较多的为三段燃烧器，一般为了防止热水器在燃烧时因为水流量波动导致热量需求值波动从而在两个火力档位之间频繁切换火力档位的位置，所以每个火力档位之间都会留有一定区域的需求热量值重合区域。热水器火力档位控制逻辑是指判断在某一火力档位可以匹配需求热量值后就在当前燃烧火力档位进行燃烧，防止火力档位切换。这种控制逻辑可能使燃烧覆盖当前火力档位的最大和最小。为了确保燃烧充分，火焰稳定，一般风机转速的最大最小与当前火力档位的最大最小是线性匹配的，且每一个火力档位的最大点所对应的火焰高度和风机转速都是最大，所以在每个火力档位的最大点附近都是噪音比较大的点；并且由于风速较高，空气流速快，导致燃烧产生的高温气体与热交换器的换热时间短，换热不充分，所以相对的热效率也比较低。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中热水器在工作过程中噪音声音较大且热效率较低的缺陷，提供一种燃气热水器控制方法及装置、燃气热水器、存储介质。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.第一方面，提供一种燃气热水器控制方法，包括：
6.计算将燃气热水器的实际出水温度与设定出水温度的温差调节至小于温差阈值的情况下，所述燃气热水器的需求热量值；
7.确定与所述需求热量值相匹配的初始火力档位；
8.判断以所述初始火力档位调节所述温差时，所述初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内；
9.在判断结果为否的情况下，控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的相邻火力档位运行。
10.可选地，所述控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的相邻火力档位运行，包括：
11.当所述燃烧火力小于预设火力范围的下限值时，则控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的下一火力档位运行；所述下一火力档位的燃烧火力的下限值小于所述初始火力档位的燃烧火力的下限值；
12.当所述燃烧火力大于预设火力范围的上限值，则控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的上一火力档位运行；所述上一火力档位的燃烧火力的上限值大于所述初始火力档位的燃烧火力的上限值。
13.可选地，所述燃烧火力通过所述燃气热水器的风机转速、燃气流量和空气流速中的至少一项参数表征；
14.判断所述初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内，包括：
15.判断各项参数的参数值是否落入各自的参数值范围内。
16.可选地，所述燃气热水器控制方法，还包括：
17.在判断结果为是的情况下，控制所述燃气热水器以所述初始火力档位运行。
18.可选地，判断以所述初始火力档位调节所述温差时，所述初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内的步骤之前，包括：
19.判断所述燃气热水器是否开启高效低噪模式；
20.若所述高效低噪模式未开启，则控制所述燃气热水器以所述初始火力档位运行；
21.若所述高效低噪模式开启，则执行判断以所述初始火力档位调节所述温差时，所述初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内的步骤。
22.第二方面，提供一种燃气热水器控制装置，包括：
23.计算模块，用于计算将燃气热水器的实际出水温度与设定出水温度的温差调节至小于温差阈值的情况下，所述燃气热水器的需求热量值；
24.确定模块，用于确定与所述需求热量值相匹配的初始火力档位；
25.第一判断模块，用于判断以所述初始火力档位调节所述温差时，所述初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内；
26.控制模块，用于在判断结果为否的情况下，控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的相邻火力档位运行。
27.可选地，所述控制模块具体用于：
28.当所述燃烧火力小于预设火力范围的下限值，则控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的下一火力档位运行；所述下一火力档位的燃烧火力的下限值小于所述初始火力档位的燃烧火力的下限值；
29.当所述燃烧火力大于预设火力范围的上限值，则控制所述燃气热水器以所述初始火力档位的上一火力档位运行；所述上一火力档位的燃烧火力的上限值大于所述初始火力档位的燃烧火力的上限值。
30.可选地，所述燃烧火力通过所述燃气热水器的风机转速、燃气流量和空气流速中的至少一项参数表征；
31.所述第一判断模块具体用于判断各项参数的参数值是否落入各自的参数值范围内。
32.可选地，所述控制模块还用于在判断结果为是的情况下，控制所述燃气热水器在所述初始火力档位运行。
33.可选地，所述燃气热水器控制装置，还包括：
34.第二判断模块，用于判断所述燃气热水器是否开启高效低噪模式；
35.若所述高效低噪模式未开启，则调用所述控制模块以控制所述燃气热水器以所述初始火力档位运行；
36.若所述高效低噪模式开启，则调用所述第一判断模块。
37.第三方面，提供一种燃气热水器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处
理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项燃气热水器控制方法。
38.第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项燃气热水器控制方法。
39.本发明的积极进步效果在于：在确保出水温度基本符合要求的情况下，使得热水器工作过程中的噪音更小，效率更高；可以使得热水器尽量避开高风速、高噪音、低效率的火力档位位最大进行燃烧，实现高效低噪燃烧控制。
附图说明
40.图1为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制方法的流程图；
41.图2为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器控制装置的模块示意图；
42.图3为本发明一示例性实施例提供的一种燃气热水器的结构示意图；
43.图4a为本发明一示例性实施例提供的一种现有技术燃气热水器档位的范围示意图；
44.图4b为本发明一示例性实施例提供的一种本发明燃气热水器档位的范围示意图；
45.图4c为本发明一示例性实施例提供的另一种燃气热水器控制方法的流程图；
46.图5为本发明一示例性实施例提供的另一种燃气热水器的结构示意图。
具体实施方式
47.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
48.本实施例提供出一种燃气热水器控制方法，如图1所示，该方法包括下列步骤：
49.本实施例提供的一种燃气热水器的结构示意图，如图3所示，燃气热水器包括燃气比例阀31、进水温度传感器32、水流量传感器33、分段管34、电控器总成35、热交换器36、燃烧器37、风机38、出水温度传感器39。燃烧器37包括外壳和平行排列的多个火排，用于加热进水。每个火排的入口对应一个分段管喷嘴口，通过分段管上面电磁阀的开闭可以选择给哪一些火排接通燃气。只有接通燃气的火排才可以燃烧，由此可以调节火力档位。
50.目前热水器控制方法所使用的燃气热水器至少两档燃烧器，且燃气热水器也可以以不同火力档位运行，以三档燃烧器为例。以现有技术的燃气热水器来说，如图4a所示第一火力档位以4个火排燃烧，其燃烧火力范围为q1-q2，第二火力档位以7个火排燃烧，其燃烧火力范围为q3-q4，第三火力档位以全部11个火排燃烧，其燃烧火力范围为q5-q6，目前主要的热水器为了防止热水器在燃烧时因为水流量波动导致热量需求值波动时出现在两个档位之间频繁切换档位的现象，在每个档位之间都会留有一定区域的热量值重合区间，即一档和二档之间的重合区间为q2-q3，二档和三档之间的重合区间为q4-q5。
51.以本发明燃气热水器来说，燃气热水器控制方法所使用的燃气热水器也至少两档燃烧器，且燃气热水器也可以以不同火力档位运行，以三档燃烧器为例，如图4b所示第一火力档位以4个火排燃烧，其燃烧火力范围为q1-q3，第二火力档位以7个火排燃烧，其燃烧火力范围为q3-q5，第三火力档位以全部11个火排燃烧，其燃烧火力范围为q5-q6，在每个火力档位燃烧时热水器还可以通过燃气比例阀调节燃气流量、风机转速和空气流速中的至少一
项，从而改变当前火力档位的火焰大小，调节热量输出值。
52.步骤101、计算将燃气热水器的实际出水温度与设定出水温度的温差调节至小于温差阈值的情况下，燃气热水器的需求热量值。
53.其中，实际出水温度可以借助燃气热水器的出水口处的温度传感器检测得到的；设定出水温度可以根据用户实际需求设定。
54.温差阈值可以根据实际需求自行设置，是指实际出水温度与设定出水温度的温差的一个范围值，温差处于该范围值的实际出水温度均可以满足设定出水温度的情况。
55.需求热量值的计算公式可以但不限于采用q＝q*(t2-t1)，其中q表示需求热量值，q表示水流量，t1表示实际进水温度，t2表示设定出水温度，t3表示实际出水温度。
56.步骤102、确定与需求热量值相匹配的初始火力档位。
57.在进行燃气热水器的设计时会标定好每个火力档位的需求热量值，并记录在控制程序中，根据设定出水温度的需求热量值对应燃气热水器每个火力档位的需求热量值进行数值对比，选取与相对应的火力档位，并将该火力档位设置为初始火力档位。
58.步骤103、判断以初始火力档位调节温差时，初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内。
59.其中，预设火力范围可以根据实际情况自行设置。当燃烧火力落入预设火力范围内时，说明燃气热水器的噪声噪音量小于噪音量阈值，也即噪音量较小；热效率高于效率阈值，也即热效率较高。
60.选择好初始火力档位，然后在初始火力档位进行燃烧火力的调节，尽量使得出水温度等于设定温度。
61.将温差阈值与燃气热水器的实际出水温度与设定出水温度的温差进行对比，判断其温差是否位于温差阈值范围内，从而判断初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内。
62.步骤104、在判断结果为否的情况下，控制燃气热水器以初始火力档位的相邻火力档位运行。
63.若步骤103的判断结果为否，说明若燃气热水器以计算初始火力档位进行运行噪声会较大，热效率较低，计算得到的初始火力档位不合适，需要进行优化，从而执行步骤104。
64.在一个实施例中，若步骤103的判断结果为是，则直接控制燃气热水器以初始火力档位的运行。
65.本发明实施例，可以使得热水器在工作过程中的噪音变得更小，效率变得更高。
66.在一个实施例中，如果燃烧火力没有落入预设火力范围内，若所处在预设火力范围的下限值，则控制燃气热水器以初始火力档位的下一火力档位运行；下一火力档位的燃烧火力的下限值小于初始火力档位的燃烧火力的下限值；若所处在预设火力范围的上限值，则控制燃气热水器以初始火力档位的上一火力档位运行；上一火力档位的燃烧火力的上限值大于初始火力档位的燃烧火力的上限值。
67.本发明实施例，可以更加明确档位之间的操作，方便燃烧火力的档位运行。
68.在一个实施例中，当用户有热水需求的时候，需要先判断用户是否有设定高效低噪模式。若没有进行设定，则控制燃气热水器以初始火力档位运行。
69.计算将燃气热水器的实际出水温度与设定出水温度的温差调节至小于温差阈值的情况下，燃气热水器的需求热量值；对于热水器火力档位的控制逻辑需先进行判断在某一火力档位可以匹配的需求热量值，尽量确定在初始火力档位进行燃烧，防止火力档位切换。
70.通过本发明实施例，可以使用户能够自足选择是否设定高效低噪模式，增添了用户的主动性，若用户家庭水量比较稳定不容易出现频繁切断的问题，且对噪音和效率有所要求的话，则可以选择高效低噪模式。
71.燃烧火力通过燃气热水器的风机转速、燃气流量和空气流速中的至少一项参数表征；若风速较高，空气流速快，就会导致燃烧产生的高温气体。可以通过判断风机转速、燃气流量和空气流速的参数值是否落入各自的参数值范围内实现初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内的判断。
72.在一个实施例中，以初始火力档位调节温差时，若燃烧火力落入预设火力范围内，说明初始火力档位较适宜，则控制燃气热水器以初始火力档位运行，尽量使得热水器在每个火力档位的中小点进行燃烧。燃烧火力落入预设火力范围内，燃气热水器的噪音量小于噪音量阈值，也即噪音量较小；热效率高于效率阈值，也即热效率较高。
73.若燃烧火力未落入预设火力范围内，说明初始火力档位不合适，则控制燃气热水器以初始火力档位的相邻火力档位运行。
74.举例来说，参见如图4a，假设与需求热量值相匹配的初始火力档位为一档火力档位，以一档火力档位调节温差时，预估初始火力档位的燃烧火力为q’，q’未落入一档火力档位的预设火力范围q1～q3，并且同样的热量输出q’在一档高火力燃烧的效率一般要比二档低火力燃烧的效率低2-5个百分点，因此控制燃气热水器以二档火力档位(一档火力档位的相邻火力档位)运行。
75.通过实现燃气热水器控制方法，在确保出水温度基本符合要求的情况下，使得热水器工作过程中的噪音更小，效率更高；可以使得热水器尽量避开高风速、高噪音、低效率的火力档位最大进行燃烧，实现高效低噪燃烧控制。
76.下面结合图4c，对本发明实施例提供的燃气热水器的控制过程作进一步限定。
77.s1、用户打开水龙头，选择是否开启高效低噪模式。
78.若否，则按照一般档位控制逻辑控制热水器；若是，则执行s2。
79.所谓一般档位控制逻辑指的是，根据初始火力档位运行的控制逻辑。
80.s2、获取实际进水温度t1、水流量q、设定出水温度t2和实际出水温度t3。
81.s3、计算需求热量值q＝q*(t2-t1)。
82.s4、确定与需求热量值相匹配的初始火力档位。
83.步骤s4具体包括：判断q是否小于q3，若q小于q3，则在一档燃烧；若q不小于q3，则判断q是否小于q5，若q小于q5，则在二档燃烧；若q不小于q5，则在三档燃烧。一档的燃烧火力范围为q1-q3，二档的燃烧火力范围为q3-q5，三档的燃烧火力范围为q5-q6。
84.s5、在初始火力档位调节燃烧火力大小，使得实际出水温度达到设定出水温度。
85.s6、判断设定出水温度是否等于实际出水温度。
86.若设定出水温度等于实际出水温度，则维持初始火力，若设定出水温度不等于实际出水温度，则执行s7。
87.s7、判断实际出水温度与设定出水温度的温差是否小于温差阈值。
88.温差阈值是指实际出水温度与设定出水温度的温差的一个范围值，温差阈值可以根据实际情况自行设置，例如：温差阈值可取但不限于：
±
3。
89.若实际出水温度与设定出水温度的温差不小于温差阈值，则执行s8；若实际出水温度与设定出水温度的温差小于温差阈值，则执行s9。
90.s8、判断是否为本档位燃烧火力的下限值。
91.若是，则执行s10，若否，则返回执行s5。
92.s9、判断实际出水温度是否小于设定出水温度。
93.若是，则执行s11；若否，则返回执行s5。
94.s10、判断是否为最小档位。
95.若是，则返回执行s5；若否，则切换至下一档位燃烧，返回执行s5。
96.s11、判断是否为最大档位。
97.若是，则返回执行s5；若否，则执行s12。
98.s12、判断是否到达上一档位燃烧火力的下限值以上。
99.若是，则切换至上一档位燃烧，返回执行s5；若否，则直接返回执行s5。
100.本实施例提供出一种燃气热水器控制装置的模块示意图，如图2所示，包括：
101.计算模块21，用于计算将燃气热水器的实际出水温度与设定出水温度的温差调节至小于温差阈值的情况下，燃气热水器的需求热量值。
102.确定模块22，用于确定与所述需求热量值相匹配的初始火力档位。
103.第一判断模块23，用于判断以初始火力档位调节温差时，所述初始火力档位的燃烧火力是否落入预设火力范围内。
104.控制模块24，用于在判断结果为否的情况下，控制所述燃气热水器以初始火力档位的相邻火力档位运行。
105.可选地，控制模块24具体用于：
106.当燃烧火力小于预设火力范围的下限值，则控制燃气热水器以所述初始火力档位的下一火力档位运行；下一火力档位的燃烧火力的下限值小于初始火力档位的燃烧火力的下限值。
107.当燃烧火力大于预设火力范围的上限值，则控制所述燃气热水器以初始火力档位的上一火力档位运行；上一火力档位的燃烧火力的上限值大于初始火力档位的燃烧火力的上限值。
108.可选地，燃烧火力通过燃气热水器的风机转速、燃气流量和空气流速中的至少一项参数表征。
109.第一判断模块23具体用于判断各项参数的参数值是否落入各自的参数值范围内。
110.可选地，控制模块还用于在判断结果为是的情况下，控制燃气热水器在初始火力档位运行。
111.可选地，燃气热水器控制装置，还包括：
112.第二判断模块25，用于判断燃气热水器是否开启高效低噪模式。
113.若高效低噪模式未开启，则调用控制模块以控制燃气热水器以初始火力档位运行。
114.若高效低噪模式开启，则调用第一判断模块。
115.对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
116.图5为本发明一示例性实施例提供的另一种燃气热水器的结构示意图。燃气热水器，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性燃气热水器40的框图。图5显示的燃气热水器40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
117.如图5所示，燃气热水器40可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。燃气热水器40的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器41、上述至少一个存储器42、连接不同系统组件(包括存储器42和处理器41)的总线43。
118.总线43包括数据总线、地址总线和控制总线。
119.存储器42可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(ram)421和/或高速缓存存储器422，还可以进一步包括只读存储器(rom)423。
120.存储器42还可以包括具有一组(至少一个)程序模块424的程序工具425(或实用工具)，这样的程序模块424包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
121.处理器41通过运行存储在存储器42中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如上述任一实施例所提供的方法。
122.燃气热水器40也可以与一个或多个外部设备44(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口45进行。并且，模型生成的燃气热水器40还可以通过网络适配器46与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器46通过总线43与模型生成的燃气热水器40的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的燃气热水器40使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
123.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了燃气热水器的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
124.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例所提供的方法。
125.其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
126.在可能的实施方式中，本发明实施例还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行
实现上述任一实施例的方法。
127.其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
128.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。