一种燃气热水系统的控制方法及燃气热水系统与流程

本发明涉及住宅热水供应系统领域，具体涉及一种燃气热水系统的控制方法。

背景技术：

1、燃气热水器是现代家庭中不可或缺的生活用品，它可以迅速提供热水，满足人们的生活需求。传统的燃气热水器需要预热一定量的水，才能达到所需温度，这就造成了一定的能源浪费，热水出水速度也比较慢，用户体验感较差，而且在使用过程中可能会出现干烧或漏电等安全隐患。随着节能环保意识的不断提高，以及市场对热水器的安全性和使用体验感的需求提高，燃气热水器厂商开始研发新型的热水器产品，其中就包括了零冷水型的燃气热水器。零冷水型的燃气热水器可以直接将冷水加热到所需温度，从而避免了预热过程，使用起来更加方便快捷，而且零冷水型的燃气热水器采用了防干烧和漏电保护技术，可以在异常情况下自动切断电源，避免安全事故的发生。

2、燃气热水系统通常在热水管路与冷水管路之间设置有防止冷水倒流入热水管路的单向阀。在零冷水型的燃气热水系统中，燃气热水器通常安装在用户入水管和用水终端之间，用于将用户入水管提供的水加热后提供给用水终端。其中，用水终端包括但不限于热水龙头和冷水龙头。燃气热水器的进水口与用户入水管连接，用户入水管同时通过冷水管路与冷水龙头连接，燃气热水器的出水口通过热水管路与热水龙头连接，热水管路又通过单向阀与冷水管路连接。

3、零冷水型的燃气热水系统在安装场景中，通常存在有回水管路和无回水管路两种状态。有回水管路状态下，热水可以通过单独的回水管路与燃气热水器形成一个内循环，从而避免热水流入冷水管路内，这种方式对于家庭来说比较方便，但是需要额外安装回水管路，增加了安装成本。而无回水管路状态下，整个燃气热水系统的循环系统需要借用冷水管路作为回水管，这样就会存在热水流入冷水管路的问题，这样会影响冷水管路内的净水机的使用寿命。因为净水机需要对冷水进行过滤和净化，而循环加热的水会使得净水机过滤的水质变差，从而影响净水机的使用寿命。另外，现有的无回水管路的燃气热水系统在内循环的过程中，为了保持热水管路中的水流温度，实现“零冷水”功能，通常采用持续燃烧燃气对管路内的水进行循环加热的技术方案，使得即使在用水终端长时间没有开启的情况下热水也会在内循环中不断地流动，从而导致燃气的浪费。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：目前零冷水型的燃气热水器在无回水管路状态下存在热水流入冷水管路的技术问题，提出了一种燃气热水系统的控制方法及燃气热水系统，旨在通过优化控制方法，减少冷水管路内的热水，降低循环系统对冷水管路内的净水机的影响，同时减少燃气的消耗。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种燃气热水系统的控制方法，适用于包括热水管路、冷水管路、单向阀以及燃气热水器的燃气热水系统，所述燃气热水器包括水泵组件、水量伺服器以及主控制器，包括以下步骤：

3、步骤s1，启动水泵组件，获取水量伺服器控制开关阀门的频率；

4、步骤s2，根据水量伺服器控制开关阀门的频率计算出流水量均值；

5、步骤s3，将计算出的流水量均值与主控制器中预先存储的实测数据库相匹配，识别出热水管路长度；

6、步骤s4，根据热水管路长度，计算出热水管路的水容量；

7、步骤s5, 将所述热水管路的水容量除以所述流水量均值，得到最优循环加热时间；

8、步骤s6，主控制器根据所述最优循环加热时间执行循环加热。

9、其中，水量伺服器是一种用于控制水流量的装置，主要应用于热水器、洗衣机、洗碗机等家用电器中，旨在实现节水和节能的目的。水量伺服器的主要原理是通过传感器检测水流量，并根据所设定的水量阈值控制开关阀门的开关，从而控制水的流量，达到节约能源的效果。

10、通过燃气热水系统的控制方法的优化，借助主控制器的计算分析，识别出热水管路的长度，再根据热水管路长度进行系列运算，计算出最优循环加热时间，最后通过主控制器在最优循环加热时间内执行循环加热，使得在热水器管路内的水刚好加热完整个热水管路以后停止热水器管路的内循环状态，结合单向阀防止冷水倒流的功能，精妙地实现了单向阀朝向热水管路的一端为热水而单向阀朝向冷水管路的一端为冷水，即实现了燃气热水系统的定量循环加热，避免了热水管路内的热水流入冷水管路中，进而降低循环系统对冷水管路内的净水机的影响，同时相比于现有燃气热水系统持续执行循环加热的方案，大幅度减少了燃气的消耗。

11、作为优选，所述水量伺服器包括水量检测单元、水量控制器以及开关阀门，步骤s1中，获取水量伺服器控制开关阀门的频率的方法包括：

12、周期性获取水量检测单元检测到的水流速度；

13、将检测到的水流速度与检测周期相乘，得到当前周期的流水量；

14、判断当前周期的流水量是否超过预设水量阈值，若当前周期的流水量超过预设水量阈值，则控制开关阀门关闭，若当前周期的流水量未超过预设水量阈值，则控制开关阀门打开；

15、记录每次控制开关阀门的操作时间和状态，得到水量伺服器控制开关阀门的频率。

16、作为优选，步骤s2中，根据水量伺服器控制开关阀门的频率计算出流水量均值的方法包括：

17、根据水量伺服器控制开关阀门的频率，计算出预设时间内的流水量；

18、对所述预设时间内的流水量求均值，得到流水量均值。

19、作为优选，所述预设时间内的流水量具体通过如下公式计算：

20、

21、其中，q表示预设时间内的流水量，f表示水量伺服器控制开关阀门的频率。

22、作为优选，所述热水管路中的水容量具体通过如下公式计算：

23、

24、其中，c表示热水管路中的水容量，l表示热水管路的长度，s表示家庭热水系统中的标准热水管道截面积。

25、作为优选，步骤s5中，主控制器根据所述最优循环加热时间执行循环加热的方法包括：

26、主控制器控制水泵组件启动，并控制水泵组件在所述最优循环加热时间内运行；

27、在所述最优循环加热时间结束后，主控制器控制水泵组件停止运行。

28、作为优选，所述热水管路上设有水温检测单元，则步骤s5中，主控制器根据所述最优循环加热时间执行循环加热的方法还包括：

29、水温检测单元周期性检测热水管路内的水流温度；

30、当水流温度高于预设温度阈值时，主控制器维持当前水泵组件的运行状态，当水流温度低于预设温度阈值时，主控制器执行以下步骤：

31、主控制器控制水泵组件启动，并控制水泵组件在所述最优循环加热时间内运行；

32、在所述最优循环加热时间结束后，主控制器控制水泵组件停止运行。

33、一种燃气热水系统，用于执行如前述的一种燃气热水系统的控制方法，包括：

34、燃气热水器，所述燃气热水器包括水泵组件、水量伺服器以及主控制器，所述水泵组件用于为燃气热水器的循环加热提供动力，所述水量伺服器用于检测水流速度并调节流水量，所述水泵组件与水量伺服器均与所述主控制器电性连接；

35、热水管路、冷水管路，所述热水管路连通于所述燃气热水器的出水口，所述冷水管路连通于所述燃气热水器的进水口；

36、所述热水管路与冷水管路之间连通有单向阀，以形成循环水路。

37、作为优选，所述热水管路上设有水温检测单元，所述水温检测单元用于检测热水管路内的水流温度。

38、本发明的有益技术效果包括：采用一种燃气热水系统的控制方法及燃气热水系统，通过燃气热水系统的控制方法的优化，借助主控制器的计算分析，识别出热水管路的长度，再根据热水管路长度进行系列运算，计算出最优循环加热时间，最后通过主控制器在最优循环加热时间内执行循环加热，使得在热水器管路内的水刚好加热完整个热水管路以后停止热水器管路的内循环状态，结合单向阀防止冷水倒流的功能，精妙地实现了单向阀朝向热水管路的一端为热水而单向阀朝向冷水管路的一端为冷水，即实现了燃气热水系统的定量循环加热，避免了热水管路内的热水流入冷水管路中，进而降低循环系统对冷水管路内的净水机的影响，同时相比于现有燃气热水系统持续执行循环加热的方案，大幅度减少了燃气的消耗；通过将控制开关阀门的频率根据热水器中的水量变化情况进行动态调整，以达到更好的控制效果，节约水资源；通过周期性检测热水管路内的水流温度，使得水流温度在低于预设温度阈值时，再执行燃气热水系统的定量循环加热，实现了在保证热水管路内水温的同时，减少燃气热水器在内循环状态下的运行次数，大幅度减少了燃气的消耗。

39、本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。