自動控制水溫的方法及裝置與流程

本發明涉及水溫控制領域，特別涉及一種自動控制水溫的方法和裝置。

背景技術：

太陽能熱水器是將太陽光能轉化為熱能的裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，主要以真空管式太陽能熱水器為主，占據國內95%的市場份額。

燃氣熱水器又稱燃氣熱水爐，它是指以燃氣作為燃料，通過燃燒加熱方式將熱量傳遞到流經熱交換器的冷水中以達到制備熱水的目的的一種燃氣用具。

隨著生活水平的提高，在人們日常生活用水中，對用水質量的需要越來越高，其中，就表現為水溫，比如：洗衣用水、洗菜用水、洗澡用水等；目前，太陽能熱水器在家用熱水器中占據絕大部分市場份額，如果直接從太陽能熱水器中取水，用水水溫便無法保證，可能會太熱也可能會太涼，不受人為控制；而直接通過燃氣熱水器供應生活用水時，便會使太陽能熱水器閑置，增加燃氣的使用成本，而且，由于各個廠家生產出的燃氣熱水器的質量的不同，燃氣熱水器的加熱精度也會存在相應的不同，最終導致輸出用水的水溫會存在±5℃誤差。

技術實現要素：

本發明的目的一在于提供一種自動控制水溫的方法，在節省燃氣的同時，提高生活用水的水溫的精度的效果。

本發明的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：

自動控制水溫的方法，包括如下步驟

SS1設定生活用水的溫度T1；

S2檢測太陽能熱水器出水溫度T2；

S3比較T1和T2，當T1≤T2時進入S4，當T1＞T2時，進入S5；

S4依據T2和T1計算出自來水的進水量并與太陽能熱水器的熱水在混水閥端混合，以達到生活用水的溫度T1；

S5控制太陽能熱水器出水端與燃氣熱水器連通，并對太陽能熱水器輸出的熱水在燃氣熱水器中加熱,其加熱后的水溫為T3；

S6檢測S5中的燃氣熱水器中的出水溫度T3；

S7依據S6中的T3和T1計算出自來水的水量并與燃氣熱水器的熱水在混水閥端混合，以達到生活用水的溫度T1。

進一步的，在S3之前還包括檢測自來水入水溫度T4，在S4中，依據T2、T4以及T1計算出自來水的進水量；在S7中，依據T3、T4以及T1計算出自來水的進水量。

進一步的，在S4/S7中還包括檢測生活用水出水溫度T5，并依據出水溫度T5與T1比較，輸出控制S4/S7中自來水進水量的大小的反饋信號。

本發明的目的二在于提供一種自動控制水溫的裝置，在節省燃氣的同時，提高生活用水的水溫的精度的效果。

自動控制水溫的裝置，包括箱體，所述箱體內設有，

太陽能入水端，與太陽能熱水器的出水口連接；

燃氣熱水器出水端，與燃氣熱水器的出水口連接；

自來水入水端，與自來水管連接，所述自來水入水端設置有用于調節自來水入水端開度的調節裝置；

燃氣熱水器進水端，與燃氣熱水器的入水口連接；

混水閥，連接太陽能入水端、燃氣熱水器出水端以及自來水入水端；

生活用水出水端，連接混水閥用于提供生活用水；

第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器設置在太陽能入水端，用于檢測太陽能入水端的水溫T2;

第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器設置在燃氣熱水器出水端，用于檢測出水端的水溫T3；

控制終端，電性連接第一溫度傳感器、第二溫度傳感器以及調節裝置，用于設置生活用水水溫T1，當T1≤T2時，所述控制終端控制太陽能入水端和自來水入水端在混水閥端連通，并依據T2和T1控制調節裝置的開度；當T1＞T2時，所述控制終端控制太陽能入水端與燃氣熱水器進水端連通、燃氣熱水器出水端與自來水入水端在混水閥端連通，并依據T3和T1控制調節裝置的開度。

進一步的，所述自來水入水端設置有用于檢測自來水入水端的水溫T4的第四溫度傳感器，當T1＜T2時，所述控制終端控制太陽能入水端和自來水入水端在混水閥端連通，并依據T2、T4以及T1控制調節裝置的開度；當T1＞T2時，所述控制終端控制太陽能入水端與燃氣熱水器進水端連通、燃氣熱水器出水端與自來水入水端在混水閥端連通，并依據T3、T4以及T1控制調節裝置的開度。

進一步的，所述生活用水出水端設置有連接控制終端第三溫度傳感器，所述第三溫度傳感器依據生活用水出水溫度T5輸出反饋信號。

進一步的，所述調節裝置設置為步進電機。

進一步的，所述太陽能入水端、燃氣熱水器進水端以及混水閥之間設置有三通電磁閥。

進一步的，所述三通閥為兩位三通電磁閥。

進一步的，所述箱體上設置有墻上托架。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

（1）、由于現階段絕大部分家庭中安裝有太陽能熱水器，本發明充分利用太陽能熱水器，從太陽能熱水器中取水，以供日常生活中需要的熱水，減少燃氣熱水器的使用，從而起到節省能源的效果；

（2）、通過對太陽能入水端水溫T2的檢測來判斷是否需要經過燃氣熱水器對水進行加熱以達到預設水溫T1，從而滿足使用者的需求；

（3）、在使用者用不同水的流量時，對調節裝置的開度的要求也不同，所以在生活用水出水端設置的第三溫度傳感器對出水溫度進行檢測，根據出水溫度來實時控制調節裝置的開度，以使出水溫度達到預設水溫T1,從而減少與T1誤差;

(4)、采用步進電機來控制自來水入水端中自來水的流量的好處是，可以有更多的調節選擇，現有的步進電機最高可達72000步，所以就有72000種開度，因此，對自來水的流量的選擇更多，使出水溫度的精度更高;

（5）、兩位三通電磁閥的設置，使控制裝置可以根據實時情況來控制兩位三通電磁閥的之間的導通關系，原理簡單，易于實現;

（6）、燃氣熱水器點火時熱量會非常高，從點火到變穩定需要很長一段時間，本裝置相比較燃氣熱水器能夠快速的輸出穩定的T1溫度的熱水;

（7）、本發明還具有整體結構簡單，墻上托架的設置起到便于安裝的特點。

附圖說明

圖1是實施例1的自動控制水溫的方法的流程圖；

圖2是實施例2的自動控制水溫的方法的流程圖；

圖3是實施例3的自動控制水溫的方法的流程圖；

圖4是實施例4的自動控制水溫裝置的安裝結構圖；

圖5是實施例4的自動控制水溫裝置的整體結構示意圖；

圖6是實施例4的自動控制水溫裝置的水路原理圖。

圖中，1、自動控制水溫裝置；11、箱體；12、墻上托架；21、燃氣熱水器進水端；22、燃氣熱水器出水端；221、第二溫度傳感器；3、生活用水出水端；31、第三溫度傳感器；4、自來水入水端；41、第四溫度傳感器；5、三通電磁閥；6、太陽能入水端；61、第一溫度傳感器；7、步進電機；8、控制終端；9、混水閥；10、燃氣熱水器。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

實施例1，

參照圖1所示，自動控制水溫的方法包括如下步驟；

S1設定生活用水的溫度T1；

S2檢測太陽能熱水器出水溫度T2；

S3比較T1和T2，當T1≤T2時進入S4，當T1＞T2時，進入S5；

S4依據T2和T1計算出自來水的進水量并與太陽能熱水器的熱水在混水閥端混合；

S5控制太陽能熱水器出水端與燃氣熱水器連通，并對太陽能熱水器輸出的熱水在燃氣熱水器中加熱,其加熱后的水溫為T3；

S6檢測S5中的燃氣熱水器中的出水溫度T3；

S7依據S6中的T3和T1計算出自來水的水量并與燃氣熱水器的熱水在混水閥端混合。

S8輸出混水閥端的生活用水。

實施例2，

參照圖2所示，自動控制水溫的方法包括如下步驟；

S100設定生活用水的溫度T1；

S101檢測太陽能熱水器出水溫度T2；

S102檢測自來水入水的溫度T4

S103比較T1和T2，當T1≤T2時進入S104，當T1＞T2時，進入S105；

S104依據T2、T4以及T1計算出自來水的進水量，并與太陽能熱水器的熱水在混水閥端混合；

S105控制太陽能熱水器出水端與燃氣熱水器連通，并對太陽能熱水器輸出的熱水在燃氣熱水器中加熱,其加熱后的水溫為T3；

S106檢測S105中的燃氣熱水器中的出水溫度T3；

S107依據S106中的T3、T4以及T1計算出自來水的水量，并與燃氣熱水器的熱水在混水閥端混合。

S108輸出混水閥端的生活用水。

實施例3，

參照圖3所示，自動控制水溫的方法包括如下步驟；

S200設定生活用水的溫度T1；

S201檢測太陽能熱水器出水溫度T2；

S202檢測自來水入水的溫度T4

S203比較T1和T2，當T1≤T2時進入S204，當T1＞T2時，進入S205；

S204依據T2、T4以及T1計算出自來水的進水量，并與太陽能熱水器的熱水在混水閥端混合；

S205控制太陽能熱水器出水端與燃氣熱水器連通，并對太陽能熱水器輸出的熱水在燃氣熱水器中加熱,其加熱后的水溫為T3；

S206檢測S105中的燃氣熱水器中的出水溫度T3；

S207依據S106中的T3、T4以及T1計算出自來水的水量，并與燃氣熱水器的熱水在混水閥端混合。

S208檢測生活用水出水溫度T5；

S209把出水溫度T5和預設水溫T1進行比較，并輸出反饋信號，以調節；

S210輸出混水閥端的生活用水。

實施例4，

參照圖4所示，自動控制水溫的裝置，該裝置的輸入端連接有自來水水源、太陽能熱水器以及燃氣熱水器10，其輸出端用于對居民日常用水供用需求的熱水，比如，洗衣服用水、洗澡用水、洗菜用水等，充分利用的太陽能熱水器中的水，減小燃氣的使用量，利用自動控制水溫的裝置對太陽能的水進行檢測、加溫、降溫等步驟，使最終輸出的水，符合人們的日常用水。

參照圖5和圖6所示，該裝置的具體結構包括箱體11、箱體11上設置有可以把箱體11固定在墻上的墻上托架12，其中，箱體11內包括有太陽能入水端6、燃氣熱水器出水端22、自來水入水端4、燃氣熱水器進水端21、混水閥9、生活用水出水端3以及控制終端8，上述的太陽能入水端6與外界的太陽能熱水器連接，用于從太陽能熱水器中取水以供日常生活用水；燃氣熱水器進水端21與燃氣熱水器10的入水口相連，太陽能入水端6與燃氣熱水器進水端21之間設置有三通電磁閥5，該三通電磁閥5受控于控制終端8控制，三通電磁閥5的出口連通混水閥9；燃氣熱水器出水端22用于連通燃氣熱水器10的出水口，當從燃氣熱水器10輸入口中的水經過燃氣熱水器10的加熱從燃氣熱水器出水端22流出，該燃氣熱水器出水端22連通混水閥9，自來水入水端4與外界的自來水連通且連接混水閥9用于把外界的自來水與三通閥內的熱水按照控制器計算出的比例混合，使混水閥9內的水溫達到客戶的需求水溫，從生活用水出水端3中流出以供應人們的生活用水，在自來水入水端4處設置有用于調節自來水入水端4水流量的調節裝置，該調節裝置受控于控制終端8控制，該調節裝置設置為步進電機7，當然也可以設為流量調節閥，上述的三通電磁閥5為兩位三通電磁閥。

上述的太陽能入水端6處設置有第一溫度傳感器61，用于檢測太陽能入水端6的水溫T2；燃氣熱水器出水端22設置有第二溫度傳感器221，用于檢測燃氣熱水器出水端22的水溫T3；自來水入水端4設置有第四溫度傳感器41，用于檢測自來水入水端的溫度T4;生活用水出水端3設置有第三溫度傳感器31，用于檢測生活用水出水端3的溫度T5。

其工作方式為：

當人們需要生活用水時，先在控制終端8內設置出水溫度T1，三通電磁閥5打開，太陽能熱水器中的太陽能水流入太陽能入水端6，經過太陽能入水端6的第一溫度傳感器61對其溫度進行檢測T2,由控制終端8對T1和T2進行比較，

當T2≥T1時，三通電磁閥5使太陽能入水端6與混水閥9直接連通，控制裝置通過調節裝置使自來水入水端4與混水閥9連通，使自來水與太陽能水在混水閥9端混合，此時，自來水入水端4的第四溫度傳感器41檢測到自來水的溫度T4，控制終端8依據T1、T2以及T4控制調節裝置來調節自來水入水端4的開度，使混水閥9端的溫度趨近于T1，混合完后的水經生活用水出水端3流出以供居民生活用水，此時，生活用水出水端3的第三溫度傳感器31對出水溫度T5進行檢測，并反饋給控制終端8，控制終端8依據T5在通過調節裝置對自來水溫度進行微調，使輸出的生活用水為T1。

當T2≤T1時，表示太陽能水不能滿足居民的需求用水，此時，三通電磁閥5使太陽能入水端6和燃氣熱水器進水端21連通，經過燃氣熱水器10對太陽能水進行加熱，在經燃氣熱水器出水端22與混水閥9連通，此時，燃氣熱水器出水端22的第二溫度傳感器221對燃氣熱水器出水端22的水溫進T3行檢測，自來水入水端4的第四溫度傳感器41檢測到自來水的溫度T4，控制終端8依據T1、T3以及T4來控制調節裝置調節自來水入水端4的開度，使混水閥9內的溫度趨近于T1，混合完后的水經生活用水出水端3流出以供居民生活用水，此時，生活用水出水端3的第三溫度傳感器31對出水溫度T5進行檢測，并反饋給控制終端8，控制終端8依據T5在通過調節裝置對自來水溫度進行微調，使輸出的生活用水為T1。

本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。