CN101825342A - 即热式电磁感应热水器的水温控制方法 - Google Patents

即热式电磁感应热水器的水温控制方法 Download PDF

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陈飞
华小龙
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Abstract

本发明提供一种即热式电磁感应热水器的水温控制方法，在热水器供水管道中，设置有流量传感器和温度传感器，检测管道中的进水温度和出水温度，以及水的流速，由微处理器CPU处理，CPU计算设定的水温所需要的功率，控制功率输出电路的输出功率，给电磁加热线圈。保持管道中的水温处于超前控制状态，本发明的优点是：本发明所述的控制方法相对于传统的PID控制方法而言，不是置后控制，而是超前控制，在进水处就精确计算出了所需的控制功率，因此水温控制精确、迅速，不会造成安全事故，方便用户的使用。

Description

即热式电磁感应热水器的水温控制方法
技术领域
本发明涉及一种民用或者商用的即热式电磁感应热水器的水温精确控制方法，同时还可以应用于对水流进行加热处理的室内供暖***等。
背景技术
目前市场上的即热式热水器的水温控制多数是利用温度传感器测量水流输出口的温度，再利用PID的控制原理进行水温控制，该方法由于存在一定的滞后性，经常会导致用户在调节水量大小的时候，出水温度出现大范围的波动，进而对用户的使用造成不方便，甚至出现烫伤的事故。
发明内容
本发明提供一种新的即热式电磁感应热水器的水温控制方法，该方法步骤是：
步骤1，在管道的进水管路设置流量计，检测进水流量；
步骤2，在管道的进水管路设置温度传感器，检测进水温度；
步骤3，在管道的出水管路设置温度传感器，检测出水温度；
步骤4，计算达到设定温度所需要的功率：
P＝CρF(t(设定温度)-t(进水温度))/Kt
其中P指功率，单位为W
C水的热容量 4.2×103J/Kg.C0
ρ水的密度 单位是1.0×103K
g/M3
F为水流流速转换成的流量计输出频率；
K：为常量
步骤5，根据步骤4算出的功率，控制功率输出电路的输出功率。
所述控制功率输出电路的输出功率，是控制电路中的微处理器CPU对管道内输入、输出水的温度、流量进行计算后，和设定水温所需功率进行比较，输出一控制信号，给变频控制模块，变频控制模块产生一驱动信号，驱动功率输出电路，输出相应的功率给电磁加热线圈。
本发明的优点是：本发明所述的控制方法相对于传统的PID控制方法而言，不是置后控制，而是超前控制，在进水处就精确计算出了所需的控制功率，因此水温控制精确、迅速，不会造成安全事故，方便用户的使用。
附图说明
附图1是本发明的控制流程图。
附图2是本发明功率控制电路方框图。
附图3是本发明本发明在进、出水管道中设置温度传感器和流量计的示意图。
具体实施方式
请参阅附图3所示，在热水器进、出水管道中，设置有流量计1(工件1)，铠装温度传感器2(工件2)，流量调节旋钮3(工件3)。
请参阅附图2所示，功率控制电路中，输入有进水温度测量信号4，出水温度测量信号5以及水的流量计测量信号6，分别经A/D转换后，送至微处理器7，微处理器7输出控制信号给变频控制模块8，变频控制模块8输出至功率电路IGBT驱动模块9，驱动功率管IGBT输出电流，功率管IGBT输出的电流，使电磁加热线圈10加热，电磁加热线圈10中的电流被取样12后，送至功率反馈控制模块，功率反馈控制模块将取样电流信号12送至CPU微处理器7，控制电磁加热线圈10保持稳定的电流。
CPU微处理器计算热水器设定温度所需功率的计算公式如下：
功率大小计算中，时间按照一分钟来计算，t＝60S
根据水的比热容计算公示：
E＝CM□t
Pt＝CρV□t
P＝CρV□t/t
又对于流量计而言
F＝KV F为水流流速转换成的流量计输出频率
故P＝CρF□t/(Kt)
□t＝t(设定温度)-t(进水温度)
所以：P＝CρF(t(设定温度)-t(进水温度))/(Kt)
其中符号说明如下：
E：能量，单位：J
C：水的比热容 4.2×103J/kg·℃
M：水的质量 单位：Kg
P：功率  单位：W
V：水的体积  单位：L
ρ：水的密度  单位：1.0×103Kg/m3
K：常量
请参阅附图3，水流由进水口进入，工件3调整进水水量的大小。工件2采集进水的水温，工件1测量进水的流量大小。工件1和工件2将采集到的数据送给CPU进行处理，CPU根据采集到的数据和预设的出水温度，经过计算，得出达到该出水水温所需要的功率大小，不同的功率对应不同的驱动频率，再通过变频控制模块输出与功率对应的驱动频率，经过驱动模块放大后驱动IGBT，进而输出对应的功率，对水流进行加热。

Claims (2)

1.一种即热式电磁感应热水器的水温控制方法，该方法步骤是：
步骤1，在管道的进水管路设置流量计，检测进水流量；
步骤2，在管道的进水管路设置温度传感器，检测进水温度；
步骤3，在管道的出水管路设置温度传感器，检测出水温度；
步骤4，计算达到设定温度所需要的功率：
P＝CρF(t(设定温度)-t(进水温度))/Kt
其中P指功率，单位为W
C水的热容量 4.2×103J/Kg.C0
ρ水的密度 单位是1.0×103Kg/M3
F为水流流速转换成的流量计输出频率
K常量
步骤5，根据步骤4算出的功率，控制功率输出电路的输出功率。
2.按权利要求1所述的即热式电磁感应热水器的水温控制方法，其特征在于，所述控制功率输出电路的输出功率，是控制电路中的微处理器CPU对管道内输入、输出水的温度、流量进行计算后，和设定水温所需功率进行比较，输出一控制信号，给变频控制模块，变频控制模块产生一驱动信号，驱动功率输出电路，输出相应的功率给电磁加热线圈。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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