CN112747476A - 一种热水器的控制方法、控制***及热水器 - Google Patents
一种热水器的控制方法、控制***及热水器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种热水器的控制方法、控制***及热水器,所述控制方法包括获取所述气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j取{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;根据i和j的值的大小判断烟道堵塞还是所述催化模块处于非正常工作状态。能够智能判断催化模块的催化活性是否在正常范围。
Description
技术领域
本发明涉及热水器技术领域,尤其涉及一种热水器的控制方法、控制***及热水器。
背景技术
目前热水器对降低CO和NOX有害气体排放上具有多种技术解决方案,如采用浓淡燃烧技术、全预混技术或催化反应来实现。但每种技术都有缺陷,如浓淡燃烧技术的燃烧器因其结构相对复杂,对火孔尺寸要求高,一旦尺寸控制不好就会导致整机噪音大有害气体排放超标等问题,给生产制造性带来诸多挑战;全预混技术因整体成本高且对气源成分及空气质量要求高,目前国内不具备广泛应用市场;再者催化反应技术,目前多用在商用锅炉,汽车尾气处理、工业废气处理等领域,市场没有符合家用燃气热水器所需求的体积小成本低且具有CO和NOX双重催化还原反应功效的催化模块,目前热水器行业里有个别厂家单独对CO进行催化还原处理,已有催化方面专利情况:申请号:201410097977.X,将催化模块设置于换热器中间,目的是获取300-600℃间温度保证催化剂活性;申请号:201420069867.8催化装置防止于换热器与排烟口之间,目的是清除CO有害气体,但CO催化模块在热水器中使用效果怎样,催化模块中的催化活性是否在正常范围,及何时需要更换催化模块没有显示和提示,针对上述情况,如何在普通型热水器上得以解决具有研究必要性。
发明内容
本发明提供一种热水器的控制方法、控制***及热水器,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。
第一方面,本发明实施例提供了一种热水器的控制方法,应用于热水器,所述热水器包括气体检测装置(5)、催化模块、比例阀(6)、风机(31)和主控制器(10),主控制器(10)分别与气体检测装置(5)、比例阀(6)、风机(31)连接,催化模块用于将烟气排放物中的CO和NOx进行催化,气体检测装置(5)用于检测烟气排放物经过所述催化模块后的CO和NOx的浓度数据,所述控制方法包括通过所述主控制器执行的以下步骤:
获取所述气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;
确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j取{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;
当i=j,并且等于1时,CO的第一浓度数据处于A1区间,NOx的第一浓度数据处于B1区间,控制所述热水器正常运行;
当i≠j,并且|i-j|<2时,或者当i=j=2时,或者当i=j=3时,判断烟道是否堵塞,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流;当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态。
进一步,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流包括:
当CO的第一浓度数据大于NOx的第一浓度数据时,调节比例阀电流为主,调节风机电流为辅;
当CO的第一浓度数据小于等于NOx的第一浓度数据时,调节风机电流为主,调节比例阀电流为辅。
进一步,催化模块包括至少一个CO催化模块(7)和至少一个NOx催化模块(8),所述至少一个CO催化模块(7)和所述至少一个NOx催化模块(8)分别用于将烟气排放物中的CO和NOx进行催化,所述控制方法还包括:
当|i-j|=2时,若i=3,则确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效,若j=3,则确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
进一步,当i=j=2,并且当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流之后还包括:
实时获取CO的第二浓度数据和NOx的第二浓度数据;
确定CO的第二浓度所在的区间和NOx的第二浓度数据所在的区间,记CO的第二浓度数据处于Ai区间,NOx的第二浓度数据处于Bj区间;
在调节之后的第一时间阈值内,当CO的第二浓度数据在A1区间,并且NOx的第二浓度数据在B1区间时,控制所述热水器正常运行;
在调节之后的第一时间阈值内,当CO的第二浓度数据不在A1区间时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能衰退;
在调节之后的第一时间阈值内,当NOx的第二浓度数据不在B1区间时,确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退。
进一步,当i=j=3,并且当烟道堵塞时,调节热水器的比例阀电流和风机电流之后还包括:
实时获取CO的第三浓度数据和NOx的第三浓度数据;
确定CO的第三浓度所在的区间和NOx的第三浓度数据所在的区间,记CO的第三浓度数据处于Ai区间,NOx的第三浓度数据处于Bj区间;
在调节之后的第二时间阈值内,当CO的第三浓度数据在A1区间,并且NOx的第三浓度数据在B1区间时,控制所述热水器正常运行;
在调节之后的第二时间阈值内,CO的第三浓度数据不在A1区间或NOx的第三浓度数据不在B1区间,并且在调节之后的第三时间阈值内,CO的第三浓度数据在A2区间,并且NOx的浓度数据在B2区间时,继续调节比例阀电流和风机电流,其中第三时间阈值大于第二时间阈值;
在调节之后的第三时间阈值内,CO的第三浓度数据不在A2区间或NOx的第三浓度数据不在B2区间,并且在调节之后的第四时间阈值内时,当CO的第三浓度数据大于等于停机阈值时,关闭所述热水器,当CO的第三浓度数据小于停机阈值时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效和/或所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
进一步,当i=j=3,并且当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态之后还包括:
实时获取CO的第四浓度数据;
在第五时间阈值内,当CO的第四浓度数据大于等于停机阈值时,关闭所述热水器。
进一步,所述热水器还包括显示器,所述方法还包括:
当所述至少一个CO催化模块或所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退时,控制所述显示器进行显示提示;
当所述至少一个CO催化模块或所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效时,控制所述显示器进行闪烁报警提示。
进一步,判断烟道是否堵塞包括:
根据风机电功率与其转速曲线关系确定阻力大小;
根据所述阻力大小判断是否堵塞。
第二方面,本发明实施例还提供了一种热水器的控制***,包括:主控制器、气体检测装置、风机、比例阀,主控制器分别与气体检测装置、比例阀、风机连接,气体检测装置用于检测烟气排放物经过催化模块后的CO和NOx的浓度数据;
所述主控制器,用于获取所述气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;
确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j取{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;
当i=j,并且等于1时,CO的第一浓度数据处于A1区间,NOx的第一浓度数据处于B1区间,控制所述热水器正常运行;
当i≠j,并且|i-j|<2时,或者当i=j=2时,或者当i=j=3时,判断烟道是否堵塞,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流;当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态。
第三方面,本发明实施例还提供了一种热水器,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如第一方面所述的控制方法。
本发明实施例的一种热水器的控制方法、控制***及热水器,至少具有以下有益效果:让包括催化模块的常规型热水器既能在不同环境条件下实现低CO、低NOx排放,能够根据烟气排放物中的CO和NOx的排放浓度,确定烟道堵塞还是催化模块的催化活性在非正常范围,能够智能判断催化模块的催化活性是否在正常范围。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明实施例提供的一种热水器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种催化模块的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种热水器的控制方法的流程图;
图4是本发明实施例提供的另一种热水器的控制方法的流程图;
图5是本发明实施例提供的另一种热水器的控制方法的流程图;
图6是本发明实施例提供的另一种热水器的控制方法的流程图;
图7是本发明实施例提供的另一种热水器的控制方法的流程图;
图8是本发明实施例提供的一种热水器的控制***的结构示意图。
附图说明:1-排烟***、2-风机***、3-换热器、4-燃烧器、5-气体检测装置、6-比例阀、7-CO催化模块、8-NOx催化模块、9-显示器、10-主控制器、12-通讯模块、11-集烟罩、12-排烟口、13-智能设备、31-风机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,虽然在***示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于***中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
图1是本发明实施例提供的一种热水器,包括排烟***1、风机***2、换热器3、燃烧器4、气体检测装置5、比例阀6、主控制器(图1中未示出),主控制器分别与气体检测装置5、比例阀6连接,所述换热器3分别与所述排烟***1和所述燃烧器4连接,所述风机***3与所述排烟***1连接,风机***3包括风机31,所述风机31与所述控制器连接,所述排烟***1包括集烟罩11,所述集烟罩11内安装有催化模块,催化模块包括至少一个CO催化模块7和至少一个NOx催化模块8,CO催化模块7和NOx催化模块8分别用于将烟气排放物中的CO和NOx进行催化,所述气体检测装置5安装于风机***2内,所述气体检测装置5用于检测经过催化模块后的CO和NOx的浓度数据。
进一步地,CO催化模块7和NOx催化模块8可彼此隔开,也可以贴合在一起,也可以将CO催化模块7和NOx催化模块8一体化设置。
进一步地,排烟***1包括排烟口12,气体检测装置5安装于排烟口12处,也可安装在催化模块上方排烟***1内的某一位置,用于检测烟气排放物经过催化模块后的CO和NOx的浓度数据。
催化模块的结构示意图如图2所示,包括催化剂载体及设置在催化剂载体上的催化剂,所说的催化剂可以为贵金属元素,也可以为稀土金属元素或碱土金属元素或多种元素组合,催化剂载体设计为单结构网格状或多结构网格状组合或蜂窝状结构,催化模块的催化剂载体过孔设计为方孔和圆孔组合结构,方孔位于远离风机入口的一侧,其中方孔截面积大于圆孔,目的是让催化模块与换热器出口间的空间内的流体流速得到均匀分配,进而让换热器内的高温烟气得到均匀分配,既有利于换热器高效换热,又可让燃烧所需的空气得到进一步均匀供给,保证燃气燃烧充分,进一步降低废气排放。需要说明的是,也可以设置其他形状的孔。
热水器处于工作模式时,气体检测装置实时探测烟气排放物中的CO、NOx的浓度数据,并传输给主控制器。主控制器根据接收到的浓度数据和***所处的状态信息智能地执行程序优化算法,让热水器的CO、NOx的排放浓度数据保持在合理范围内。
本领域技术人员可以理解的是,图1中示出的热水器并不构成对本发明实施例的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
图3是本发明实施例提供的一种热水器的控制方法的流程图,应用于图1所示的热水器,通过主控制器执行以下步骤:
S101、获取气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;
S102、确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j取{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;
S103、当i=j,并且等于1时,CO的第一浓度数据处于A1区间,NOx的第一浓度数据处于B1区间,控制该热水器正常运行;
S104、当i≠j,并且|i-j|<2时,或者当i=j=2时,或者当i=j=3时,判断烟道是否堵塞,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流;当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态。
步骤S103、步骤S104的顺序不做限制,根据i和j的值满足的条件,则对应地执行对应的步骤。
采用A1、A2、A3代表CO不同浓度范围区间,B1、B2、B3代表NOx不同浓度范围区间,浓度单位为ppm,其中A1∈[0,第一阈值],A2∈(第一阈值,第二阈值],A3>第二阈值;B1∈[0,第三阈值],B2∈(第三阈值,第四阈值],B3>第四阈值。
在一实施例中,A1∈[0,30],A2∈(30,150],A3>150,B1∈[0,20],B2∈(20,50],B3>50。
具体地,当CO和NOx排放浓度分别在A1和B1区间时,说明催化模块的催化活性在正常范围内。当CO和NOx排放浓度分别在A2和B2区间时,说明热水器处于堵塞状态或者催化模块的催化功能衰退。当CO和NOx排放浓度分别在A3和B3区间时,说明热水器处于堵塞状态或者催化模块的催化功能失效。
进一步,步骤S104中当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流包括:
当CO的第一浓度数据大于NOx的第一浓度数据时,调节比例阀电流为主,调节风机电流为辅;
当CO的第一浓度数据小于等于NOx的第一浓度数据时,调节风机电流为主,调节比例阀电流为辅。
具体地,当CO的第一浓度数据大于NOx的第一浓度数据时,减小比例阀电流,减少CO的产生,并且增大风机电流,提高风速。
当CO的第一浓度数据小于等于NOx的第一浓度数据时,增大风机电流,提高风速,并且恰当地减少比例阀电流,减少NOx的产生。
进一步,所述控制方法还包括:
当|i-j|=2时,若i=3,则确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效,若j=3,则确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
进一步,步骤S104中,当i=j,并且等于2或3时,并且当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态包括:
当i=j=2时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能衰退,所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退;
当i=j=3时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效,所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
进一步,当i≠j,并且|i-j|<2时,并且当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态包括:
若j=2,则确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退,若i=2,则确定所述至少一个CO催化模块的催化功能衰退。
进一步,步骤S104中当i=j=2,并且当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流之后还包括:
实时获取CO的第二浓度数据和NOx的第二浓度数据;
确定CO的第二浓度所在的区间和NOx的第二浓度数据所在的区间,记CO的第二浓度数据处于Ai区间,NOx的第二浓度数据处于Bj区间;
在调节之后的第一时间阈值内,当CO的第二浓度数据在A1区间,并且NOx的第二浓度数据在B1区间时,控制所述热水器正常运行;
在调节之后的第一时间阈值内,当CO的第二浓度数据不在A1区间时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能衰退;
在调节之后的第一时间阈值内,当NOx的第二浓度数据不在B1区间时,确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退。
进一步,步骤S104中当i=j=3,并且当烟道堵塞时,调节热水器的比例阀电流和风机电流之后还包括:
实时获取CO的第三浓度数据和NOx的第三浓度数据;
确定CO的第三浓度所在的区间和NOx的第三浓度数据所在的区间,记CO的第三浓度数据处于Ai区间,NOx的第三浓度数据处于Bj区间;
在调节之后的第二时间阈值内,当CO的第三浓度数据在A1区间,并且NOx的第三浓度数据在B1区间时,控制所述热水器正常运行;
在调节之后的第二时间阈值内,CO的第三浓度数据不在A1区间或NOx的第三浓度数据不在B1区间,并且在调节之后的第三时间阈值内,CO的第三浓度数据在A2区间,并且NOx的浓度数据在B2区间时,继续调节比例阀电流和风机电流,其中第三时间阈值大于第二时间阈值;
调节之后的时间超过第三时间阈值时,维持当前工作条件。
在调节之后的第三时间阈值内,CO的第三浓度数据不在A2区间或NOx的第三浓度数据在B2区间,并且再调节之后的第四时间阈值内时,当CO的第三浓度数据大于等于停机阈值时,关闭所述热水器,当CO的第三浓度数据小于停机阈值时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效和/或所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
进一步,步骤S104中当i=j=3,并且当烟道不堵塞时,确定催化模块处于非正常工作状态之后还包括:
实时获取CO的第四浓度数据;
在第五时间阈值内,当CO的第四浓度数据大于等于停机阈值时,关闭所述热水器。
其中第五时间阈值指i=3,确定催化模块处于非正常工作状态开始计时,可以是持续到热水器结束工作的时间段。
进一步,热水器还包括显示器,所述控制方法还包括:
当所述至少一个CO催化模块或所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退时,控制所述显示器进行显示提示;
当所述至少一个CO催化模块或所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效时,控制所述显示器进行闪烁报警提示。
进一步,判断烟道是否堵塞包括:
根据风机电功率与其转速曲线关系确定阻力大小;
根据阻力大小判断是否堵塞。
图4、图5、图6和图7为本发明另一实施例提供的一种热水器的控制方法的流程图,包括以下步骤:
S201、热水器处于待机模式;
当热水器不工作时,热水器处于待机模式。
S202、热水器处于工作模式;
当需要使用热水之后,热水器处于工作状态。
S203、实时获取CO和NOx排放浓度;
通过气体检测器实时检测CO排放浓度和NOx排放浓度。
S204、判断CO和NOx排放浓度是否分别在A1和B1区间;
当CO排放浓度在A1区间,并且NOx排放浓度在B1区间时,执行步骤S214;
当CO排放浓度不在A1区间,和/或NOx排放浓度不在B1区间时,执行步骤S205;
S205、判断CO和NOx排放浓度是否分别在A2和B2区间;
当CO排放浓度在A2区间,并且NOx排放浓度在B2区间时,执行步骤S301;
当CO排放浓度不在A2区间,和/或NOx排放浓度不在B2区间时,执行步骤S206;
S206、判断CO和NOx排放浓度是否分别在A3和B3区间;
当CO排放浓度在A3区间,并且NOx排放浓度在B3区间时,执行步骤S207;
当CO排放浓度不在A3区间,和/或NOx排放浓度不在B3区间时,执行步骤S401;
具体地,当CO排放浓度不在A3区间,和/或NOx排放浓度不在B3区间时,则对应Ai和Bj中的i≠j。
S207、判断当前热水器是否处于堵塞状态;
当处于堵塞状态,执行步骤S208;
当不处于堵塞状态,执行步骤S501;
具体地,CO排放浓度在A3区间,NOx排放浓度在B3区间,但是热水器没有堵塞,则说明催化模块的催化功能已失效。
S208、根据优化算法执行智能控制;
根据优化算法执行智能控制,指根据堵塞程度智能调节比例阀电流和风机电流。
S209、在T2时间内判断CO和NOx排放浓度是否分别在A1和B1区间;
当判断结果为在A1和B1区间时,执行步骤S214;
当判断结果为CO排放浓度不在A1区间,和/或NOx排放浓度不在B1区间时,执行步骤S210。
T2指步骤S208中执行智能控制后开始计时,在T2时间内进行判断。
具体地,当判断结果为A1和B1区间时,则说明执行智能控制后,解决了堵塞问题,CO和NOx排放浓度下降。
S210、在T3时间内判断CO和NOx排放浓度是否分别在A2和B2区间;
当判断结果为在A2和B2区间时,执行步骤S302;
当判断结果为CO排放浓度不在A2区间,和/或NOx排放浓度不在B2区间时,执行步骤S211。
T3指步骤S208中执行智能控制后开始计时,在T3时间内进行判断。其中T3>T2。
具体地,当判断结果为A2和B2区间时,则说明执行智能控制后,缓解了堵塞问题,CO和NOx排放浓度下降,则执行步骤S302,根据优化算法执行智能控制,继续调节比例阀电流和风机电流。
当判断结果为没有同时处于A2和B2区间时,说明CO排放浓度还在A3区间或NOx排放浓度还在B3区间,则执行步骤S211进一步判断是否达到停机阈值,未达到则进行闪烁报警提示。
S211、在T4时间内判断CO排放浓度是否大于等于停机阈值;
当小于停机阈值时,执行S212;
当大于等于停机阈值时,执行步骤S213;
T4指步骤S208中执行智能控制后开始计时,在T4时间内进行判断。其中T4>T3。T4可以是步骤S208执行智能控制后到热水器结束工作的时间段。
S212、显示器发出闪烁报警提示;
CO催化模块的催化功能失效和/或NOx催化模块的催化功能失效,在CO排放浓度小于停机阈值时,在显示器发出闪烁报警提示。
S213、关闭热水器;
在CO排放浓度大于等于停机阈值时,则关闭热水器。
S214、热水器按正常控制运行;
具体地,当CO和NOx排放浓度分别在A1区间和B1区间时,热水器按正常控制运行。
S301、判断当前热水器是否处于堵塞状态;
当判断处于堵塞状态时,执行步骤S302;
当判断不处于堵塞状态时,执行步骤S305;
具体地,当CO和NOx排放浓度分别为A2和B2区间时,或者当CO排放浓度为A2区间,NOx排放浓度为B1区间时,或者当CO排放浓度为A1区间,NOx排放浓度为B2区间时,则说明热水器堵塞或者催化模块的催化功能衰退。
S302、根据优化算法执行智能控制;
根据优化算法执行智能控制,指根据堵塞程度智能调节比例阀电流和风机电流。
S303、在T1时间内判断CO和NOx排放浓度是否分别在A1和B1区间;
当判断结果为CO和NOx排放浓度分别在A1和B1区间,执行步骤S304;
当判断结果为CO排放浓度不在A1区间,和/或NOx排放浓度不在B1区间时,执行步骤S305。
T1指步骤S302中执行智能控制后开始计时,在T1时间内进行判断。
具体地,当判断结果为A1和B1区间时,则说明执行智能控制后,解决了堵塞问题,CO和NOx排放浓度下降。
S304、热水器按正常控制运行;
当CO和NOx排放浓度分别在A1区间和B1区间时,热水器按正常控制运行。
S305、显示器进行状态显示提示。
当CO和NOx排放浓度分别在A2和B2区间,并且热水器不堵塞时,或者调节执行智能控制后CO和/或NOx排放浓度仍然在A2和B2区间时,则确定CO催化模块和/或NOx催化模块的催化功能衰退,通过显示器进行显示提示。
S401、确定CO排放浓度在Ai区间,NOx排放浓度在Bj区间,其中i≠j;
S402、判断是否i=3或j=3;
当i=3或j=3时,执行步骤S403;
当i≠3,并且j≠3时,执行步骤S301;
S403、判断是否|i-j|=2;
当|i-j|=2时,执行步骤S501;
当|i-j|≠2时,执行步骤S207。
具体地,当CO和NOx排放浓度并不是分别在A1和B1区间,CO和NOx排放浓度并不是分别在A2和B2区间,CO和NOx排放浓度并不是分别在A3和B3区间时,即CO排放浓度Ai和NOx排放浓度Bj中i≠j,则存在以下几种情况:第一,i=3,j=1;第二,i=3,j=2;第三,i=1,j=3;第四,i=2,j=3;第五,i=1,j=2;第六,i=2,j=1。
当i=3或j=3时,进一步判断是否|i-j|=2,若是,说明CO催化模块或NOx催化模块的催化功能已失效,则直接执行步骤S501,实时判断CO排放浓度是否大于等于停机阈值,小于停机阈值则显示器发出闪烁报警提示;若否,则需要进一步判断是否堵塞,执行步骤S207。
当i≠3,并且j≠3时,即i=2或者j=2时,需要进一步判断是否堵塞,执行步骤S301,不堵塞,说明CO催化模块的催化功能衰退或者NOx催化模块的催化功能衰退,显示器进行状态显示提示。
S501、在T5时间段内判断CO排放浓度是否大于等于停机阈值;
当小于停机阈值时,执行步骤S212;
当大于等于停机阈值时,执行步骤S213;
具体地,当步骤S207确定CO和NOx排放浓度分别在A3和B3区间,并且热水器不堵塞时,或者步骤S403确定|i-j|=2时,说明催化模块已失效,若CO排放浓度大于等于停机阈值时进行停机,若小于停机阈值,则显示器发出闪烁报警提示,并在T5时间内实时检测CO排放浓度。
T5指开始执行步骤S501开始计时的T5时间段内。可以指开始执行步骤S501到热水器结束工作的时间段。
图8是本发明实施例提供的一种热水器的控制***,包括:主控制器10、气体检测装置5、风机31、比例阀6,主控制器10分别与气体检测装置5、比例阀6、风机7连接,气体检测装置5用于检测烟气排放物经过催化模块后的CO和NOx的浓度数据;主控制器10控制比例阀6的电流,并获取比例阀6的反馈电流,主控制器10控制风机31的电流。
还包括显示器9、通讯模块12及智能设备13,通讯模块12与主控制器10连接,通讯模块12利用WIFI等方式以实现热水器控制***与智能设备13间信息传输,显示器9接收主控制器10传输的关于CO、NOx浓度数据并显示,必要时发出状态动态提示及闪烁报警提示。气体检测装置5将探测的CO、NOx浓度数据传输给主控制器10,主控制器10并根据实时接收到的浓度信息数据做逻辑判断与运算以实时执行程序优化算法控制,比例阀6通过比例阀控制电路与主控制器10实现电连接,并通过比例阀电流反馈电路将电流信号传输给主控制器10,风机31通过风机供电电路和风机控制电路与主控制器10间实现电连接,并通过电路反馈电路和转速反馈电路分别将电流信号和转速信号传输给主控制器10。
主控制器10,用于获取所述气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;
确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j均为{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;
当i=j,并且等于1时,CO的第一浓度数据处于A1区间,NOx的第一浓度数据处于B1区间,控制所述热水器正常运行;
当i≠j,并且|i-j|<2时,或者当i=j=2时,或者当i=j=3时,判断烟道是否堵塞,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流;当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态。
本发明还提供了一种环保型热水器,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如权利要求1至8中任意一项所述的控制方法。
本发明通过双功能催化模块集成分布式设计,让常规型热水器既能在不同环境条件下实现低CO、低NOX排放,又能在必要时发出预警提示及提供智能服务,全方位提升热水器在安全、环保及智能化服务能力。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种热水器的控制方法,其特征在于,应用于热水器,所述热水器包括气体检测装置(5)、催化模块、比例阀(6)、风机(31)和主控制器(10),主控制器(10)分别与气体检测装置(5)、比例阀(6)、风机(31)连接,催化模块用于将烟气排放物中的CO和NOx进行催化,气体检测装置(5)用于检测烟气排放物经过所述催化模块后的CO和NOx的浓度数据,所述控制方法包括通过所述主控制器执行的以下步骤:
获取所述气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;
确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j取{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;
当i=j,并且等于1时,CO的第一浓度数据处于A1区间,NOx的第一浓度数据处于B1区间,控制所述热水器正常运行;
当i≠j,并且|i-j|<2时,或者当i=j=2时,或者当i=j=3时,判断烟道是否堵塞,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流;当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态。
2.根据权利要求1所述的热水器的控制方法,其特征在于,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流包括:
当CO的第一浓度数据大于NOx的第一浓度数据时,调节比例阀电流为主,调节风机电流为辅;
当CO的第一浓度数据小于等于NOx的第一浓度数据时,调节风机电流为主,调节比例阀电流为辅。
3.根据权利要求1所述的热水器的控制方法,其特征在于,催化模块包括至少一个CO催化模块(7)和至少一个NOx催化模块(8),所述至少一个CO催化模块(7)和所述至少一个NOx催化模块(8)分别用于将烟气排放物中的CO和NOx进行催化,所述控制方法还包括:
当|i-j|=2时,若i=3,则确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效,若j=3,则确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
4.根据权利要求3所述的热水器的控制方法,其特征在于,当i=j=2,并且当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流之后还包括:
实时获取CO的第二浓度数据和NOx的第二浓度数据;
确定CO的第二浓度所在的区间和NOx的第二浓度数据所在的区间,记CO的第二浓度数据处于Ai区间,NOx的第二浓度数据处于Bj区间;
在调节之后的第一时间阈值内,当CO的第二浓度数据在A1区间,并且NOx的第二浓度数据在B1区间时,控制所述热水器正常运行;
在调节之后的第一时间阈值内,当CO的第二浓度数据不在A1区间时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能衰退;
在调节之后的第一时间阈值内,当NOx的第二浓度数据不在B1区间时,确定所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退。
5.根据权利要求3所述的热水器的控制方法,其特征在于,当i=j=3,并且当烟道堵塞时,调节热水器的比例阀电流和风机电流之后还包括:
实时获取CO的第三浓度数据和NOx的第三浓度数据;
确定CO的第三浓度所在的区间和NOx的第三浓度数据所在的区间,记CO的第三浓度数据处于Ai区间,NOx的第三浓度数据处于Bj区间;
在调节之后的第二时间阈值内,当CO的第三浓度数据在A1区间,并且NOx的第三浓度数据在B1区间时,控制所述热水器正常运行;
在调节之后的第二时间阈值内,CO的第三浓度数据不在A1区间或NOx的第三浓度数据不在B1区间,并且在调节之后的第三时间阈值内,CO的第三浓度数据在A2区间,并且NOx的浓度数据在B2区间时,继续调节比例阀电流和风机电流,其中第三时间阈值大于第二时间阈值;
在调节之后的第三时间阈值内,CO的第三浓度数据不在A2区间或NOx的第三浓度数据不在B2区间,并且在调节之后的第四时间阈值内时,当CO的第三浓度数据大于等于停机阈值时,关闭所述热水器,当CO的第三浓度数据小于停机阈值时,确定所述至少一个CO催化模块的催化功能失效和/或所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效。
6.根据权利要求3所述的热水器的控制方法,其特征在于,当i=j=3,并且当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态之后还包括:
实时获取CO的第四浓度数据;
在第五时间阈值内,当CO的第四浓度数据大于等于停机阈值时,关闭所述热水器。
7.根据权利要求4-5任一项所述的热水器的控制方法,其特征在于,所述热水器还包括显示器,所述方法还包括:
当所述至少一个CO催化模块或所述至少一个NOx催化模块的催化功能衰退时,控制所述显示器进行显示提示;
当所述至少一个CO催化模块或所述至少一个NOx催化模块的催化功能失效时,控制所述显示器进行闪烁报警提示。
8.根据权利要求1所述的热水器的控制方法,其特征在于,判断烟道是否堵塞包括:
根据风机电功率与其转速曲线关系确定阻力大小;
根据所述阻力大小判断是否堵塞。
9.一种热水器的控制***,其特征在于,包括:主控制器(10)、气体检测装置(5)、风机(31)、比例阀(6),主控制器(10)分别与气体检测装置(5)、比例阀(6)、风机(31)连接,气体检测装置(5)用于检测烟气排放物经过催化模块后的CO和NOx的浓度数据;
所述主控制器(10),用于获取所述气体检测装置检测的CO的第一浓度数据和NOx的第一浓度数据;
确定CO的第一浓度数据所在的区间和NOx的第一浓度数据所在的区间,记CO的第一浓度数据处于Ai区间,NOx的第一浓度数据处于Bj区间,其中i和j取{1,2,3}中任一数值,数值越大表示浓度越高;
当i=j,并且等于1时,CO的第一浓度数据处于A1区间,NOx的第一浓度数据处于B1区间,控制所述热水器正常运行;
当i≠j,并且|i-j|<2时,或者当i=j=2时,或者当i=j=3时,判断烟道是否堵塞,当烟道堵塞时,调节比例阀电流和风机电流;当烟道不堵塞时,确定所述催化模块处于非正常工作状态。
10.一种热水器,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,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的控制方法。
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