TW201339516A - 電能熱水器的節能控制方法 - Google Patents

Abstract

一種電能熱水器的節能控制方法，主要是同時不斷地偵測目前的儲水桶內熱水溫度與有無用水的偵測程序，若在沒有使用熱水的狀態時，則執行對儲水桶內的熱水，進行減溫加熱保溫的節能加熱程序，但若在有使用熱水的狀態時，則進行持續用水的偵測程序，如果實際持續用水累計的時間小於預設的時間長度時，則返回節能加熱程序；但若實際持續用水累計的時間大於或等於預設的時間長度時，則對儲水桶內的熱水進行保持在較高溫度範圍值內的正常加熱保溫的程序；故透過上述的控制手法，讓在預定的供應熱水期間，若處於長時間沒有人使用熱水的狀態下，則降低儲水桶內熱水保溫的溫度，該保溫加熱的頻率大幅減少，進而達到節能的目的，而當連續用水的時間較長時，熱水也可以很快的被加熱到正常的預設熱水溫度。

Description

電能熱水器的節能控制方法

本發明所涉及的是一種電能熱水器在設定的熱水供應期間，進行的節能加熱控制，特指在電能熱水器閒置或短暫的用水時，讓電能熱水器進行減溫保溫的節能作業，而當連續用水時間較長時，則讓電能熱水器進行正常的加熱保溫作業，並迅速恢復預定溫度之熱水的供應。

一般普通的電能熱水器，必須在啟動電源時，並經過一段時間之對儲水桶內的水進行加熱後，才能供出預定之溫度的熱水給使用者使用，此供水方式會造成使用者，必須花費較長的時間等待，而無法隨時享用所需的熱水，固然這樣的控制方式，可以達到省電的目的，但卻也造成相當大之使用上的不便；或者，該電能熱水器在啟動後，即會將儲水桶內的水加熱至預設的溫度後，並隨時在儲水桶內的水溫下降時，再施以加熱，令熱水始終保持合乎使用的預設溫度之狀態，如此雖然可以讓使用者隨時獲得所需熱水的供應，但卻也造成長時間沒有用水時，仍必須耗電保溫加熱，而造成電能上的浪費。

是以，為了讓電能熱水器較能符合節能的目的，特別依照使用者的用水習慣，讓使用者在使用熱水的高峰期，隨時獲得所需的熱水，故設計一種多段定時節能的電能熱水器，其供應熱水的控制手法，是讓使用者可以自行設定在預定的不同時段裡，啟動電能熱水器，並設定各時段所需熱水的溫度，例如清晨AM 05:00～08:00的時段、晚上PM 06:00～09:00時段、或者以及其它時段，當時間到達在上述各時段時，即會對儲水桶內的水，加熱至預設的水溫、並隨時保持該溫度，讓使用者在其所預設的時段裡，可以隨時獲得電能熱水器所供應的熱水，如此使在熱水需求與電能耗用上取得一平衡。

不過，上述多段定時節能的手法，也不全然可以達到真正高節能的目的，原因是即使已經設定不同時段裡才啟用電能熱水器，但該啟用的時段裡，使用者也並不是持續不斷的用水，經常會發生在該時段裡，可能隨時會有間斷的少量使用熱水(例如：偶而開啟水龍頭洗手、或清洗器物的短暫用水)，也可能在該時段裡的任何不同時刻，會有大量而持續的用水(例如：單人或多人連續洗澡持)，所以用水的狀況有著無法預測的各種變數，故當短暫用水、以及長時間沒有用水的期間，電能熱水器仍必須不斷地耗電加熱保溫，讓熱水保持在預定較高的溫度範圍內，如此即會造成不必要之電能的浪費；另外，又當外在環境溫度與儲水桶內保溫的熱水溫度之相對溫差過大時，容易會造成儲水桶內熱水的溫度，會在較短的時間內急遽下降，而電能熱水器在熱水溫度下降後，又再進行加熱至預設溫度保溫作業，因此電能熱水器保溫加熱頻率增加，而造成更多電能能源的浪費。

亦或，當使用者渡假外出、且又是在寒冷氣候的期間，若要在回家時，可以馬上享用熱水，則必須將電能熱水器保持開啟的狀態，所以在此期間，電能熱水器仍必須不斷地加熱對熱水進行保溫，故也造成不必要電能的浪費。

另外，營業場所通常是全天侯供應熱水的，其所使用的電能熱水器就沒有多段定時節能的須求，且必須令其儲水桶內的水溫保持在一較高的溫度範圍值內，讓使用者能夠隨時享用熱水，但即便在很長的一時段裡，完全沒有人使用熱水時，該電能熱水器仍必須讓儲水桶內水溫保持在上述的較高溫度範圍值內，因此須保溫加熱之次數更多，所以就會造成巨大電能的浪費。

緣是，為了改善前述習知具有或非具有多段定時節能功能的電能熱水器，在可供使用熱水的期間，無法避免可能因長時間的閒置，所造成保溫加熱頻率過高，而導致不必要電能浪費的問題，本發明即為提供一種在電能熱水器之提供熱水的期間，在沒有用水、或持續用水時間過於短暫的狀態期間，讓電能熱水器降低儲水桶內熱水保溫溫度的節能功能，但若在連續用水時間較長的期間，則令電能熱水器進行正常保溫加熱的功能，讓熱水保持在較高溫度範圍值內的正常加熱保溫狀態，進而不但可以達到節能的目的，且又可在連續長時間用水時，讓電能熱水器可以在最短的時間內，把水加熱至正常供應熱水之水溫的狀態並保溫。

而本發明所採行的解決技術方案，是不斷地同時偵測目前熱水的溫度、以及進行有無使用熱水的有無用水偵測程序；若沒有使用熱水時，則對熱水進行較低溫度值之保溫的節能加熱程序；但若在有使用熱水時，則進行實際連續用水的累計時間與用水時間長度的預設值之比較的持續用水偵測程序；若實際連續用水累計的時間小於用水時間長度的預設值時，則返回節能加熱程序；但若實際連續用水累計的時間大於或等於用水時間長度的預設值時，則進行熱水正常加熱保溫的正常加熱程序。

上述方案中，該節能控制方法的控制步驟是：步驟(a)不斷地偵測目前熱水溫度、以及有無用水；步驟(b)若沒用水則執行步驟(c)；但若有用水則執行步驟(f)；步驟(c)令實際連續用水累計的時間歸零；且若目前熱水溫度小於或等於減碼的節能加熱的水溫上限預設值時，則執行步驟(d)；反之，回到步驟(a)；步驟(d)對熱水進行加熱；步驟(e)若目前熱水溫度大於或等於減碼後的節能加熱的水溫上限預設值時，則停止加熱，然後回到步驟(a)；反之，直接回到步驟(a)；步驟(f)偵測實際連續用水累計的時間，若其大於或等於用水時間長度的預設值時，則執行步驟(g)；反之，回到步驟(a)；步驟(g)若目前熱水溫度小於或等於減碼後的正常加熱的水溫上限預設值時，則執行步驟(h)；反之，則回到步驟(a)；步驟(h)對熱水進行加熱；步驟(i)若目前熱水溫度大於或等於減碼後的正常加熱的水溫上限預設值時，則停止加熱後，回到步驟(a)；反之，回到步驟(h)。

因此，藉由上述本發明之不斷偵測目前熱水溫度與有無用水，讓在電能熱水器處於閒置的狀態下、或連續用水累計的時間過於短暫時，進行較低溫度值之保溫的節能作業，令熱水溫度不但可以保持在預定的稍低溫範圍內，同時還可以大幅減少保溫加熱的頻率，進而達到省電節能的目的；再當連續用水累計的時間稍長時，令熱水可以很快的被加熱至正常供應熱水之水溫狀態，讓使用者不會熱水溫度過低、保溫加熱之次數較少、以及可以迅速的獲得正常設定的熱水溫度。

是以，本發明可藉由下列的實施例並配合附圖，而獲得充分的了解，並據以實施：

請參閱第一圖所示，本發明的節能控制手法，主要是而在啟動節能功能後，令系統不斷地偵測目前儲水桶內熱水的溫度值，並同時進行有無用水偵測程序1，偵測目前使用者有無用水，若在沒有用水的狀態時，則執行節能加熱程序2，但若在有用水的狀態時，則執行持續用水偵測程序3，如果實際持續用水累計的時間小於用水時間長度的預設值時，則返回節能加熱程序2；但若實際持續用水累計的時間大於或等於用水時間長度的預設值時，則執行正常加熱程序4。

而上述的節能加熱程序2，即是對儲水桶內的熱水，進行較低溫度範圍值(例如設定值為50℃)內保溫的作業。

而上述的持續用水偵測程序3，即是偵測使用者用水時之連續用水所累計的時間長短，來決定仍保持節能加熱程序的執行，或進入正常的加熱程序4。

而上述的正常加熱程序4，是讓儲水桶內的熱水保持在預定的較高溫度範圍值(例如設定值為65℃)內的保溫加熱作業。

是以，根據上述的控制手法及其目的，其控制執行的步驟如下：

1.　預先設定以下的控制參數：

T₁.set：節能加熱的水溫上限預設值

T₂.set：正常加熱的水溫上限預設值

T.d：啟動加熱的溫差預設值

Etime：用水時間長度的預設值

2.　啟動節能功能。

3.　進行以下的控制步驟：

(a)　不斷地偵測儲水桶內熱水的目前水溫值T、以及進行有無用水之水流訊號F.S的偵測；

(b)　若沒用水即水流訊號F.S為OFF時，則執行步驟(c)；反之，若有用水即水流訊號F.S為ON時，則執行步驟(f)(此即為有無用水偵測程序1)；

(c)　將實際連續用水累計的時間歸零(即Rtime=0)；同時若T≦T₁.set-T.d時，則執行步驟(d)；反之，直接回到步驟(a)；

(d)　對儲水桶內的水進行加熱；

(e)　若T≧T₁.set時，則停止加熱，然後回到步驟(a)；反之，直接回到步驟(a)(步驟(c)～(e)即為節能加熱程序2)；

(f)　偵測實際連續用水累計的時間Rtime；

若Rtime≧Etime時，則執行步驟(g)；反之，直接回到步驟(a)(此即為持續用水偵測程序3)；

(g)　若T≦T₂.set-T.d，則執行步驟(h)；反之，直接回到步驟(a)；

(h)　對儲水桶內的水進行加熱；

(i)　若T≧T₂.set-T.d時，則停止加熱後，回到步驟(a)；反之，回到步驟(h)(步驟(g)～(i)即為正常加熱程序4)；

因此，透過上述循環不已的控制手法，讓電能熱水器在熱水供應的期間，當電能熱水器處於閒置的狀態時，即令電能熱水器進行較低溫度值之保溫的控制(例如設定值為50℃)，其目的是讓長時間閒置時，減少保溫加熱的頻率，進而達到不必要電能的浪費，使其更為省電節能的目的；並在當有人開始大量、且較長的連續時間使用熱水時，除了進行較高溫度值之保溫加熱控制外(例如設定值為65℃)，且讓由節能保溫的水溫，可以在很短的時間內，迅速地讓電能熱水器加熱到正常供應熱水之水溫的狀態，讓使用者不會感到水溫過冷、以及等待回溫的時間過長等問題。

儘管，上述的實施例已對本發明有較佳具體化的揭露與詳述，皆為熟悉該項技術人士者所能清楚了解，而其所做的各種型式及方法局部的改變，應都是沒有脫離本發明精神與範疇。

1．．．有無用水偵測程序

2．．．節能加熱程序

3．．．持續用水偵測程序

4．．．正常加熱程序

T．．．目前熱水溫度

T₁.set．．．節能加熱的水溫上限預設值

T₂.set．．．正常加熱的水溫上限預設值

T.d．．．啟動加熱的溫差預設值

Etime．．．用水時間長度的預設值

Rtime．．．實際連續用水累計的時間

F.S．．．水流訊號(ON/OFF)

第一圖是本發明的節能控制示意圖。

1．．．有無用水的偵測程序

2．．．節能加熱程序

3．．．持續用水偵測程序

4．．．正常加熱程序

T．．．目前熱水溫度

T₁.set．．．節能加熱的水溫上限預設值

T₂.set．．．正常加熱的水溫上限預設值

T.d．．．啟動加熱的溫差預設值

Etime．．．用水時間長度的預設值

Rtime．．．實際連續用水累計的時間

F.S．．．水流訊號(ON/OFF)

Claims (2)

1. 一種電能熱水器的節能控制方法，是不斷地同時偵測目前熱水的溫度、以及進行有無使用熱水的有無用水偵測程序；若沒有使用熱水時，則對熱水進行較低溫度值之加熱保溫的節能加熱程序；但若在有使用熱水時，則進行實際連續用水的累計時間與用水時間長度的預設值之比較的持續用水偵測程序；若實際連續用水累計的時間小於用水時間長度的預設值時，則返回節能加熱程序；但若實際連續用水累計的時間大於或等於用水時間長度的預設值時，則進行較高溫度值之加熱保溫的正常加熱程序。
2. 一種電能熱水器的節能控制方法，是預設節能加熱的水溫上限預設值T₁.set、正常加熱水溫上限預設值T₂.set、啟動加熱的溫差預設值T.d、以及用水時間長度的預設值，而在啟動節能功能後，進行以下的控制步驟：(a)　不斷地偵測熱水的目前水溫值T、以及有無用水之水流訊號(ON/OFF)；(b)　若沒用水即水流訊號為OFF時，則執行步驟(c)；但若有用水即水流訊號為ON時，則執行步驟(f)；(c)　將實際連續用水累計的時間歸零；且若T≦T₁.set-T.d時，則執行步驟(d)；反之，直接回到步驟(a)；(d)　對熱水進行加熱；(e)　若T≧T₁.set時，則停止加熱，然後回到步驟(a)；反之，直接回到步驟(a)；(f)　偵測實際連續用水累計的時間，若其大於或等於用水時間長度的預設值時，則執行步驟(g)；反之，直接回到步驟(a)；(g)　若T≦T₂.set-T.d，則執行步驟(h)；反之，則回到步驟(a)；(h)　對熱水進行加熱；(i)　若T≧T₂.set-T.d時，則停止加熱後，回到步驟(a)；反之，回到步驟(h)。