即熱式電磁感應熱水器的水溫控制方法
2023-05-13 02:06:26 1
專利名稱：即熱式電磁感應熱水器的水溫控制方法
技術領域：
本發明涉及一種民用或者商用的即熱式電磁感應熱水器的水溫精確控制方法，同時還可以應用於對水流進行加熱處理的室內供暖系統等。
背景技術：
目前市場上的即熱式熱水器的水溫控制多數是利用溫度傳感器測量水流輸出口 的溫度，再利用PID的控制原理進行水溫控制，該方法由於存在一定的滯後性，經常會導致 用戶在調節水量大小的時候，出水溫度出現大範圍的波動，進而對用戶的使用造成不方便， 甚至出現燙傷的事故。
發明內容
本發明提供一種新的即熱式電磁感應熱水器的水溫控制方法，該方法步驟是步驟1，在管道的進水管路設置流量計，檢測進水流量；步驟2，在管道的進水管路設置溫度傳感器，檢測進水溫度；步驟3，在管道的出水管路設置溫度傳感器，檢測出水溫度；步驟4，計算達到設定溫度所需要的功率P = C P F (t (設定溫度)-t (進水溫度))/Kt其中P指功率，單位為WC 水的熱容量 4. 2X103J/Kg. COP水的密度單位是1· 0X103Kg/M3F為水流流速轉換成的流量計輸出頻率；K:為常量步驟5，根據步驟4算出的功率，控制功率輸出電路的輸出功率。所述控制功率輸出電路的輸出功率，是控制電路中的微處理器CPU對管道內輸 入、輸出水的溫度、流量進行計算後，和設定水溫所需功率進行比較，輸出一控制信號，給變 頻控制模塊，變頻控制模塊產生一驅動信號，驅動功率輸出電路，輸出相應的功率給電磁加 熱線圈。本發明的優點是本發明所述的控制方法相對於傳統的PID控制方法而言，不是 置後控制，而是超前控制，在進水處就精確計算出了所需的控制功率，因此水溫控制精確、 迅速，不會造成安全事故，方便用戶的使用。
附圖1是本發明的控制流程圖。附圖2是本發明功率控制電路方框圖。附圖3是本發明本發明在進、出水管道中設置溫度傳感器和流量計的示意圖。
具體實施例方式請參閱附圖3所示，在熱水器進、出水管道中，設置有流量計1 (工件1)，鎧裝溫度傳感器2 (工件2)，流量調節旋鈕3 (工件3)。請參閱附圖2所示，功率控制電路中，輸入有進水溫度測量信號4，出水溫度測量 信號5以及水的流量計測量信號6，分別經A/D轉換後，送至微處理器7，微處理器7輸出控 制信號給變頻控制模塊8，變頻控制模塊8輸出至功率電路IGBT驅動模塊9，驅動功率管 IGBT輸出電流，功率管IGBT輸出的電流，使電磁加熱線圈10加熱，電磁加熱線圈10中的電 流被取樣12後，送至功率反饋控制模塊，功率反饋控制模塊將取樣電流信號12送至CPU微 處理器7，控制電磁加熱線圈10保持穩定的電流。CPU微處理器計算熱水器設定溫度所需功率的計算公式如下功率大小計算中，時間按照一分鐘來計算，t = 60S根據水的比熱容計算公示E = CM □ tPt = C P V □ tP = C P V □ t/t又對於流量計而言F = KV F為水流流速轉換成的流量計輸出頻率故P= CpF □ t/(Kt)□ t = t (設定溫度)-t (進水溫度)所以P = C P F (t (設定溫度)-t (進水溫度))/ (Kt)其中符號說明如下E 能量，單位JC 水的比熱容 4. 2X103J/kg · °CM 水的質量單位KgP 功率單位WV 水的體積單位LP 水的密度單位1· OX 103Kg/m3K:常量請參閱附圖3，水流由進水口進入，工件3調整進水水量的大小。工件2採集進水 的水溫，工件1測量進水的流量大小。工件1和工件2將採集到的數據送給CPU進行處理， CPU根據採集到的數據和預設的出水溫度，經過計算，得出達到該出水水溫所需要的功率大 小，不同的功率對應不同的驅動頻率，再通過變頻控制模塊輸出與功率對應的驅動頻率，經 過驅動模塊放大後驅動IGBT，進而輸出對應的功率，對水流進行加熱。
權利要求
一種即熱式電磁感應熱水器的水溫控制方法，該方法步驟是步驟1，在管道的進水管路設置流量計，檢測進水流量；步驟2，在管道的進水管路設置溫度傳感器，檢測進水溫度；步驟3，在管道的出水管路設置溫度傳感器，檢測出水溫度；步驟4，計算達到設定溫度所需要的功率P＝CρF(t(設定溫度)-t(進水溫度))/Kt其中P指功率，單位為WC水的熱容量 4.2×103J/Kg.C0ρ水的密度 單位是1.0×103Kg/M3F為水流流速轉換成的流量計輸出頻率K常量步驟5，根據步驟4算出的功率，控制功率輸出電路的輸出功率。
2.按權利要求1所述的即熱式電磁感應熱水器的水溫控制方法，其特徵在於，所述控 制功率輸出電路的輸出功率，是控制電路中的微處理器CPU對管道內輸入、輸出水的溫度、 流量進行計算後，和設定水溫所需功率進行比較，輸出一控制信號，給變頻控制模塊，變頻 控制模塊產生一驅動信號，驅動功率輸出電路，輸出相應的功率給電磁加熱線圈。
全文摘要
本發明提供一種即熱式電磁感應熱水器的水溫控制方法，在熱水器供水管道中，設置有流量傳感器和溫度傳感器，檢測管道中的進水溫度和出水溫度，以及水的流速，由微處理器CPU處理，CPU計算設定的水溫所需要的功率，控制功率輸出電路的輸出功率，給電磁加熱線圈。保持管道中的水溫處於超前控制狀態，本發明的優點是本發明所述的控制方法相對於傳統的PID控制方法而言，不是置後控制，而是超前控制，在進水處就精確計算出了所需的控制功率，因此水溫控制精確、迅速，不會造成安全事故，方便用戶的使用。
文檔編號F24H9/20GK101825342SQ201010178308
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者華小龍, 陳飛 申請人:上海天劍電磁技術有限公司