單水箱恆溫供水的控制系統和方法與流程

2023-12-04 19:28:01 3

本申請涉及水箱恆溫控制技術領域，具體而言，涉及一種單水箱恆溫供水的控制系統和方法。

背景技術：

由於熱泵熱水機組採用循環加熱方式，冷水每流過機組一次，水溫提升3～10度，15度冷水進水，要使水溫達到45度以上，需要循環加熱多次，故傳統的熱泵熱水機組配合單水箱不能實現恆溫供水，一般常用的使用方式為，晚上水箱上冷水，熱泵機組加熱到指定溫度，白天全天使用保溫水箱中的熱水。具體地，如圖1所示，晚上將圖1中的手動閥打開，水箱進水，水滿後，浮球閥自動關閉，熱泵機組開始加熱，將水箱內水溫從15℃循環加熱至45℃以上，白天用水前關閉手動閥，全天使用水箱內熱水。這種工作模式下缺點非常明顯，全天使用水量受水箱大小的限制，為了保證全天用水，水箱一般要做的比較大，熱泵機組只工作半天，半天需要製取全天使用的熱水，熱泵機組也需要相應配大，存在配置浪費。另外，上冷水期間無法使用熱水，24小時供熱水無法實現。為了彌補上述缺點，為了使熱泵機組可以實現恆溫全天供水，多採用恆溫雙水箱設計。如圖2所示，恆溫雙水箱實現了24小時不間斷供應熱水，冷水先進入工作水箱，在工作水箱內從15℃加熱到45℃以上，達到設定溫度後，熱水提升泵控制器自動開啟熱水提升泵組，將工作水箱中熱水抽至儲熱水箱中，由於工作水箱中液面下降，工作水箱的浮球閥自動開啟補充冷水，工作水箱中水溫下降，下降到一定程度後，熱水提升泵控制器自動關閉熱水提升泵組，直到工作水箱中溫度達到設定溫度，如此循環，直到保溫水箱中水滿，工作水箱中水溫達到設定溫度，系統暫停工作。雙水箱系統實現了恆溫不間斷供熱水，但是問題也比較明顯，需要兩套水箱、需要增加一組熱水提升泵，增加了佔地面積和系統複雜程度。

針對相關技術中熱泵機組配合單水箱情況下，難以實現不間斷恆溫供水的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

本申請的主要目的在於提供一種單水箱恆溫供水的控制系統和方法，以解決相關技術中熱泵機組配合單水箱情況下，難以實現不間斷恆溫供水的問題。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種單水箱恆溫供水的控制系統。該系統包括：液位傳感器，設置與水箱中，用於檢測所述水箱中的水位；溫度傳感器，設置與所述水箱中，用於檢測所述水箱內的水溫；電動球閥，設置在所述水箱的補水端，用於對所述水箱進行補水；熱泵機組，與所述水箱連通，用於對所述水箱中的水進行循環加熱；控制器，與所述電動球閥和所述熱泵機組連接，用於根據所述溫度傳感器的檢測結果和所述液位傳感器的檢測結果，控制所述電動球閥和所述熱泵機組的開啟和關閉。

進一步地，所述控制器還包括：第一控制單元，用於在所述液位傳感器檢測到所述水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制開啟所述電動球閥，以向所述水箱補水；第二控制單元，用於在所述液位傳感器檢測到所述水箱中的水位達到第二預設水位值的情況下，控制關閉所述電動球閥，並控制啟動所述熱泵機組對所述水箱中的水進行加熱，其中，所述第二預設水位值大於所述第一預設水位值；第三控制單元，用於當所述溫度傳感器檢測到所述水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，控制關閉所述熱泵機組以對所述水箱中的水停止加熱。

進一步地，所述控制器還包括：第四控制單元，用於在所述溫度傳感器檢測到所述水箱中內的水溫高於第二預設水溫範圍且所述水箱中的水位低於第二預設水位值的情況下，控制開啟所述電動球閥，以向所述水箱補水；第五控制單元，用於當所述溫度傳感器檢測到所述水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，控制關閉所述電動球閥，其中，所述第二預設水溫範圍高於所述第一預設水溫範圍。

進一步地，所述系統還包括：檢測單元，與所述液位傳感器和所述溫度傳感器連接，用於檢測所述液位傳感器和所述溫度傳感器是否處於異常工作狀態；當所述檢測單元檢測到所述液位傳感器或所述溫度傳感器處於異常工作狀態時，控制開啟所述電動球閥，以向所述水箱補水。

進一步地，所述系統還包括：存儲單元，用於存儲第一預設水位值、第二預設水位值、第一預設水溫範圍和第二預設水溫範圍。

進一步地，所述系統還包括：浮球閥，設置在所述水箱中，用於在所述水箱水滿的情況下，切斷進水。

為了實現上述目的，根據本申請的另一方面，提供了一種單水箱恆溫供水的控制方法，該方法包括：檢測所述水箱中的水位；在檢測到所述水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制向所述水箱進行補水操作；在檢測到所述水箱中的水位達到第二預設水位值的情況下，停止向所述水箱進行補水，並對所述水箱中的水進行加熱處理，其中，所述第二預設水位值大於所述第一預設水位值；當所述水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，停止對所述水箱中的水加熱。

進一步地，所述方法還包括：檢測所述水箱中的水溫；在檢測到所述水箱中內的水溫高於第二預設水溫範圍且所述水箱中的水位低於所述第二預設水位值的情況下，控制向所述水箱進行補水操作，其中，所述第二預設水溫範圍高於所述第一預設水溫範圍；當檢測到所述水箱中內的水溫達到所述第一預設水溫範圍的情況下，停止向所述水箱進行補水。

進一步地，所述方法還包括：將第一預設水位值、第二預設水位值、第一預設水溫範圍和第二預設水溫範圍存儲至資料庫中。

為了實現上述目的，根據本申請的另一方面，提供了一種處理器，所述處理器用於運行程序，其中，所述程序運行時執行上述任意一項所述的單水箱恆溫供水的控制方法。

通過本申請，採用以下步驟：液位傳感器，設置與水箱中，用於檢測所述水箱中的水位；溫度傳感器，設置與所述水箱中，用於檢測所述水箱內的水溫；電動球閥，設置在所述水箱的補水端，用於對所述水箱進行補水；熱泵機組，與所述水箱連通，用於對所述水箱中的水進行循環加熱；控制器，與所述電動球閥和所述熱泵機組連接，用於根據所述溫度傳感器的檢測結果和所述液位傳感器的檢測結果，控制所述電動球閥和所述熱泵機組的開啟和關閉，解決了相關技術中熱泵機組配合單水箱情況下，難以實現不間斷恆溫供水的問題。通過根據所述溫度傳感器的檢測結果和所述液位傳感器的檢測結果，控制所述電動球閥和所述熱泵機組的開啟和關閉，從而保證了單水箱中的恆溫水溫，進而實現了單水箱能夠不間斷恆溫供水的效果。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1是相關技術中的單水箱供水的控制系統的示意圖；

圖2是相關技術中的雙水箱恆溫供水的控制系統的示意圖；

圖3是根據本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統的示意圖；以及

圖4是根據本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制方法的流程圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本申請。

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本申請的實施例。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

根據本申請的實施例，提供了一種單水箱恆溫供水的控制系統。

圖3是根據本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統的示意圖。如圖3所示，該系統包括以下組件：

液位傳感器(l1)，設置與水箱中，用於檢測水箱中的水位。

溫度傳感器(t2)，設置與水箱中，用於檢測水箱內的水溫。

電動球閥，設置在水箱的補水端，用於對水箱進行補水。

熱泵機組，與水箱連通，用於對水箱中的水進行循環加熱。

控制器，與電動球閥和熱泵機組連接，用於根據溫度傳感器(t2)的檢測結果和液位傳感器(l1)的檢測結果，控制電動球閥和熱泵機組的開啟和關閉。

通過在單水箱恆溫供水的控制系統中在冷水補水管上安裝電動球閥，在水箱上安裝溫度傳感器(t2)和液位傳感器(l1)，增加控制器，通過控制器(對應圖3中的智能恆溫單水箱控制器)根據溫度傳感器(t2)的檢測結果和液位傳感器(l1)的檢測結果，控制電動球閥和熱泵機組的開啟和關閉保證了水箱中的恆溫水溫，從而實現單水箱恆溫供水。

本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統，通過液位傳感器(l1)，設置與水箱中，用於檢測水箱中的水位；溫度傳感器(t2)，設置與水箱中，用於檢測水箱內的水溫；電動球閥，設置在水箱的補水端，用於對水箱進行補水；熱泵機組，與水箱連通，用於對水箱中的水進行循環加熱；控制器，與電動球閥和熱泵機組連接，用於根據溫度傳感器(t2)的檢測結果和液位傳感器(l1)的檢測結果，控制電動球閥和熱泵機組的開啟和關閉，解決了相關技術中熱泵機組配合單水箱情況下，難以實現不間斷恆溫供水的問題。通過根據溫度傳感器(t2)的檢測結果和液位傳感器(l1)的檢測結果，控制電動球閥和熱泵機組的開啟和關閉，從而保證了單水箱中的恆溫水溫，進而實現了單水箱能夠不間斷恆溫供水的效果。

在本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統中，為了能夠保證了單水箱中的恆溫水溫，控制器還包括：第一控制單元，用於在液位傳感器(l1)檢測到水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制開啟電動球閥，以向水箱補水；第二控制單元，用於在液位傳感器(l1)檢測到水箱中的水位達到第二預設水位值的情況下，控制關閉電動球閥，並控制啟動熱泵機組對水箱中的水進行加熱，其中，第二預設水位值大於第一預設水位值；第三控制單元，用於當溫度傳感器(t2)檢測到水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，控制關閉熱泵機組以對水箱中的水停止加熱。

在本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統中，為了能夠保證了單水箱中的恆溫水溫，控制器還包括：第四控制單元，用於在溫度傳感器(t2)檢測到水箱中內的水溫高於第二預設水溫範圍且水箱中的水位低於第二預設水位值的情況下，控制開啟電動球閥，以向水箱補水；第五控制單元，用於當溫度傳感器(t2)檢測到水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，控制關閉電動球閥，其中，第二預設水溫範圍高於第一預設水溫範圍。

具體地，當液位傳感器(l1)檢測到水箱中的水位低於第一預設水位值a的情況下，無論溫度傳感器(t2)檢測的水箱中水溫的檢測結果如何，都立即開啟電動球閥向水箱裡補水。待水箱中的液位上升到達第二預設水位值b後(約高出a點約0.3～0.5m)，控制關閉電動球閥。對水箱內的水溫進行判斷，當溫度傳感器(t2)檢測到水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，控制關閉熱泵機組以對水箱中的水停止加熱。

需要說明的是，如果高於第二預設水溫範圍，則繼續保持打開電動球閥向水箱內補水，直到水箱內水溫低於第一預設水溫範圍，控制關閉電動球閥停止補水。或者水箱內溫度一直高於第二預設水位值，則一直補水，直到水箱水滿後浮球閥切斷進水。水箱內水滿後，熱泵機組將水箱內水加熱至機組第一預設水溫值停止運行，此時電動球閥處於一直打開狀態。

在用水過程中，水箱內水位下降，冷水會自動補進來。水箱內溫度開始下降熱泵機組重新開啟，當水箱內溫度下降至第一預設水溫範圍時，電動球閥關閉，熱泵機組對水箱內剩餘熱水進行加熱，直到水箱內水溫值高於第二預設水溫範圍，球閥開啟冷水繼續補入。若水箱內水溫一直無法高於第二預設水溫範圍，水位持續下降至第一預設水位值，不管水箱內水溫為多少，都開啟電動球閥向水箱裡補水，直到水溫到達第二預設水位值，對水箱內水溫進行重新判斷，完成整個循序。

在本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統中，該系統還包括：檢測單元，與液位傳感器(l1)和溫度傳感器(t2)連接，用於檢測液位傳感器(l1)和溫度傳感器(t2)是否處於異常工作狀態；當檢測單元檢測到液位傳感器(l1)或溫度傳感器(t2)處於異常工作狀態時，控制開啟電動球閥，以向水箱補水。

為了保證單水箱恆溫供水的控制系統的能夠不間斷恆溫供水的正常工作狀態，需要按照時間周期檢測液位傳感器(l1)和溫度傳感器(t2)是否處於異常工作狀態，當檢測到溫度傳感器(t2)或液位傳感器(l1)任意一種發生故障時，控制器控制電動球閥和浮球閥均自動切換成開啟狀態，以向水箱補水。

在本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統中，該系統還包括：存儲單元，用於存儲第一預設水位值、第二預設水位值、第一預設水溫範圍和第二預設水溫範圍。

需要說明的是，單水箱恆溫供水的控制系統具有停電自動記憶功能，所有設定參數停電可記憶，重新來電後可自動重新運行。

在本申請實施例提供的單水箱恆溫供水的控制系統中，該系統還包括：浮球閥，設置在水箱中，用於在水箱水滿的情況下，切斷進水。

通過浮球閥在水箱水滿的情況下，會堵住水箱的進水口，從而切斷對水箱的進水。通過及時對水箱進水進行切斷，保證了水箱中的水不會溢出。

圖4是根據本申請實施例的單水箱恆溫供水的控制方法的示意圖。如圖4所示，該方法包括：

步驟s101，檢測水箱中的水位。

步驟s102，在檢測到水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制向水箱進行補水操作；

步驟s103，在檢測到水箱中的水位達到第二預設水位值的情況下，停止向水箱進行補水，並對水箱中的水進行加熱處理；

步驟s104，當水箱中內的水溫達到預設水溫範圍的情況下，停止對水箱中的水加熱。

在根據本申請實施例的單水箱恆溫供水的控制方法中，通過檢測水箱中的水位；在檢測到水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制向水箱進行補水操作；在檢測到水箱中的水位達到第二預設水位值的情況下，停止向水箱進行補水，並對水箱中的水進行加熱處理，其中，第二預設水位值大於第一預設水位值；當水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，停止對水箱中的水加熱。通過本申請，解決了相關技術中熱泵機組配合單水箱情況下，難以實現不間斷恆溫供水的問題。進而實現了單水箱能夠不間斷恆溫供水的效果。

根據本申請實施例的單水箱恆溫供水的控制方法，該方法還包括：檢測水箱中的水溫；在檢測到水箱中內的水溫高於預設水溫範圍且水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制向水箱進行補水操作；當檢測到水箱中內的水溫達到預設水溫範圍的情況下，停止向水箱進行補水。

根據本申請實施例的單水箱恆溫供水的控制方法，該方法還包括：將第一預設水位值、第二預設水位值、第一預設水溫範圍和第二預設水溫範圍存儲至資料庫中。

需要說明的是，單水箱恆溫供水的控制系統具有停電自動記憶功能，所有設定參數停電可記憶，重新來電後可自動重新運行。

為了實現上述目的，根據本申請的另一方面，提供了一種處理器，處理器用於運行程序，其中，程序運行時執行上述任意一項的單水箱恆溫供水的控制方法。

處理器中包含內核，由內核去存儲器中調取相應的程序單元。內核可以設置一個或以上，通過調整內核參數來控制單水箱恆溫供水。

存儲器可能包括計算機可讀介質中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內存等形式，如只讀存儲器(rom)或快閃記憶體(flashram)，存儲器包括至少一個存儲晶片。

本發明實施例還提供了一種存儲介質，其上存儲有程序，該程序被處理器執行時實現單水箱恆溫供水的控制方法。

本發明實施例還提供了一種設備，設備包括處理器、存儲器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的程序，處理器執行程序時實現以下步驟：(方法權項步驟，獨權+從權)。本文中的設備可以是伺服器、pc、pad、手機等。

本申請還提供了一種電腦程式產品，當在數據處理設備上執行時，適於執行初始化有如下方法步驟的程序：檢測水箱中的水位；在檢測到水箱中的水位低於第一預設水位值的情況下，控制向水箱進行補水操作；在檢測到水箱中的水位達到第二預設水位值的情況下，停止向水箱進行補水，並對水箱中的水進行加熱處理，其中，第二預設水位值大於第一預設水位值；當水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，停止對水箱中的水加熱。

在單水箱恆溫供水的控制方法中，該方法還包括：檢測水箱中的水溫；在檢測到水箱中內的水溫高於第二預設水溫範圍且水箱中的水位低於第二預設水位值的情況下，控制向水箱進行補水操作，其中，第二預設水溫範圍高於第一預設水溫範圍；當檢測到水箱中內的水溫達到第一預設水溫範圍的情況下，停止向水箱進行補水。

在單水箱恆溫供水的控制方法中，該方法還包括：將第一預設水位值、第二預設水位值、第一預設水溫範圍和第二預設水溫範圍存儲至資料庫中。

本領域內的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本申請可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本申請可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。

本申請是參照根據本申請實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

在一個典型的配置中，計算設備包括一個或多個處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網絡接口和內存。

存儲器可能包括計算機可讀介質中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內存等形式，如只讀存儲器(rom)或快閃記憶體(flashram)。存儲器是計算機可讀介質的示例。

計算機可讀介質包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術來實現信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數據結構、程序的模塊或其他數據。計算機的存儲介質的例子包括，但不限於相變內存(pram)、靜態隨機存取存儲器(sram)、動態隨機存取存儲器(dram)、其他類型的隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其他內存技術、只讀光碟只讀存儲器(cd-rom)、數字多功能光碟(dvd)或其他光學存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁磁碟存儲或其他磁性存儲設備或任何其他非傳輸介質，可用於存儲可以被計算設備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質不包括暫存電腦可讀媒體(transitorymedia)，如調製的數據信號和載波。

還需要說明的是，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。

本領域技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統或電腦程式產品。因此，本申請可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本申請可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。

以上僅為本申請的實施例而已，並不用於限制本申請。對於本領域技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求範圍之內。