專利名稱：即熱式電磁感應(yīng)熱水器的水溫控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種民用或者商用的即熱式電磁感應(yīng)熱水器的水溫精確控制方法，同時(shí)還可以應(yīng)用于對(duì)水流進(jìn)行加熱處理的室內(nèi)供暖系統(tǒng)等。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的即熱式熱水器的水溫控制多數(shù)是利用溫度傳感器測(cè)量水流輸出口 的溫度，再利用PID的控制原理進(jìn)行水溫控制，該方法由于存在一定的滯后性，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致 用戶在調(diào)節(jié)水量大小的時(shí)候，出水溫度出現(xiàn)大范圍的波動(dòng)，進(jìn)而對(duì)用戶的使用造成不方便， 甚至出現(xiàn)燙傷的事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新的即熱式電磁感應(yīng)熱水器的水溫控制方法，該方法步驟是步驟1，在管道的進(jìn)水管路設(shè)置流量計(jì)，檢測(cè)進(jìn)水流量；步驟2，在管道的進(jìn)水管路設(shè)置溫度傳感器，檢測(cè)進(jìn)水溫度；步驟3，在管道的出水管路設(shè)置溫度傳感器，檢測(cè)出水溫度；步驟4，計(jì)算達(dá)到設(shè)定溫度所需要的功率P = C P F (t (設(shè)定溫度)-t (進(jìn)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(zhuǎn)換成的流量計(jì)輸出頻率；K:為常量步驟5，根據(jù)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(duì)管道內(nèi)輸 入、輸出水的溫度、流量進(jìn)行計(jì)算后，和設(shè)定水溫所需功率進(jìn)行比較，輸出一控制信號(hào)，給變 頻控制模塊，變頻控制模塊產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率輸出電路，輸出相應(yīng)的功率給電磁加 熱線圈。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所述的控制方法相對(duì)于傳統(tǒng)的PID控制方法而言，不是 置后控制，而是超前控制，在進(jìn)水處就精確計(jì)算出了所需的控制功率，因此水溫控制精確、 迅速，不會(huì)造成安全事故，方便用戶的使用。


附圖1是本發(fā)明的控制流程圖。附圖2是本發(fā)明功率控制電路方框圖。附圖3是本發(fā)明本發(fā)明在進(jìn)、出水管道中設(shè)置溫度傳感器和流量計(jì)的示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱附圖3所示，在熱水器進(jìn)、出水管道中，設(shè)置有流量計(jì)1 (工件1)，鎧裝溫度傳感器2 (工件2)，流量調(diào)節(jié)旋鈕3 (工件3)。請(qǐng)參閱附圖2所示，功率控制電路中，輸入有進(jìn)水溫度測(cè)量信號(hào)4，出水溫度測(cè)量 信號(hào)5以及水的流量計(jì)測(cè)量信號(hào)6，分別經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送至微處理器7，微處理器7輸出控 制信號(hào)給變頻控制模塊8，變頻控制模塊8輸出至功率電路IGBT驅(qū)動(dòng)模塊9，驅(qū)動(dòng)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后，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(hào)12送至CPU微 處理器7，控制電磁加熱線圈10保持穩(wěn)定的電流。CPU微處理器計(jì)算熱水器設(shè)定溫度所需功率的計(jì)算公式如下功率大小計(jì)算中，時(shí)間按照一分鐘來計(jì)算，t = 60S根據(jù)水的比熱容計(jì)算公示E = CM □ tPt = C P V □ tP = C P V □ t/t又對(duì)于流量計(jì)而言F = KV F為水流流速轉(zhuǎn)換成的流量計(jì)輸出頻率故P= CpF □ t/(Kt)□ t = t (設(shè)定溫度)-t (進(jìn)水溫度)所以P = C P F (t (設(shè)定溫度)-t (進(jìn)水溫度))/ (Kt)其中符號(hào)說明如下E 能量，單位JC 水的比熱容 4. 2X103J/kg · °CM 水的質(zhì)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(qǐng)參閱附圖3，水流由進(jìn)水口進(jìn)入，工件3調(diào)整進(jìn)水水量的大小。工件2采集進(jìn)水 的水溫，工件1測(cè)量進(jìn)水的流量大小。工件1和工件2將采集到的數(shù)據(jù)送給CPU進(jìn)行處理， CPU根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的出水溫度，經(jīng)過計(jì)算，得出達(dá)到該出水水溫所需要的功率大 小，不同的功率對(duì)應(yīng)不同的驅(qū)動(dòng)頻率，再通過變頻控制模塊輸出與功率對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)頻率，經(jīng) 過驅(qū)動(dòng)模塊放大后驅(qū)動(dòng)IGBT，進(jìn)而輸出對(duì)應(yīng)的功率，對(duì)水流進(jìn)行加熱。
權(quán)利要求
一種即熱式電磁感應(yīng)熱水器的水溫控制方法，該方法步驟是步驟1，在管道的進(jìn)水管路設(shè)置流量計(jì)，檢測(cè)進(jìn)水流量；步驟2，在管道的進(jìn)水管路設(shè)置溫度傳感器，檢測(cè)進(jìn)水溫度；步驟3，在管道的出水管路設(shè)置溫度傳感器，檢測(cè)出水溫度；步驟4，計(jì)算達(dá)到設(shè)定溫度所需要的功率P＝CρF(t(設(shè)定溫度)-t(進(jìn)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(zhuǎn)換成的流量計(jì)輸出頻率K常量步驟5，根據(jù)步驟4算出的功率，控制功率輸出電路的輸出功率。
2.按權(quán)利要求1所述的即熱式電磁感應(yīng)熱水器的水溫控制方法，其特征在于，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(duì)管道內(nèi)輸入、輸出水的溫度、 流量進(jìn)行計(jì)算后，和設(shè)定水溫所需功率進(jìn)行比較，輸出一控制信號(hào)，給變頻控制模塊，變頻 控制模塊產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率輸出電路，輸出相應(yīng)的功率給電磁加熱線圈。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即熱式電磁感應(yīng)熱水器的水溫控制方法，在熱水器供水管道中，設(shè)置有流量傳感器和溫度傳感器，檢測(cè)管道中的進(jìn)水溫度和出水溫度，以及水的流速，由微處理器CPU處理，CPU計(jì)算設(shè)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于超前控制狀態(tài)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所述的控制方法相對(duì)于傳統(tǒng)的PID控制方法而言，不是置后控制，而是超前控制，在進(jìn)水處就精確計(jì)算出了所需的控制功率，因此水溫控制精確、迅速，不會(huì)造成安全事故，方便用戶的使用。
文檔編號(hào)F24H9/20GK101825342SQ201010178308
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者華小龍, 陳飛 申請(qǐng)人:上海天劍電磁技術(shù)有限公司