一种燃气热水器自动控制预热中央供水系统

摘要

本发明一种燃气热水器自动控制预热中央供水系统，主要由热水器主机和连接热水器主机的冷热水进出管路及管路上的控制阀组成，该热水出水管路上连接有两个或两个以上的用水支路，其特征在于，所述热水器主机通过管路还连接有循环装置，主机内设置有主控制器及流量计，主控制器还连接有远程操作器，循环装置内设置有控制器、与控制器电路连接的感温探头、循环水泵及流量计，循环装置管路上设置有单向阀，远程操作器、主控制器与控制器之间通过两线无极性安全电压载波方式连接，主控制器接收循环装置控制器、远程操作器的信息并采集主机内温度、水流数据分析处理构成中央供水预热的自动控制系统。本发明的控制系统具有多功能、全自动智能控制、使用效果好等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，更具体地说是涉及一种具有自动预热控制供热水系统的燃气热水器。

背景技术

目前，在使用热水器时，开启供水阀门和燃烧开关后，需等待燃烧一段时间，直至水加热到合适的温度方可使用，这样使用不够方便，不能满足需要，而且浪费供水管路中原来积存的冷水；市面上的数码恒温热水器及其供热水系统无法达到良好的事先预热效果，在自动控制方面无法实现智能化，人性化；另外在防冻结保护等安全防护方面也有待加强。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足，而提供的一种智能化，使用方便的燃气热水器自动控制预热中央供水系统。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：

本发明的燃气热水器自动控制预热中央供水系统，主要包括热水器主机和连接热水器主机的冷热水进出管路及管路上的控制阀，该热水出水管路上连接有两个或两个以上的用水支路，其特征在于，所述热水器主机通过管路还连接有循环装置，热水器主机内设置有主控制器及热水器启动燃烧的检测元件流量计，主控制器还连接有远程操作器，循环装置内设置有控制器、与控制器电路连接的感温探头、水泵及流量计，循环装置管路上设置有单向阀，远程操作器、主控制器与控制器之间通过两线无极性安全电压载波方式连接，通过循环装置控制器采集温度、水流数据提供给主控制器，并接收主控制器对水泵的工作指令，远程操作器实现人机信息交换，并将指令提供给主控制器，并将主控制器的状态信息反馈用户，主控制器接收循环装置控制器、远程操作器的信息并采集主机内温度、水流数据分析处理构成中央供水预热的自动控制系统。

所述主控制器中固化有控制程序，该控制程序中包含有强制预热模式程序、智能预热模式程序、防冻工作模式程序；所述强制预热模式程序是在无供热或预热模式状态下，通过远程操作器按预热键，控制器强制启动运行循环水泵，在一定时间内水温仍大于预热启动温度时，则控制器停止运行循环水泵并进入智能预热模式；防冻模式程序在开机状态下，热水器进水或出水传感器或循环装置温度传感器检测到水温小于防冻设定值时，控制器启动循环水泵，热水器以点火气量启动并按程序转入最小气量燃烧，当连续规定时间检测到进水温度大于规定值或工作超过设定时间时停止燃烧，循环水泵循环设定时间后停止运转。

所述循环装置还包括一壳体及其内部设置的连接管、储压装置，循环水泵也设置在壳体内，循环水泵带有自动排气装置，流量计以及感温探头分别设置在连接管的外围。

所述壳体上设置有进水接头和回水接头，两接头的一端连接壳体内部的连接管，另一端分别连接生活用水管路和回水管路。

所述进水接头和回水接头之间连接有三通体，该三通体内含两个单向阀，汇合循环回水和生活供水于一路。

所述储压装置为膨胀罐，膨胀罐的输入端通过连接管与回水接头相连。

所述回水接头的侧部设置有清理栓，进水接头上装有水量调节装置；所述回水管路和热水管路采用6分管；冷热水混水管路和分水支管采用4分管；所述回水管路和热水管路的总长度不超过80m。

所述热水器主体还连接有太阳能热水器，循环装置的控制器还连接有远距离温度传感器。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

(1)可以实现热水即开即用；本系统是一款自动化程度较高的产品，具有对系统水“预热”的功能。预热结束后，只要您打开用水阀门，在10秒以内即可使用温度舒适的热水，方便快捷。

(2)具有多点多温供水功能；本系统配置的大容量热水器，可以大量地持续供应热水，而智能化循环装置，使系统内各处水温趋于一致，可以满足两卫一厨多点同时用水的需求。另外，每个用水点处使用混水阀，通过调节冷热水的配比，得到不同温度的热水。

(3)节水省气；本系统即开即可使用热水，无需等待，解决了热水器供水时，须排除水管内冷水后才可以使用的问题，大大减少了燃气和水资源的浪费。

(4)智能防冻；当系统水温度低于一定温度时，循环装置将启动，系统水循环运行，热水器燃烧加热；当系统水温升至设定温度时，循环装置停止运行。该功能固化在控制系统中，无需进行设置，实现真正意义上的智能防冻。

附图说明

图1为本发明热水器自动控制预热供水系统安装结构示意图。

图2为本发明的循环装置内部结构示意图；

图3为本发明的循环装置结构示意图；

图4为图3的侧视结构示意图；

图5为三通体结构示意图；

图6为本发明控制系统方框图；

图7为本发明控制系统工作主流程图；

图8为本发明系统工作强制预热流程图；

图9为本发明系统工作智能预热流程图。

附图标记说明：1、热水器主机 2、循环装置 3、线控器 4、电源插座 5、单向阀、6、壳体 7、连接管 8、循环水泵 9、膨胀罐 10、水流传感器 11、感温探头 12、自动排气装置 13、回水接头 14、进水接头 15、清理栓 16、水量调节装置 17、三通体 A冷水进水管路、B热水出水管路、C回水管路、D混水管路、E燃气接入管路。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明燃气热水器自动控制预热中央供水系统，主要包括热水器主机1和连接热水器主机1的冷热水进出管路及管路上的控制阀，冷热水进出管路包括冷水进水管路A、热水出水管路B、混水管路D、回水管路C，热水器主机上连接有燃气接入管路E，该热水出水管路上连接有两个或两个以上的用水支路，所述热水器主机1通过管路还连接有循环装置2，循环装置2的作用是提供流量计的检测信号及按热水器的指令对水泵的开、关控制；热水器主机1内设置有主控制器及热水器启动燃烧的检测元件流量计和电源插座4，流量计作用是热水器启动燃烧的检测元件；主控制器还连接有远程操作器，远程操作器采用线控器3，远程操作器的作用是接收用户的请求及反映供热中心的工作状态；循环装置2内设置有控制器、与控制器电路连接的感温探头11、循环水泵8及流量计，该流量计是卫浴与预热或防冻工作模式选择的检测元件；循环装置2管路上设置有单向阀5，远程操作器、主控制器与控制器之间通过两线无极性安全电压载波方式连接，在热水出水管路B与冷水进水管路A之间还连接有回水管路C，回水管路C上设置有单向阀5及循环装置2，所述循环装置2通过数据线与热水器主机1线控器3连通，并外接有电源插座。燃气热水器的冷水进水管路A进水口连接在循环装置2上，所述循环装置2包括壳体6及其内部设置的连接管7、循环水泵8、膨胀罐9、水流传感器10、感温探头11，所述感温探头11、水流传感器10与控制器构成供水预热的自动控制部分，循环水泵8是工作模式的执行元件；所述膨胀罐9为膨胀罐，以维持系统管路中的水压在一定的范围。其中，循环水泵8是循环装置的核心部件，提供循环动力，扬程可以为6m～10m，循环水泵8设有自动排气装置12，在系统的试运行和预热过程中自动排放管路中的空气，防止因空气产生共振，防止水中因存在空气对系统元件产生腐蚀，水流传感器10以及感温探头11分别设置在连接管7的外围并与控制器相连，它将水流信号和系统水的温度信号反馈至循环装置的控制器中，再由控制器反馈至热水器主机1的自动控制系统中，作为主机供水系统工作的判断依据。壳体6上设置有回水接头13和进水接头14，两接头分别连接生活用水管路和循环用水管路，膨胀罐的输入端通过连接管7与回水接头13相连，回水接头14的侧部设置有清理栓15，进水接头14上装有水量调节装置16。进水接头12和回水接头13之间连接有三通体17，将汇合循环回水和生活供水于一路，该三通体17内含两个单向阀，保证循环水不能进入供水管道，生活供水不能逆向进入循环管路。所述热水器主机1与循环装置2为两个或两个以上的分体式结构，其结构上各自独立，下部连接有燃气接入管路E；所述热水出水管路B设有四个用水支路；所述冷水进水管路A与热水管路输出端之间连通构成混水管路D，所述回水管路C与热水管路输出端之间设置有单向阀5，回水管路C上靠近循环装置处还设有截止阀。所述回水管路C和热水管路均采用六分管；混水管路D和分水支管均采用四分管；所述回水管路C和热水管路不超过80m。

如图6、图7、图8、图9所示，本发明的远程操作器、主控制器与控制器之间通过两线无极性安全电压载波方式连接，通过循环装置控制器采集温度、水流数据提供给主控制器，并接收主控制器对水泵的工作指令，远程操作器实现人机信息交换，并将指令提供给主控制器，并将主控制器的状态信息反馈用户，主控制器接收循环装置控制器、远程操作器的信息并采集主机内温度、水流等数据综合分析处理构成中央供水预热的自动控制系统，实现卫浴、预热、防冻工作模式。

通电时，热水器主控制器检测外围是否有循环装置，若有则进入中央供热系统；中央供热系统有三种工作模式，优先次序为卫浴、预热、防冻模式。在后两种模式工作状态下，只要检测到卫浴水流则系统立即切换到卫浴模式。当卫浴关水后，若原状态为预热状态，则中央供热进入强制预热，使用户在中途关水后再使用时得到平滑的热水，克服一段由余热产生的高温水和启动时的一段冷水。若原状态为非预热状态，水泵亦运转几时秒，克服一段由余热产生的高温水。

当系统强制预热时，水泵自动启动，使系统管路中的水循环运行，在有效时间内有循环水流或者循环水流温度小于启动温度，启动燃气热水器，加热管路中的水，水被加热温度升高，体积膨胀，部分水进入膨胀罐中，系统的水压得以缓解，避免产生过高的水压，防止系统管道、热水器和回水装置被破坏，在系统水温度下降，压力也随之降低之时，膨胀罐中的水被挤压回管路中，维持系统管路中的水压，供热中心以预置目标温度对循环水加热恒温，当系统管路的水达到一定温度后，热水器停止燃烧加热，水泵将延时一段时间后停止运行，系统进入监测预热工作状态，当水温小于启动模式时，水泵启动，重复以上工作。由此将系统管路的水温维持在一定的范围，即使在寒冷的冬季，只要打开水阀门都可以使用热水。当无水卫浴或预热请求时，系统水温度低于7℃时，进入防冻模式，水泵启动，系统水循环运行，热水器燃烧加热；当系统水温升至20℃时，回水装置停止运行。该功能固化在控制系统中，不需要用户对其进行设置，实现真正意义上的智能防冻。

在水泵运转期间进行水泵堵转、空转检测，保证使用安全。

本发明还可以有另外的实施方式，当本系统与太阳能热水器结合时，其循环装置的控制器还可以连接有远距离温度传感器。控制器电源由两线提供，水泵电源由循环装置外接AC220电源。

本发明并不局限于上述实施例，根据需要在相关管路中设置截止阀等，在此不作详述。

本发明在热水器主体不接循环装置时不影响热水器单机使用，循环装置的故障不影响正常的淋浴应用，由于该系统的协议及数据量与普通用途热水器不同，若增加选择不影响系统芯片扩容而导致成本增加可考虑兼容，否则作为另一种系列专用考虑。