无能耗热水器智能节水控温装置及控温方法

摘要

本发明公开了无能耗热水器智能节水控温装置及控温方法，包括冷水箱、冷水管、热水器和喷头，冷水管依次通过常开电磁阀、单向阀与冷水箱的进水口相连，冷水管还依次通过常开电磁阀、冷水阀、混水阀与从热水器出来的热水管相连，热水管上设有热水阀，由冷水箱出水口出来的管道依次通过冷水电磁阀、混水电磁阀与喷头相连，混水阀的出水口通过管道依次与混水电磁阀、喷头相连，混水阀的出水口还设有温度传感器。本发明实现了管道中水箱到混水电磁阀的滞留冷水的利用，节约能源，利用了管道中的水能来为单片机等用电设备供电，不消耗其他能量，成本低廉，实用性强。

说明书

技术领域

本发明涉及热水器控温技术领域，特别是无能耗热水器智能节水控温装置及控温方法。

背景技术

自2001 年以来，中国的太阳能利用产业得到了快速的发展，太阳能热水器的发展和普及尤为引人注目。但是，长期以来在太阳能热水器使用时存在着浪费水和水能的问题：水箱到用户的管路中滞留一些冷水，大部分用户使用热水时将这些水排掉；太阳能热水器的水温不易调节，在手动调节水温时，一部分水被浪费。使用时，管道中流水的能量没有得到利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供无能耗热水器智能节水控温装置及控温方法，本发明实现了管道中水箱到混水电磁阀的滞留冷水的利用，节约能源，利用了管道中的水能来为单片机等用电设备供电，不消耗其他能量，成本低廉，实用性强。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：无能耗热水器智能节水控温装置，包括冷水箱、冷水管、热水器和喷头，冷水管依次通过常开电磁阀、单向阀与冷水箱的进水口相连，冷水管还依次通过常开电磁阀、冷水阀、混水阀与从热水器出来的热水管相连，热水管上设有热水阀，由冷水箱出水口出来的管道依次通过冷水电磁阀、混水电磁阀与喷头相连，混水阀的出水口通过管道依次与混水电磁阀、喷头相连，混水阀的出水口还设有温度传感器。

本发明能利用电磁阀的开闭使得管道中的冷水部分回流，然后利用温控部分实现恒温出水，在此过程中的耗电均由水力发电装置提供电能，实现了装置的无耗能的效果，使用方便，实用可靠。

优选的，喷头的进水口上还安装有水力发电装置，该水力发电装置为水轮机发电机。

优选的，其还包括蓄电池，蓄电池通过导线与水力发电装置相连，该蓄电池用于存储水力发电装置转换的电能，以作为应急之需。

无能耗热水器智能节水控温装置的控温方法，包括以下几个步骤：

S1、获取用户的设定水温，并通过温度传感器获取混水阀下方的实际水温，并将两者进行对比；

S2、当实际水温与用户的设定水温不符时，通过方程式计算达到设定水温时，冷水管出水阀的预设冷水流量和热水管出水阀的预设热水流量；

S3、控制冷水阀和热水阀的流量输出，分别与预设冷水流量以及预设热水流量相匹配。

进一步地，其还包括节水步骤，具体如下：

S41、设定温度，打开打开冷水电磁阀、热水阀，关闭混水电磁阀、冷水阀，在管道压力的作用下，使管道中滞留的冷水流到储水箱中；

S42、当温度传感器检测到温度高于设定温度值时，打开混水电磁阀、热水阀、冷水阀、单向阀，关闭冷水电磁阀；

S43、冷水箱的冷水和冷水管的冷水一起流入管道中，在混流阀与热水混合；

S44、当冷水箱水位低于设于水位时，单向阀关闭。

本发明的有益效果为：

（1）实现了管道中水箱到混水电磁阀的滞留冷水的利用，节约能源；

（2）利用管道中的水能转换为电能，并为各电磁阀和单片机等耗电设备供电，无须消耗其他能源，绿色环保，节约电能；

（3）成本低廉，易于携带，能应用于各类热水器上，适用范围广，有助于缓解能源危机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意框图；

图中，1-冷水箱，2-冷水管，3-热水器，4-常开电磁阀，5-热水阀，6-单向阀，7-冷水阀，8-混水阀，9-温度传感器，10-冷水电磁阀，11-混水电磁阀，12-水力发电装置，13-蓄电池，14-喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，无能耗热水器智能节水控温装置，包括冷水箱1、冷水管2、热水器3和喷头14，冷水管2依次通过常开电磁阀4、单向阀6与冷水箱1的进水口相连，冷水管2还依次通过常开电磁阀4、冷水阀7、混水阀8与从热水器3出来的热水管相连，热水管上设有热水阀5，由冷水箱1出水口出来的管道依次通过冷水电磁阀10、混水电磁阀11与喷头14相连，混水阀8的出水口通过管道依次与混水电磁阀11、喷头14相连，混水阀8的出水口还设有温度传感器9。

本发明能利用电磁阀的开闭使得管道中的冷水部分回流，然后利用温控部分实现恒温出水，在此过程中的耗电均由水力发电装置12提供电能，实现了装置的无耗能的效果，使用方便，实用可靠。

在本发明中，喷头14的进水口上还安装有水力发电装置12，该水力发电装置12为水轮机发电机。

在本发明中，其还包括蓄电池13，蓄电池13通过导线与水力发电装置12相连，该蓄电池13用于存储水力发电装置12转换的电能，以作为应急之需。

无能耗热水器智能节水控温装置的控温方法，包括以下几个步骤：

S1、获取用户的设定水温，并通过温度传感器获取混水阀下方的实际水温，并将两者进行对比；

S2、当实际水温与用户的设定水温不符时，通过方程式计算达到设定水温时，冷水管出水阀的预设冷水流量和热水管出水阀的预设热水流量；

S3、控制冷水阀和热水阀的流量输出，分别与预设冷水流量以及预设热水流量相匹配。

在本发明中，温控部分主要通过热水阀5和冷水阀7来控制，通过调节热水阀5和冷水阀7的开启度或开启时间，来控制热水和冷水的流量比，从而控制出水温度，当温度传感器9检测到出水温度与设定温度基本相等时，结束调节，同时由外部的液晶显示屏显示出各个阶段的水温。

进一步地，其还包括节水步骤，具体如下：

S41、设定温度，打开打开冷水电磁阀、热水阀，关闭混水电磁阀、冷水阀，在管道压力的作用下，使管道中滞留的冷水流到储水箱中；

S42、当温度传感器检测到温度高于设定温度值时，打开混水电磁阀、热水阀、冷水阀、单向阀，关闭冷水电磁阀；

S43、冷水箱的冷水和冷水管的冷水一起流入管道中，在混流阀与热水混合；

S44、当冷水箱水位低于设于水位时，单向阀关闭。

在本发明中，其节水部分主要由冷水电磁阀10、混水阀8和单向阀6来实现，当需要控制滞留冷水回流时，先关闭常开电磁阀4、热水阀5和混水电磁阀11，再依次开启单向阀6、冷水阀7和混水阀8，滞留在管道内的冷水由于管道压力会自动回流，从而节约了水资源，解决了滞留冷水造成温控后的水温与实际水温不符的现象。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。