基于混合式能源热水器系统的加热处理方法及热水器

技术领域

本申请涉及热水器技术领域，尤其涉及了一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法及热水器。

背景技术

随着现在热水器技术的发展，热水器如何进行水温加热处理是热水器的核心技术。

现有技术中，用户获取热水的方式不再为使用单一的能源对冷水进行加热，而是采用混合能源进行加热，如采用太阳能和燃气进行加热的热水器系统等。当混合能源的热水器系统进行加热处理时，主要是依据出水温度和设置温度的大小来进行控制的。具体的，该热水器系统设置温度值小于出水温度则启动加热；反之，则不进行加热。

但是，由于实际使用混合式能源热水器系统时，太阳能储水箱中的热水流向燃气热水器中，燃气热水器判断流入的热水是否达到设置温度，从而判断是否需要进行加热处理，而流入燃气热水器中的热水的温度与热水所在的区域相关。热水所在的区域与太阳能出水口的水温相关，可选的，太阳能出水口的出水温度可处于三个温度区间，而不同的温度区间对应不同的区域，相应的，根据出水口的温度可分为热水区、混水区和冷水区。而混水区对燃气热水器加热处理的启停影响较大，基于混水区水温变化具有延时性，这使得出水温度会使得燃气热水器频繁进行加热处理，不仅导致混合能源热水器系统的出水温度会出现忽高忽低的情况，还有可能影响混合能源热水器系统的使用寿命。

发明内容

本申请提供了一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法及热水器，用以解决现有技术中混合式能源热水器系统出水温度不够恒定等问题。

第一方面，本申请提供了一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法，所述混合式能源热水器系统包括：太阳能热水器，以及与所述太阳能热水器串联的燃气热水器；

所述方法包括：

所述燃气热水器监测以获取所述太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；

所述燃气热水器在确定所述出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。

在一种优选的具体实施方式中，所述燃气热水器在确定所述出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理包括：

所述燃气热水器在确定所述出水温度小于燃热设定的启动值，且所述水温变化速率满足每隔预设时间的变化值大于预设变化率时，进行加热处理。

在一种优选的具体实施方式中，所述方法还包括：

所述燃气热水器在确定所述出水温度小于所述燃热设定的启动值，且所述水温变化速率满足每隔预设时间的变化值小于所述预设变化率时，进行加热处理，并获取加热处理后瞬间水温值；

若所述瞬间水温值小于预设瞬间水温阈值，则继续加热处理；

若所述瞬间水温值大于所述预设瞬间水温阈值，则停止加热处理。

在一种优选的具体实施方式中，所述方法还包括：

所述燃气热水器监测以获取所述太阳能热水器当前的水流量；

则所述燃气热水器在确定所述出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理，包括：

所述燃气热水器在确定所述出水温度小于燃热设定的启动值，所述水温变化速率满足每隔预设时间的变化值大于预设变化率，且所述当前的水流量大于预设水流量阈值时，进行加热处理。

在一种优选的具体实施方式中，所述方法还包括：

所述燃气热水器在判断所述出水温度属于混水区温度范围时，获取所述太阳能热水器当前的出水速率，并在混水区进水率与变化率对应关系表中，获取所述当前的出水速率所对应的目标变化率；

将所述目标变化率与所述预设变化率进行比较，判断所述目标变化率与预设变化率是否一致，若不一致，则将所述预设变化率调整为所述目标变化率。

在一种优选的具体实施方式中，所述方法还包括：

所述燃气热水器在监测到所述太阳能热水器当前的出水温度大于燃热设定的启动值时，停止加热处理。

第二方面，本申请提供了一种混合式能源热水器系统，包括：太阳能热水器，以及与所述太阳能热水器串联的燃气热水器；

所述燃气热水器用于监测以获取所述太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；

所述燃气热水器用于在确定所述出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。

第三方面，本申请提供了一种燃气热水器，包括：

获取模块，用于监测以获取与所述燃气热水器串联的太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；

处理模块，用于在确定所述出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。

第四方面，本申请提供了一种燃气热水器，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如前任一项所述的方法。

第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如前任一项所述的方法。

本申请提供了一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法及热水器，通过所述燃气热水器监测以获取所述太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；并在确定所述出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。本申请综合考虑出水温度和水温变化率等因素，燃气热水器确定是否进行加热处理，以防止出水温度出现忽高忽低的情况发生，同时，可避免燃气热水器反复进入加热的情况发生，可提高燃气热水器的使用寿命，进而提高混合式能源热水器系统的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请提供的一种水肩温度变化趋势的示意图；

图2为本申请提供的一种混合式能源热水器系统架构的示意图；

图3为本申请提供的一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法流程示意图；

图4为本申请提供的另一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法；

图5为本申请提供的又一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法流程的示意图；

图6为本申请提供的又一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法流程的示意图；

图7为本申请提供的一种燃气热水器结构的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在根据本实施例的启示下作出的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

考虑到单一能源热水器自身的局限性，如太阳能热水器会受到天气的影响，燃气热水器会受到使用成本的影响，考虑到单一能源热水器会受到多方因素的掣肘，混合式能源热水器系统应运而生，即将太阳能热水器和燃气热水器组合使用。

在实际使过程中，经过太阳能热水器加热后的水从太阳能储水箱中的流出，经过燃气热水器的铜管，并由燃气热水器判断是否对流入的水进行加热后，提供给用户进行使用。燃气热水器是否对流入的水进行加热通常是由流入水温和设置温度之间关系决定的。而流入水温与太阳能热水器的储水箱中的水温相关，而储水箱中的水温会随着冷水的进入而变化，当储水箱中上层热水区中的水被用完后，冷水进入储水箱中的水量会变多，进而用户所使用的水为储水箱中间部分的混水区中的水。

图1为本申请提供的一种水肩温度变化趋势的示意图，如图1所示，横轴表示的是时间，纵轴表示的是温度；图1中呈下降趋势的曲线为用户用水时所对应储水箱中的水温变化趋势。

参照图1，本申请所提到的混水区具体值得是：太阳能热水器的出水温度到某一设定的范围内，且该范围的出水温度随着时间的推移呈下降趋势。示例性的，假设图1中的温度A为某一设定温度的范围的上限值，由图1可知与温度A对应的时间为t1和t2，由于时间t2处的水温呈下降趋势，故混水区的起始点为时间t2所对应的温度A，假设温度B为某一设定温度的下限值，同理，混水区的终止点为时间t3所对应的温度B。基于此，混水区的出水温度曲线为图1中时间t2至t3所对应的曲线。

根据图1还可以看出储水箱混水区对应水温的下降趋势比较缓慢，即混水区的冷水和热水的混合后的温度具有延时性，这使得燃气热水器对加热处理的控制不够精准，可能使得燃气热水器频繁进入加热处理中，导致出水温度忽高忽低，而且易导致燃气热水器使用寿命变短，进而使得混合式能源热水器系统的使用寿命变短。

基于上述技术问题，本申请的发明构思在于：如何设计出出水温度恒定且可增强混合式能源热水器系统使用寿命的加热处理方法。

图2为本申请提供的一种混合式能源热水器系统架构的示意图，如图2所示，还混合式能源热水器系统包括：太阳能热水器200、燃气热水器205，其中，太阳能热水器200由太阳能板201和储水箱202组成，203为太阳能热水器200的进水口、204为太阳能热水器200的出水口、206为燃气热水器205的进水口、207为燃气热水器205的出水口。

此外，太阳能热水器200的出水口204与燃气热水器205的进水口相连接，且燃气热水器205的进水口设置有流量传感器、温度传感器，用以检测太阳能热水器200当前的出水温度和水温变化速率，以供燃气热水器205根据本申请提供的方法进行加热处理。

实施例一

图3为本申请提供的一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法流程示意图，如图3所示，该方法包括：

步骤301、燃气热水器监测以获取太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率。

需要说明的是，本申请提供的加热处理方法应用于如图2所示的系统中，当燃气热水器监测到安置于进水口的流量传感器的值大于0时，则触发进水口温度传感器采集进水口温度。

再者，为了精准控制加热处理，燃气热水器还需要根据温度传感器采集到的温度，即燃气热水器每间隔一定的时间，计算该间隔时间内的温度差值，并计算该温度差值与间隔时间的比值，从而获取到该间隔时间内的温度变化速率。基于此，燃气热水器在用户用水时，可实时采集到太阳能热水器的储水箱出水口的出水温度和水温变化速率。

继而，燃气热水器根据步骤302进行加热处理。

步骤302、燃气热水器在确定出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。

基于混合式能源热水器系统的工作原理，太阳能热水器的储水箱的出水口与燃气热水器的进水口相连接，故燃气热水器需要对进水口的水温和水温变化率进行检测，以确定是否进行加热处理，进而满足用户用水温度需求。

在本实施例中，燃气热水器中预存有燃热设定的启动值，可选的，该燃热设定的启动值可设置为63℃。具体的，基于网络通信技术，用户通过移动终端设备上的APP远程对燃热设定的启动值进行设置，或是用户在燃气热水器的操作台上手动进行设置，以便燃气热水器将该启动值作为加热处理判断依据之一。

此外，燃气热水器中预存有加热判断条件，该加热判断条件由本领域相关的技术人员根据经验设定的，用于作为是否进行加热处理的判断依据。可选的，该加热处理条件为：燃气热水器在确定出水温度小于燃热设定的启动值，且水温变化速率满足每隔预设时间的变化值大于预设变化率时，进行加热处理。

其中，水温变化速率可用于表征储水箱中的混水区混水温度下降速度的变化情况，可选的，预设变化率可设置为5℃/ms。将水温变化速率作为加热处理的另一判断依据，可提高加热处理的精准度，进而使得混合式能源热水器系统的出水温度达到恒温效果。

燃气热水器判断出水温度和水温变化速率在满足加热条件时，触发燃气热水器中的热交换器进行加热处理，以提供给用户合适的用水温度。

在本实施例中，提供了一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法，该加热处理方法应用于混合式能源热水器系统。燃气热水器监测以获取太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；并在确定出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。相比于现有技术，本申请不仅仅考虑当前的出水温度与燃热设定的启动值之间的关系，还需要考虑当前的水温变化速率，通过水温的变化速率体现混水区温度的变化情况，进而可使得燃气热水器精准检测到进水温度是否需要进行加热处理，避免用户用水温度出现忽高忽低的情况，同时，在基于避免燃气热水器反复进行加热处理的情况下，可提高燃气热水器的使用寿命。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例具体阐释了当出水温度小于燃热设置的启动值，且水温变化速率小于预设变化率的具体处理步骤。图4为本申请提供的另一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法，如图4所示，该方法包括：

步骤401、燃气热水器监测以获取太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率。

步骤402、燃气热水器在确定出水温度小于燃热设定的启动值，且水温变化速率满足每隔预设时间的变化值小于预设变化率时，进行加热处理，并获取加热处理后瞬间水温值。

具体的，当用户所使用的水为储水箱混水区的水，且所使用的水为混水区中较靠上部分的水时，此时，混水区的水温变化率由于与冷水混和存在延时性，使得用户当前使用水的水温变化率下降的温度幅度较小。进而，在实际中会存在水温度小于燃热设定的启动值，且水温变化速率满足每隔预设时间的变化值小于预设变化率的情况。

为了防止出水温度过低，燃气热水器需要进行加热处理，但基于燃气热水器的加热速率极快，有可能会出现出水温度过高的情况，甚至会导致用户烫伤的情况发生。

基于此，在进行加热启动处理的运行时间达到标定值后，燃气热水器将通过温度传感器，获取加热处理后瞬间水温值，以防止加热处理后的水温过高。

其中，上述的标定值由本领域的技术人员设定的，如3ms。

步骤403、燃气热水器判断瞬间水温值是否小于预设瞬间水温阈值，若是，则执行步骤404；反之，则执行步骤405。

步骤404、继续加热处理。

步骤405、停止加热处理。

在本实施例中，燃气热水器将获取到的瞬间水温值与预设瞬间水温阈值进行比较，判断瞬间水温值是否小于预设瞬间水温阈值，以判断当前加热后的水温是否会烫伤用户。

当判断出瞬间水温值小于预设瞬间水温阈值时，则表明加热后的水温比较适宜，则按照步骤404进行处理，反之，则表明加热后的水温相对过高，则按照步骤405进行处理。

在本实施例中，具体阐释了当出水温度小于燃热设置的启动值，且水温变化速率小于预设变化率的具体处理步骤。这使得本申请提供的方法的应用场景更加广泛、灵活。

实施例三

在上述实施例一的基础上，本实施例结合太阳能热水器当前的水流量，具体阐释了又一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法。图5为本申请提供的又一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法流程的示意图，如图5所示，该处理方法，包括：

步骤501、燃气热水器监测以获取太阳能热水器当前的水流量。

在本实施例中，为了提高燃气热水器加热处理的精准度，还需获取用户用水的水流量，以根据该水流量确定出储水箱中热水使用速率，便于确定是否进行加热处理。

示例性的，假设用户在1min中内用完5L的水量，这表示储水箱中的热水使用的速率较快，即进水口冷水的进水速率也较快，基于混水区冷热水混合的延时性，会使得温度传感器采集到的温度值比实际的温度值要低，进而导致用户用水温度偏低的情况发生。因此要结合当前的水流量这一因素，从而判断是否进行加热处理。

步骤502、燃气热水器在确定出水温度小于燃热设定的启动值，水温变化速率满足每隔预设时间的变化值大于预设变化率，且当前的水流量大于预设水流量阈值时，进行加热处理。

燃气热水器中预存有预设水流量阈值，可选的，该预设水流量阈值的实现方式包括但不限于：由本领域技术人员根据经验设置的。

在前述实施例一的基础上，燃气热水器在按照实施例一提供的加热处理方法，判断出水温度和水温变化速率是否满足加热处理条件。燃气热水器在确定出水温度和水温变化速率满足加热处理条件时，还需要将获取到的当前的水流量与预设水流量阈值进行比较，在确定当前流量大于预设水流量阈值的情况下，进行加热处理；反之，则不进行加热处理。

在本实施例中，具体阐释了如何结合太阳能热水器当前的水流量、当前的出水温度及水温度的变化速率，进行加热处理的具体处理过程。这提高了加热处理的准确率，从而使得出水温度处于一个恒温的状态。

在一种可选的实施方式中，具体阐释了如何对预设变化率进行动态调整处理。图6为本申请提供的又一种基于混合式能源热水器系统的加热处理方法流程的示意图，如图6所示，该处理方法，包括：

步骤601、燃气热水器在判断出水温度属于混水区温度范围时，获取太阳能热水器当前的出水速率。

具体的，根据太阳能储水箱出水口出水温度的变化，可将出水温度对应的热水区域大致分为：热水区、混水区和冷水区。

相应的，燃气热水器中预存有水域区间与温度范围的对应关系表，即燃气热水器根据太阳能热水器的出水温度既可确定出当前的水域区间，且每一水域区间对应不同的加热处理方式。其中，该对应关系表中的同一水域区间可划分为多个等级区间。

可以理解为，当用户用水属于热水区的时，多数不需要开启加热处理，在混水区时可能会开启加热处理，而在冷水区必开启加热处理。

也就是说，对于混水区的加热控制处理相对比较复杂，因此，需要考虑多方面的因素，以提高加热处理的精准度。对于水温变化速率而言，由于存在高温时水温变化速率较慢，以及低温时水温变化速率较快，因此，预设变化率应更具实际情况进行更改。

更为具体的，燃气热水器将获取到的出水温度与预存的水域区间与温度范围的对应关系表进行匹配，确定当前出水温度是否处于混水区温度范围，若是，则确定所处混水区中等级区间。

继而，燃气热水器在确定出水温度属于混合水区时，还需要通过流量传感器获取当前的进水速率，即太阳能热水当前的出水速率。

步骤602、在混水区出水率与变化率对应关系表中，获取当前的出水速率所对应的目标变化率。

具体的，为了使得加热处理更加精准，燃气热水器中还预存有不同水域区间、以及同一水域区间在不同等级区间下出水速率与变化率关系表，用于表征各个水域区间下不同出水效率所对应的水温变化速率的阈值。

相应的，燃气热水器根据获取到的出水效率，在上述关系表中获取到目变化率。

步骤603、判断目标变化率与预设变化率是否一致，若一致，则执行步骤604；反之，则执行步骤605。

步骤604、将预设变化率调整为目标变化率。

步骤605、不对预设变化率进行调整处理。

具体的，本实施提到的预设变化率值如前实施例一致均由本领域技术人员设定的，且作为燃气热水器在执行本申请提供的方法的默认值。

将预设变化率值与目标变化率值进行比较，判断这两这个值是否一致，若一致则执行步骤604，对预设变化率进行调整处理，以使得作为加热处理的判断依据更加精准；反之，则执行步骤605。

可选的，本申请还可以结合使用混合式能源热水器系统所处的季节，对预设的变化率进行调整处理，如冬季变化率的值应该大于夏季变化率的值，或是，针对不同季节区分出不同的变化率，本实施例对此不进行具体的限定。

在本实施例中，具体阐释了如何对预设的变化率进行动态调整的具体处理步骤。这可提高加热处理的精准度。

在另一种可选的实施例中，具体阐释了太阳能热水器当前的出水温度大于燃热设定的启动值时的具体处理步骤，可选的，燃气热水器可停止加热处理。

具体的，当燃气热水器监测到太阳能热水器当前的出水温度大于燃热设定的启动值，则表明当前出水温度处于热水区，或是处于混水区上部的水域，此时，储水箱所提供的水温足够用户使用，因此，不进行加热处理。

可选的，本申请提供了一种混合式能源热水器系统，包括：太阳能热水器，以及与太阳能热水器串联或并联的燃气热水器；燃气热水器用于监测以获取太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；以及用于在确定出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。

本实施例的具体处理步骤同前任一实施例所提供的处理方法步骤一致，且有益效果类似，本实施例对比不在进行重复赘述。

实施例四

图7为本申请提供的一种燃气热水器结构的示意图，如图7所示，该燃气热水器70包括获取模块701和处理模块702。

其中，获取模块701用于监测以获取与燃气热水器串联的太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；相应的，处理模块702用于在确定出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。

可选的，处理模块702，具体用于：

燃气热水器在确定出水温度小于燃热设定的启动值，且水温变化速率满足每隔预设时间的变化值大于预设变化率时，进行加热处理。

可选的，处理模块702，具体还用于：

燃气热水器在确定出水温度小于燃热设定的启动值，且水温变化速率满足每隔预设时间的变化值小于预设变化率时，进行加热处理，并获取加热处理后瞬间水温值；

若瞬间水温值小于预设瞬间水温阈值，则继续加热处理；

若瞬间水温值大于预设瞬间水温阈值，则停止加热处理。

可选的，处理模块702，具体还用于：

燃气热水器监测以获取太阳能热水器当前的水流量；

燃气热水器在确定出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理，包括：

燃气热水器在确定出水温度小于燃热设定的启动值，水温变化速率满足每隔预设时间的变化值大于预设变化率，且当前的水流量大于预设水流量阈值时，进行加热处理。

可选的，处理模块702，具体还用于：

燃气热水器在判断出水温度属于混水区温度范围时，获取太阳能热水器当前的进水速率，并在混水区进水率与变化率对应关系表中，获取当前的进水速率所对应的目标变化率；

将目标变化率与预设变化率进行比较，判断目标变化率与预设变化率是否一致，若不一致，则将预设变化率调整为目标变化率。

可选的，处理模块702，具体还用于：

燃气热水器在监测到太阳能热水器当前的出水温度大于燃热设定的启动值时，停止加热处理。

本申请所提供的燃气热水器的实现原理，与上述任一实施例中的方式类似，在此不进行赘述。

本实施例，提供了一种燃气热水器，通过监测以获取太阳能热水器当前的出水温度和水温变化速率；并在确定出水温度和水温变化速率满足加热条件时，则进行加热处理。本申请综合考虑出水温度和水温变化率等因素，燃气热水器确定是否进行加热处理，以防止出水温度出现忽高忽低的情况发生，同时，可避免燃气热水器反复进入加热的情况发生，可提高燃气热水器的使用寿命，进而提高混合式能源热水器系统的使用寿命。

可选的，本申请还提供了一种燃气热水器，包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储计算机执行指令；处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现如前任一实施例所提供的方法。

可选的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如如前任一实施例所提供的方法。

可选的，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时用于实现前述任一方法实施例提供的技术方案。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。