本發(fā)明涉及電熱水器領(lǐng)域，具體地，涉及一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法。

背景技術(shù)：

熱水器就是指通過各種物理原理，為有限范圍（如：家居）在一定時(shí)間內(nèi)使冷水溫度升高變成熱水的一種裝置，多以對(duì)水加熱的能源分類，如用天然氣、煤氣、太陽(yáng)能或電能加熱的熱水爐。用煤氣或太陽(yáng)能加熱的熱水器多為洗浴用提供熱水，用電能加熱的有為洗浴也有為飲用提供熱水的。據(jù)《中國(guó)熱水器行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告前瞻》數(shù)據(jù)顯示2011年中國(guó)燃?xì)鉄崴魇袌?chǎng)上，萬(wàn)和、萬(wàn)家樂分別以31.8%和22.1%的關(guān)注比例位居品牌排行榜冠亞軍，這兩家品牌進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、渠道推廣等方面有較深厚的積累，關(guān)注份額累計(jì)超過五成，市場(chǎng)地位突出。

中國(guó)是太陽(yáng)能熱水器第一大生產(chǎn)國(guó)，也是最大的消費(fèi)國(guó)。隨著新能源的推廣和普及以及科技的進(jìn)步和發(fā)展直接推動(dòng)人們對(duì)高品質(zhì)生活的需求，真空管太陽(yáng)能已經(jīng)逐漸無(wú)法解決其在大規(guī)模應(yīng)用中遇到的所有技術(shù)和質(zhì)量難題，在城市建筑中，真空管產(chǎn)品遇到的瓶頸問題日益突顯。例如2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“奧運(yùn)村”，世人皆知其一大亮點(diǎn)就是建筑節(jié)能，大規(guī)模地采用了太陽(yáng)能發(fā)電和熱水系統(tǒng)，然而選擇的太陽(yáng)能熱水器卻不是“中國(guó)制造”的真空管太陽(yáng)能，而是選擇了德國(guó)生產(chǎn)的平板太陽(yáng)能。目前，在國(guó)外，平板式太陽(yáng)能熱水器在市場(chǎng)上占有率高達(dá)90%，而我國(guó)則只有10%，其余90%是真空管太陽(yáng)能，市場(chǎng)發(fā)展空間很大。由于真空管太陽(yáng)能自身特點(diǎn)，它的缺陷已經(jīng)越來(lái)越多地顯現(xiàn)出來(lái)：例如炸管、凍裂、管內(nèi)結(jié)垢和沉積泥沙、密封膠圈漏水等，也直接影響用戶的使用體驗(yàn)。

平板太陽(yáng)能熱水器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)其質(zhì)量、枝術(shù)及性能檢測(cè)方面有明確規(guī)定。雖然平板太陽(yáng)能所要求技術(shù)含量更高，但國(guó)內(nèi)仍有不少太陽(yáng)能企業(yè)可以勝任各種對(duì)平板太陽(yáng)能有需求的工程。五星太陽(yáng)能公司的平板太陽(yáng)能產(chǎn)品的1/3便出口到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，單單是澳大利亞一位經(jīng)銷商每年在澳銷售的五星平板太陽(yáng)能熱水器便高達(dá)十幾萬(wàn)平方米。而作為2010年亞運(yùn)會(huì)的熱水供應(yīng)商，五星太陽(yáng)能公司將為廣州亞運(yùn)場(chǎng)館打造熱水工程。談到目前太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)的發(fā)展，胡廣良表示，盡管目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品參差不齊，但是，這幾年國(guó)家相繼出臺(tái)了一些標(biāo)準(zhǔn)，總體而言，太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)正在逐步規(guī)范和完善。

電熱水器是家居生活必備物品，對(duì)于家庭中常用的普通電熱水器一般需要提前對(duì)其進(jìn)行加熱，等到加熱到所設(shè)定的溫度后才可以使用熱水，這就會(huì)有時(shí)間上的等待，或者有些家庭讓電熱水器一直開著處于保溫狀態(tài)，但人不使用時(shí)會(huì)造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，又或者有些富裕的家庭使用大功率的速熱型電熱水器，這種速熱型電熱水器又存在價(jià)錢昂貴，功率大，耗電量大，儲(chǔ)水的體積較小等缺點(diǎn)。對(duì)此，當(dāng)你需要使用電熱水器時(shí)，倘若有一種電熱水器能在你工作下班回家時(shí)就能通過遠(yuǎn)程監(jiān)控讓其自動(dòng)加熱，這樣到家之后就可以直接使用熱水了，對(duì)于疲憊工作了一天的想急著回家就沐浴的人更是一種很好的電器，這樣就不必等到回家后才進(jìn)行加熱，節(jié)省了等待時(shí)間，也不會(huì)造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，為日常的生活提供便利。

另外，現(xiàn)有的智能電熱水器雖然能遠(yuǎn)程控制，但對(duì)熱水器的水位和溫度都不能控制，并且控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，也無(wú)法通知維修人員進(jìn)行及時(shí)檢修。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定可靠、高效率、省時(shí)省電、便于遠(yuǎn)程監(jiān)控智能加熱，且能控制水位及水溫，并能故障檢測(cè)的基于物聯(lián)網(wǎng)具有恒溫控制功能的電熱水器。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法，包括熱水器、智能電開關(guān)、智能水管道閥門、水位檢測(cè)器、溫度檢測(cè)器、主控制器MCU、無(wú)線通信模塊、個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端、水溫自動(dòng)控制裝置，所述的熱水器內(nèi)設(shè)置有水位檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器，所述的水位檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器分別與主控制器MCU連接，所述熱水器的電源線上安裝有智能電開關(guān)，所述熱水器的進(jìn)水管上安裝有智能水管道閥門，所述的智能電開關(guān)和智能水管道閥門分別與主控制器MCU連接，所述的主控制器MCU連接有無(wú)線通信模塊，所述的無(wú)線通信模塊通過無(wú)線關(guān)網(wǎng)與個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端連接。

所述的水溫自動(dòng)控制裝置包括熱水流量控制電磁閥，冷水流量控制電磁閥，第一、二、三溫度傳感器，控制面板及微控制器；所述熱水流量控制電磁閥安裝在熱水管上；所述冷水流量控制電磁閥安裝在冷水管上；所述第一、二、三溫度傳感器分別安裝在冷水管、混合出水管和熱水管內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的主控制器MCU連接有故障診斷模塊。

進(jìn)一步的，所述的熱水器設(shè)置有電流檢測(cè)器，所述的電流檢測(cè)器與主控制器MCU連接。

進(jìn)一步的，所述熱水流量控制電磁閥安裝在熱水進(jìn)水口處；所述冷水流量控制電磁閥安裝在冷水進(jìn)水口處；所述第一、二、三溫度傳感器分別安裝在冷水進(jìn)水口處冷水管道內(nèi)壁、混合出水口處混合管道內(nèi)壁和熱水進(jìn)水口處熱水管道內(nèi)壁。

進(jìn)一步的，所述控制面板包括一對(duì)溫度控制按鈕，一對(duì)出水流量控制按鈕和一個(gè)液晶顯示屏。

綜上，本發(fā)明的有益效果是：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定可靠、高效率、省時(shí)省電、便于遠(yuǎn)程監(jiān)控智能加熱，且能控制水位及水溫，并能故障檢測(cè)，當(dāng)熱水器出現(xiàn)漏電時(shí)，主控制器MCU會(huì)及時(shí)控制智能電開關(guān)斷電，熱水器上設(shè)有水溫自動(dòng)控制裝置可實(shí)現(xiàn)出水溫控制，省去了來(lái)回手動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的繁瑣過程，實(shí)現(xiàn)了出水流量和出水溫度的單獨(dú)調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明水溫自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3 為本發(fā)明的冷水進(jìn)水口處的示意圖；

圖4為本發(fā)明的控制面板示意圖；

圖5為本發(fā)明的混合出水口處的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

如圖1-5所示的一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法，包括熱水器1、智能電開關(guān)2、智能水管道閥門3、水位檢測(cè)器4、溫度檢測(cè)器5、主控制器MCU6、無(wú)線通信模塊7和個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8以及水溫自動(dòng)控制裝置11，熱水器1內(nèi)設(shè)置有水位檢測(cè)器4和溫度檢測(cè)器5，所述的水位檢測(cè)器4和溫度檢測(cè)器5分別與主控制器MCU6連接，所述熱水器1的電源線上安裝有智能電開關(guān)2，所述熱水器1的進(jìn)水管上安裝有智能水管道閥門3，所述的智能電開關(guān)2和智能水管道閥門3分別與主控制器MCU6連接，所述的主控制器MCU6連接有無(wú)線通信模塊7，所述的無(wú)線通信模塊7通過無(wú)線關(guān)網(wǎng)與個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8連接。

當(dāng)外出用戶準(zhǔn)備回家或在路上時(shí)，可遠(yuǎn)程通過個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8對(duì)家內(nèi)的熱水器1進(jìn)行操控，用戶可以根據(jù)用水量需求在個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8上進(jìn)行設(shè)定，比如1個(gè)人使用量或2個(gè)人使用量、、，個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8會(huì)通過無(wú)線通信模塊7和主控制器MCU6控制智能水管道閥門3對(duì)熱水器1注水，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定水位，水位檢測(cè)器4會(huì)將信號(hào)反饋給主控制器MCU6，主控制器MCU6會(huì)控制智能水管道閥門3停止注水；用戶可以設(shè)定水溫，水溫設(shè)定，個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8會(huì)通過無(wú)線通信模塊7和主控制器MCU6控制智能電開關(guān)2啟動(dòng)加熱，根據(jù)用戶設(shè)定，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度，溫度檢測(cè)器5會(huì)將信號(hào)傳遞給主控制器MCU6，主控制器MCU6會(huì)控制智能電開關(guān)2閉合。

所述的水溫自動(dòng)控制裝置11包括熱水流量控制電磁閥13，冷水流量控制電磁閥15，第一、二、三溫度傳感器12、16、23，控制面板14及微控制器；所述熱水流量控制電磁閥13安裝在熱水管上；所述冷水流量控制電磁閥15安裝在冷水管上；所述第一、二、三溫度傳感器12、16、23分別安裝在冷水管、混合出水管和熱水管內(nèi)。

水溫自動(dòng)控制裝置11的原理為：通過溫度傳感器分別獲得熱水進(jìn)水口、冷水進(jìn)水口和混合后出水口的溫度，經(jīng)過微處理器的計(jì)算，得出要保持原有溫度時(shí)，所需要的冷熱水流量，把計(jì)算后的結(jié)果，發(fā)送給冷熱水流量控制閥，冷熱水流量控制閥對(duì)指令做出響應(yīng)，從而調(diào)節(jié)冷熱水的混合比例，最終保證在出水流量發(fā)生變化時(shí)，而出水溫度保持恒定。設(shè)熱水進(jìn)水口的溫度為T1( 在某一具體使用過程中是定值)、流量為V1，冷水進(jìn)水口的溫度為T2( 在某一具體使用過程中是定值)、流量為V2，混合出水口的溫度為T3。c 為水的比熱容，ρ 為水的密度，則有：

ΔQ1＝ cρV 1(T1-T3)

ΔQ2＝ cρV 2(T3-T2)

由于冷熱混合時(shí)間比較短，則可以忽略熱量散失，即有：ΔQ1＝ ΔQ 2，把上面兩式代入其中，經(jīng)整理有：

V1T1+V2T2＝ T 3(V1+V2)

當(dāng)出水流量發(fā)生變化時(shí)，如果需要出水溫度保持出水流量發(fā)生變化前的溫度，則需要冷熱水的流量混合比例保持的關(guān)系為：

上式是一個(gè)比例關(guān)系，即只要是冷熱水的流量比滿足上式關(guān)系，出水溫度就能保持恒定，這為實(shí)現(xiàn)出水流量變化，而出水溫度保持不變提供了可能。

具體過程是：當(dāng)開始使用本發(fā)明的恒溫控制閥時(shí)，首先按控制面板14上面的出水流量控制增加按鈕20，微控制器就會(huì)接收一個(gè)來(lái)至出水流量控制增加按鈕20的指令，然后微控制器就會(huì)給冷水流量控制電磁閥15一個(gè)初始默認(rèn)值V2，同時(shí)微控制器也會(huì)給定一個(gè)初始默認(rèn)出水溫度T3。熱水進(jìn)水口溫度傳感器12 和冷水進(jìn)水口溫度傳感器16 分別把熱水進(jìn)水口26 和冷水進(jìn)水口24 的水的溫度獲得，發(fā)送給微控制器，這樣微控制器就能根據(jù)上述比例關(guān)系計(jì)算得到熱水流量控制電磁閥12 的所需要的流量值，當(dāng)冷水流量控制電磁閥15 和熱水流量控制電磁閥13 接收到來(lái)至微控制器的指令時(shí)，就開始調(diào)節(jié)流量到指令的期望值。當(dāng)需要增加( 或減小) 出水流量，而不需要改變出水溫度時(shí)，只需要按控制面板14上的出水流量控制增加按鈕20( 或出水流量控制減小按鈕20)，每按一次，微控制器就會(huì)在原有的冷水進(jìn)水流量上給一個(gè)增量+ΔV2( 或-ΔV2)，則冷水流量控制電磁閥15 的流量值就變成了V2+ΔV2( 或V2-ΔV2)，保持T3不變，則熱水流量控制電磁閥12的流量值為( 或)。這樣就實(shí)現(xiàn)了出水流量的增加( 或減小)，并且保持了出水溫度的恒定；當(dāng)需要升高( 或降低) 出水溫度時(shí)，只需要按控制面板14上的溫度控制升高按鈕19( 或溫度控制降低按鈕21)，同樣也是按一次按鈕，微控制器就會(huì)在原有的出水溫度T3基礎(chǔ)上給一個(gè)增量+ΔT 3( 或-ΔT3)，然后微控制器就可以計(jì)算熱水流量控制電磁閥12 的流量值，流量值為( 或)。這樣就實(shí)現(xiàn)了出水溫度的升高( 或降低) 的調(diào)節(jié)過程。

實(shí)施例2

如圖1所示的一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，主控制器MCU6連接有故障診斷模塊9。當(dāng)熱水器或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障診斷模塊9通過對(duì)智能電開關(guān)2、智能水管道閥門3、水位檢測(cè)器4、溫度檢測(cè)器5等反饋給主控制器MCU6信息，分析出是哪個(gè)功能模塊出現(xiàn)故障，故障診斷模塊9再通過無(wú)線通信模塊7和主控制器MCU6將信息反饋到個(gè)人移動(dòng)監(jiān)控終端8上，這樣可及時(shí)通知物業(yè)維修人員對(duì)癥快速維修或更換部件。

實(shí)施例3

如圖1所示的一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，熱水器1設(shè)置有電流檢測(cè)器10，所述的電流檢測(cè)器10與主控制器MCU6連接。當(dāng)熱水器出現(xiàn)漏電時(shí)，電流檢測(cè)器10檢測(cè)到熱水器的水中有電流，電流檢測(cè)器10會(huì)將控制信號(hào)傳遞給主控制器MCU6，主控制器MCU6會(huì)及時(shí)控制智能電開2斷電。

實(shí)施例4

如圖1-5所示的一種遠(yuǎn)程控制的家用熱水恒溫供給方法，所述熱水流量控制電磁閥13安裝在熱水進(jìn)水口處；所述冷水流量控制電磁閥15安裝在冷水進(jìn)水口處；所述第一、二、三溫度傳感器12、16、23分別安裝在冷水進(jìn)水口處冷水管道內(nèi)壁、混合出水口處混合管道內(nèi)壁和熱水進(jìn)水口處熱水管道內(nèi)壁。所述控制面板14包括一對(duì)溫度控制按鈕19、21，一對(duì)出水流量控制按鈕20、22和一個(gè)液晶顯示屏18。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。