無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置及控溫方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置及控溫方法，包括冷水箱、冷水管、熱水器和噴頭，冷水管依次通過常開電磁閥、單向閥與冷水箱的進(jìn)水口相連，冷水管還依次通過常開電磁閥、冷水閥、混水閥與從熱水器出來的熱水管相連，熱水管上設(shè)有熱水閥，由冷水箱出水口出來的管道依次通過冷水電磁閥、混水電磁閥與噴頭相連，混水閥的出水口通過管道依次與混水電磁閥、噴頭相連，混水閥的出水口還設(shè)有溫度傳感器。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了管道中水箱到混水電磁閥的滯留冷水的利用，節(jié)約能源，利用了管道中的水能來為單片機(jī)等用電設(shè)備供電，不消耗其他能量，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】
無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置及控溫方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱水器控溫技術(shù)領(lǐng)域，特別是無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置及控溫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自2001年以來，中國的太陽能利用產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，太陽能熱水器的發(fā)展和普及尤為引人注目。但是，長期以來在太陽能熱水器使用時(shí)存在著浪費(fèi)水和水能的問題:水箱到用戶的管路中滯留一些冷水，大部分用戶使用熱水時(shí)將這些水排掉;太陽能熱水器的水溫不易調(diào)節(jié)，在手動(dòng)調(diào)節(jié)水溫時(shí)，一部分水被浪費(fèi)。使用時(shí)，管道中流水的能量沒有得到利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置及控溫方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了管道中水箱到混水電磁閥的滯留冷水的利用，節(jié)約能源，利用了管道中的水能來為單片機(jī)等用電設(shè)備供電，不消耗其他能量，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置，包括冷水箱、冷水管、熱水器和噴頭，冷水管依次通過常開電磁閥、單向閥與冷水箱的進(jìn)水口相連，冷水管還依次通過常開電磁閥、冷水閥、混水閥與從熱水器出來的熱水管相連，熱水管上設(shè)有熱水閥，由冷水箱出水口出來的管道依次通過冷水電磁閥、混水電磁閥與噴頭相連，混水閥的出水口通過管道依次與混水電磁閥、噴頭相連，混水閥的出水口還設(shè)有溫度傳感器。
[0005]本發(fā)明能利用電磁閥的開閉使得管道中的冷水部分回流，然后利用溫控部分實(shí)現(xiàn)恒溫出水，在此過程中的耗電均由水力發(fā)電裝置提供電能，實(shí)現(xiàn)了裝置的無耗能的效果，使用方便，實(shí)用可靠。
[0006]優(yōu)選的，噴頭的進(jìn)水口上還安裝有水力發(fā)電裝置，該水力發(fā)電裝置為水輪機(jī)發(fā)電機(jī)。
[0007]優(yōu)選的，其還包括蓄電池，蓄電池通過導(dǎo)線與水力發(fā)電裝置相連，該蓄電池用于存儲水力發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換的電能，以作為應(yīng)急之需。
[0008]無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置的控溫方法，包括以下幾個(gè)步驟:
51、獲取用戶的設(shè)定水溫，并通過溫度傳感器獲取混水閥下方的實(shí)際水溫，并將兩者進(jìn)行對比；
52、當(dāng)實(shí)際水溫與用戶的設(shè)定水溫不符時(shí)，通過方程式計(jì)算達(dá)到設(shè)定水溫時(shí)，冷水管出水閥的預(yù)設(shè)冷水流量和熱水管出水閥的預(yù)設(shè)熱水流量；
53、控制冷水閥和熱水閥的流量輸出，分別與預(yù)設(shè)冷水流量以及預(yù)設(shè)熱水流量相匹配。
[0009]進(jìn)一步地，其還包括節(jié)水步驟，具體如下:
S41、設(shè)定溫度，打開打開冷水電磁閥、熱水閥，關(guān)閉混水電磁閥、冷水閥，在管道壓力的作用下，使管道中滯留的冷水流到儲水箱中；
542、當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，打開混水電磁閥、熱水閥、冷水閥、單向閥，關(guān)閉冷水電磁閥；
543、冷水箱的冷水和冷水管的冷水一起流入管道中，在混流閥與熱水混合；
544、當(dāng)冷水箱水位低于設(shè)于水位時(shí)，單向閥關(guān)閉。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
(1)實(shí)現(xiàn)了管道中水箱到混水電磁閥的滯留冷水的利用，節(jié)約能源；
(2)利用管道中的水能轉(zhuǎn)換為電能，并為各電磁閥和單片機(jī)等耗電設(shè)備供電，無須消耗其他能源，綠色環(huán)保，節(jié)約電能；
(3)成本低廉，易于攜帶，能應(yīng)用于各類熱水器上，適用范圍廣，有助于緩解能源危機(jī)。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖；
圖中，1-冷水箱，2-冷水管，3-熱水器，4-常開電磁閥，5-熱水閥，6-單向閥，7-冷水閥，8-混水閥，9-溫度傳感器，I O-冷水電磁閥，11 -混水電磁閥，12-水力發(fā)電裝置，13-蓄電池，14-噴頭。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]實(shí)施例:
如圖1所示，無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置，包括冷水箱1、冷水管2、熱水器3和噴頭14，冷水管2依次通過常開電磁閥4、單向閥6與冷水箱I的進(jìn)水口相連，冷水管2還依次通過常開電磁閥4、冷水閥7、混水閥8與從熱水器3出來的熱水管相連，熱水管上設(shè)有熱水閥5，由冷水箱I出水口出來的管道依次通過冷水電磁閥10、混水電磁閥11與噴頭14相連，混水閥8的出水口通過管道依次與混水電磁閥11、噴頭14相連，混水閥8的出水口還設(shè)有溫度傳感器9。
[0015]本發(fā)明能利用電磁閥的開閉使得管道中的冷水部分回流，然后利用溫控部分實(shí)現(xiàn)恒溫出水，在此過程中的耗電均由水力發(fā)電裝置12提供電能，實(shí)現(xiàn)了裝置的無耗能的效果，使用方便，實(shí)用可靠。
[0016]在本發(fā)明中，噴頭14的進(jìn)水口上還安裝有水力發(fā)電裝置12，該水力發(fā)電裝置12為水輪機(jī)發(fā)電機(jī)。
[0017]在本發(fā)明中，其還包括蓄電池13，蓄電池13通過導(dǎo)線與水力發(fā)電裝置12相連，該蓄電池13用于存儲水力發(fā)電裝置12轉(zhuǎn)換的電能，以作為應(yīng)急之需。
[0018]無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置的控溫方法，包括以下幾個(gè)步驟:
51、獲取用戶的設(shè)定水溫，并通過溫度傳感器獲取混水閥下方的實(shí)際水溫，并將兩者進(jìn)行對比；
52、當(dāng)實(shí)際水溫與用戶的設(shè)定水溫不符時(shí)，通過方程式計(jì)算達(dá)到設(shè)定水溫時(shí)，冷水管出水閥的預(yù)設(shè)冷水流量和熱水管出水閥的預(yù)設(shè)熱水流量；
53、控制冷水閥和熱水閥的流量輸出，分別與預(yù)設(shè)冷水流量以及預(yù)設(shè)熱水流量相匹配。
[0019]在本發(fā)明中，溫控部分主要通過熱水閥5和冷水閥7來控制，通過調(diào)節(jié)熱水閥5和冷水閥7的開啟度或開啟時(shí)間，來控制熱水和冷水的流量比，從而控制出水溫度，當(dāng)溫度傳感器9檢測到出水溫度與設(shè)定溫度基本相等時(shí)，結(jié)束調(diào)節(jié)，同時(shí)由外部的液晶顯示屏顯示出各個(gè)階段的水溫。
[0020]進(jìn)一步地，其還包括節(jié)水步驟，具體如下:
541、設(shè)定溫度，打開打開冷水電磁閥、熱水閥，關(guān)閉混水電磁閥、冷水閥，在管道壓力的作用下，使管道中滯留的冷水流到儲水箱中；
542、當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，打開混水電磁閥、熱水閥、冷水閥、單向閥，關(guān)閉冷水電磁閥；
543、冷水箱的冷水和冷水管的冷水一起流入管道中，在混流閥與熱水混合；
544、當(dāng)冷水箱水位低于設(shè)于水位時(shí)，單向閥關(guān)閉。
[0021 ]在本發(fā)明中，其節(jié)水部分主要由冷水電磁閥10、混水閥8和單向閥6來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要控制滯留冷水回流時(shí)，先關(guān)閉常開電磁閥4、熱水閥5和混水電磁閥11，再依次開啟單向閥6、冷水閥7和混水閥8，滯留在管道內(nèi)的冷水由于管道壓力會自動(dòng)回流，從而節(jié)約了水資源，解決了滯留冷水造成溫控后的水溫與實(shí)際水溫不符的現(xiàn)象。
[0022]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置，其特征在于，包括冷水箱、冷水管、熱水器和噴頭，冷水管依次通過常開電磁閥、單向閥與冷水箱的進(jìn)水口相連，冷水管還依次通過常開電磁閥、冷水閥、混水閥與從熱水器出來的熱水管相連，熱水管上設(shè)有熱水閥，由冷水箱出水口出來的管道依次通過冷水電磁閥、混水電磁閥與噴頭相連，混水閥的出水口通過管道依次與混水電磁閥、噴頭相連，混水閥的出水口還設(shè)有溫度傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置，其特征在于，噴頭的進(jìn)水口上還安裝有水力發(fā)電裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置，其特征在于，其還包括蓄電池，蓄電池通過導(dǎo)線與水力發(fā)電裝置相連。4.無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置的控溫方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟: S1、獲取用戶的設(shè)定水溫，并通過溫度傳感器獲取混水閥下方的實(shí)際水溫，并將兩者進(jìn)行對比； S2、當(dāng)實(shí)際水溫與用戶的設(shè)定水溫不符時(shí)，通過方程式計(jì)算達(dá)到設(shè)定水溫時(shí)，冷水管出水閥的預(yù)設(shè)冷水流量和熱水管出水閥的預(yù)設(shè)熱水流量； S3、控制冷水閥和熱水閥的流量輸出，分別與預(yù)設(shè)冷水流量以及預(yù)設(shè)熱水流量相匹配。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述無能耗熱水器智能節(jié)水控溫裝置的控溫方法，其特征在于，其還包括節(jié)水步驟，具體如下: S41、設(shè)定溫度，打開打開冷水電磁閥、熱水閥，關(guān)閉混水電磁閥、冷水閥，在管道壓力的作用下，使管道中滯留的冷水流到儲水箱中； S42、當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，打開混水電磁閥、熱水閥、冷水閥、單向閥，關(guān)閉冷水電磁閥； S43、冷水箱的冷水和冷水管的冷水一起流入管道中，在混流閥與熱水混合； S44、當(dāng)冷水箱水位低于設(shè)于水位時(shí)，單向閥關(guān)閉。
【文檔編號】F24J2/40GK105865059SQ201610468719
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】劉琰, 劉璐, 馬文靜
【申請人】華北電力大學(xué)（保定）