本發(fā)明涉及中央燃?xì)鉄崴骷夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有自發(fā)電的熱水循環(huán)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉄崴髯鳛橐环N家用洗浴用電器，供給用戶熱水方便人們洗浴等用水需求，但是隨著用戶管道長度的增加，用戶洗浴前需要在遠(yuǎn)端用水點(diǎn)等待較長時(shí)間方能出熱水，另外帶預(yù)熱功能的中央型燃?xì)鉄崴鲀r(jià)格較昂貴，因此市場上也出現(xiàn)了很多種外置的熱水循環(huán)裝置，一定程度上滿足了用戶即開即熱的用水需求；但是外置的熱水循環(huán)裝置由于缺少水泵后循環(huán)，所以存在較大的溫度過沖現(xiàn)象，甚至很多功能只能在三管安裝時(shí)才能使用，嚴(yán)重影響使用舒適性的同時(shí)還受安裝管路數(shù)量的限制。

另外，熱水管道溫降不一導(dǎo)致的中央型燃?xì)鉄崴鞴艿浪疁仄同F(xiàn)象在外置的熱水循環(huán)裝置上進(jìn)一步暴露無遺，為解決上述技術(shù)問題，一篇公開號為cn201610220274.0的發(fā)明專利，提及一種循環(huán)截止閥，使其與熱水器之間形成通訊。主要包含連接管道、電動(dòng)截止閥和通信處理模塊，所述連接管道的一端與熱水管連接、連接管道的另一端與冷水管連接，所述電動(dòng)截止閥設(shè)置在連接管道上，所述通信與處理模塊與熱水器循環(huán)泵、電動(dòng)截止閥信號連接，通信與處理模塊實(shí)時(shí)將溫度傳感器檢測到的水溫發(fā)送給熱水器主控制器，當(dāng)溫度傳感器檢測到的水溫低于設(shè)定的預(yù)熱啟動(dòng)溫度時(shí)，主控制器啟動(dòng)循環(huán)泵，當(dāng)溫度傳感器檢測到的水溫高出設(shè)定的預(yù)熱啟動(dòng)溫度t℃時(shí)，主控制器停止循環(huán)泵，并根據(jù)循環(huán)泵反饋的信號控制電動(dòng)截止閥的打開、關(guān)閉。但是該專利并且未提及供電如何解決，電動(dòng)截止閥具體類型，同時(shí)采用此專利提及的控制方式將引起嚴(yán)重超溫現(xiàn)象。

另外，對于目前市場上的熱水循環(huán)裝置，其預(yù)熱循環(huán)水流量一般在4l/min，而普通熱水器最低溫升較高，存在預(yù)熱超溫，裝置附近探頭溫度降到預(yù)熱啟動(dòng)點(diǎn)需要較長時(shí)間，導(dǎo)致最遠(yuǎn)用水點(diǎn)管道水溫嚴(yán)重偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種避免熱水管道溫度不一且具有自發(fā)電功能的熱水循環(huán)系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供一種具有上述熱水循環(huán)系統(tǒng)的控制方法。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種具有自發(fā)電功能的熱水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括：燃?xì)鉄崴?、熱水循環(huán)裝置、若干用水點(diǎn)和具有自發(fā)電功能的單向閥；在燃?xì)鉄崴鞯倪M(jìn)水口上連接進(jìn)冷水管，所述熱水循環(huán)裝置安裝在燃?xì)鉄崴鞯某鏊谏?；所述單向閥包括：熱水管道、冷水管道、旁通管道、單向閥芯、水流發(fā)電機(jī)、第一溫度傳感器、微控制器和第一無線收發(fā)模塊，所述旁通管道連接在熱水管道和冷水管道之間，所述單向閥芯設(shè)置在旁通管道內(nèi)，使水流只能從熱水管道流入冷水管道，所述水流發(fā)電機(jī)安裝在冷水管道上為微控制器供電，所述第一溫度傳感器安裝在冷水管道的進(jìn)水端，所述第一無線收發(fā)模塊、第一溫度傳感器都與微控制器信號連接；所述熱水循環(huán)裝置包括：循環(huán)管道，安裝在循環(huán)管道上的第二溫度傳感器、水泵，與第二溫度傳感器、水泵信號連接的主控制器，以及與主控制器連接的第二無線信號收發(fā)模塊，所述第二無線信號收發(fā)模塊與第一無線信號收發(fā)模塊通信；所述循環(huán)管道的進(jìn)水端與燃?xì)鉄崴鞯某鏊谶B接，所述循環(huán)管道的出水端通過出熱水管與單向閥的熱水管道進(jìn)水端連接，單向閥熱水管道的出水端連接最遠(yuǎn)端用水點(diǎn)的熱水接口，單向閥冷水管道的出水端連接最遠(yuǎn)端用水點(diǎn)的冷水接口，單向閥冷水管道的進(jìn)水端通過冷水支管與進(jìn)冷水管連通。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在熱水管道上設(shè)有為微控制器供電的溫差發(fā)電裝置。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在微控制器上連接有為之供電的充放電裝置，所述水流發(fā)電機(jī)通過升壓穩(wěn)壓模塊為充放電裝置充電。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在充放電裝置和微控制器之間連接有電源監(jiān)測模塊。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在循環(huán)管道上設(shè)有與主控制器連接的水流量傳感器。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在循環(huán)管道上串接有水箱。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在主控制器上連接有操作顯示器，在操作顯示器上設(shè)有“開關(guān)”、預(yù)熱模式切換”、“升溫”、“降溫”鍵。

一種熱水循環(huán)系統(tǒng)控制方法，其特征在于，在預(yù)熱循環(huán)主控制器中存儲有01和02兩種模式，預(yù)熱啟動(dòng)條件為：主控制器讀取熱水管道最遠(yuǎn)端用水點(diǎn)的溫度t1和燃?xì)鉄崴鞒鏊诘臏囟萾2，并進(jìn)行如下預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷：t2<t設(shè)-3℃或t1<t設(shè)-δt，只要滿足兩者中的任一項(xiàng)就控制水泵啟動(dòng)，燃?xì)鉄崴黝A(yù)熱燃燒，δt的取值范圍為6-10℃。

水泵啟動(dòng)后，若選擇01模式，代表定時(shí)模式，當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)長后本次預(yù)熱完畢，重新進(jìn)入預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷；若選擇02模式，代表智能模式，當(dāng)t1>t設(shè)-2℃后本次預(yù)熱完畢，重新進(jìn)入預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，在主控制器中存儲有00模式，在00模式下，主控制器只讀取燃?xì)鉄崴鞒鏊诘臏囟萾2，并以t2作為預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷，當(dāng)t2<t設(shè)-3℃時(shí)，控制水泵啟動(dòng)進(jìn)行預(yù)熱燃燒，當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)長后本次預(yù)熱完畢，重新判斷是否滿足預(yù)熱啟動(dòng)條件t2<t設(shè)-3℃。

本發(fā)明的有益效果是；

一、通過增加一路溫度傳感器安裝在最遠(yuǎn)用水點(diǎn)，該點(diǎn)熱水溫度更接近整個(gè)熱水管道內(nèi)實(shí)際水溫，可實(shí)時(shí)監(jiān)測熱水管道水溫，徹底解決因?yàn)楣艿罍亟挡灰恢聦?dǎo)致熱水管道水溫偏低現(xiàn)象。

二、預(yù)熱開啟后，以單向閥內(nèi)溫度傳感器檢測到的溫度作為預(yù)熱啟動(dòng)條件，滿足條件后，水泵才開始運(yùn)轉(zhuǎn)，熱水器點(diǎn)火啟動(dòng)預(yù)熱，不易受開機(jī)冷水、停水溫升等影響導(dǎo)致系統(tǒng)超溫或預(yù)熱啟動(dòng)緩慢導(dǎo)致熱水管道水溫偏低，即可防止局部溫度變化對預(yù)熱啟動(dòng)的影響。

三、單向閥自帶微控制器，且通過水流與溫差雙重供電，保證供電量；同時(shí)，電源監(jiān)測模塊完成對法拉電容的全方位自動(dòng)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電量不足時(shí)單向閥處微控制系統(tǒng)電量指示燈亮起，便于用戶實(shí)時(shí)了解供電情況。

四、通過在主控制器中集成多種預(yù)熱模式，用戶可根據(jù)其經(jīng)濟(jì)情況選擇遠(yuǎn)端單向閥的結(jié)構(gòu)與類型，滿足普通用戶用水需求；這是其他熱水循環(huán)裝置所不具有的。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明提供的熱水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示為單向閥結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3所示為微控制器電路連接圖。

圖4所示為熱水循環(huán)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5所示為本發(fā)明提供的熱水循環(huán)系統(tǒng)工作流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

1：燃?xì)鉄崴鳎?：熱水循環(huán)裝置，3：用水點(diǎn)，4：單向閥，5：出熱水管，6：冷水支管，7：進(jìn)冷水管。

2-1：循環(huán)管道，2-2：第二溫度傳感器，2-3：水泵，2-4：水流量傳感器，2-5：水箱，2-6：主控制器，2-7：第二無線信號收發(fā)模塊。

4-1：熱水管道,4-2：冷水管道，4-3：旁通管道，4-4：單向閥芯，4-5：水流發(fā)電機(jī)，4-6：溫差發(fā)電片，4-7：第一溫度傳感器，4-8：微控制器，4-9：第一無線收發(fā)模塊。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明中，除另有明確規(guī)定和限定，如有術(shù)語“組裝”、“相連”、“連接”術(shù)語應(yīng)作廣義去理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；也可以是機(jī)械連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部相連通。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述的術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在發(fā)明中，除非另有規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面結(jié)合說明書的附圖，通過對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的描述，使本發(fā)明的技術(shù)方案及其有益效果更加清楚、明確。下面通過參考附圖描述實(shí)施例是示例性的，旨在解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1所示，一種熱水循環(huán)系統(tǒng)，包括：燃?xì)鉄崴?、熱水循環(huán)裝置2、若干用水點(diǎn)3和單向閥4，在燃?xì)鉄崴?的進(jìn)水口上連接進(jìn)冷水管7，所述熱水循環(huán)裝置2安裝在燃?xì)鉄崴?的出水口上，所述用水點(diǎn)3通過出熱水管5與熱水循環(huán)裝置2的連接、并通過冷水支管6與進(jìn)冷水管2連接。

其中，如圖2所示，所述單向閥4包括：熱水管道4-1、冷水管道4-2、旁通管道4-3、單向閥芯4-4、水流發(fā)電機(jī)4-5、溫差發(fā)電片4-6、第一溫度傳感器4-7、微控制器4-8和第一無線收發(fā)模塊4-9，所述旁通管道4-3連接在熱水管道4-1和冷水管道4-2之間，所述單向閥芯4-4設(shè)置在旁通管道4-3內(nèi)，使水流只能從熱水管道4-1流入冷水管道4-2，所述水流發(fā)電機(jī)4-5安裝在冷水管道4-2上為微控制器4-8供電，所述溫差發(fā)電片4-6安裝在熱水管道4-1上為微控制器4-8供電，所述第一溫度傳感器4-7安裝在冷水管道4-2的進(jìn)水端，所述第一無線收發(fā)模塊4-9、第一溫度傳感器4-7都與微控制器4-8信號連接。

如圖3所示，在微控制器4-8上連接有為之供電的法拉電容，所述水流發(fā)電機(jī)4-5、溫差發(fā)電片4-6通過升壓穩(wěn)壓模塊為法拉電容充電，在法拉電容和微控制器4-8之間還連接有電源監(jiān)測模塊。本實(shí)施例中，優(yōu)選微控制通過cs5171/3升壓穩(wěn)壓模塊將溫差發(fā)電片與水流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓穩(wěn)定為vcc，給法拉電容進(jìn)行充電。微控制器通過溫度采樣電路采集單向閥處水溫?cái)?shù)據(jù)。另外，微控制通過電源監(jiān)測模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測法拉電容兩端電壓，當(dāng)其電壓值低于3.5v時(shí)，微控制系統(tǒng)芯片dlzsd引腳輸出低電位，其電量指示燈led亮起。

結(jié)合圖4所示，所述熱水循環(huán)裝置2包括：循環(huán)管道2-1，安裝在循環(huán)管道2-1上的第二溫度傳感器2-2、水泵2-3、水流量傳感器2-4、水箱2-5，與第二溫度傳感器2-2、水泵2-3信號連接的主控制器2-6，以及與主控制器2-6連接的第二無線信號收發(fā)模塊2-7。所述循環(huán)管道2-1的進(jìn)水端與燃?xì)鉄崴?的出水口連接，所述循環(huán)管道2-1的出水端通過出熱水管5與單向閥4的熱水管道進(jìn)水端連接，單向閥熱水管道的出水端連接最遠(yuǎn)端用水點(diǎn)的熱水接口，單向閥冷水管道的出水端連接最遠(yuǎn)端用水點(diǎn)的冷水接口，單向閥冷水管道的進(jìn)水端通過冷水支管與進(jìn)冷水管連通。

實(shí)際工作時(shí)，第一無線收發(fā)模塊與第二無線收發(fā)模塊通信，主控制器作為整個(gè)系統(tǒng)控制中心；水流量傳感器作為裝置循環(huán)水流量采集傳感器；水泵為系統(tǒng)循環(huán)提供動(dòng)力；儲水罐作為溫度緩沖池，使得流進(jìn)熱水管道的水溫相對恒定。在主控制器上連接有操作顯示器，在操作顯示器的操作界面設(shè)有“開關(guān)”、“預(yù)熱模式切換”“升溫”“降溫”鍵，系統(tǒng)未開啟預(yù)熱功能時(shí)，代表處于正常洗浴模式，系統(tǒng)開啟預(yù)熱功能后，根據(jù)預(yù)熱啟動(dòng)與關(guān)閉條件進(jìn)行預(yù)熱熱燃燒與關(guān)閉。

如圖5所示，具體預(yù)熱原理如下：

在主控制器中存儲有01和02兩種模式，主控制器讀取第一傳感器檢測到的溫度t1和第二溫度傳感器檢測到的溫度t2，并進(jìn)行如下預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷：t2<t設(shè)-3℃或t1<t設(shè)-δt，只要滿足兩者中的任一項(xiàng)就控制水泵啟動(dòng)，燃?xì)鉄崴黝A(yù)熱燃燒，δt的取值范圍為6-10℃。水泵啟動(dòng)后，若選擇01模式，代表定時(shí)模式，當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)長后本次預(yù)熱完畢，重新進(jìn)入預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷；若選擇02模式，代表智能模式，當(dāng)t1>t設(shè)-2℃后本次預(yù)熱完畢，重新進(jìn)入預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷。

進(jìn)一步地，在主控制器中存儲有00模式，在00模式下，主控制器只讀取第二溫度傳感器檢測到的溫度t2，并以t2作為預(yù)熱啟動(dòng)條件判斷，當(dāng)t2<t設(shè)-3℃時(shí)，控制水泵啟動(dòng)進(jìn)行預(yù)熱燃燒，當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)長后本次預(yù)熱完畢，重新判斷是否滿足t2<t設(shè)-3℃。通過在主控制器中存儲00預(yù)熱模式，不論單向閥是否具有通信和溫度檢測功能，，均能實(shí)現(xiàn)裝置預(yù)熱功能，增強(qiáng)產(chǎn)品安裝適應(yīng)性，根據(jù)產(chǎn)品具體需求搭建相應(yīng)的控制系統(tǒng)，例如遠(yuǎn)程電控單向閥等，真正將用戶的冷熱水管道嚴(yán)格意義上區(qū)分開來。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例提供的熱水循環(huán)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1)大幅提升裝置預(yù)熱性能：通過在遠(yuǎn)端配備具有自發(fā)電功能的無線數(shù)據(jù)傳輸單向閥，根據(jù)用戶期望溫度的變化范圍進(jìn)行預(yù)熱啟動(dòng)判斷，始終保證整個(gè)熱水管道水溫在預(yù)先設(shè)定范圍內(nèi)，冷水管道幾乎為冷水，徹底解決管道溫降不一致導(dǎo)致的熱水管道水溫偏低現(xiàn)象；大幅提升預(yù)熱舒適性。

2)使用冷水、熱水、預(yù)熱燃燒時(shí)均可發(fā)電：使用冷水時(shí)與預(yù)熱燃燒時(shí)水流發(fā)電機(jī)發(fā)電，使用熱水時(shí)與預(yù)熱燃燒時(shí)溫差發(fā)電片發(fā)電。

3)發(fā)電量智能化管理模式：電源監(jiān)測模塊完成對法拉電容的全方位自動(dòng)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電量不足時(shí)單向閥處微控制系統(tǒng)電量指示燈亮起。

通過上述的結(jié)構(gòu)和原理的描述，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于上述的具體實(shí)施方式，在本發(fā)明基礎(chǔ)上采用本領(lǐng)域公知技術(shù)的改進(jìn)和替代均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求項(xiàng)限定之。