一种家庭厨房用一体化热源利用系统及控制方法

本发明涉及家庭厨房用装置，尤其涉及一种家庭厨房用一体化热源利用系统及控制方法。

背景技术：

1、

2、当前城市居民家庭厨房较为普遍使用的热源一般为两个，一是在厨房台面上敞开式燃烧的普通天然气炉灶，二是悬挂式的燃气热水器。普通天然气炉灶多为自然进风或小吸力进风，燃烧控制能力差，污染物排放不稳定，热效率较低。燃气热水器的能耗较大，造成资源浪费。另外，厨房中的两个热源影响厨房上部橱柜的布局设计，两个热源之间无法联动，导致整个厨房的热效率不高，能源利用率低下，造成能源浪费。

技术实现思路

1、本发明提供一种家庭厨房用一体化热源利用系统及控制方法，以解决城市居民家庭厨房中的两个热源利用率不高的问题。

2、本发明提供一种家庭厨房用一体化热源利用系统，包括橱柜以及设置在所述橱柜上表面上的凹槽；其中，

3、所述凹槽内部设有左侧燃气灶、右侧燃气灶和虹吸热管；所述虹吸热管围绕所述左侧燃气灶、所述右侧燃气灶设置；

4、所述左侧燃气灶和所述右侧燃气灶的下方设有燃气热水换热器；

5、进水管的第一支管和第二支管分别连通所述虹吸热管和所述燃气热水换热器；

6、燃气管分别通过第一燃气流量控制阀、第二燃气流量控制阀和第三燃气流量控制阀连通所述左侧燃气灶、所述右侧燃气灶和所述燃气热水换热器；

7、所述燃气热水换热器中的风机通过进气开孔连通空气；所述风机还分别通过第一空气流量控制阀、第二空气流量控制阀和第三空气流量控制阀连通所述左侧燃气灶、所述右侧燃气灶和所述燃气热水换热器中的燃气燃烧器。

8、优选地，所述燃气热水换热器包括冷凝换热器、显热换热器、所述风机和所述燃气燃烧器，所述燃气燃烧器内燃烧有火焰；所述进水管依次经过所述冷凝换热器、所述显热换热器。

9、优选地，所述第一支管上设有热管冷水流量控制阀，且所述热管冷水流量控制阀位于所述进水管与所述虹吸热管之间；所述第二支管上设有燃烧器冷水流量控制阀，且所述燃烧器冷水流量控制阀位于所述进水管与所述冷凝换热器之间。

10、优选地，所述系统还包括热水出水管，所述热水出水管连通所述进水管，且连接处位于所述燃气热水换热器内部。

11、优选地，所述系统还包括虹吸热管出水管，所述虹吸热管出水管连通所述热水出水管；所述虹吸热管出水管上设有虹吸热管出口控制阀。

12、优选地，所述热水出水管上分别设有燃烧器热水出口控制阀和热水出口总控制阀，所述燃烧器热水出口控制阀和所述热水出口总控制阀分别位于所述虹吸热管出水管的两侧。

13、优选地，所述橱柜侧壁上还设有排气开孔，所述排气开孔连通所述橱柜内部。

14、本发明提供一种家庭厨房用一体化热源利用控制方法，包括：

15、根据虹吸热管最大换热水量、虹吸热管的余温、燃气灶是否开启、燃气灶是否同时开启以及出水时间确定出水方式；其中，所述出水方式包括：虹吸热管出水管单独启动出水、燃气热水换热器单独启动出水、虹吸热管出水管和燃气热水换热器同时启动出水；

16、基于所述出水方式，根据出水温度、出水流量和出水时间调控燃料流量、空气流量以及进水量。

17、优选地，根据虹吸热管最大换热水量、虹吸热管的余温、燃气灶是否开启、燃气灶是否同时开启以及出水时间确定出水方式包括：

18、打开热水出口总控制阀，根据需求调节出水流量mw-out，同时开始计时，得到出水时间tw-out；

19、判断所需出水温度tout是否大于45℃；

20、若出水温度tout大于45℃，则燃气热水换热器单独启动出水；

21、若出水温度tout不大于45℃，则判断出水流量mw-out是否大于虹吸热管最大换热水量；

22、若出水流量mw-out大于虹吸热管最大换热水量，则判断虹吸热管的余温tre是否大于所述出水温度tout；

23、若所述虹吸热管的余温tre大于所述出水温度tout，则虹吸热管出水管和燃气热水换热器同时启动出水；

24、若所述虹吸热管的余温tre不大于所述出水温度tout，则燃气热水换热器单独启动出水；

25、若出水流量mw-out不大于虹吸热管最大换热水量，则判断所述出水流量mw-out是否大于单燃气灶使用时虹吸热管最大换热水量；

26、若所述出水流量mw-out大于单燃气灶使用时虹吸热管最大换热水量，则判断燃气灶的开启状态；

27、若双燃气灶同时开启，则虹吸热管出水管单独启动出水；

28、若单燃气灶开启，则虹吸热管出水管和燃气热水换热器同时启动出水；

29、若燃气灶未开启，则判断虹吸热管的余温tre是否大于所述出水温度tout且出水时间tw-out≤1min；

30、若虹吸热管的余温tre大于所述出水温度tout且出水时间tw-out≤1min，则虹吸热管出水管单独启动出水；

31、若虹吸热管的余温tre大于所述出水温度tout且出水时间tw-out＞1min，则燃气热水换热器单独启动出水；

32、若所述出水流量mw-out不大于单燃气灶使用时虹吸热管最大换热水量，则判断燃气灶是否开启；

33、若燃气灶开启，则虹吸热管出水管单独启动出水；

34、若燃气灶未开启，则判断虹吸热管的余温tre是否大于所述出水温度tout；

35、若虹吸热管的余温tre大于所述出水温度tout，则判断出水时间tw-out是否≤2min；

36、若出水时间tw-out≤2min，则虹吸热管出水管单独启动出水；

37、若出水时间tw-out＞2min，则燃气热水换热器单独启动出水；

38、若虹吸热管的余温tre不大于所述出水温度tout，则燃气热水换热器单独启动出水。

39、优选地，基于所述出水方式，根据出水温度、出水流量和出水时间调控燃料流量、空气流量以及进水量包括：

40、当出水流量mw-out和出水时间tw-out满足0＜mw-out≤0.68l/min、0＜tw-out≤1min时，或满足0.68l/min＜mw-out≤1.36l/min、1min＜tw-out≤2min时，空气流量为其中，wstove为燃气灶的燃烧功率(kw)，p0为海平面处大气压力，p为当前海拔大气压力，t为当前大气温度；

41、当出水流量mw-out和出水时间tw-out满足mw-out≥1.36l/min或tw-out＞2min时，空气流量为其中，wheater为燃气燃烧器的燃烧功率(kw)；

42、当虹吸热管出水管单独启动出水或燃气热水换热器单独启动出水时，燃料流量为其中，cp为水的定压比热容，tin为进水温度；

43、当虹吸热管出水管和燃气热水换热器同时启动出水时，燃料流量根据燃气灶的工作状况、出水温度、出水流量确定。

44、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

45、本发明提供一种家庭厨房用一体化热源利用系统及控制方法，该系统通过一个风机将燃气灶和燃气热水器联合起来，通过虹吸热管将燃气灶燃烧产生的余热回收至第一支管中的冷水中，这能够提高燃气灶热量的利用率，提高系统的热效率，降低燃气灶燃烧过程中污染物的排放。经燃气热水换热器换热后的第二支管中的冷水与换热后的第一支管中的冷水共同排入热水出水管中，进而满足家庭厨房、淋雨等用热场景，大大提高系统的热效率、节约燃料。该控制方法首先根据虹吸热管最大换热水量、虹吸热管的余温、燃气灶是否开启、燃气灶是否同时开启以及出水时间确定出水方式，然后，在每种出水方式下，再根据出水温度、出水流量和出水时间调控燃料流量、空气流量以及进水量。由此能够实现不同出水方式下，燃气流量、空气流量以及进水量的调控。

46、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。