CN118149465A - 配备有至少一个辅助加热器和旁路管道的储水式热水器 - Google Patents
配备有至少一个辅助加热器和旁路管道的储水式热水器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118149465A CN118149465A CN202311657008.0A CN202311657008A CN118149465A CN 118149465 A CN118149465 A CN 118149465A CN 202311657008 A CN202311657008 A CN 202311657008A CN 118149465 A CN118149465 A CN 118149465A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heater
- temperature
- water
- water heater
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 294
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 126
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 28
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims 4
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
- F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
- F24H9/133—Storage heaters
- F24H9/136—Arrangement of inlet valves used therewith
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0036—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means
- F24D17/0063—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means solar energy and conventional heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0036—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means
- F24D17/0063—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means solar energy and conventional heaters
- F24D17/0068—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means solar energy and conventional heaters with accumulation of the heated water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1054—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1057—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/185—Water-storage heaters using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/215—Temperature of the water before heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/219—Temperature of the water after heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
- F24H15/225—Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/305—Control of valves
- F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/335—Control of pumps, e.g. on-off control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/375—Control of heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
- F24H15/421—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data
- F24H15/429—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data for selecting operation modes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
- F24H4/04—Storage heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—Storage heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/11—Geothermal energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/14—Solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/04—Sensors
- F24D2220/042—Temperature sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/04—Sensors
- F24D2220/044—Flow sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
本发明涉及一种储水式热水器,包括至少一加热装置;至少一储水箱,水储存在所述储水箱中并被加热;至少一控制和管理单元,所述控制和管理单元能够控制所述至少一加热装置;至少一入口管道,水能够通过所述入口管道引入到所述水箱中;至少一出口管道,水能够通过所述出口管道从所述水箱发送/提取,其特征在于,它包括至少两个加热装置,其中至少一主加热装置和至少一适于充当预加热器的第二辅助加热装置,并且其中,所述热水器包括旁路管道,该旁路管道能够完全或部分地偏转进入所述水箱的水流,以便在所述水箱的高度高于所述入口管道的出口部段设置的区域中引导和输送水流。
Description
技术领域
本发明的目的在于一种储水式热水器或类似设备,较佳地用于产生生活热水。
更详细地,本发明涉及一种储水式热水器,其设置有至少一主加热器和至少一附加/辅助加热器。
甚至更详细地,本发明涉及一种储水式热水器,其由至少一主加热器加热并且设置有至少一第一和/或第二附加/辅助加热器。
本发明的另一目的在于一种储水式热水器及其加热元件的管理方法。
背景技术
目前已知的储水式热水器设有主加热器和布置在待加热水的储水箱内的附加加热器。
通常,所述附加加热器包括一个或多个电阻,其通过传导来加热它们所浸没在其中的水。
这种类型的热水器存在不同的缺点。
主要的一个原因是,与水接触会导致电阻逐渐劣化,并由于形成水垢等而导致效率降低。
因此,在使用期间,需要对电阻进行维护或更换,增加了同一热水器的管理成本。
现有热水器的另一个问题涉及其整体尺寸和大小,其与水箱的形状和容量(体积)密切相关,而且还与同一热水器所提供的加热元件的整体尺寸相关。
目前,紧凑且总体尺寸小的热水器是较佳的,但市场上提供的热水器并不总能满足这种偏好。
这是由于热水器安装的加热元件的类型造成的。
例如,越来越多地应用在储水式加热器领域中的热泵,由于需要一定的热交换表面的热交换器(蒸发器/冷凝器)的存在以及实现其功能的必要部件的存在(比如压缩机或其他部件),具有很大的整体尺寸。
因此,当前可用的热水器并不能完全满足市场对整体尺寸小和管理/维护成本低的需求。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种储水式热水器或类似设备来消除此类缺点,该储水式热水器或类似设备较佳地用于产生生活热水,其能够保持较低的总体尺寸。
本发明的另一目的,至少对于一个或多个实施变型例,是提供一种储水式热水器或类似物,其设置有至少一主加热器和至少一附加/辅助加热器。
本发明的另一目的,至少对于一个或多个实施变型例,是提供一种储水式热水器及其加热元件的管理方法。
通过根据权利要求1的储水式热水器等以及相关管理方法来实现这些目的和其他目的,这些目的在下文中变得清楚。
还可以借助从属权利要求的附加特征来实现其他目的。
附图说明
通过下文对在所附附图列表中仅通过非限制性示例示出且根据所公开的权利要求书的较佳实施例的描述,本发明的其他特征将会更加突显,在附图中:
-图1示出了根据第一可能的实施变型例的本发明的热水器的示意性剖视图,其中所述热水器配备有仅一个用作预加热器的辅助加热装置;
-图2示出了从图1的热水器中提取热水期间的水的路径,其中旁路管道关闭且入口管道打开;
-图3示出了从图1的热水器中提取热水期间的水的可能路径,其中旁路管道打开且入口管道关闭;
-图4示出了图1的热水器的一种可能的管理方法的框图;
-图5示出了根据第二种可能的实施变型例的本发明的热水器的示意性剖视图,其中所述热水器配备有至少一用作预加热器的辅助加热装置以及至少一用作后加热器的辅助加热装置;
-图6示出了从图5的热水器中提取热水期间的水的路径,其中旁路管道关闭且入口管道打开;
-图7示出了从图5的热水器中提取热水期间的水的可能路径,其中旁路管道打开且入口管道关闭;
-图8示出了图5的热水器的一种可能的管理方法的框图;
-图9示出了根据第三种可能的实施变型例的本发明的热水器的示意性剖视图,其中所述热水器配备有至少一用作预加热器的辅助加热装置、至少一用作后加热器的辅助加热装置以及可调节分流器设备;
-图10示出了从图9的热水器提取热水期间的水的可能路径;
-图11示出了图9的热水器的一种可能的管理方法的框图;
-图12示出了根据第四可能的实施变型例的本发明的热水器的示意性剖视图,其中所述热水器配备有至少一用作预加热器的辅助加热装置,该辅助加热装置沿着所述旁路管道布置,并且配备有可调节分流器设备;
-图13示出了从图12的热水器提取热水期间的水的可能路径;
-图14示出了图12的热水器的一种可能的管理方法的框图。
具体实施方式
现在使用附图中包含的附图标记来描述根据本发明的储水式热水器或类似物的特征以及相关管理方法的特征。
下文在说明书中使用的参数和功能/条件以及相应的附图标记如下:
-θu:基本上邻近水箱的上盖(或圆顶)、该水箱顶部区域附近的储存水温度;
-θd:水箱底部区域附近的储存水温度,其基本上邻近同一水箱的下盖;
-θb:旁路管道出口附近的储存水温度;
-θo:“出水温度”,即热水器水箱的出口处的水温;
-θ1:“进水温度”,即储存补充水的温度,通常是在提取后从水网提取;
-θ2:“温度热量”,可选参数,用于识别热水器的后加热器(如果设置的话)出口处的水温;θ2允许通过检查由热水器供应的水的温度值是否满足舒适温度Tc来监测;
-Tm:储存水的平均温度,并且可以计算为:Tm=a*θu+b*θd,其中“a”和“b”为百分比值,其作为权重以便进行加权平均,并且可以取决于例如水箱和/或取水(或放水)实体的容量和/或将给予热水器的反应性和准备程度;
-Tc:舒适温度,可由制造商和/或安装者和/或用户设定的温度,低于该温度则不能供应储存水;
-Tset:设定点温度,可以加热/维持储存器的温度,并且可以由制造商和/或安装者和/或用户设定;
-X:是滞后值,并且可用于避免主加热装置频繁和相继的重新点火;它通常由制造商和/或安装者基于热水器的类型和/或设施的类型和形状等来设置,并且可以在3÷12之间变化,较佳地在5÷8之间变化(无量纲量);
-增强(BOOST):热水器的附加功能,与经由主加热装置提供的相比,其允许经由所述热水器提供的至少一辅助加热装置对热水器的至少入口水进行额外加热;增强功能可以是默认设置的,因此始终由热水器执行,或者可由用户或安装者根据需要所选择的功能(因此,如果不需要,可以自主停用);
-FL:代表补充水流量的参考值,以便能够判断正在进行的提取是小提取还是大提取。提取方法较佳地参考EN 16147标准,该标准描述了产品性能测试程序,并基于从储水箱中提取的水的能量值(能量含量)限定了提取类型;例如,当能量值低于1.4kWh时,提取被限定为小;
-h:旁路管道的出口与热水器的出口管道的入口之间的距离;
-v:表示基本上在旁路管道的出口和出口管道的入口之间形成的储存部的体积的一部分,所述体积“v”在图3、7、10和13中经由虚线识别/表示。
应当注意,附图中所示的箭头实质上指示了水进入和离开根据本发明的热水器的路径。
术语“储水式热水器”在本文中应理解为能够加热储水箱中的水(特别是用于卫生用途的生活热水),直到达到本文中限定为设定点温度Tset的特定温度的任何装置。
如附图中清楚地示出的,“1”整体上表示根据本发明的储水式热水器1,为了描述清楚,下文中仅称为热水器1。
通常,所述热水器1可以包括至少一加热装置;至少一储水箱10,其中储存和加热水;至少一控制和管理单元,其能够控制所述至少一加热装置;至少一入口管道11,水可以通过该入口管道11引入到水箱10中;至少一出口管道12,水可以通过该出口管道12从水箱10送出/提取,所述入口管道11和出口管道12与所述水箱10流体连通。
加热装置可以是电气类型的,即,包括至少一电气装置,比如电阻等,或者是热泵类型的,该热泵使借助附图中的非限制性示例示出的变型;太阳能;燃气;地热类型或类似物,或者它们的可能的组合。
通常,在储水式热水器中,储水箱内部的水根据温度而具有分层,所述分层是由于加热元件引起的加热过程和水的密度造成的。
事实上,最热的水趋向迁移并处于水箱的顶部部分,而较冷的水趋向处于在同一水箱的下部部分。
根据较佳变型,入口管道11的出口部段110较佳地定位在所述水箱10的下部区域附近,而出口管道12的入口部段120较佳地定位在中线附近。或者,甚至更佳地,所述水箱10的顶部区域。
在热水器1的操作期间,这种布置确定了水箱10的下部区域中的通常来自水网的补充水以及其上部区域中的热水的提取,从而基于水的温度来保持水的分层,并基本上保证热水的提取和供应。
根据一较佳变型例,所述热水器1包括至少两个加热装置,其中较佳地是至少一主加热装置和至少一辅助加热装置。
通常,“主”加热装置是指设计用于在正常/标准条件下加热水的装置,而“辅助”加热装置应理解为设计用于在特定条件下(例如当希望具有除主加热装置外的热源时)加热水的装置。
在所述至少两个加热装置中,可以识别:
-至少第一加热装置,在本文中被标识为“主”,其可以包括热泵或使用太阳能或地热能等的装置;以及
-至少第二加热装置,在本文中被标识为“辅助”,其可以包括加热器,较佳地是瞬时类型的,包括例如电阻或类似物。
较佳地,根据借助附图中的非限制性示例示出的可能的实施变型例:
-所述至少一第一主加热装置包括热泵2,热泵2设置有至少一压缩机22、蒸发器21、层压构件和冷凝器20,其被适当地布置以加热储存部的水,例如,根据一可能的实施变型例,所述冷凝器20可以布置成与水箱10的壁接触/围绕水箱10的壁,以便能够至少在热方面与其配合,并且加热包含在同一水箱10中的水;
-所述至少一第二辅助加热装置4,其包括至少一电加热器并且可以布置在储水箱10的外部。
较佳地,根据可能的实施变型例,所述第二装置4可以沿着入口管道11安装,以便充当预加热器,即,能够加热进入水箱10的补充水,下文中称为作为预加热器4。
根据借助非限制性示例提供的可能的实施例变型例,所述热水器1还可以包括至少一第三加热装置5,在此被标识为“辅助”,其可以包括较佳地为瞬时类型的加热器,包括例如电加热器、电阻或类似物。
所述第三辅助装置5较佳地沿着出口管道12安装,以便能够充当后加热器,即,能够加热离开水箱10的供给水,下文中称为后加热器5,并且可以布置在所述储水箱10的外部。
因此,在这种情况下,所述热水器1同时包括至少一预加热器4和至少一后加热器5。
通常,当其用作预加热器4时和当其用作后加热器5时,可以使用可配备有功率调节装置的辅助装置,该功率调节设备允许由辅助装置提供的能量供应根据以下能量值之间的比较进行管理:即,储存水和再循环水的能量值之间、和/或储存水和补充水的能量值之间、和/或储存水和由热水器1供应的水之间的能量值之间的比较。
根据一较佳变型例,所述第二装置4安装在入口管道11的出口部段110的上游,而所述第三装置5安装在出口管道12的入口部段120的下游。
如上所述,较佳地在水箱10外部的所述第二加热装置4和第三加热装置5的布置允许其方便的检查和可能的容易的更换。
为了描述清楚,预加热器4和后加热器5的入口部段和出口部段,以及它们可以安装在其上的入口管道11和出口管道12,是相对于热水器1的正常操作来限定的,即,补充“冷水”以及在提取过程期间供应热水。
热水器1可以还包括:
-至少一第一温度传感器61,其布置在水箱10的顶部区域附近并且能够检测储存水的温度θu;和/或
-至少一第二温度传感器62,其布置在水箱10的底部区域附近并且能够检测储存水的温度θd;和/或
-至少一第三温度传感器63,其较佳地布置在水箱10的预加热器4的出口部段41的下游并且能够检测温度θ1;和/或
-至少一第四温度传感器64,其布置在水箱10的出口管道12附近/沿其布置,较佳地布置在后热器5(当设置时)的入口部段50的上游,并且能够检测温度θo;和/或
-至少一第五温度传感器65,其布置在水箱10的旁路管道的出口附近并且能够检测温度θb;和/或
-至少一第六温度传感器66,其布置在水箱10的出口管道12附近/沿其布置,较佳地布置在后热器5(当设置时)的出口部段51的下游,并且能够至少检测温度θ2;和/或
-至少一流量传感器60,其能够检测进入或离开水箱10的水流,即,穿过入口管道11或出口管道12的水流。
较佳地,这些所述传感器适当地与所述控制单元连接并通信。
通常,所述流量传感器60可以沿着入口管道11安装。
但并不排除所述流量传感器60沿着出口管道12安装,因为流量传感器60的总体目的是检测是否正在进行从水箱10中提取水/向水箱10中补充水。
通常,通过将由流量传感器60检测到的流量F的值与参考值FL进行比较,可以对正在进行的提取进行评估并分类为小或大。
热水器1的特征在于,其至少包括旁路管道13,为了描述方便下文中仅称为“旁路13”,能够使进入水箱10的水流全部或部分偏转,从而将其引导并输送到水箱10的位于高于入口管道11的出口部段110的高度以及低于出口管道12的入口部段120的高度的区域中。
因此,较佳地,所述旁路13在所述水箱10的包括在入口管道11的出口部段110和出口管道12的入口部段120之间的区域中引导和输送进入水箱10的水。
所述旁路13基本上在其所连接的入口管道11和水箱10的其中排出/引入补充水的区域之间延伸,所述旁路13被适当地成形以包括:
-至少一入口130,其适当地连接到所述入口管道11,例如经由稍后将描述的分流器设备8;
-至少一出口131,其布置在水箱10内部,较佳地,如已经提到的,布置在入口管道11的出口部段110和出口管道12的入口部段120之间。
较佳地,所述出口131在水箱10内部的位置可以根据需要改变,使得所述出口131可以位于所述水箱10的上部或中部或下部区域,从而基本上调节例如所述旁路13的纵向延伸部。
旁路13的出口131的位置的这种可能的调节允许调节和限定距离“h”,同时维持出口管道12的入口部段120的位置固定(参见图3、7、10和13)。
本质上,通过增加/减少所述旁路13的纵向延伸部,距离h减少/增加,并且因此体积“v”减少/增加。
可以在设计或施工步骤中进行的距离h值的选择允许体积“v”的实体化,并且因此允许根据稍后将描述的方法确定/修改通过由预加热器4加热并经由旁路13引入的热水而加热的储存部的水量。
如下所述,通过减小体积v,由预加热器4加热的补充水通过加热与更少量的储存部的水混合,使得热水器1更容易满足用户。
根据不同的执行实施例,旁路13提供至少一部分134,本文称为“出口部分134”,该出口部分延展并容纳在水箱10内部,并且在其上获得/放置所述至少一出口131。
较佳地,所述出口部分134基本竖直地布置在水箱10内部,并且基于其与建立/选择的距离h相关的纵向延展部,从同一水箱10的底部附近的区域(较佳地从同一底部接合)延伸至水箱10的中间或上部区域。
根据可能的变型例,旁路13可以基本上成形为“L”形或类似形状,以便能够提供:
-至少第一部分133,较佳地布置在水箱10的外部,在其上获得/放置所述入口130,以及
-至少第二部分,较佳地布置在水箱10内部,适于限定所述出口部分134和距离h,
所述第一部分133和第二部分134适当地连接并且彼此流体连通。
根据本发明的不同执行实施例,全部落入同一发明构思内,可以识别本文中借助非限制性示例识别和示出的预加热器4的至少两种不同安装,如情况A和情况B。
情况A
根据这种变型例,所述预加热器4较佳地沿着入口管道11定位和安装(参见例如图1-3、图5-7、图9-10的变型例)。
较佳地,所述旁路13的入口130沿着入口管道11放置在预加热器4的下游,即,在预加热器4的出口41和入口管道11的出口部段110之间,较佳地相对于水箱10在外部。
情况B
根据这种变型例,所述预加热器4较佳地沿着旁路管道13定位和安装(参见例如图12-13的变型例),例如沿着所述第一部分133定位和安装。
较佳地,所述旁路13的入口130沿入口管道11放置在预加热器4的入口40的上游。
较佳地,所述热水器1还设置有至少一分流器装置8,下文中称为“分流器阀8”,较佳地为电气或机械可控类型,比如电磁阀、电动阀或类似物,其适于将所述旁路管道13连接到所述入口管道11,较佳地将旁路管道13的入口130连接到所述入口管道11。
所述分流器阀8基于其类型能够使进入水箱10的水偏向旁路13或偏向出口部段110,或者能够根据由制造商或安装者和/或用户设定的比例将其在两者之间划分。
例如,所述分流器阀8可以是以下类型:
-开/关,即,能够通过使补充水偏向旁路13或出口部段110来仅打开或仅关闭,例如在借助图1-3或图5-7中的非限制性示例示出的变型例的情况下;或者
-可调节的,即,可在最大打开和关闭的位置之间记录调节,通过使补充水偏向旁路13或偏向出口部段110或使其在其间偏转,例如在借助图9-10或图12-13中的非限制性示例所描述的变型例的情况下。
根据一较佳变型例,可控分流器阀8沿入口管道11放置在其中旁路13接合所述入口管道11的部段中,因此所述分流器阀8充当各部件之间的联合体和连接元件,并且也能够安装在水箱10的外部。
本质上,沿着入口管道11存在分流器阀8,该分流器阀8能够完全或部分地使进入水箱10的补充水的流动偏转,使得其可以是:
i.当所述分流器阀8完全关闭时,例如处于位置“M=0”(模式i),完全转向入口管道11的出口部段110,将补充水引入水箱10的下部区域附近(参见例如图2或6);或者
ii.当所述分流器阀8完全打开时,例如,处于位置“M=1”(模式ii),通过在距入口部段120所述距离h处引入补充水(参见例如图3或图7),将补充水完全转向旁路13的出口131;或者
iii.如果所述分流器阀8是可调节类型(图10或13)并且部分打开(模式iii),则在所述旁路13和所述出口部段110之间划分。
通常,补充水的全部或一部分可以有利地根据稍后将描述的方法通过预加热器4被加热或预加热。
特别地,参考情况A的变型例,应当注意,全部补充水都被加热,无论补充水是仅经由入口管道11引入到水箱10中(模式i)、或者仅经由旁路13引入到水箱10中(模式ii),还是经由两者(模式iii)引入的,而在情况B的变型例中,仅加热被转移并通过旁路13的补充水。
下面提供关于加热补充水和将补充水引入水箱10中的一些考虑。
通常,热水器1能够以上述的模式i)、ii)和iii)操作,无论其构造是否符合情况A或情况B,所述情况A和B的主要区别仅在于:预加热器4的布置。
此外,即使热水器1配备有可调节型分流器阀8,热水器1也能够以模式i)和/或ii)操作,因为完全关闭阀8以实现模式i)并完全打开阀8以实现模式ii)就足够了。
情况A-模式i
在这种情形下,达到温度Tc或Tset的速度更慢,因为引入水箱10的下部区域的预加热水倾向于与储存的所有水混合。
情况A-模式ii
在这种情形下,至少对于储存部的体积的一部分v而言,更快地达到温度Tc或Tset,因为在距入口部段120距离h处引入的预加热的水倾向于与体积v的水混合,所述体积v仅是水箱10的储存部的整个体积的一部分/部分(图3或图7)。
此外,预加热器4可以将水基本上加热到Tc、Tm或Tset,或者通常加热到与水被引入到的储存部的区域附近的水的温度基本上相似的温度(θb),从而保持并满足储存部的温度分层。
情况A-模式iii
这种情形代表了方法i)和ii)的混合/中间情况,温度Tc或Tset的实现与分流器阀8的调节程度和分别经由旁路13和出口部段110引入的补充水的量相关(图10)。
情况B-模式i)、ii)和iii)
通常,情况B的构造仅用于加热穿过旁路管道13的补充水,允许更有效地保持水箱10的分层。
事实上,借助入口管道11的出口部段110引入的补充水没有被加热,并且考虑到其具有基本上等于水网的温度的温度,其基本上不会改变储存部的分层。
这种优势对于情况B的各种补充水方法来说是很明显的,因为:
-在模式i)中,补充水只通过入口管道11并在水网温度下被引入到水箱10中;
-在模式ii)中,补充水只通过旁路13并被引入到预加热水箱中,较佳地温度基本上等于θb;
-在模式iii)中,通过入口管道11的补充水在网络温度下被引入到水箱10中,而通过旁路管道13的补充水被预热地引入到水箱中,较佳地在基本上等于θb温度下被引入到水箱中。
现在将借助非限制性示例来描述热水器1的可能的管理方法,该管理方法可以较佳地经由所述热水器1所设置的控制单元来实现,所述管理方法提供基于以下事实的不同逻辑:即,所述热水器1仅包括预加热器4或同时包括预加热器4和后加热器5,或根据情况A或情况B构造,或配备有开/关式或可调式分流器阀。
因此,所述控制单元能够控制和命令热水器1的不同部件,比如分流器阀8和/或主加热装置和辅助加热装置两者。
为了描述更加清楚,在图4、图8、图11和图14中,热水器1的一些部件用缩写词表示,即F:流量传感器60检测到的值;HP:主加热装置2,IST1:预加热器4,IST2:后加热器5,M:分流器阀8,(图1、5、9和12中也示出了此类缩写词)。
此外,仍然参考图4、8、11和14,应当注意的是,在框图中,矩形形状代表动作,例如加热装置的激活,而菱形形状代表控制,例如温度之间的比较。
所述管理方法旨在基于要实现的功能来控制/协调热水器1的不同部件,比如热水器1的至少不同加热装置,所述至少一主加热装置2以及所述辅助加热装置4、5中的一个或多个两者,和/或至少分流器阀2,无论是标准的/正常的还是附加的。
管理方法可以考虑不同的因素以实现这样的控制/协调,比如提取的存在/不存在、所述加热装置的数量和/或类型、和/或设定点温度Tset和/或温度Tc和/或储存水的温度,其可以由温度θu和/或θd和/或θb和/或Tm和/或入口水温度θ1和/或出口水温度θ2中的一个或多个来表示。
所述管理方法的特征在于,其通过所述辅助装置4、5中的一个或多个对引入储存部和/或从储存部提取的水实施一种或多种补充加热功能,其中激活所述附加功能中的至少一种或多种至少取决于:
-是否存在提取;和
-对至少供水温度θo的控制;
通常,根据不同的可能的实施变型例,至少一种或多种所述附加功能的不激活或去激活可以至少取决于提取的不存在或结束。
在下文中,术语“无提取”在没有任何限制意图的情况下被称为缺失提取及其结束,这些条件对应于流量传感器60的测量值基本上等于零。
通常,所述附加功能可以包括例如至少增强功能、后加热功能或类似功能。
所述热水器1的管理方法可以至少包括以下阶段。
根据本发明的方法的第一阶段P1、S1,其通过本文所示的所述方法的所有变型例来提供,提供经由流量传感器60验证热水提取是否正在进行,并且基于这样的条件,可以实现两种不同的可能的操作/管理逻辑,其中一个专用于提取的情况,而另一个专用于不存在提取的情况。
参考图4,热水器1的一种可能的管理方法,其可以至少配备有增强功能并且设置有沿着入口管道11放置的唯一的预加热器4(情况A),并且现在将描述开/关式分流器设备8。
正在进行提取的情况(“放水事件”)
在提取(F≠0)期间,所述方法提供通过阶段P2检查增强功能是否被选择。
如果选择了增强功能,则通过激活预加热器4(IST1=开)来提供阶段P21,而如果禁用增强功能,则预加热器4保持关闭(IST1=关),直接提供阶段P20和阶段P4。
增强功能允许补充水经由至少所述预加热器4被加热,加速储存部的加热并因此减少使储存部基本达到Tset或Tc所需的时间。
在选择增强功能并且激活预加热器4的情况下,提供了实施阶段P22,利用阶段P22检查温度θb是否大于入口温度θ1。
如果θb>θ1,则分流器阀8保持在“位置0”(M=0),维持旁路管道13关闭并保持入口管道11打开,阶段P24。
在这种情况下,预加热水的补充经由入口管道11的出口部段110在水箱10的下部部分进行,然后水箱10的下部部分被加热(图2)。
如果不存在θb>θ1,则通过较佳地完全打开旁路管道13并且较佳地完全关闭入口管道11,将分流器阀8切换到“位置1”(M=1),阶段P23。
在这种情况下,预加热水的补充经由旁路13的出口131进行,距离出口管道12的入口部段120的距离为h(图3)。
如所预期的,这允许将预加热的水引入到这样的区域中,在该区域中,由于分层现象,储存部的水具有比靠近水箱10的下部区域的储存部的水更高的温度,加速储存部在温度Tset下恢复或达到温度Tc,特别是体积v的温度。
此外,在大量提取(就提取的水体积而言)或少量但连续且紧密提取的情况下,经由旁路13补充预加热水的储存有利地允许提取热水或至少预加热水或通常具有高于补充水的网络温度的温度。
如部分预期的,预加热的水可以经由预加热器4达到基本上等于Tc、Tm或Tset的温度,或者通常达到基本上类似于水被引入其中的储存区域附近的水的温度,即基本上等于θb。
下一阶段P4提供通过将温度Tm与Tset进行比较来监控温度Tm的值;目的是不允许储存部的水冷却太多。
Tm和Tset之间的比较(阶段P4)之后:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段P40;
-如果Tm大于Tset,则主加热装置2保持关闭或处于备用状态(HP=关),阶段P41。
在提供并实施阶段S30的情况下,即,较佳地,从温度Tset中减去滞后参数X,以避免主加热装置2频繁且随后的重新点火。
所述阶段P40提供用于对Tm与Tset-X进行比较,并在所述比较之后:
-如果Tm低于Tset-X,则主加热装置2被激活(HP=开),以便将储存部的温度带回到期望的设定温度Tset,阶段P42,
-如果Tm大于Tset-X,则提供阶段P43。
阶段P43的目的是检查主加热装置2在提取期间是否开启。
事实上,因此,在提取期间,储存部应被加热的温度是Tset,而不是Tset-X:
-如果主加热装置2已在操作,则其应保持开启状态并提供阶段P42,同时
-如果主加热装置2关闭或处于备用状态,则其应当保持关闭或处于备用状态并且提供阶段P41。
无提取的情况(“不放水”)
在无提取的情况下(F=0)或在提取结束时,所述方法提供关闭辅助加热装置4或保持辅助加热装置4关闭(IST1=关),阶段P3。
在这种情况下(F=0;IST1=关),管理方法提供实施阶段P4,以监测温度Tm的值并将其与Tset进行比较;目的是不允许储存水由于可能的热损失等而过度冷却。
因此,在没有提取的情况下,辅助加热装置不被激活,并且主加热装置可能在Tm和Tset之间的比较之后被激活。
在这种情况下,事实上,平均温度Tm可能主要由于热损失等而变化,这可能导致温度Tm逐渐降低。
因此,在没有提取的情况下,辅助加热装置不激活,并且根据先前描述的阶段P40-P43,在Tm和Tset之间或者Tm和Tset-X之间的比较之后,主加热装置可能被激活。
因此,在没有提取的情况下,在阶段P43之后:
-如果主加热装置2已在操作,则其应保持开启状态并提供阶段P42,同时
-如果主加热装置2关闭或处于备用状态,则其应当保持关闭或处于备用状态并且提供阶段P41。
参考图8,热水器的一种可能的管理方法可以至少配备有增强功能并且设置有沿入口管道11定位的预加热器4(情况A)和后加热器5,并设置有开/关式分流器设备8。
正在进行提取的情况(“放水事件”)
在提取期间(F≠0),所述方法提供检查出口水θo是否满足舒适温度Tc;目的是检查所供应的水是否满足由制造商和/或安装者和/或用户设定的参数。
这种检查在阶段S2中进行,通过阶段S2检查热水器1的出口温度θo是否高于或等于舒适温度Tc(θo≥Tc),其中:
-如果是,则提供该方法的下一阶段S21;
-如果不是,则通过激活后加热器5(IST2=开)来提供阶段S20,该后加热器5提供将水基本上加热到Tc(后加热),然后继续所述后续阶段S21。
阶段S21提供用于检查增强功能是否被选择。
事实上,该方法在输出温度θo的控制之后检查增强功能是否被设定和选择。
如果选择了增强功能,则通过激活预加热器4(IST1=开)来提供阶段S23,而如果禁用增强功能,则预加热器4保持关闭(IST1=关),直接提供阶段S22和阶段S4。
如已经提到的,增强功能允许补充水经由至少所述预加热器4被加热,加速储存部的加热并因此减少使储存部基本达到Tset或Tc所需的时间。
在选择增强功能并且激活预加热器4的情况下,提供了实施阶段S24,利用阶段S24检查温度θb是否大于入口温度θ1。
如果θb>θ1,则分流器阀8保持在“位置0”(M=0),维持旁路管道13关闭并保持入口管道11打开,阶段S26。
在这种情况下,预加热水的补充经由入口管道11的出口部段110在水箱10的下部部分进行,然后水箱10的下部部分被加热(图6)。
如果不存在θb>θ1,则通过较佳地完全打开旁路管道13并且较佳地完全关闭入口管道11,将分流器阀8切换到“位置1”(M=1),阶段S25。
在这种情况下,预加热水的补充经由旁路13的出口131进行,出口距离出口管道12的入口部段120的距离为h。
如所预期的,这允许将预加热的水引入到这样的区域中,在该区域中,由于分层现象,储存部的水具有比靠近水箱10的下部区域的储存部的水更高的温度,加速储存部在温度Tset下恢复或达到温度Tc,特别是体积v的温度。
此外,如果由预加热器4和/或由主加热装置2供应的热量不足以满足用户以温度Tc供应水的要求,则后加热器5可以通过提供必要的热量来进行干预。
下一阶段S4提供通过将温度Tm与Tset进行比较来监控温度Tm的值;目的是不允许储存部的水冷却太多。
Tm和Tset之间的比较(阶段S3)之后:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段S40;
-如果Tm大于Tset,则主加热装置2保持关闭或处于备用状态(HP=关),阶段S41。
在提供并实施阶段P40的情况下,即,较佳地,从温度Tset中减去滞后参数X,以避免主加热装置2频繁且随后的重新点火。
所述阶段S40提供用于对Tm与Tset-X进行比较,并在所述比较之后:
-如果Tm低于Tset-X,则主加热装置2被激活(HP=开),以便将储存部的温度带回到期望的设定温度Tset,阶段S42,
-如果Tm大于Tset-X,则提供阶段S43。
阶段S43的目的是检查主加热装置2在提取期间是否开启。
事实上,因此,在提取期间,储存部应被加热的温度是Tset,而不是Tset-X:
-如果主加热装置2已在操作,则其应保持开启状态并提供阶段S42,同时
-如果主加热装置2关闭或处于备用状态,则其应当保持关闭或处于备用状态并且提供阶段S41。
无提取的情况(“不放水”)
在无提取的情况下(F=0)或在提取结束时,所述方法提供关闭辅助加热装置或维持辅助加热装置关闭(IST1=关;IST2=关),阶段P3。
在这种情况下(F=0;IST1=关;IST2=关),管理方法提供实施阶段S4,以监测温度Tm的值并将其与Tset进行比较;目的是不允许储存水由于可能的热损失等而过度冷却。
因此,在没有提取的情况下,在Tm和Tset之间的比较之后,辅助加热装置不被激活,并且主加热装置可能被激活。
Tm和Tset之间的比较(阶段S4)之后:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段S40,
-如果Tm大于Tset,则主加热装置2以及预加热器4保持关闭或处于备用状态(HP=关),阶段S41。
在提供并实施阶段S40的情况下,即,较佳地,从温度Tset中减去滞后参数X,以避免主加热装置2频繁且随后的重新点火。
所述阶段S40提供用于对Tm与Tset-X进行比较,并在所述比较之后:
-如果Tm低于Tset-X,则主加热装置2被激活(HP=开),阶段S42,
-如果Tm大于Tset-X,则提供阶段S43。
阶段P33的目的是检查主加热装置2是否开启。
事实上,因此,在没有提取的情况下,储存部应被加热到的温度是Tset,而不是Tset-X:
-如果主加热装置2已在操作,则其应保持开启状态并提供阶段S42,同时
-如果主加热装置2关闭或处于备用状态,则其应当保持关闭或处于备用状态并且提供阶段S41。
参考图11,热水器的一种可能的管理方法可以至少配备有增强功能并且设置有沿入口管道11定位的预加热器4(情况A)和后加热器5,以及可调节的分流器设备8。
为这种变型例提供的方法的各阶段基本上与参考应用于热水器的可能的管理方法所描述的相同,该热水器可以至少配备有增强功能并且设置有预加热器4和后加热器5两者,以及开/关式分流器设备8(图8)。
如图11所示,唯一不同的阶段是阶段S25',其与提取情况下的操作逻辑相关。
事实上,在选择增强功能并且激活预加热器4的情况下,提供了实施阶段S24,利用该实施阶段检查温度θb是否高于入口温度θ1。
如果θb不>θ1,则阶段S25'提供分流器阀8至少部分地打开所述旁路管道13,即,其被切换到包括在0<M≤1之间的位置,即,分流器阀8可以处于位置M>0和完全打开位置M=1之间的位置,换言之,分流器阀8可以不完全关闭以便将水输送到旁路13。
参考图14,热水器的一种可能的管理方法可以至少配备有增强功能并且设置有沿旁路管道13定位的预加热器4(情况A)和后加热器5两者,以及可调节的分流器设备8。
为这种变型提供的方法的阶段基本上与参考应用于热水器的可能的管理方法所描述的相同,该热水器可以至少配备有增强功能并且设置有沿入口管道11放置的预加热器4和后加热器5两者,以及开/关式分流器设备8(图8)。
如图14中可见的,与所描述的阶段不同的是阶段S23'、S25'和S26',其与提取情况下的操作逻辑相关。
如果选择了增强功能,则通过激活预加热器4(IST1=开)并完全打开分流器阀8(M=1)来提供阶段S23',而如果禁用增强功能,则预加热器4保持关闭(IST1=关),直接提供阶段S22和随后的阶段S4。
随后,在选择增强功能并且激活预加热器4的情况下,提供了实施阶段S24,利用该实施阶段检查温度θb是否高于入口温度θ1。
如果θb不>θ1,则阶段S25'提供分流器阀8至少部分地打开所述旁路管道13,即,其被切换到包括在0<M≤1之间的位置,即,分流器阀8可以处于位置M>0和完全打开位置M=1之间的位置,换言之,分流器阀8可以不完全关闭以便将水输送到旁路13。
如果θb>θ1,则分流器阀8保持在“位置0”(M=0),关闭旁路管道13或维持旁路管道13关闭,并保持入口管道11打开,并且预加热器4关闭或处于备用状态(IST1=关),阶段S26'。
在这种情况下,补充水不被加热并且在水网温度下经由入口管道11的出口部段110引入到水箱10中。
通常,根据本发明的热水器由于采用了辅助加热装置,可以安装和使用较小的主加热装置;在热泵的情况下更是如此。
事实上,较低功率的热泵具有较小的热交换表面(蒸发器/冷凝器),并且相同热泵的整体大小也会减小。
另一方面,众所周知,电加热器本质上需要减小且紧凑的总体尺寸,并且如果它们用作辅助加热装置,则热水器1的总体尺寸小于仅使用一个热泵作为加热源的相同功率的热水器的总体尺寸。
此外,瞬时加热装置的采用允许减少储存部的体积,因为这种装置能够有效地补偿用户的深度和频繁的提取。
应当注意,采用较小的储存部允许安装较小的热泵,进一步有助于减小根据本发明的热水器的总体尺寸。
本领域技术人员可以对上述本发明进行若干变型,而不脱离本发明构思的新颖性范围,并且清楚的是,在本发明的实际实施例中,上述各种部件可以被替换具有技术上等效的元件。
Claims (22)
1.储水式热水器(1),包括至少一加热装置;至少一储水箱(10),水储存在所述储水箱中并被加热;至少一控制和管理单元,所述控制和管理单元能够控制所述至少一加热装置;至少一入口管道(11),水能够通过所述入口管道引入到所述水箱(10)中;至少一出口管道(12),水能够通过所述出口管道从所述水箱(10)发送/提取,
其特征在于,
它包括至少两个加热装置,其中至少一主加热装置(2)和适于充当预加热器(4)的至少一第二辅助加热装置(4),
并且其中,
所述热水器(1)包括至少一旁路管道(13),所述旁路管道能够完全或部分地使进入所述水箱(10)的水流偏转,以便在所述水箱(10)的高度高于所述入口管道(11)的所述出口部(110)的高度处设置的区域内引导和输送水流,所述旁路管道(13)在与其连接的入口管道(11)和所述水箱(10)的所述区域之间延伸,其中所述旁路管道(13)排出/引入补充水,所述旁路导管(13)成形为包括:
-至少一入口(130),所述入口连接到所述入口管道(11);
-至少一出口(131),所述出口布置在所述水箱(10)内部;
所述旁路管道(13)提供至少一出口部分(134),所述出口部分形成并容纳在所述水箱(10)内部,并且在其上获得/放置所述至少一出口(131)。
2.根据前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述出口部分(134)竖直地布置在所述水箱(10)内部,并且基于其纵向延展部从所述水箱(10)的底部附近的区域延伸至同一所述水箱(10)的中间或上部区域。
3.根据前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述旁路管道(13)成形为能够提供:
-至少第一部分(133),所述第一部分布置在所述水箱(10)的外部,在所述第一部分上获得/放置所述入口(130),以及
-至少第二部分,所述第二部分布置在所述水箱(10)内部,适于限定所述出口部分(134)。
4.根据任一前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述旁路管道(13)的所述至少一出口(131)布置在所述入口管道(11)的所述出口部段(110)和所述出口管道(12)的所述入口部段(120)之间。
5.根据任一前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述热水器(1)还设置有至少一分流器装置(8),所述分流器装置适于将所述旁路管道(13)连接到所述入口管道(11)。
6.根据任一前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述至少一分流器装置(8)是电气或机械可控类型的。
7.根据前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述至少一分流器装置(8)是开/关型的,即,能够仅打开或仅关闭。
8.根据前述权利要求6所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述至少一分流器装置(8)是可调节类型的,即,能在打开位置和关闭位置之间调节。
9.根据任一前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述至少一预加热器(4)沿着所述入口管道(11)安装,并且所述旁路管道(13)的所述入口(130)沿所述入口管道(11)放置在所述预加热器(4)的下游。
10.根据前述权利要求1至8中任一项所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述至少一预加热器(4)沿着所述旁路管道(13)安装,并且所述旁路管道(13)的所述入口(130)沿所述入口管道(40)放置在所述预加热器(4)的上游。
11.根据任一前述权利要求所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述热水器(1)还包括至少第三辅助加热装置(5),所述第三辅助加热装置沿着所述出口管道(12)安装,以便用作后加热器(5)。
12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的储水式热水器(1),其特征在于:
-所述第一主加热装置(2)包括热泵或使用太阳能或地热能等的设备;
-所述第二辅助加热装置(4)和第三辅助加热装置(5)包括瞬时类型的加热器。
13.根据前述权利要求11或12所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述第二辅助加热装置(4)和第三辅助加热装置(5)以及所述至少一分流器装置(8)安装在所述水箱(10)的外部。
14.根据任一前述权利要求项所述的储水式热水器(1),其特征在于,所述热水器(1)还设置有:
-至少一第一温度传感器(61),所述第一温度传感器布置在所述水箱(10)的顶部区域附近并且能够检测所述储存水的温度θu;和/或
-至少一第二温度传感器(62),所述第二温度传感器布置在所述水箱(10)的底部区域附近并且能够检测所述储存部的水的温度θd;和/或
-至少一第三温度传感器(63),所述第三温度传感器能够检测温度θ1;和/或
-至少一第四温度传感器(64),所述第四温度传感器布置在所述水箱(10)的所述出口管道(12)附近/沿着所述出口管道(11),并且能够检测输出温度θo;和/或
-至少一第五温度传感器(65),所述第五温度传感器布置在所述旁路管道(13)的出口(131)附近并且能够检测温度θb;和/或
-至少一第六温度传感器(66),所述第六温度传感器布置成在所述水箱(10)的所述出口管道(12)附近/沿着所述出口管道(12),当设置所述后加热器(5)时,在所述后加热器(5)的所述出口部段(51)的下游,并且能够至少检测温度θ2;和/或
-至少一流量传感器(60),所述流量传感器能够检测进入或离开所述水箱(10)的水流。
15.根据前述权利要求1至14所述的储水式热水器(1)的管理方法,所述管理方法旨在控制/协调所述热水器(1)的不同部件,比如所述热水器(1)的至少不同的加热装置,所述至少一主装置(2)和所述辅助装置(4、5)中的一个或多个两者,和/或至少所述分流器装置(8),
其特征在于,
所述管理方法通过所述辅助装置(4、5)中的一个或多个对引入所述储存部和/或从所述储存部提取的水实施一种或多种补充加热功能,其中激活所述附加功能中的至少一种或多种至少取决于:
-是否存在提取;和
-至少供水温度θo的控制。
16.根据前述权利要求所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述补充功能至少包括增强功能,相对于所述主加热装置(2)提供的加热,所述增强功能允许至少通过所述第二辅助加热装置(4)对进入所述热水器(1)的水进行额外的加热。
17.根据前述权利要求所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述热水器(1)能够至少配备有所述增强功能,并且仅设有沿所述入口管道(11)放置的所述预加热器(4),以及开/关型分流器装置(8),其中,在提取的验证阶段(P1)之后,在提取的情况下,所述方法提供:
-验证是否选择了增强功能(P2):
-如果选择了所述增强功能,则提供所述预加热器(4)的激活(P21),
-如果所述增强功能被禁用,则所述预加热器(4)保持关闭(P20)并且直接提供下一阶段(P4);
-选择增强功能且所述预加热器(4)激活时,检查温度θb是否大于入口温度θ1(P22):
-如果θb>θ1(P24),则所述分流器装置(8)保持在“位置0”,维持所述旁路管道(13)关闭并保持所述入口管道(11)打开,
-如果θb不>θ1(P23),则所述分流器装置(8)切换至“位置1”(M=1),打开所述旁路管道(13)并关闭所述入口管道(11),
-通过将温度Tm的值与温度Tset的值进行比较(P4)来监测所述温度Tm的值,其中:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段(P40);
-如果Tm大于Tset,则所述主加热装置(2)保持关闭或处于备用状态(P41);
-从所述设定点温度Tset减去滞后参数X,并将它与所述Tm比较(P40),其中:
-如果Tm低于Tset-X,则激活所述主加热装置(2)(P42),
-如果Tm大于Tset-X,则提供检查所述主加热装置(2)在所述提取期间是否开启(P43):
-如果所述主加热装置(2)已在操作,则它保持打开,而
-如果所述主加热装置(2)关闭或处于备用状态,则它保持关闭或备用状态。
18.根据前述权利要求16或17所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述热水器(1)能够至少配备有所述增强功能,并且仅设有沿所述入口管道(11)放置的所述预加热器(4),以及开/关型分流器装置(8),其中,在提取的验证阶段(P1)之后,在没有提取的情况下,所述方法提供:
-切换并维持所述预加热器(4)关闭(P3);
-通过将温度Tm的值与温度Tset的值进行比较(P4)来监测所述温度Tm的值,其中:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段(P40),
-如果Tm大于Tset,则所述主加热装置(2)保持关闭或处于备用状态(P41);
-从所述设定点温度Tset减去滞后参数X,并将它与所述Tm比较(P40),其中:
-如果Tm低于Tset-X,则激活所述主加热装置(2)(P42),
-如果Tm大于Tset-X,则提供检查所述主加热装置(2)在没有提取的情况下是否开启(P43):
-如果所述主加热装置(2)已在操作,则它保持打开,而
-如果所述主加热装置(2)关闭或处于备用状态,则它保持关闭或备用状态。
19.根据前述权利要求16所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述热水器(1)能够至少配备有所述增强功能,并且设有沿所述入口管道(11)放置的所述预加热器(4)和所述后加热器(5)两者,并且设有开/关型分流器装置(8),其中,在提取的验证阶段(P1)之后,在提取的情况下,所述方法提供:
-检查出口温度θo是否满足舒适温度Tc(S2),即,所述出口温度θo是否大于所述舒适温度Tc(θo≥Tc),如果是,则提供所述方法的下一阶段(S21);如果不是(S20),则激活所述后加热器(5),然后进行所述下一阶段(S21);
-检查是否设定/选择了所述增强功能(S21):
-如果选择所述增强功能(S23),则激活所述预加热器(4),
-如果所述增强功能被禁用(S22),则所述预加热器(4)保持关闭;
-检查温度θb是否大于入口温度θ1(S24):
-如果θb>θ1(S26),则所述分流器装置(8)维持所述旁路管道(13)关闭并保持所述入口管道(11)打开,
-如果θb不>θ1(S25),则所述分流器装置(8)打开所述旁路管道(13)并关闭所述入口管道(11);
-通过将温度Tm的值与温度Tset的值进行比较(S4)来监测所述温度Tm的值,其中:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段(S40);
-如果Tm大于Tset,则所述主加热装置(2)保持关闭或处于备用状态(S41);
-从所述设定点温度Tset减去滞后参数X,并将它与所述Tm比较(S40),其中:
-如果Tm低于Tset-X,则激活所述主加热装置(2)(S42),
-如果Tm大于Tset-X,则提供检查所述主加热装置(2)在所述提取期间是否开启(S43):
-如果所述主加热装置(2)已在操作,则它保持打开,而
-如果所述主加热装置(2)关闭或处于备用状态,则它保持关闭或备用状态。
20.根据前述权利要求16或19所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述热水器(1)能够至少配备有所述增强功能,并且设有沿所述入口管道(11)放置的所述预加热器(4)和所述后加热器(5)两者,并且设有开/关型分流器设备(8),其中,在提取的验证阶段(P1)之后,在没有提取的情况下,所述方法提供:
-关闭并维持所述预加热器(4)和所述后加热器(5)关闭(S3);
-通过将温度Tm的值与温度Tset的值进行比较(S4)来监测所述温度Tm的值,其中:
-如果Tm低于Tset,则提供下一阶段(S40),
-如果Tm大于Tset,则所述主加热装置(2)维持关闭或处于备用状态(S41);
-从所述设定点温度Tset减去滞后参数X,并将它与所述Tm比较(S40),其中:
-如果Tm低于Tset-X,则激活所述主加热装置(2)(S42),
-如果Tm大于Tset-X,则提供检查所述主加热装置(2)在没有提取的情况下是否开启(S43):
-如果所述主加热装置(2)已在操作,则它保持打开,而
-如果所述主加热装置(2)关闭或处于备用状态,则它保持关闭或备用状态。
21.根据前述权利要求16或19所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述热水器(1)能够至少配备有所述增强功能并且设有沿着所述入口管道(11)放置的所述预加热器(4)和所述后加热器(5)两者,并且设有可调节类型的分流器设备(8),所述方法提供与根据前述权利要求19的管理方法相同的阶段并且不同在于,在提取的情况下:
当检查温度θb和θ1时(S24),如果θb不>θ1(S25'),则所述分流器装置(8)至少部分地打开所述旁路管道(13)。
22.根据前述权利要求16或19所述的储水式热水器(1)的管理方法,其特征在于,所述热水器(1)能够至少配备有所述增强功能并且设有沿着所述旁路管道(13)放置的所述预加热器(4)和所述后加热器(5)两者,并且设有可调节类型的分流器装置(8),所述方法提供与根据前述权利要求19的管理方法相同的阶段并且不同在于,在提取的情况下:
-通过控制是否设定/选择了所述增强功能(S21):
-如果选择了所述增强功能,则提供所述预加热器(4)的激活和所述分流器设备(8)的完全打开;
-通过控制温度θb是否大于入口温度θ1(S24):
-如果θb不>θ1(S25'),则所述分流器设备(8)至少部分地打开所述旁路管道(13);
-如果θb>θ1,则所述分流器设备(8)关闭或保持所述旁路管道(13)关闭,并且所述预加热器(4)关闭或置于备用状态(S26')。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT202200025026 | 2022-12-06 | ||
IT102022000025026 | 2022-12-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118149465A true CN118149465A (zh) | 2024-06-07 |
Family
ID=85462213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311657008.0A Pending CN118149465A (zh) | 2022-12-06 | 2023-12-05 | 配备有至少一个辅助加热器和旁路管道的储水式热水器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240183542A1 (zh) |
EP (1) | EP4382818A1 (zh) |
CN (1) | CN118149465A (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0508080D0 (en) * | 2005-04-21 | 2005-06-01 | Clean Heat Provision Ltd | Hot water installations |
FR2928442B1 (fr) * | 2008-03-06 | 2010-12-17 | Mer Joseph Le | Installation de production d'eau chaude sanitaire |
ES2312293B1 (es) * | 2008-07-15 | 2010-01-11 | Constante Solar, S.L. | Instalacion, metodo y dispositivo intercambiador de calor para calentadores electricos de agua sanitaria. |
DE102010034008A1 (de) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Sebastian Ossadnik | Verfahren zur effizienten Nutzung von solar erhitztem Brauchwasser |
IT1402705B1 (it) * | 2010-11-10 | 2013-09-18 | Ariston Thermo Spa | Metodo per la minimizzazione dei consumi energetici giornalieri di uno scaldaacqua ad accumulo tramite processi logici semplificati. |
WO2022168024A1 (en) * | 2021-02-07 | 2022-08-11 | Octopus Energy Group Limited | Energy storage arrangements and installations including such energy storage arrangements |
-
2023
- 2023-11-28 EP EP23212531.0A patent/EP4382818A1/en active Pending
- 2023-11-28 US US18/521,022 patent/US20240183542A1/en active Pending
- 2023-12-05 CN CN202311657008.0A patent/CN118149465A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4382818A1 (en) | 2024-06-12 |
US20240183542A1 (en) | 2024-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5084768B2 (ja) | 給湯システム | |
CN103604208B (zh) | 水加热***及其操作方法 | |
JP6032931B2 (ja) | 給湯システム | |
KR20140023593A (ko) | 개별난방 시스템 및 그 제어방법 | |
WO2018066036A1 (ja) | 貯湯式給湯機 | |
JP4912792B2 (ja) | 貯湯ユニット | |
JP5067869B2 (ja) | 給湯装置 | |
CN205373025U (zh) | 热水*** | |
JP2018173228A (ja) | 熱源装置 | |
CN118149465A (zh) | 配备有至少一个辅助加热器和旁路管道的储水式热水器 | |
JP4880312B2 (ja) | 貯湯式の給湯熱源装置 | |
JP6682002B2 (ja) | 貯湯式給湯機、給湯方法及びプログラム | |
JP5505129B2 (ja) | 給湯システム | |
JP6197452B2 (ja) | 給湯システム | |
JP5166709B2 (ja) | 給湯装置 | |
JP4875923B2 (ja) | 貯湯式給湯システム | |
JP2015048995A (ja) | 給湯システム | |
JP6228881B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP2015025624A (ja) | 給湯システム | |
JP4226576B2 (ja) | コージェネレーションシステム | |
JP2012013335A (ja) | 給湯システム | |
JP4118707B2 (ja) | 給湯装置 | |
EP4253847A1 (en) | System and method for providing domestic hot water | |
JP2016156559A (ja) | コジェネ装置 | |
CN118149466A (zh) | 配备有至少一个辅助加热器和循环器的储水箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |