CN102498350A - 水加热系统 - Google Patents

Abstract

一种方法，包括：从热水箱(24)的用户接收一个指令，该指令指示了供应水的目标温度和持续时间。根据接收到该指令，混合该热水箱中处于多个不同温度的水，以在水箱内形成混合水。该方法包括测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足该指令的确定。该方法还包括根据所述确定启动一个加热器(120)以加热所述混合水。

Description

水加热系统

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2009年9月16日的美国临时专利申请61/242,812的权益，该文献以引用方式纳入本文。

技术领域

本发明总体涉及水的加热，更具体地，涉及对水箱内的水的加热。

背景技术

热水箱通常用于家庭(household)中，作为家庭供水的一部分，以便供应热水用于淋浴、洗涤以及其他家务用途。热水箱也可用于商业和工业应用中，以具有与在家庭中使用的热水箱相似的结构，或可选的修改的结构。热水箱通常接收来自冷水源的水，并且加热所接收的冷水。

日本专利申请58-130932，由Kubota等人拥有，其公开内容以引用方式纳入本文，要求保护：涉及一种热水存储型的热水器，诸如电存储型的热水器。

日本专利申请2006-046713，由Satou等人拥有，其公开内容以引用方式纳入本文，要求保护：当用水时，显示来自热水存储箱的混合热水的量。

上述说明作为对本领域的相关技术的总体回顾而提出，不应理解为承认了其所包含的信息构成了影响本专利申请的现有技术。

发明内容

本发明的一个实施方案提供了一种方法，包括：

从热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了供应水的目标温度和持续时间；

根据该指令，混合该热水箱中处于多个不同温度的水，以在该热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足该指令的确定；以及

根据所述确定启动一个加热器来加热所述混合水。

通常，做出所述确定包括：评估从所述热水箱到供应所述用户的水出口的温差的热损耗因子，并且将该热损耗因子包括进所述确定中。

或者，做出所述确定包括：测量供应给所述用户的冷水的温度，并且将该温度包括进所述确定中。

再或者，做出所述确定包括：关于所述混合水是否待要被加热做出评估，且根据所述评估向所述用户提出是否待要加热该混合水的询问。可以根据对所述询问的肯定回答来启动所述加热器。

通常，启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是小于或等于所述热水箱的容量，且确定来自所述热水箱的水的有效温度是低于所述目标温度。

或者，启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是等于所述热水箱的容量，且确定所述体积的水是处于所述水箱的最大运行温度。

再或者，启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是大于或等于所述热水箱的容量，且确定所述体积是小于待要以目标温度递送给所述用户的水的最大体积。

再或者，做出所述确定包括：确定水箱中的水的最大热容量不足以满足所述指令，且作为响应，确定加热进入水箱的水所需的时间长度。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种设备，包括：

一个热水箱；

第一竖向阵列的加热器，布置在所述热水箱之内；

第二竖向阵列的温度传感器，布置在所述热水箱之内；以及

一个控制单元，其被配置为：

从所述热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了对供应水的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述要求，启动所述加热器中的至少一个。

通常，所述第一竖向阵列的加热器被根据第一竖向分布定位，而所述第二竖向阵列的传感器被根据第二竖向分布定位。

所述第二竖向分布可以与所述第一竖向分布相同。在一个实施方案中，所述第一竖向阵列包括三个加热器，而所述第二竖向阵列包括三个传感器，且其中所述三个加热器将所述热水箱分成三个相等的体积。

或者，第二竖向分布可以不同于所述第一竖向分布。

通常，所述控制单元被配置为根据关于从所述热水箱到供应所述用户的水出口的温差的热损耗因子的评估，而启动所述加热器中的至少一个。

在一个实施方案中，所述控制单元被配置为根据关于供应给所述用户的冷水的温度的测量，而启动所述加热器中的至少一个。

在所公开的一个实施方案中，所述控制单元被配置为根据接收到对关于询问所述用户所述热水箱内的水是否待要加热的肯定回答，而启动所述加热器中的至少一个。

通常，所述指令指示了供应水的温度和体积。

在一个替代实施方案中，所述控制单元被配置为根据依序地分析由所述第一竖向阵列限定的所述水箱的各个部分的热容量，而启动所述加热器中的至少一个。

在另一个替代实施方案中，所述第一竖向阵列限定了水箱的各个部分，且其中所述控制单元被配置为根据保持无给定部分被加热到比在所述给定部分上方的另一部分的第二温度更高的第一温度，而启动所述加热器中的至少一个。

通常，所述指令包括确定水箱中的水的最大热容量不足以满足所述指令，且作为响应，确定加热进入水箱的水所需的时间长度。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种设备，包括：

一个热水箱；

一个加热器，在所述热水箱之内；

一个泵，联接到所述热水箱；以及

一个控制单元，其被配置为从所述热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了供应水的目标温度和持续时间；

根据该指令，启动所述泵，以混合该热水箱中处于多个不同温度的水，从而在所述热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足该指令的确定；以及

根据所述确定启动所述加热器来加热所述混合水。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种方法，包括：

在一个热水箱之内布置第一竖向阵列的加热器；

在所述热水箱之内布置第二竖向阵列的温度传感器；以及

将一个控制单元配置为：

从所述热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了对供应水的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述要求，启动所述加热器中的至少一个。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种方法，包括：

从热水箱的第一用户接收第一指令，所述第一指令指示了对第一供应水的第一要求；

根据所述第一指令，混合所述热水箱中处于多个不同温度的水，以在所述热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足所述第一指令的确定；以及

根据所述确定启动一个加热器来加热所述混合水；

当满足所述第一要求时，从所述热水箱的第二用户接收第二指令，所述第二指令指示了对第二供应水的第二要求；并且

做出所述混合水是否满足所述第二要求的确定。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种设备，包括：

一个热水箱；

第一竖向阵列的加热器，布置在所述热水箱之内；

第二竖向阵列的温度传感器，布置在所述热水箱之内；以及

一个控制单元，其被配置为：

从所述热水箱的两个或更多个用户接收各自的指令，所述指令指示了对供应水的各自的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述各自的要求，启动所述加热器中的至少一个。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种设备，包括：

一个热水箱；

一个加热器，在所述热水箱之内；

一个泵，联接到所述热水箱；以及

一个控制单元，其被配置为：

从所述热水箱的第一用户接收第一指令，所述第一指令指示了对第一供应水的第一要求；

根据所述第一指令，启动所述泵从而混合所述热水箱中处于多个不同温度的水，以在所述热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足所述第一指令的确定；以及

根据所述确定启动所述加热器来加热所述混合水；

当满足所述第一要求时，从所述热水箱的第二用户接收第二指令，所述第二指令指示了对第二供应水的第二要求；并且

做出所述混合水是否满足所述第二要求的确定。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种方法，包括：

在一个热水箱之内布置第一竖向阵列的加热器；

在所述热水箱之内布置第二竖向阵列的温度传感器；以及

将一个控制单元配置为：

从所述热水箱的两个或更多个用户接收各自的指令，所述指令指示了对供应水的各自的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述各自的要求，启动所述加热器中的至少一个。

从下面结合附图给出的对本发明的实施方案的详细说明中，将更充分理解本发明。在所述附图中：

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的水加热系统的运行的示意图；

图2A、2B和3分别是示出了根据本发明的一个实施方案的图1的系统的组件的第一、第二和第三方框图；

图4是描述了根据本发明的一个实施方案的图1的系统在运行中所实施的步骤的流程图；

图5A、5B和6分别是示出了根据本发明的一个实施方案的替代的水加热系统的组件的第一、第二和第三方框图；

图7是描述了根据本发明的一个实施方案的替代的水加热系统在运行中所实施的步骤的流程图；

图8A-8N示出了根据本发明的一个实施方案的一个处理单元在图7的流程图的步骤中作出其决定中由该处理单元所遵循的流程图。

具体实施方式

概览

本发明的实施方案寻求提供用于在供水系统中高效地加热热水的方法和设备。所述供水系统包括一个热水箱和一个冷水源。来自水箱的水和来自冷水源的水可被用户混合，以产生供用户使用的水。在该系统中，用户能够输入供水的目标(用户)温度，作为给出用户要求的指令。一旦收到所述指令，该系统通常就立即计算水箱中的水将要加热到的一个或多个温度，以满足所述要求，并且启动一个或多个加热器以将水加热到所计算的温度。通常，一个显示单元给用户提供指示，表明当前可用的水(混合的)有多少，或者水箱中的水是否需要被加热以满足用户要求。在一些实施方案中，指令包括所要求的供水时间段，且所要求的时间段可被纳入所述一个或多个温度的计算中。

在一个具有混合泵的实施方案中，一旦收到用户指令，则水箱中的水立即被泵混合。通常，若不混合，则热水箱中的水分层，使得热水层位于冷水层之上。所述混合导致不同温度的水层均匀化，以使得水箱中的所有水都处于一个温度。然后，通常在加热之后，或者通常在热水与来自冷水源的水混合之后，一个控制单元测量温度，并且确定(该水箱中的)混合水是否能够满足用户指令。

在一个替代实施方案中，没有混合泵。因此水箱中的水通常保持分层。该替代实施方案包括竖向布置的加热器阵列，以及同样竖向布置的温度传感器阵列。在一个示例实施方案中，布置有三个加热器和三个传感器以将该水箱近似地分成上下叠置的三个相等的部分。一旦收到用户指令，所述控制单元测量在水箱的分层部分中的水温度，并且确定是否需要将水箱中的加热器中的一个或多个启动，以满足用户要求。所述加热器以使得分层基本维持的方式启动。

具体描述

现在参见图1，其是根据本发明的一个实施方案的水加热系统20的运行的示意性描绘。在图1中，以举例方式示出系统20被用于为住宅中的淋浴器22加热水。然而，应理解，本发明的实施方案不限于这样的用途，而是可以用于适用部分加热或完全加热的水源的任何地方。

系统20包括热水存储箱24，其中存有待要用在淋浴器中的水。水箱24通过管线25连接到淋浴器中的一个混合旋塞26以及一个淋浴器喷头28，且该旋塞被淋浴器的用户(未示出)所操作，以控制到淋浴器喷头的水流。系统20还包括一个控制单元30，该控制单元30使得该用户能够操作该系统。控制单元30允许该用户经由数据输入装置32输入数据到该系统，通过举例方式，所述数据输入装置在本文中被假定包括一个键盘，尽管所述数据输入装置也可使用任何其他方便的机构——例如触摸板和/或开关——以输入数据。

控制单元30还包括数据输出装置34，数据输出装置34给系统20的用户提供输出信息。通过举例方式，数据输出装置34在本文中被假定包括一个LCD(液晶显示器)屏幕，从而该装置在本文中也被称为显示器34。然而，应理解，该装置可包括另一类型的可视显示器，和/或音频输出装置，且本领域普通技术人员能够将本说明书经必要的修改后用于除LCD以外的其他输出装置。

下面关于图2A、2B和3更详细地描述系统20的元件及其运行方法。

图2A、2B和3分别是示出了根据本发明的一个实施方案的系统20的组件的第一、第二和第三方框图。如图2A中所示，控制单元30包括一个处理单元102，该处理单元操作系统20且其通常包括一个联接到存储器105的处理器103，在存储器105中存储用于该处理器的操作指令。处理单元102可以由“现成”的组件、定制的组件、或现成的组件和定制组件的组合来实现。在一些实施方案中，处理单元102可包括现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)。存储器105通常包括易失性和/或非易失性存储器。在一个实施方案中，单元102包括由马萨诸塞州Quincy市的Unitronics有限公司生产的M91-2-UN2单元。

处理单元102通过电缆和/或通过无线与系统20的其他元件通信，所述电缆可包括线缆和/或光缆。在本文中，通过举例方式，该处理单元被假定为使用一个收发机110通过无线与系统20的其他元件中的至少一些通信。为简便起见，系统20的与收发机110通信的元件中的各个收发机，未在图中示出。

控制单元30中的电源104给处理单元102、数据输入装置32、数据输出装置34、收发机110、以及系统20的其他元件诸如阀118、129、131和泵127提供电力，如下文进一步所述。该电源可以是电池和/或所操作的线路。

图3示意性地示出了与控制单元30通信的系统20的元件。水箱24通常是现成的隔热水箱，其被构造为容纳并且供应热水。在一个实施方案中，水箱24具有介于75和300美加仑之间的体积。该水箱经由入口管道113从一个冷水源得到进给，在入口管道113中有冷水入口阀129。阀129受控制单元30控制，且遵循该控制单元的指令，可以处于打开状态或关闭状态。管道113接着连接到水箱24之内的管113B。管113B终止在水箱24的内部的底部附近，使得如果打开阀129，则冷水可在水箱24的低点处进入该水箱。

冷水温度传感器112通常连接到管道113，从而给单元30提供对冷水源的温度的测量。冷水传感器112可包括电热调节器，或者任何其他适当的具有如下特征的温度测量装置，根据该特征所述单元30可以得出冷水源的温度。

在一些实施方案中，传感器112包括多个基本类似的温度传感器，它们分别连接到冷水源的不同位置。这样的实施方案可以实现在例如这样的居所的情况，其中该居所内的温度可高于供应到该居所的外部水源的温度。通常，在多个温度传感器的情况下，传感器的最低温度读数被控制单元30用作在任何涉及冷水温度值Tc的计算中的冷水温度值Tc。下文将进一步描述冷水温度Tc以及涉及冷水温度的计算。

在一些实施方案中，可以安装不止一个水加热系统20，例如在包括一组公寓的建筑物中。在这样的安装中，应理解，既然所述多个系统是由一个公共的冷水源供应的，那么就可使用单个传感器112用于多个水加热系统。

在系统20中，位于水箱底部附近，在水箱24中安装了一个加热器120。所述加热器可在单元30的控制下通过加热器开关124切换成开或关。加热器120通常包括一个电阻器，该电阻器经由开关124连接到供电线路。或者，加热器120可通过非电学的方式来产生其热量。例如，加热器可通过燃气运行。虽然加热器120通常包括一个加热元件，但它也可包括两个或更多个分立的元件。紧挨着水箱24的底部还安装了一个水箱水温传感器114，以将水箱底部的水的温度的测量提供给单元30。水箱水温传感器114通常类似于上述传感器112。

来自水箱24的热水出口包括一个出口管道111，该出口管道连接到水箱的上内表面，使得来自所述水箱的热水从该水箱的上部出去。热水出口阀118——被单元30控制打开或关闭——连接在管道111中。在阀118之后，管道111连接到混合旋塞26的热水入口。

泵127，由单元30控制，经由联接管道128将入口管道113和出口管道111连接。如图3中所示，管道128被实现为分别连接到阀129以下的入口管道和阀118以下的出口管道。单元30对泵127的启动，开始了入口管道和出口管道之间的水传输。如果泵被单元30关停，则该泵被用作阻止在入口管道和出口管道之间的水传输。

管道113A将冷水源连接到混合旋塞26的冷水入口。在管道113A中，有开/关阀131，该阀的状态由单元30控制。

在一些实施方案中，流量传感器130被连接在混合旋塞26的出口中。传感器130向单元30提供信号，以允许该单元计算来自该旋塞的水的流率。

图2B更详细地示意性示出了处理单元102。如上所述，单元102包括处理器103和存储器105。存储器105包括多个模块，如下所列出。所述模块可以用软件、硬件、或软件和硬件的组合来实现。

一个可用时间模块513。模块513使得该处理器能够计算混合水对于系统用户可用的时间段(时间长度)Ma。

一个最大时间模块514。模块514使得该处理器能够计算混合水对于系统用户可用的最大时间段(时间长度)Mm。

所要求的(水箱)温度模块515。模块515使得该处理器能够计算水箱24内的水的所要求的温度Tr，该温度是为了满足用户的要求(所要求的时间)所需要的。

时间差模块516。模块516使得该处理器能够计算在比最大时间更大的所要求的时间和所述最大时间之间的差。

可选的流率模块517，用于计算旋塞流率。

实时时钟模块519，给该处理器提供时间信号。

除了以上所列出的模块之外，存储器105通常包括一个通用存储器区域520，该通用存储器区域520在系统20的运行期间可由处理器103使用。除了其他用途以外，区域520通常用于存储系统参数，诸如水箱24的体积、设定点温度等等，这些系统参数被处理器在执行其计算中使用。

图4是描述了根据本发明的一个实施方案的在系统20的操作中实施的步骤。除非另有说明，对流程图的下列描述假定这样一个实施方案——其中流量传感器130和流率模块517不存在，且来自旋塞26的流率是Fr。

在系统安装步骤600中，系统的操作参数被输入给单元30，单元30通常将参数存储在存储器区域520之内。技术人员通常使用数据输入设备32来执行步骤600，尽管也可以使用任何其他便利的方法来输入参数，诸如通过收发机110。在步骤600中存储的参数包括：

●水箱24的设定点温度，Ts。当水箱中测得的水温达到Ts时，加热器的活动被单元30自动停止，这将温度限制到最大水箱运行温度Ts，即设定点温度Ts，水箱中的水可被加热到该温度。设定点温度Ts的值可在制造水箱24时设定，或者在水箱的初次安装时设定。Ts的典型的值是近似140°F(60℃)。

●泵127的设定运行时间，Po。如下文进一步详述，泵127被用于混合水箱24中的水。然而，所述混合只需要执行有限的时间段Po，直到水箱中的水的温度基本均匀为止。本领域普通技术人员将能够确定Po的值而无需过度试验，例如通过当水箱中的水正被混合时观察传感器114所记录的温度值。

●混合旋塞26的输出流率Fr。该旋塞的输出流率可以通过本领域公知的方法来测量，诸如通过确定在一个被测的时间间隔内从该旋塞流出的水的体积。或者，可以从制造商的数据、或者从管道行业规范诸如由加利福尼亚州安大略市International Association of Plumbingand Mechanical Officials(国际管道暖通机械认证协会，IAPMO)出版的Uniform Plumbing Code(统一管道行业规范)，确定Fr的值。Fr的通常的值处于1-3美加仑/分钟的范围内。

●水箱24的容量Ct。该容量通常处于75-300美加仑的范围内。

●热损耗速率因子Lr。因子Lr是无量纲数，0≤Lr≤1，它是从水箱24到旋塞26的热水入口的温差的度量。公式(1)限定了Lr：

其中T_旋塞是在旋塞的热水入口处的水的温度，而T_水箱是从水箱24出来的水的温度。

●Lr的值取决于参数诸如水箱24和淋浴器22之间的管道的长度，以及管道的隔热质量。通常，Lr的值接近于1，而实际的值可以通过测量T_旋塞(旋塞的热水入口)的值和T_水箱的值来确定。

在用户步骤601中，用户使用输入设备32输入一个用户想要的目标温度Tu。由用户输入的Tu的值通常是通过显示器34确认的。

在冷水温度测量步骤602中，处理单元102对来自传感器112的信号采样，并且将信号转换成冷水温度值Tc。Tc是到旋塞26且到水箱24的冷水入口的温度。采样通常是根据步骤601中的用户的操作的开始而执行的，且还可以在系统20运行期间的其他时间连续地或间歇地执行。

在温度均衡步骤603中，该步骤通常根据步骤601中用户操作的开始而执行，处理单元102发送信号以关闭阀118和129。一旦所述阀都被关闭，则该处理单元使用实时时钟模块519发送一个信号，以启动该泵127在它的设定运行时间Po内运行。通过关闭阀118和129，泵127用作水混合泵，从水箱24的上出口吸取热水，并且经由管道113B将该热水注入水箱的下部，从而将水箱中起初处于不同温度的水混合。在时间Po的结束处，所述处理单元发送一个信号以关停所述泵，使得泵用作防止水穿过联接管道128；所述处理单元还发送信号以开启阀118和129。

在时间Po的结束处执行的温度测量步骤604中，处理单元102通过对来自传感器114的信号采样，确定水箱24中的混合水的测量的实际温度Tt。所述处理单元使用热损耗因子Lr按照公式(2)将温度Tt转换成在旋塞26的热水入口处的有效温度Te：

Te＝Tt·Lr    (2)

在第一比较605中，处理单元将Te(Tt·Lr)和Tu作比较。如果Te＜Tu，则处理单元继续到显示步骤608。如果Te≥Tu，则处理单元继续到计算步骤606。

在计算步骤606中，处理单元使用可用时间模块513，以计算可用时间间隔(时间长度)Ma，在该时间段内，混合水可从旋塞26以温度Tu出来。该模块执行的计算是基于能量守恒定律，并且使用公式(3)：

$\mathrm{Ma}=\frac{\mathrm{Ct}\·(\mathrm{Te}-\mathrm{Tc})}{\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})}---\left(3\right)$

例如，在流程图的先前步骤中，可确定下列值：Ct＝75加仑；Tu＝100°F；Tc＝50°F；Fr＝2.5加仑/分钟；Tt＝110°F；且Lr＝1(最后一个等式假定在系统中存在可忽略的热损耗)。将这些值应用到等式(2)和(3)，得出Ma的值为36分钟(也即，以100°F给用户供应水36分钟)。

在数据输出步骤607，所述处理单元将在步骤606中计算的值呈现在显示器34上。

在显示步骤608(其在比较605返回Te＜Tu之后)，按照来自处理单元的指令，显示器34示出目前无来自旋塞26的处于Tu的混合水可用。例如，该显示器可指示Ma＝0。

在第二比较609中(其在步骤607和608之后)，处理单元102使用显示器34来询问用户是否想要加热水箱24中的水。如果来自该询问的返回是否定的，也即，不要加热水箱中的水，则该流程图所示的过程结束。

如果来自该询问的返回是肯定的，则在最大时间步骤610中，处理单元102使用最大时间模块514计算最大时间间隔(时间长度)Mm，在该最大时间间隔Mm期间，用户可以接收来自旋塞26的处于温度Tu的混合水。所述计算是基于假定水箱24中的所有水被升高到水箱的最大设定温度Ts。处理单元和最大时间模块使用公式(4)来计算Mm：

$\mathrm{Mm}=\frac{\mathrm{Ct}\·(\mathrm{Ts}\·\mathrm{Lr}-\mathrm{Tc})}{\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})}---\left(4\right)$

例如，使用Ts＝140°F的值，以及对于上述公式(3)的数值例给出的参数值，Mm＝54分钟。

在用户步骤611，该用户将待要从旋塞26接收的处于温度Tu(用户所要求的温度)的混合水所要求的时间长度Mr输入到处理单元102。该用户操作输入设备32以将Mr的值提供给处理单元。通常，该输入被回显(echo)在显示器34上。

在第三比较612中，处理单元102比较Mr和Mm。如果Mr≤Mm，也即，用户所要求的时间小于或等于可提供的处于用户想要的温度Tu的水的最大时间，使得该系统能够满足用户指令，则该流程图继续到所要求的温度计算步骤613。如果Mr＞Mm，也即，用户所要求的时间多于可提供水的最大时间，使得该系统不能在一个加热周期内满足来自用户的指令，也即加热到设定点温度Ts，则该流程图继续到加热步骤617。

在所要求的温度的计算步骤613中，处理单元102使用所要求的温度模块515来确定水箱24中的水待要被加热到的所要求的温度Tr。模块515存储了处理单元适用的多个条件。

当待要从旋塞26递送的水的体积小于或等于水箱容量Ct，但来自水箱的水的有效温度Te小于用户想要的温度Tu时，则第一条件适用。如果该条件为真，则处理单元将Te设定到至少等于Tu。在此，通过举例方式，假定Te被设置为等于Tu。应理解，在此情况，不需要在旋塞26混合冷水，从而通常处理单元102设置阀131关闭。

适用公式(2)，第一条件对应于表达式(5)：

如果Mr＝Mm，则适用第二条件。在此情况，处理单元设置Tr＝Ts。

如果待要从旋塞26递送的水的体积大于或等于水箱的容量(以递送处于用户想要的温度Tu的水)，相应于则适用第三条件。在此情况，冷水与水箱热水在旋塞26处混合，从而处理单元设置阀131打开，且适用公式(6)：

Mr·Fr·Tu＝Ct·Tr·Lr+(Mr·Fr-Ct)·Tc          (6)

在公式(6)中，公式的左侧是混合水中的总热能的表达式。在右侧，第一项是来自水箱的热能的表达式，而第二项是来自冷水的热能的表达式。

重新排列公式(6)，以给出Tr的表达式，如公式(7)：

$\mathrm{Tr}=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}}---\left(7\right)$

下面的两个实施例示出了公式(5)和公式(7)的使用。所述实施例假定Tc＝50°F，Ct＝75gpm，且Lr＝1(在步骤606中使用的值)。

实施例1：Mr＝5分钟，Te＝80°F，Tu＝100°F。

实施例2：Mr＝33分钟。

对于实施例1，适用第一条件，从而Tr＝Tu＝100°F。

对于实施例2，适用第三条件。将在步骤606中给出的值代入公式(7)中的参数，得到：

在加热步骤614(在步骤613之后)，处理单元102发送一个信号给开关124以启动加热器120，且该处理单元还用传感器114监控水箱温度Tt。该加热器被启动且水箱中的温度被监控，直到达到所要求的温度Tr为止。Tr得自步骤613。通常，显示器34提供如下指示：水箱正在被加热、Tr的值、和/或对达到温度Tr所需的时间长度的估计。

在关停步骤615，一旦达到所要求的温度Tr，处理单元就发送一个信号给开关124，以关停该加热器。通常，即使在关停该加热器之后，处理单元102继续监控水箱温度，使得如果该水箱温度落到Tr之下，通常在使用来自水箱的水之前，该处理单元可以重新启动加热器。

在显示步骤616，一旦达到温度Tr，则显示器34指示该用户水箱中的水已经被足够地加热以满足用户的要求，也即，有足够的热水让旋塞26以温度Tu为用户供水达持续时间Mr。然后流程图结束。

在加热步骤617(如上所述，如果在比较612中Mr＞Mm，就实施该步骤)，处理单元102发送一个信号给开关124，以启动加热器120，且处理单元同样通过传感器114监控水箱温度Tt。该加热器被启动，且水箱内的温度被监控，直到达到设定点温度Ts为止。Ts得自通用存储器520。通常，显示器34提供如下指示：水箱正在被加热、Ts的值、和/或使用类似于如下所述的用于对所要求的加热时间Mh的求值过程来对达到温度Ts所需的时间长度的估计。

在关停步骤618，一旦达到设定点温度Ts，处理单元就发送一个信号给开关124，以关停该加热器。通常，即使在关停该加热器之后，处理单元102继续监控水箱温度，使得如果在使用来自水箱的水之前该水箱温度落到Ts之下，该处理单元可以重新启动加热器。

在显示步骤619，一旦达到温度Ts，则即使所要求的时间Mr不可用，显示器34仍指示该用户，目前，最大时间Mm是可用的，也即，存在足够的热水让旋塞26以温度Tu向用户供水长达最大时间Mm。

在时间差计算步骤620中，处理单元102使用时间差模块516以计算在所要求的时间Mr和最大时间Mm之间的差，将该差赋值给时间差Md。模块516从处理单元102得到所要求的时间Mr，且从模块514得到最大时间Mm。模块516使用公式(8)来计算时间差Md：

Md＝Mr-Mm        (8)

在加热时间计算步骤621，处理单元102使用加热时间模块518来计算启动加热器120的所要求的加热时间Mh。加热时间Mh是除了在步骤617和618中所示的一个加热周期之外，达到时间差Md所需的时间。如果用户的要求导致超过水箱的最大热容量Ct·Ts，使得进入水箱的冷水要求加热时，则适用加热时间Mh。计算的加热时间(Mh)被存储在存储器单元105之内。加热时间的计算是基于能量守恒定律，且使用了公式(9)：

$\mathrm{Mh}=\frac{\mathrm{Vd}\·\mathrm{\Δt}}{\mathrm{Pt}}---\left(9\right)$

其中Vd是待要被加热的水的体积，下面在公式(10)中计算，

Δt是温度的差，下面在公式(11)中计算出，且

Pt是加热器120的功率。

需要加热的水的所要求的体积Vd，是通过将满足时间差Md所要求的加热的量与为满足最大时间Mm所要求的加热的量进行比较而确定的。Vd可通过公式(10)计算：

$\mathrm{Vd}=\frac{\mathrm{Ct}\·\mathrm{Md}}{\mathrm{Mm}}---\left(10\right)$

其中公式的各项均在上文定义。

Δt是设定点温度Ts和冷水入口温度Tc之间的差，且通过公式11定义：

Δt＝Ts-Tc          (11)

将公式(8)、(10)和(11)应用到公式(9)，得出一个关于Mh的公式(12)：

$\mathrm{Mh}=\frac{\mathrm{Ct}(\mathrm{Mr}-\mathrm{Mm})\·(\mathrm{Ts}-\mathrm{Tc})}{\mathrm{Mm}\·\mathrm{Pt}}---\left(12\right)$

在步骤621中，处理单元102使用公式(12)为Mh求值。

例如，在流程图的先前步骤中，可以确定下列值：Ct＝75美加仑；Mr＝60分钟；Mm＝45分钟；Ts＝140°F；Tc＝50°F；Pt＝40,000BTU/h(每小时英制热单位)。(使用BTU/h，通过乘以8.3将以美加仑为单位的体积转换为磅)将这些值应用到公式(12)，得出28分钟的Mh值。因此，为了满足用户要求的60分钟的Mr，将进入水箱24的冷水(用于代替离开水箱的热水)被加热28分钟。

在启动步骤622，处理单元102监控在水箱底部的水的温度Tt，且当Tt小于设定点温度Ts时，处理单元启动加热器。根据从水箱24中出来的水的流量(以及相应的进入水箱24的冷水的流量)，该加热器被持续地或间歇地启动长达如R.T.C模块519所测量的总时间Mh。

在关停步骤622，一旦达到了加热时间Mh，则处理单元102停止加热器的启动。

然后处理单元继续到上面描述的显示步骤616，然后结束。

上面对流程图的描述假定流量传感器130不存在。本领域普通技术人员将能够将本说明书经必要的修改而应用于其中存在有传感器130和流率模块517的实施方案。该传感器实时地将来自旋塞26的流率的值提供给处理单元。结合实时时钟模块519和流率模块517，处理单元可以使用这些值以得到对于用户有用的信息，并且在显示器34上提供此信息。因此，除了给处理单元提供该用户最初打开旋塞26的时间点之外，该传感器还给处理单元102提供该流率不同于Fr的指示。这样的不同，通常是来自旋塞26的流率的降低，这通常导致(所要求的)时间Mr、可用时间Ma以及最大时间Mm的值不同。

例如，可应用实施例2的条件(上文参见步骤613而给出)，且用户可以流率Fr(2.5gpm)操作旋塞26达9分钟，然后调整该旋塞以使得流率仅为1.5gpm。在此情况下，显示器34可示出一个时间段(时间长度)，在该时间段内处于温度Tu的水是可用的。起初，这是33分钟。在9分钟(由模块519确定)以后，可用时间是在2.5gpm流率下为24分钟，但处理单元可基于减少的测量流率1.5gpm来计算新的可用时间等于40分钟，且将此时间显示在显示器34上。

用于传感器130的其他应用对于本领域普通技术人员是明了的，且所有这样的应用都被认为处于本发明的范围内。

图5A、5B和6分别是示意性地示出根据本发明的一个替代实施方案的水加热系统300的组件的第一、第二和第三方框图。除了下文所描述的不同点之外，系统300的运行基本与系统20(图1、2A、2B以及3)相似，且在系统20和300中由相同的附图标记所指示的元件在结构和运行方面都基本相似。

如图5B所示，存储器105不包括所要求的温度模块515。然而，除了上文中参考图2B所描述的其他模块之外，存储器105还包括另外的模块，如下文所列出。所述模块可以通过软件、硬件、或软件和硬件的组合实施。

●平均温度模块711。模块711使得处理器能够计算水箱中的水的全部或一部分的平均有效温度Ta。

●当前可用体积模块712。模块712使得该处理器能够计算就水箱24的体积Ct而言的热水的可用体积Ca。

●所要求的温度模块715。模块715不同于系统20的模块515，区别在于模块715被配置为计算水箱24的不同部分的所要求的温度Tr1、Tr2、Tr3，和/或水箱的所要求的平均温度Tr。下文进一步描述温度Tr1、Tr2、Tr3和Tr。

如图6所示，在系统300中没有泵128，且在冷水入口管道113和出口管道111之间没有联接管道128。在冷水入口管道中没有阀129，但是在系统300的一些实施方案中存在阀118(具有与系统20中的功能不同的功能，如下文所解释)。在水箱24中，除了加热器120和它的相关联的开关124，还有另外两个加热器321、322以及各自的相关联的开关325、326。加热器321、322以及开关325、326通常在结构和功能上都类似于上述加热器120和开关124。如图5A所示，所有的加热器开关都在处理单元102的控制之下。

除了传感器114——它被假定为提供温度测量T1——之外，水箱24具有两个另外的温度传感器315、316，分别和加热器321、322几乎一样高。水箱可以可选地具有位于水箱顶部附近的另一个温度传感器317。所有的传感器通常在功能和结构上都是相同的。传感器315、316和317被假定为提供各自的温度测量值T2、T3和T4。图5A示出了所有温度传感器将它们的与温度相关的信号提供给单元102。

如上所述，加热器120和传感器114位于水箱24的底部附近。在本文描述的一个示例实施方案中，加热器321和传感器315位于沿水箱向上的大致三分之一处，而加热器322与传感器316位于沿水箱向上的大致三分之二处。在本发明的实施方案中，加热器以加热器竖向阵列的方式布置在水箱中，且传感器以传感器竖向阵列的方式布置。在本文描述的示例实施方案中，加热器竖向阵列和传感器竖向阵列都具有基本相同的竖向分布，也即阵列的元件的竖向位置是基本相同的，从而有三个加热器和三个传感器，它们有效地将水箱分成三个近似相等的体积部分V1、V2和V3。

通常，因为在水箱中很少有扩散，且因为热水比冷水密度小，所述三个部分通常形成三个不同的水层，这些水层很少有混合或完全没有混合。因此，如此处说明书中所假定的，且因为传感器位于它们各自部分的底部，上水层通常具有近似等于或高于T3的温度，中水层通常具有近似等于或高于T2的温度，而下水层通常具有近似等于或高于T1的温度，其中T3＞T2＞T1。

如下文进一步详述，本发明的实施方案提供了一种用于计算和实现所述部分V1、V2和V3的各自所要求的温度Tr1、Tr2、以及Tr3的方法。

虽然下面的说明假定了上述的三个加热器和三个传感器的结构，但是应理解，本发明的实施方案包括其他的加热器阵列和传感器阵列，诸如2个、4个或更多个加热器，以及2个、4个或更多个传感器。虽然通常可以有相等数量的加热器和传感器，但这并不是本发明的实施方案的必要条件，数量可以不相同。例如，可以有三个加热器和四个传感器，且来自传感器的值可被内插以确定由加热器所限定的层的温度。

还应理解，加热器和/或传感器的布置不需要将水箱分成相等的部分，从而一些实施方案可以具有体积不同的部分和相应的水层。本文所选择的具有三个加热器和三个传感器的水箱被布置为将水箱均分，完全是为了使得解释清楚起见，且本领域普通技术人员在作必要的修改之后可将本说明书应用于如下系统：加热器数量不同于三个、传感器数量不同于三个、加热器和传感器在数量上彼此相等或不等，和/或由加热器的竖向阵列所限定的层中的至少一些在体积上不相等。

图7是描述了根据本发明的一个实施方案的在系统300的运行中实施的步骤的流程图。除非另有指示，该流程图的下述说明假定了这样一个实施方案：其中流量传感器130和流率模块517不存在，且来自旋塞26的流率是Fr，其中阀118不存在，且传感器317不存在。

系统安装步骤900基本与上述的安装步骤600相同，但是没有对泵127的运行时间Po的测量。

用户步骤901和冷水温度测量步骤902与如上所述的相应步骤601、602基本相同，提供了如上所述的用户所要求的温度Tu和冷水入口温度Tc。

在部分温度测量步骤903，处理单元102采样来自传感器114、315和316的信号，并且将该信号转换成相应部分V1、V2和V3的温度T1、T2和T3。所述采样通常是根据步骤901中的用户开始操作而执行的，且也可在系统20运行期间在其他时间持续地或间歇地执行。该处理单元根据公式(13)使用热损耗因子Lr将温度T1、T2和T3转换成在旋塞26的热水入口处的相应的有效温度T1e、T2e和T3e：

Tne＝Tn·Lr         (13)

其中n＝1、2或3。

在第一比较904中，处理单元将T1e、T2e、T3e的值和Tu比较。如果T1e、T2e、T3e均小于Tu，也即如果T1e＜Tu且T2e＜Tu且T3e＜Tu，则处理单元继续到显示步骤909。否则，处理单元继续到平均温度步骤905。

在平均温度步骤905中，处理单元使用平均温度模块711来计算水箱24的具有大于Tu的有效温度的部分的平均有效温度Ta。在这里，例如，所计算的平均数被假定包括算术平均数。但是，还可使用其他平均数，例如几何平均数或调和平均数。

例如，T3e和T2e均可大于Tu，但T1e可小于Tu。在此情况下，处理单元将Ta计算为如果只有T3e大于Tu，则Ta＝T3e。如果T3e、T2e、T1e均大于Tu，则处理单元将Ta计算为

在热水体积步骤906，所述处理单元使用当前可用体积模块712来计算可用的热水体积Ca，也即，在水箱24中的具有大于或等于Tu的有效温度的热水的体积。Ca可以是

或者Ct，这取决于是只有部分V3、或是部分V3和部分V2、或所有部分V3、V2和V1都具有大于或等于Tu的有效温度。

在可用混合水步骤907，处理单元102使用来自步骤905和906的结果，计算可从旋塞26提供的处于温度Tu的混合水的时间段(时间长度)Ma。公式(14)，具有类似于公式(6)的结构，适用：

Ma·Fr·Tu＝Ca·Ta+(Ma·Fr-Ca)·Tc    (14)

公式(14)重新排列成获得Ma的公式(15)：

$\mathrm{Ma}=\frac{\mathrm{Ca}(\mathrm{Ta}-\mathrm{Tc})}{\mathrm{Fr}(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})}---\left(15\right)$

例如，在流程图的初始步骤中，可确定下面的值：Ct＝75加仑；Tu＝100°F；Tc＝50°F；Fr＝2.5加仑/分钟；T1＝100°F；T2＝105°F；T3＝115°F；且Lr＝0.98。公式(13)给出T1e＝98°F；T2e＝103°F；以及T3e＝113°F。

步骤905将平均有效温度Ta计算为T3e和T2e的均值，从而Ta＝108°F。步骤906将可用的水体积Ca计算为

也即50加仑。使用这些数字，公式(15)变成：

$\mathrm{Ma}=\frac{50(108-50)}{2.5(100-50)}=23.2$ 分钟

在显示步骤908中，显示单元34示出了水箱24能够递送水的可用时间Ma，从而旋塞26处的温度是Tu。

回到比较904，如果T1e、T2e、T3e均小于Tu，则处理单元继续到显示步骤909。在显示步骤909，显示单元34示出了没有可用的水，也即Ma＝0。

在第二比较910，其在步骤908和909之后，处理单元102使用显示器34来询问用户是否想要加热水箱24中的水。如果从第二比较得到的返回是否定的，也即，不要加热水箱中的水，则该流程图示出的过程结束。

如果来自第二比较的返回是肯定的，则处理单元继续到最大时间步骤911。步骤911与步骤610基本相同，从而处理单元假定水箱24中所有的水都升到水箱的最大设定温度Ts，并且使用公式(4)来计算Mm。

用户步骤912与用户步骤611基本相同。该用户操作输入设备32来给处理单元102提供用于获得处于温度Tu的混合水所要求的时间长度Mr。

在第三比较913中，处理单元102将Mr和Mm作比较。(比较913与比较612基本相同)。如果Mr≤Mm，则该流程图继续到所要求的温度计算步骤914。如果Mr＞Mm，则该流程图继续到启动步骤918。

在步骤914中，处理单元使用所要求的温度模块715，决定待要启动加热器120、321和/或322中的哪些，以及决定应该把由传感器114、315和316测量的部分V1、V2和/或V3的温度升高到什么温度。部分V1、V2和V3的所要求的温度分别称为Tr1、Tr2和Tr3。

图8A-8N示出了根据本发明的一个实施方案的流程图，此后由处理单元102执行步骤914以及如下所述的启动步骤915。该决定是基于：处理单元以顺序方式分析在水箱的各个部分中的水的热含量，从分析水箱的最上面的三分之一开始，并且应用能量守恒定律来确定应该将水箱的不同部分加热到什么温度。如果处理单元确定了水箱的最上面的三分之一不能够满足所要求的Mr，则该单元分析最上面的两个部分。类似地，如果处理单元102确定该水箱的最上面的三分之二不能够满足所要求的Mr，则该单元分析所有三个部分。

该分析还假定水箱的任何部分都不能被加热到设定温度Ts以上。另外，该分析假定给定部分均不被加热到比在该给定部分上方的部分的温度更高的温度。因此，不存在Tr1＞Tr2的情况，也不存在Tr2＞Tr3的情况。

在该流程图中，由不带有字母后缀的数字所标出的比较，通常指的是由处理单元作出的比较，其用于评估该水箱的一个给定部分是否能够提供Mr的需要的值。如果该比较成立(valid)，则后续步骤由带有字母的比较数字所标识。

在比较800中，为了检验该水箱的最上面的三分之一，单元102检验表达式(Mr≤(1/3)Ct/Fr且T3·Lr＜Tu)是否成立。如果成立，从而最上面的三分之一能够提供Mr，则在启动步骤800A，该单元启动加热器322直到Tr3≥Tu/Lr为止。如果该表达式不成立，则单元102分析该水箱的最上面的三分之二，以比较802开始，看是否所述最上面的三分之二能够提供Mr。

比较802检验表达式

是否成立。如果成立，则单元102首先在步骤802A中为Tr3计算一个值： $\mathrm{Tr}3=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}},$ 然后在比较802B中，该单元检验Tr3-T3≤2Tu/Lr-T3-T2是否成立。比较802B被写成此形式，也即，不是像该流程图中其他温度比较那样写成更简单的等价形式Tr3≤2Tu/Lr-T2，是为了表示正在比较的水箱的各部分的容量。在此情况下，将最上面的部分的容量与最上面两个部分的容量作比较。

如果比较802B是成立的(从而只有最上面的部分需要被加热以提供Mr)，则在启动步骤802C，启动加热器322直到达到Tr3为止。如果该比较不成立(从而最上面的两个部分均需被加热)，那么在启动步骤802D，加热器322被启动直到Tr3≥Tu/Lr为止，且加热器321被启动直到Tr2≥Tu/Lr为止。如果比较802的表达式不成立，则单元102继续到比较804。

比较804检验表达式

是否成立。如果成立，则单元102在步骤804A为Tr3计算一个值，如同在步骤802A那样，然后在比较804B中，该单元检验Tr3-T3≤Tu/Lr-T2是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤804C中，启动加热器322直到达到Tr3。如果该比较不成立，则在启动步骤804D中，启动加热器321直到Tr2≥Tu/Lr为止。如果比较804的表达式不成立，则单元102继续到比较806。

比较806检验表达式

是否成立。如果成立，则检验比较806A，Ts·Lr-T3·Lr≤2Tu/Lr-T3-T2是否成立。如果比较806A成立，则在启动步骤806B中，启动加热器322直到Tr3＝Ts。如果比较806A不成立，则在启动步骤806C中，加热器321被启动直到Tr2≥Tu/Lr为止。如果比较806的表达式不成立，则单元102继续到比较808。

比较808检验表达式

是否成立。如果成立，则检验比较808A，Ts·Lr-T3·Lr≤Tu/Lr-T2是否成立。如果比较808A成立，则在启动步骤808B中，启动加热器322直到Tr3＝Ts。如果比较808A不成立，则在启动步骤808C中，加热器321被启动直到Tr2≥Tu/Lr为止。如果比较808的表达式不成立，则单元102继续到比较810。

比较810检验表达式

是否成立。如果成立，则在启动步骤810A中，启动加热器322直到Tr3≥Tu/Lr为止，且还启动加热器321直到Tr2≥Tu/Lr为止。如果比较810的表达式不成立，则单元102继续到比较812。

比较812检验表达式是否成立。如果成立，则在启动步骤812A，加热器321被启动直到Tr2≥Tu/Lr为止。如果比较812不成立，则单元102继续到比较814。

比较802到812检验该水箱的最上面的三分之二是否能够提供Mr。如果所有比较均未返回肯定答复，则处理单元在比较814开始继续检验水箱的其余部分。

比较814检验表达式

是否成立。如果成立，则单元102在步骤814A为Tr3计算一个值： $\mathrm{Tr}3=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}},$ 然后在比较814B中，该单元检验Tr3-T3≤3Tu/Lr-T3-T2-T1是否成立。如果比较814B成立，则加热器322被启动直到达到Tr3为止。如果比较814B不成立，则在步骤814D，单元102为Tr3计算一个新值，且为Tr2计算同样的值。标号Tr2，3在此处被用于在Tr2和Tr3这两个值相同时指示Tr2或Tr3。在步骤814D  中，处理单元为Tr2，3计算值，按照： $\mathrm{Tr}\mathrm{2,3}=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+(2/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{(2/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}}.$

在比较814E中，处理单元检验2Tr2，3-T3-T2≤3Tu/Lr-T3-T2-T1是否成立。如果成立，则在启动步骤814F中，加热器322和321被启动，直到达到Tr2，3为止。如果比较814E不成立，则在启动步骤814G，加热器322被启动直到Tr3≥Tu/Lr为止，加热器321被启动直到Tr2≥Tu/Lr为止，加热器120被启动直到Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较814不成立，则处理单元继续到比较816。

比较816检验表达式

是否成立。如果成立，则单元102在步骤816A为Tr3计算一个值： $\mathrm{Tr}3=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}},$ 且在比较816B中，该单元检验Tr-T3≤2Tu/Lr-T2-T1是否成立。

如果比较816B成立，则在启动步骤816C，加热器322被启动直到达到Tr3为止。如果比较816B不成立，则单元102将Tr2，3的值设置成在上文为步骤814D给出的值，并且前进到比较816E。在比较816E中，处理单元检验2TR2，3-T3-T2≤2Tu/Lr-T2-T1是否成立。如果比较成立，则在启动步骤816F，加热器322和321被启动直到达到Tr2，3。如果比较816E不成立，则在启动步骤816G，加热器321被启动直到Tr2≥Tu/Lr为止，且加热器120被启动直到Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较816不成立，则处理单元继续到比较818。

比较818检验表达式

是否成立。如果成立，则单元102在步骤818A中为Tr3计算一个值： $\mathrm{Tr}3=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{(1/3)\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}},$ 然后在比较818B中，该单元检验Tr3-T3≤Tu/Lr-T1是否成立。如果比较818B成立，则在步骤818C中，加热器322被启动，直到达到Tr3为止。如果比较818B不成立，则单元102根据上面为步骤814D给出的值计算Tr2，3的值，并且继续到比较818E。在比较818E  中，所述处理单元检验2Tr2，3-T3-T2≤Tu/Lr-T1是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤818F中，加热器322和321被启动直到达到Tr2，3为止。如果比较818E不成立，则在启动步骤818G中，加热器120被启动直到Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较818不成立，则处理单元102继续到比较820。

比较820检验表达式

是否成立。如果该表达式成立，则在比较820A中，单元102评估Ts·Lr-T3·Lr≤3Tu/Lr-T3-T2-T1是否成立。如果返回是肯定的，那么在启动步骤820B中，单元102启动加热器322，直到Tr3＝Ts为止。如果来自比较320A的返回是否定的，则在步骤820C中，该处理单元按照上面为步骤814D给出的值计算Tr2，3的值，并且前进到比较820D。

比较820D检验2Tr2，3-T3-T2≤3Tu/Lr-T3-T2-T1是否成立。如果比较成立，则加热器322和321被启动直到达到Tr2，3为止。如果比较不成立，则加热器322、321和120被启动，直到Tr3≥Tu/Lr、Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较820不成立，则处理单元102前进到比较822。

比较822检验表达式

是否成立。如果该表达式成立，则在比较822A中，处理单元检验Ts·Lr-T3·Lr≤2Tu/Lr-T2-T1是否成立。如果成立，则在启动步骤822B，加热器322被启动直到Tr3＝Ts为止。如果比较822A不成立，则在步骤822C中，处理单元按照上面为步骤814D给出的表达式计算Tr2，3的值，并且继续到比较822D。

比较822D检验2Tr2，3-T3-T2≤2Tu/Lr-T2-T1是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤822E，加热器322和321被启动直到达到Tr2，3为止。如果该比较不成立，则在启动步骤822F，加热器321和120被启动直到Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较822不成立，则处理单元102继续到比较824。

比较824检验表达式

是否成立。如果该表达式成立，则在比较824A中，该处理单元检验比较Ts·Lr-T3·Lr≤Tu/Lr-T1是否成立。如果比较824A成立，则在启动步骤824B中，加热器322被启动直到Tr3＝Ts为止。如果比较824A不成立，则在步骤824C中，处理单元按照上面为步骤814D给出的表达式计算Tr2，3，并且继续到比较824D。

比较824D检验2Tr2，3-T3-T2≤Tu/Lr-T1是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤824E中，加热器322和321被启动直到达到Tr2，3为止。如果该比较不成立，则在启动步骤824F中，加热器120被启动直到Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较824不成立，则处理单元102继续到比较826。

比较826检验表达式

是否成立。如果比较826成立，则在步骤826A中，处理单元按照上面为步骤814D给出的表达式计算Tr2，3，然后继续到比较826B。

比较826B检验2Tr2，3-T3-T2≤3Tu/Lr-T3-T2-T1是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤826C中，加热器322和321被启动直到达到Tr2，3为止。如果该比较不成立，则在启动步骤826D中，加热器322，321和120被启动，直到Tr3≥Tu/Lr、Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较826不成立，则处理单元102继续到比较828。

比较828检验表达式是否成立。如果比较826成立，则在步骤828A中，处理单元根据上面为步骤814D给出的表达式计算Tr2，3，并且继续到比较828B。

比较828B检验2Tr2，3-T3-T2≤2Tu/Lr-T2-T1是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤828C，加热器322和321被启动，直到达到Tr2，3为止。如果该比较不成立，则在启动步骤828D中，加热器321和120被启动，直到Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较828不成立，则处理单元102继续到比较830。

比较830检验表达式

是否成立。如果比较826成立，则在步骤830A中，处理单元根据上面为步骤814D给出的表达式计算Tr2，3，并且继续到比较830B。

比较830B检验2Tr2，3-T3-T2≤2Tu/Lr-T1是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤830C，加热器322和321被启动，直到达到Tr2，3为止。如果该比较不成立，则在启动步骤830D中，加热器120被启动，直到Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较830不成立，则处理单元102继续到比较832。

比较832检验表达式

是否成立。如果比较832成立，则处理单元检验比较832A：2Ts·Lr-T3·Lr-T2·Lr≤3Tu/Lr-T3-T2-T1是否成立。如果比较832A成立，则在启动步骤832B，加热器322和321被启动，直到Tr3＝Ts且Tr2＝Ts为止。如果比较832A不成立，则在启动步骤832C，加热器322、321和120被启动，直到Tr3≥Tu/Lr、Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较832不成立，则处理单元102继续到比较834。

比较834检验表达式

是否成立。如果比较834成立，则处理单元检验比较834A：2Ts·Lr-T3·Lr-T2·Lr≤2Tu/Lr-T2-T1是否成立。如果比较834A成立，则在启动步骤834B中，加热器322和321被启动直到Tr3＝Ts且Tr2＝Ts为止。如果比较834A不成立，则在启动步骤834C中，加热器322、321和120被启动直到Tr3≥Tu/Lr、Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较834不成立，则处理单元继续到比较836。

比较836检验表达式

是否成立。如果比较836成立，则处理单元检验比较836A2Ts·Lr-T3·Lr-T2·Lr≤Tu/Lr-T1是否成立。如果比较836A成立，则在启动步骤836B中，加热器322和321被启动直到Tr3＝Ts且Tr2＝Ts为止。如果比较836A不成立，则在启动步骤836C中，加热器322、321和120被启动，直到Tr3≥Tu/Lr、Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。

如果比较836不成立，则处理单元继续到比较838。

比较838检验表达式

是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤838A中，加热器322、321和120被启动，直到Tr3≥Tu/Lr、Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。如果该比较不成立，则处理单元继续到比较840。

比较840检验表达式

是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤840A中，加热器321和120被启动直到Tr2≥Tu/Lr且Tr1≥Tu/Lr为止。如果比较不成立，则处理单元继续到比较842。

比较842检验表达式

是否成立。如果该比较成立，则在启动步骤842A中，加热器120被启动直到Tr1≥Tu/Lr为止。如果该比较不成立，则处理单元继续到比较844。

比较844检验是否(Mm＞Mr＞Ct/Fr)。如果该比较成立，则在步骤844A中处理单元计算水箱的所有三个部分可被加热到的一个平均温度Tr。所有三个部分的平均温度在这里也称为Avg.(Tr1，Tr2，Tr3)，但不应被误认为是通过将由温度传感器采样的温度取平均值而确定的。在步骤844A中，Tr通过下式给出： $\mathrm{Tr}=\mathrm{Avg}.(\mathrm{Tr}1,\mathrm{Tr}2,\mathrm{Tr}3)=\frac{\mathrm{Mr}\·\mathrm{Fr}\·(\mathrm{Tu}-\mathrm{Tc})+\mathrm{Ct}\·\mathrm{Tc}}{\mathrm{Ct}\·\mathrm{Lr}}.$

在比较844B中，处理单元检验比较(T3＜Tr且T2＜Tr且T1＜Tr)是否成立。如果成立，则在启动步骤844C中，加热器322、321和120被启动，直到T3≥Tr、T2≥Tr且T1≥Tr为止。如果比较844B不成立，则单元102继续到比较844D：(T3＞Tr且T2＜Tr且T1＜Tr)。

如果比较844D成立，则处理单元在步骤844E为该水箱的下两个部分计算平均温度。对于所述下两个部分的平均温度也称为Avg.(Tr1，Tr2)，且不应被误认为是通过将由下两个温度传感器采样的温度取平均值而确定的。在步骤844E中，Avg.(Tr1，Tr2)是根据表达式

计算的，其中Tr如在步骤844A中所计算的。

在步骤844E之后，单元102在比较844F中检验是否Avg.(Tr1，Tr2)＞T2。如果该比较成立，则在启动步骤844G中，单元102启动加热器321直到T2≥Avg.(Tr1，Tr2)为止，且启动加热器120直到T1≥Avg·(Tr1，Tr2)为止。如果比较844F不成立，则在启动步骤844H中，单元102启动加热器120直到T1≥2Avg.(Tr1，Tr2)-T2为止。

回到比较844D，如果该比较不成立，则处理单元执行另一个比较844I：(T3＞Tr且T2＞Tr且T1＜Tr)。如果比较成立，则在启动步骤844J，启动加热器120直到T1≥3Tr-T3-T2为止。如果比较844I不成立，则Mr＝Mm，也即，所要求的混合水等于水箱的最大混合水容量，从而在启动步骤844K，加热器322、321和120被启动直到Tr1＝Tr2＝Tr3＝Ts为止。

返回比较844，如果该比较不成立，则Mr＝Mm，且处理单元继续到启动步骤844K。

在一些实施方案中，在系统300中安装了传感器317和阀118。在此情况下，单元102可使用传感器317测量从水箱24中出来的水的温度(T4)。如果则单元102可操作阀118，以防止水流出该水箱。

在一些实施方案中，流量传感器130和流率模块517存在于系统300中。若如此，则传感器和模块基本如上关于系统20所述来起作用，使得例如可以实时地显示处于温度Tu的水可用的时间段。

返回图7的流程图，在完成步骤914之后，在启动步骤915中，加热器120、321和/或322被启动，如流程图8A-8N中所确定。

在关停步骤916中，当在流程图8A-8N中确定的条件已被满足时，在步骤915中被启动的加热器均被关停。

在显示步骤917中，一旦达到了在步骤914中确定的温度，则显示器34向用户显示水箱24中的水已被充分加热到满足用户的要求，也即存在足够多的热水来使旋塞26向用户供应处于温度Te(Tu·Lr)的水持续达所要求的时间Mr。然后该流程图结束。

除下文描述的之外，步骤918、919、920、921、922、923和924分别与步骤617、618、619、620、621、622和623(图4)基本相似。在步骤918中，根据在Mr和Mm之间的差，启动加热器120、321和322中的一个或多个。类似地，在步骤923和924中，取决于Mh的值(在步骤922中确定)，根据是否T1＜Ts和/或T2＜Ts和/或T3＜Ts，加热器120、321和/或322被启动和关停。

上文所描述的实施方案已经考虑了一个用户使用水供应系统。然而，应理解，经必要的修改可将该水供应系统用于两个或更多个用户，其中存在所述两个或更多个用户同时使用该系统的公共时间段。

因此，在上面描述的示例淋浴器系统300(图1、5A、5B、6)中，这样的结构通常要求复制淋浴器22以及淋浴器之内的元件，包括旋塞26、控制单元30、数据输入装置32、数据输出装置34以及包含流量传感器130。通常，多个控制单元被配置为彼此通信。在下文的说明书中，如可使用的，水供应系统的零件是通过给该零件的标识数字加字母后缀来区分的，例如，淋浴器22A、淋浴器22B......

例如，用户A可以在上午九点要求在淋浴器22A以105°F供应水20分钟，而用户B可在上午九点十分要求在淋浴器22B以98°F供应水15分钟。这两个用户将他们的要求输入他们各自的控制单元30A、30B，且开始使用他们的旋塞26A、26B，以在上午九点十分同时收到热水。在淋浴器22A和/或22B的运行期间，各个控制单元30A和30B彼此通信，且与传感器130A和130B通信，以确定用户A、用户B的要求以及由每个用户使用的水的量。根据所述确定，所述控制单元能够执行与上文关于图7的流程图描述的基本相同的过程。

替代地或附加地，并不是一个具体淋浴器内的所有元件都可被复制。例如，单个控制单元30S，具有与控制单元30基本类似的功能，可被联接到一组淋浴器22A、22B......，且单个控制单元30S通常可被进一步配置为对于用户A、B为可访问......。通常但不必须地，每个用户的要求均可通过用户自己操作单个控制单元而被输入到该单个控制单元中。控制单元30S可被配置为接受区分的标识数据，所述区分的标识数据区别不同用户的要求，所述不同用户的要求是经由数据输入装置32S被输入到控制单元中的。区分的标识数据通常包括各个用户A、B......的标识符，和/或各个淋浴器22A、22B......的标识符。根据所述要求，控制单元30S能够执行与上文参照图7的流程图所描述的基本相同的过程。

在示例淋浴器系统20(图1、2A、2B、3)的情况中，对于两个或更多个用户而言所要求的复制基本如上文关于系统300所述。至于系统300，系统20可被配置为利用多个通信控制单元运行，或者利用一个控制单元(其区分不同用户的要求)运行。在将所述系统20重新配置以适应两个或更多用户时，当第一用户开始操作该重新配置的系统时，操作该重新配置的系统的所述一个或多个控制单元通常被配置为使用泵127混合热水箱24中的水，且直到达到第一用户的要求为止才不混合该水。

因此，如果流量传感器130对于第一用户所确定的，在第一用户仍然从水箱中接收水时，如果一个或多个第二用户输入各自的要求，则所述一个或多个控制单元将新要求增加到第一用户已经输入的那些要求，而无须对水箱24中的水进一步混合。所述一个或多个控制单元然后确定新的要求是否能够由水箱24中的水满足，并且给一个或多个第二用户提供相应的输出。所提供的输出通常包括对于所述一个或多个第二用户的各自的可用时间，或者给定要求不能满足。

在后一情况，也即存在不可供应的情况中，所述一个或多个控制单元可被配置为使用基本相似于上面参照公式(9)和(12)所述的方法来计算所要求的加热时间，并且将该时间显示给那些其要求不能被满足的用户。

应理解，上述实施方案仅仅是通过举例方式提供的，且本发明不限于上文已经具体示出和描述的。相反，本发明的范围包括上述的各个不同特征的组合与子组合，以及本领域普通技术人员在阅读上述说明后可想到的以及未在现有技术中公开的变化和修改。

Claims (46)

1.一种方法，包括：

从热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了供应水的目标温度和持续时间；

根据该指令，混合该热水箱中处于多个不同温度的水，以在该热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足该指令的确定；以及

根据所述确定启动一个加热器来加热所述混合水。

2.根据权利要求1所述的方法，其中做出所述确定包括：评估从所述热水箱到供应所述用户的水出口的温差的热损耗因子，并且将该热损耗因子包括进所述确定中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中做出所述确定包括：测量供应给所述用户的冷水的温度，并且将该温度包括进所述确定中。

4.根据权利要求1所述的方法，其中做出所述确定包括：关于所述混合水是否待要被加热做出评估，且根据所述评估向所述用户提出是否待要加热该混合水的询问。

5.根据权利要求4所述的方法，其中启动所述加热器是根据对所述询问的肯定回答。

6.根据权利要求1所述的方法，其中启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是小于或等于所述热水箱的容量，且确定来自所述热水箱的水的有效温度是低于所述目标温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是等于所述热水箱的容量，且确定所述体积的水是处于所述水箱的最大运行温度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是大于或等于所述热水箱的容量，且确定该体积是小于待要以所述目标温度递送给所述用户的水的最大体积。

9.根据权利要求1所述的方法，其中做出所述确定包括：确定水箱中的水的最大热容量不足以满足所述指令，且作为响应，确定加热进入水箱的水所需的时间长度。

10.一种设备，包括：

一个热水箱；

第一竖向阵列的加热器，布置在所述热水箱之内；

第二竖向阵列的温度传感器，布置在所述热水箱之内；以及

一个控制单元，其被配置为：

从所述热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了对供应水的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述要求，启动所述加热器中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一竖向阵列的加热器被根据第一竖向分布定位，以及其中所述第二竖向阵列的温度传感器被根据第二竖向分布定位。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二竖向分布与所述第一竖向分布相等。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一竖向阵列包括三个加热器，而所述第二竖向阵列包括三个传感器，且其中所述三个加热器将所述热水箱分成三个相等的体积。

14.根据权利要求11所述的设备，其中第二竖向分布不同于所述第一竖向分布。

15.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制单元被配置为根据关于从所述热水箱到供应所述用户的水出口的温差的热损耗因子的评估，而启动所述加热器中的至少一个。

16.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制单元被配置为根据关于供应给所述用户的冷水的温度的测量，而启动所述加热器中的至少一个。

17.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制单元被配置为根据接收到对关于询问所述用户所述热水箱内的水是否待要加热的肯定回答，而启动所述加热器中的至少一个。

18.根据权利要求10所述的设备，其中所述指令指示了供应水的温度和体积。

19.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制单元被配置为根据依序地分析由所述第一竖向阵列限定的所述水箱的各个部分的热容量，而启动所述加热器中的至少一个。

20.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一竖向阵列限定了所述水箱的各个部分，且其中所述控制单元被配置为根据保持无给定部分被加热到比在所述给定部分上方的另一部分的第二温度更高的第一温度，而启动所述加热器中的至少一个。

21.根据权利要求10所述的设备，其中接收所述指令包括确定水箱中的水的最大热容量不足以满足所述指令，且作为响应，确定加热进入水箱的水所需的时间长度。

22.一种设备，包括：

一个热水箱；

一个加热器，在所述热水箱之内；

一个泵，联接到所述热水箱；以及

一个控制单元，其被配置为从所述热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了供应水的目标温度和持续时间；

根据该指令，启动所述泵，以混合该热水箱中处于多个不同温度的水，从而在所述热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足该指令的确定；以及

根据所述确定启动所述加热器来加热所述混合水。

23.根据权利要求22所述的设备，其中做出所述确定包括：评估从所述热水箱到供应所述用户的水出口的温差的热损耗因子，并且将该热损耗因子包括进所述确定中。

24.根据权利要求22所述的设备，其中做出所述确定包括：测量供应给所述用户的冷水的温度，并且将该温度包括进所述确定中。

25.根据权利要求22所述的设备，其中做出所述确定包括：关于所述混合水是否待要被加热做出评估，且根据所述评估向所述用户提出是否待要加热该混合水的询问。

26.根据权利要求25所述的设备，其中启动所述加热器是根据对所述询问的肯定回答。

27.根据权利要求22所述的设备，其中启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是小于或等于所述热水箱的容量，且确定来自所述热水箱的水的有效温度是低于所述目标温度。

28.根据权利要求22所述的设备，其中启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是等于所述热水箱的容量，且确定所述体积的水是处于所述水箱的最大运行温度。

29.根据权利要求22所述的设备，其中启动所述加热器包括：确定待要递送给所述用户的水的体积是大于或等于所述热水箱的容量，且所述体积是小于待要以目标温度递送给所述用户的水的最大体积。

30.根据权利要求22所述的设备，其中做出所述确定包括：确定所述水箱中的水的最大热容量不足以满足所述指令，且作为响应，确定加热进入水箱的水所需的时间长度。

31.一种方法，包括：

在一个热水箱之内布置第一竖向阵列的加热器；

在所述热水箱之内布置第二竖向阵列的温度传感器；以及

将一个控制单元配置为：

从所述热水箱的用户接收一个指令，该指令指示了对供应水的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述要求，启动所述加热器中的至少一个。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括根据第一竖向分布定位所述第一竖向阵列的加热器，且根据第二竖向分布定位所述第二竖向阵列的传感器。

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第二竖向分布与所述第一竖向分布相同。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述第一竖向阵列包括三个加热器，而所述第二竖向阵列包括三个传感器，且其中所述三个加热器将所述热水箱分成三个相等的体积。

35.根据权利要求32所述的方法，其中所述第二竖向分布不同于所述第一竖向分布。

36.根据权利要求31所述的方法，其中所述控制单元被配置为根据关于从所述热水箱到供应所述用户的水出口的温差的热损耗因子的评估，而启动所述加热器中的至少一个。

37.根据权利要求31所述的方法，其中所述控制单元被配置为根据关于供应给所述用户的冷水的温度的测量，而启动所述加热器中的至少一个。

38.根据权利要求31所述的方法，其中所述控制单元被配置为根据接收到对关于询问所述用户所述热水箱内的水是否待要加热的肯定回答，而启动所述加热器中的至少一个。

39.根据权利要求31所述的方法，其中所述指令指示了供应水的温度和体积。

40.根据权利要求31所述的方法，其中所述控制单元被配置为根据依序地分析由所述第一竖向阵列限定的所述水箱的各个部分的热容量，而启动所述加热器中的至少一个。

41.根据权利要求31所述的方法，其中所述第一竖向阵列限定了所述水箱的各个部分，且其中所述控制单元被配置为根据保持无给定部分被加热到比在所述给定部分上方的另一部分的第二温度更高的第一温度，而启动所述加热器中的至少一个。

42.根据权利要求31所述的方法，其中接收所述指令包括确定水箱中的水的最大热容量不足以满足所述指令，且作为响应，确定加热进入水箱的水所需的时间长度。

43.一种方法，包括：

从热水箱的第一用户接收第一指令，所述第一指令指示了对第一供应水的第一要求；

根据所述第一指令，混合所述热水箱中处于多个不同温度的水，以在所述热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足所述第一指令的确定；以及

根据所述确定启动一个加热器来加热所述混合水；

当满足所述第一要求时，从所述热水箱的第二用户接收第二指令，所述第二指令指示了对第二供应水的第二要求；并且

做出所述混合水是否满足所述第二要求的确定。

44.一种设备，包括：

一个热水箱；

第一竖向阵列的加热器，布置在所述热水箱之内；

第二竖向阵列的温度传感器，布置在所述热水箱之内；以及

一个控制单元，其被配置为：

从所述热水箱的两个或更多个用户接收各自的指令，所述指令指示了对供应水的各自的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述各自的要求，启动所述加热器中的至少一个。

45.一种设备，包括：

一个热水箱；

一个加热器，在所述热水箱之内；

一个泵，联接到所述热水箱；以及

一个控制单元，其被配置为：

从所述热水箱的第一用户接收第一指令，所述第一指令指示了对第一供应水的第一要求；

根据所述第一指令，启动所述泵从而混合所述热水箱中处于多个不同温度的水，以在所述热水箱内形成混合水；

测量所述混合水的实际温度，以做出所述混合水是否满足所述第一指令的确定；以及

根据所述确定启动所述加热器以加热所述混合水；

当满足所述第一要求时，从所述热水箱的第二用户接收第二指令，所述第二指令指示了对第二供应水的第二要求；并且

做出所述混合水是否满足所述第二要求的确定。

46.一种方法，包括：

在一个热水箱之内布置第一竖向阵列的加热器；

在所述热水箱之内布置第二竖向阵列的温度传感器；以及

将一个控制单元配置为：

从所述热水箱的两个或更多个用户接收各自的指令，所述指令指示了对供应水的各自的要求；

从所述温度传感器接收信号，所述信号表示了所述温度传感器的各自的温度；以及

根据所述信号和所述各自的要求，启动所述加热器中的至少一个。

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