CN103119373A - 热水优先化 - Google Patents

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Abstract

一种方法控制系统，所述系统使用能量源（32）来加热卫生水（家用热水（DHW））以及控制可居住空间（28）的温度。确定卫生水优先级（200）（例如，基于卫生水温度设定点与第一测量温度之间的差）。确定空间调节优先级（220,240）（例如，基于空间温度设定点与第二测量温度之间的差）。比较所述卫生水优先级和所述空间调节优先级。基于所比较的优先级从所述能量源引导能量来加热所述卫生水和/或调节所述空间。

Description

热水优先化
相关申请的交叉引用
要求于2010年9月30日提交且主题为"Hot Water Prioritization"的美国专利申请No. 61/388, 143的权益，其公开内容以引用的方式全部结合到本文，就像其在本文被详细地阐述一样。
技术领域
本发明涉及热水产生。更具体地，本发明涉及热水与建筑物气候控制的合作生产。在许多居住加热系统中，具有有限容量的给定能量源被用于家用热水加热或用于气候控制（房间加热或冷却）。常规系统使用二元控制，其中只要热水罐中的温度下降低于预设最小值，能量就被引导到家用热水加热。热水加热继续进行，直到罐达到预设目标温度。在该点处，能量被自由用于气候控制。
发明内容
本发明的一方面涉及一种用于控制系统的方法，所述系统使用能量源来加热卫生水（家用热水（DHW））以及控制可居住空间的温度。确定卫生水优先级。确定空间调节优先级。在至少一些情况下这些优先级中的至少一个是非二元的。比较所述卫生水优先级和所述空间调节优先级。基于所比较的优先级从所述能量源引导能量来加热所述卫生水和/或调节所述空间。
在各种实施方式中，卫生水优先级可基于卫生水温度设定点与第一测量温度之间的差被确定。空间调节优先级可基于空间温度设定点与第二测量温度之间的差（这并不意味着这两个测量温度固有地不同，虽然第二测量温度通常预计比第一测量温度要低得多）被确定。第一测量温度可以是卫生水蓄积水（例如，罐中）的温度。第二测量温度可包括测量房间温度。卫生水优先级和空间调节优先级均可包括复合线性函数。例如，所述卫生水优先级可包括从在零差处的零优先级至在第一差处的第一中间优先级的第一线性函数。所述卫生水优先级还可包括从在所述第一差处的第一中间优先级至在第二差处的100%优先级的第二线性函数。类似地，所述空间调节优先级可包括从在零差处的零优先级至在第三差处的第二中间优先级的第三线性函数。所述空间调节优先级还可包括从在所述第三差处的所述第二中间优先级至在第四差处的100%优先级的第四线性函数。第三和第四线性函数可用于空间加热模式，并且第五和第六线性函数可类似地用于空间冷却模式。所述引导可包括在所述能量源的全容量下操作较高优先级的任务。所述引导可包括将所述能量源的输出仅引导至较高优先级的任务（即，并不输出至较低优先级的任务）。所述能量源可包括蒸汽压缩系统，并且所述引导可包括操作所述蒸汽压缩系统。
本发明的其他方面包括一种系统，所述系统用于加热卫生水和控制可居住空间的温度。一种系统包括控制器，所述控制器构造成：确定卫生水优先级和空间调节优先级；比较所述卫生水优先级和所述空间调节优先级；以及基于所比较的优先级从所述能量源引导能量来加热所述卫生水和/或调节所述空间。
一个或多个实施方式的细节在下文的附图和说明中被阐述。其他特征、目标和优势从说明和附图并且从权利要求书将显而易见。
附图说明
图1是建筑物的示意性局部图。
图2是示例性水加热优先级对比测量水温的图表/图形。
图3是示例性房间加热优先级（加热优先级）对比测量房间温度的图表/图形。
图4是示例性房间冷却优先级（冷却优先级）对比测量房间温度的图表/图形。
图5是用于图1的建筑物的热水产生和气候控制的控制方案的流程图。
图6是在图5的控制方案中的加热和冷却优先级确定（统称为房间优先级）的流程图。
在不同附图中相同的附图标记和名称指代相同的元件。
具体实施方式
图1示出了具有内部22的建筑物20。该内部由一个或多个壁结构26与外部24分离。在该建筑物内，可存在经受气候控制的一个或多个房间或空间28。气候控制和水加热系统30包括室外单元32。在该建筑物内，系统30包括液体循环加热（或冷却）模块34和热水罐36。
示例性室外单元32包括数个系统部件，包括：电动马达驱动的制冷剂压缩机40；室外热交换器42（例如，制冷剂-空气盘管热交换器，所述制冷剂-空气盘管热交换器在所述系统处于冷却模式中时用作排热热交换器（例如，冷凝器）并且在加热模式中时用作吸热热交换器（蒸发器））；风扇44，所述风扇用于驱动空气流穿过所述热交换器42；膨胀装置46，所述膨胀装置用于膨胀制冷剂；以及换向阀48，所述换向阀用于在加热模式和冷却模式之间切换。室外单元借助制冷剂管线50和52被连接到液体循环加热（或冷却）模块。在示例性实施方式中，该系统包括控制单元（控制器或控制系统）60（例如，在液体循环加热（或冷却）模块34内），所述控制单元60继而借助一个或多个线62（例如，硬线控制信号或供电线或者无线链接）可被连接到室外单元和其他部件。示例性控制器包括用于存储控制程序和操作数据的存储器、用于执行该程序的处理器、以及用于与传感器、用户输入装置、显示器和受控部件等相互交接的相关电路。
示例性液体循环加热（或冷却）模块34还包括制冷剂-水热交换器54（例如，铜焊板热交换器），所述制冷剂-水热交换器的制冷剂侧被连接到管线50和52。所述液体循环加热（或冷却）模块还可包括泵56，所述泵用于驱动水流穿过热交换器54以在水（或其他热传递液体）流和制冷剂流之间交换热量。
在房间28内，可存在一个或多个终端（冷却/加热终端）70。在加热模式中，终端70将来自被加热再循环水的热量传递到房间内部。在冷却模式中，经过终端70的被冷却再循环水吸收热量。示例性终端70是水-空气热交换器，例如散热器、风扇单元、或辐射地下加热装置。在房间28内，还可存在用于卫生/DHW用途的一个或多个卫生热水（DHW）出口72（例如，水龙头、用于洗衣机的管线等）。示例性冷却/加热终端70沿冷却/加热水网络（或回路）80设置；而示例性DHW出口72沿卫生水（DHW）网络82设置。在示例性实施方式中，卫生水网络82从罐36的第一出口84延伸。罐36还具有供应入口86（例如，来自市政水源88）。
图1还示出了系统80包括与终端70的入口92联接的供应集管90以及与终端70的出口96联接的返回集管94。返回管线120将返回集管联接到液体循环加热（或冷却）模块（例如，到其入口端口122）。液体循环加热（或冷却）模块还包括通向出口导管126的出口端口124。出口导管126和端口124可借助阀132设置成与下述中的一者选择性连通：（a）供应集管90；或（b）罐36的热交换器130的入口128。示例性阀132是在管线126中位于端口124和供应集管90之间的马达驱动的三通阀。阀132的第三端口馈送延伸到入口端口128的支路134。流量调节阀136可位于管线134中，以调节压力和流量。阀136可由控制器60主动地控制。
罐36的热交换器130的出口140还被连接到管线120（例如，借助管线142）。在水加热模式中，热交换器130（例如，盘管热交换器）将在往/来液体循环加热（或冷却）单元的回路中再循环的水的热量传递传递至罐36中的蓄积水148。图1还示出了在管线120和126中的截止阀150和152，所述截止阀150和152可被关断以隔离液体循环加热（或冷却）单元（例如，用于维护）和阀152上游的过滤器153。
在基本/正常建筑物或房间加热模式（加热模式）中，室外单元运行在热泵模式中，其中热交换器42从环境空气吸热。被加热制冷剂被传输到液体循环加热（或冷却）单元34，其中，在热交换器54中，所述被加热制冷剂加热由泵驱动的再循环水流。水流通过管线120被吸入通过入口122并且通过管线126从出口124被排出。该流经过阀132至供应集管90。阀132阻塞支路134，使得不存在从其经过的流。该流从供应集管90传送到终端70的入口92并且加热房间中的空气，由此稍微冷却再循环水。被冷却水从出口96离开终端并且返回到返回集管94。再循环水流然后传送到管线120中到入口122并在热交换器54中被再加热并且再循环。在该间隔期间，如果需要热水以用于卫生（DHW）用途（例如，在任何出口72处），那么出口72被打开（例如手动），从而从罐出口84抽吸水，所述罐出口继而借助通过入口86的水流入流补充（由此，降低罐中的蓄积水148的温度并且最终需要加热该蓄积水）。
基本/正常建筑物或房间冷却模式在其他方面与建筑物加热模式相同，不同之处在于，不是作为热泵运行，换向阀48被致动以运行室外单元，以排热并冷却制冷剂。因此，冷制冷剂被传送到液体循环加热（或冷却）单元34，其中，在所述热交换器54中，所述冷制冷剂冷却再循环水流。被冷却水传送到如上所述的终端并且冷却该房间，由此被稍微加热并且返回到用于再冷却和再循环的液体循环加热（或冷却）单元。
在水加热模式（DHW模式）中，室外单元通常可以是关闭的（例如，当不存在需求时）。为了满足DHW需求，室外单元可像在建筑物加热模式中那样运行在其热泵模式中。然而，阀132由控制器致动，以阻塞至供应集管90的流并且将来自液体循环加热（或冷却）单元的出口124的流传送到入口128和相关热交换器130，以加热罐36中的蓄积水148。在排热至蓄积水148之后，该流离开出口140并且借助支路142和管线120返回至液体循环加热（或冷却）单元入口122，用于在再循环水（DHW）加热循环中再加热和再循环。
作为可选的又一变形，规定太阳能加热水。太阳能加热子系统160包括太阳能收集器162。热传递流体（例如，水）由泵163沿太阳能再循环回路驱动并且由控制器161控制。太阳能再循环回路延伸到罐136中的热交换器（例如，液体-液体）164，用于加热罐中的蓄积水148。热交换器164由供应管线166和返回管线168联接到太阳能收集器。
各种传感器和输入装置可设置用于控制该系统的操作。在示例性实施方式中，每个房间或区域可以具有控制器/传感器单元170。可以存在外部温度传感器172和罐温度传感器174。这些传感器可联接到如上所述的控制器60。附加地，可存在单独恒温器180，所述恒温器控制通过相关终端的流。恒温器180可仅是机械恒温器或者可以是可与控制器60通信的更复杂的装置。太阳能加热子系统可包括各种传感器（例如，在罐和收集器处的温度传感器），这些传感器由控制器161使用，以确定太阳能加热子系统是否能够满足DHW需求。
在操作中，可以在一方面利用室外单元32的可用容量用于家用水加热与另一方面气候控制（加热或冷却）之间进行权衡。如果罐温度（蓄积水148的温度）低于期望目标并且（一个或多个房间或区域的）房间温度处于目标范围之外，那么室外单元可被赋予优先级以处理这两个负载中的一个。控制器60被编程有优先级方案。该方案可在存在竞争负载要求的一定情况下起作用。在该方案下，控制器可确定与两个负载相关的优先级并且比较所述优先级以确定哪个负载被服务。这些优先级中的一者或两者可以不是二元的（二元是指仅“是-否”或者“一对零”情况而不是以许多二进制位表述的优先级）。例如，这与如下情况区分开，其中来自负载之一的任何需求向该负载赋予优先级。
在示例中，这些非二元优先级被分配给加热/冷却以及水加热。图2是示出了家用水加热优先级（作为函数或曲线）对比测量水温的图形。TWSP代表可由罐温度传感器174测量的水温设定点（例如，期望家用热水温度）。如果测量温度处于TWSP或大于TWSP，那么优先级是零。TWMIN较低。TWMIN可表示最小容许水温。在低于TWMIN的温度下，优先级是一。中间温度TWLOW可表示不同的温度，例如最小期望温度。该TWLOW被分配中间优先级（例如，0.5）。TWSP和TWLOW之间的差作为ΔTW1被示出。TWLOW和TWMIN之间的差作为ΔTW2被示出。该示例性系统在TWMIN和TWLOW之间并且在TWLOW和TWSP之间线性地分配优先级。因此，在测量水温（TW）大于TWSP的情况下，示例性优先级是零。在TW小于TWSP的情况下，优先级200包括从在零差处的零优先级至当TW达到在第一差ΔTW1处的TWO时示例性0.5值的中间优先级的第一线性函数202。然后，优先级200包括从在该第一差处的中间优先级至在TWMIN（ΔTW1加ΔTW2的第二差）处等于一的优先级的第二线性函数204。在示例性中间优先级是0.5并且ΔTW1小于ΔTW2的情况下，得到的优先级曲线趋于具有在TWMIN和TWSP之间上凸的特征。在示例性实施方式中，这三个值可在工厂中被预设。然而，不同值可具有不同程度的用户可调节性。例如在示例性实施方式中，TWSP可由终端用户如调节正常恒温器那样被重设。在示例性实施方式中，TWMIN和TWLOW并不是直接输入的变量。而是，ΔTW1和ΔTW2是被输入并存储在控制器中的变量。同样，ΔTW1和ΔTW2可在工厂被预设，但是还可由安装者来调节（但是可以由终端用户来调节的可能性更小）。在该示例性实施方式中，如果终端用户改变设置以升高或降低TWSP，那么TWLOW和TWMIN将自动地移位相同量。在示例性实施方式中，ΔTW1被设定为5℃并且ΔTW2被设定为10℃。示例性ΔTW1因此比ΔTW2更小（例如是ΔTW2的20-60%）。示例性ΔTW1是3-10℃，更窄地，4-8℃。更宽泛地，组合的ΔTW1+ΔTW2是示例性10-30℃，更窄地，12-20℃。
类似地，图3示出了房间加热优先级220（作为函数或曲线）对比测量房间温度。用于加热的房间温度设定点（TRSPH）、最小房间温度（TRMIN）、中间房间温度（TRLOW）及其相关变量（ΔTR1和ΔTR2）可构造与水加热优先级的情况相似。示例性房间变量小于水变量，并且示例性相关温度更低。在所示的示例中，示例性ΔTR1是2℃并且ΔTR2是4℃。两个示例性线性函数被示出为222和224，并且类似地提供上凸轮廓以及0.5的相关中间优先级，其中ΔTR1小于ΔTR2。示例性ΔTR1因此小于ΔTR2（例如，是ΔTR2的20-60%）。示例性ΔTR1是0.5-5℃，更窄地1-2.5℃。更宽泛地，组合的ΔTR1+ΔTR2是示例性2-10℃，更窄地3-8℃。
图4示出了具有线性函数242和244的房间冷却优先级240，其中图3中的相同ΔTR1和ΔTR2被用于确定最大容许房间温度TRMAX和中间温度TRHIGH（其可代表最大期望房间温度）。虽然可使用图3中的相同房间温度设定点，但是为了描述目的，用于冷却的房间温度设定点被标记为TRSPC。例如，用户可将TRSPH设置为26℃并且将TRSPC设置为28℃。因此，可能存在房间优先级是零的非零温度范围。除了符号相反以外这可能类似于房间加热优先级。因此，房间冷却优先级在大于TRMAX时是一，并且在小于TRSPC时是零。
图5是用于被编程以执行非二元优先级的控制器的操作流程图。然而，控制器可根据这些优先级在受限的情况下起作用。在其他情况下，控制器可以其他方式执行。例如，可能存在硬件不兼容，所述硬件不兼容导致该系统以其他模式操作。此外，一些操作条件可改变操作。因此，下述的流程图的部分反映了示例性非二元优先级操作，而其他部分反映其他操作。在示例性实施方式中，用户将该系统设置在如下四种模式中的一种：加热模式，其中（如下文所述），房间响应于加热需求被加热并且家用水响应于DHW需求被加热；冷却模式，其中房间响应于冷却需求被冷却并且家用水响应于DHW需求被加热；DHW（仅DHW）模式，其中不执行加热或冷却，但是家用热水响应于DHW需求被加热；以及离线模式，其中不存在加热或冷却，并且无家用水被加热。这些模式可被设置在控制面板等上。
开始步骤300仅仅是家用热水系统是否被联接到液体循环加热（或冷却）单元的确定。该确定可以通过读取当该系统被安装时由安装者输入的值或设置，或者通过控制器的检测。如果是“否”（值等于“关”），那么向加热/冷却赋予优先级。如果是“是”（值是“开”），那么家用热水（DHW）优先级可在302被确定，并且房间加热/冷却优先级（房间优先级）可在304被确定（在下文结合图6被详细描述）。要注意，这些逻辑变量可以不同的方式（例如，“开”作为“不关”等）来表示。在限定/确定各自优先级威者之后，这些优先级在306被比较。如果DHW优先级（DHW_P）大于房间优先级（Room_P），那么能量被引导以加热水（例如，借助切换阀132以引导流至罐），并且如果尚未到位的话，将室外单元32切换至热泵模式。然而，如果家用热水优先级不大于房间优先级，那么通过引导能量至这种加热或冷却用途以调节空间，该系统被操作在加热或冷却模式310。阀132被切换（如果尚未到位的话）以将水传送通过管线126至供应集管90，并且室外单元被切换至（如果有必要的话）热泵模式并且运行在用于加热的热泵模式或者用于冷却的冷却模式。
图5示出了DHW优先级的示例性确定302。在第一判定块320中，确定是否是热水控制。例如，虽然液体循环加热（或冷却）单元可被连接到水罐，但是水罐可能与非二元控制不兼容。例如，可能存在遗留罐或第三方罐，其不具有将具体温度信息传送到控制器的能力（例如，仅具有传送是否加热水的需要的能力）。这可能包括读取安装者设置的参数或者控制器的检测。因此，在该后者的情况下，存在是否需要加热水的简单二元确定330（例如，从罐至控制器的简单切换的二元输出）。如果为“是”（值等于“开”），那么DHW优先级在332被设置为一。如果为“否”（值等于“关”），那么DHW优先级在334被设置为零。
然而，如果在块320确定在兼容控制下存在兼容的热水罐，那么该系统可以其他方式前进。在存在太阳能辅助的示例性系统中，该辅助可导致对使用来自液体循环加热（或冷却）单元的功率的需要的超控以加热水。该超控由热水开/关接触的状态（在判定块340）确定。热水开/关接触的状态可由太阳能加热子系统的控制器161响应于感测到的参数来确定/产生。“关”状况反映太阳能子系统控制器161的太阳能加热子系统能够满足DHW需求的判定。如果接触为“开”（不超控），那么在块342计算DHW优先级（例如，根据在图2的图形中描述的复合线性函数）。相反如果热水接触为“关”，那么家用热水优先级在块344被设置为零。
图6示出了示例性加热/冷却优先级（房间优先级）确定304。第一判定块360是该系统是否处于DHW模式的判定。如果为“否”，那么第二判定块362询问是否存在可用的内部（例如，房间）温度传感器。这可包括读取由安装者最初输入的参数/设置。如果为“是”，那么在块364中确定是否需要加热和冷却。这可包括读取用户输入/设置模式设置。如果加热，则根据图3的曲线在块366中确定加热优先级。如果冷却，那么在块368中根据图4的曲线确定冷却优先级。然而，如果在判定块360处该系统处于卫生模式，那么家用热水优先级在块380处被设置为一。如果在块362处房间传感器确定为“否”，那么在块390中询问卫生热水阀的输出是什么。例如，这可识别阀132的上次状态，其中“开”表明沿支路134经过的流并且“关”表明送水至罐中。如果为“开”，那么房间优先级在块392处被设置为零。如果为“关”，那么房间优先级在块394被设置为0.5。这防止过度循环。例如在示例性实施方式中，假定该系统已经加热水。该系统将保持加热水直到DHW优先级降至零。在房间优先级和DHW优先级都为零的情况下，块306将切换至加热或冷却模式。然而，一旦它然后处于加热/冷却模式，那么房间优先级被设定为0.5。因此，可能花费一会时间使得DHW优先级超过0.5并且使得该系统切换回到水加热模式。
虽然在上文详细地描述了实施方式，但是这种描述并不旨在限制本发明的范围。将理解的是，可作出各种修改而不偏离本发明的精神和范围。例如，当作为基准系统的重建或再制造被实施时（例如，借助再编程），基准系统的细节可能影响任何具体实施方式的细节。类似地，具体建筑物的细节可能影响任何具体实施方式的细节。因此，其他实施方式落入下述权利要求书的范围内。

Claims (17)

1.一种用于控制系统的方法，所述系统使用能量源（32）来加热卫生水以及控制可居住空间（28）的温度，所述方法包括：
确定（302）卫生水优先级（200）；
确定（304）空间调节优先级（220, 240）；
比较（306）所述卫生水优先级和所述空间调节优先级，所述卫生水优先级和空间调节优先级中的至少一个在一些情况下是非二元的；以及
从所述能量源引导能量以基于所比较的优先级来加热所述卫生水和/或调节所述空间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述确定卫生水优先级（200）在至少一些情况下基于测量水温（TW）是非二元的；以及
所述确定空间调节优先级（220, 240） 在至少一些情况下基于测量房间温度（TR）是非二元的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述确定卫生水优先级（200）在至少一些情况下基于测量水温（TW）根据第一分段线性函数是非二元的；并且
所述确定空间调节优先级（220, 240）在至少一些情况下基于测量房间温度（TR）根据第二分段线性函数是非二元的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述确定卫生水优先级（200）在至少一些情况下基于测量水温（TW）根据第一优先级曲线是非二元的；以及
所述确定空间调节优先级（220, 240） 在至少一些情况下基于测量房间温度（TR）根据第二优先级曲线是非二元的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述确定卫生水优先级（200）在至少一些情况下基于测量水温（TW）根据第一优先级曲线是非二元的；并且
所述确定空间调节优先级（220, 240） 在至少一些情况下基于测量房间温度（TR）根据用于加热的第二优先级曲线以及用于冷却的第三优先级曲线是非二元的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述确定卫生水优先级（200）基于卫生水温度设定点与第一测量温度（TW）之间的差；以及
所述确定空间调节优先级（220, 240）基于空间温度设定点（TRSPH; TRSPC）与第二测量温度（TR）之间的差。
7.根据权利要求6所述的方法，其中：
所述第一测量温度是卫生水蓄积水（148）的温度；以及
所述第二测量温度包括测量房间温度。
8.根据权利要求6所述的方法，其中：
所述卫生水优先级包括从在零差处的零优先级至在第一差（ΔTW1）处的第一中间优先级的第一线性函数（202）和从在所述第一差处的所述第一中间优先级至在第二差（ΔTW1+ΔTW2）处的100%优先级的第二线性函数（204）；以及
所述空间调节优先级包括从在零差处的零优先级至在第三差处的第二中间优先级的第三线性函数（222; 242）以及从在所述第三差处的所述第二中间优先级至在第四差处的100%优先级的第四线性函数（224; 244）。
9.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述引导包括在全容量下操作较高优先级的任务。
10.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述引导包括将所述能量源的输出仅引导至较高优先级的任务。
11.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述能量源包括蒸汽压缩系统，并且所述引导包括操作所述蒸汽压缩系统。
12.一种用于加热卫生水（148）并且控制可居住空间（28）的温度的系统，所述系统包括：
控制器（60），所述控制器构造成：
确定卫生水优先级（200）；
确定空间调节优先级（220, 240）；
比较所述卫生水优先级和所述空间调节优先级，所述卫生水优先级和空间调节优先级中的至少一个在一些情况下是非二元的；以及
从能量源（32）引导能量以基于所比较的优先级来加热所述卫生水和/或调节所述空间。
13.根据权利要求12所述的系统，其中：
所述确定卫生水优先级（200）基于卫生水温度设定点与第一测量温度（TW）之间的差；以及
所述确定空间调节优先级（220, 240）基于空间温度设定点（TRSPH; TRSPC）与第二测量温度（TR）之间的差。
14.根据权利要求12所述的系统，其中：
所述能量源包括蒸汽压缩系统。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述系统还包括：
室外单元，所述室外单元具有所述蒸汽压缩系统的第一热交换器（42）；以及
室内单元（34），所述室内单元具有所述蒸汽压缩系统的第二热交换器（54）。
16.根据权利要求15所述的系统，还包括：
卫生热水存储罐（36）；
一个或多个卫生水出口（72），所述卫生水出口被联接到所述卫生热水罐（36）以从其接收被加热水；
热传递液体网络（80），所述热传递液体网络包括定位成与所述可居住空间交换热量的一个或多个终端（70）；以及
导管系统，所述导管系统用于将所述罐（36）的热交换器（130）或所述网络（80）选择性地置于与所述第二热交换器再循环流体传递地连通。
17.一种用于控制系统的方法，所述系统使用能量源（32）来加热卫生水以及控制可居住空间（28）的温度，所述方法包括：
基于卫生水温度设定点与第一测量温度（TW）之间的差来确定卫生水优先级（200）；
基于空间温度设定点与第二测量温度之间的差来确定空间调节优先级（220, 240）；
比较所述卫生水优先级和所述空间调节优先级；以及
从所述能量源引导能量以基于所比较的优先级来加热所述卫生水和/或调节所述空间。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2833108T3 (en) 2013-07-30 2017-05-22 Ista Int Gmbh PROCEDURE FOR DETERMINING THE REQUIRED EFFECT OF A HEAT GENERATOR
CN104181951A (zh) * 2014-08-19 2014-12-03 王永华 多温多控恒温养殖的温控方法及一机多温多控海鲜恒温机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2465958A1 (fr) * 1979-09-24 1981-03-27 Fonderie Soc Gen De Installation de chauffage mixte
US4568821A (en) * 1982-06-22 1986-02-04 Pba Inc. Remote water heater controller
DE4333270A1 (de) * 1993-09-27 1995-03-30 Hain Geraete Und Anlagenbau Gm Verfahren und Anordnung zur vorrangigen Aufbereitung von Warmwasser in einer Fernwärme-Kompakt-Station
DE10300041A1 (de) * 2003-01-03 2004-07-22 Götz, Burkard Heizkessel mit Temperatursteuerung
CN101294575A (zh) * 2008-06-11 2008-10-29 陈立楠 水泵智能控温供水系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9101435A (nl) * 1991-08-23 1993-03-16 Atag Verwarming Bv Verwarmingsinrichting en werkwijze voor het besturen daarvan.
FR2726351B1 (fr) * 1994-11-02 1996-12-27 Cuisinier Christian Pierre Installation de chauffage pour le chauffage et/ou la production d'eau chaude sanitaire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2465958A1 (fr) * 1979-09-24 1981-03-27 Fonderie Soc Gen De Installation de chauffage mixte
US4568821A (en) * 1982-06-22 1986-02-04 Pba Inc. Remote water heater controller
DE4333270A1 (de) * 1993-09-27 1995-03-30 Hain Geraete Und Anlagenbau Gm Verfahren und Anordnung zur vorrangigen Aufbereitung von Warmwasser in einer Fernwärme-Kompakt-Station
DE10300041A1 (de) * 2003-01-03 2004-07-22 Götz, Burkard Heizkessel mit Temperatursteuerung
CN101294575A (zh) * 2008-06-11 2008-10-29 陈立楠 水泵智能控温供水系统

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