CN103363678B - 混合式热水供应系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种混合式热水供应系统及其方法，包含一太阳能热水器、一具瓦斯流量控制的恒温热水器及一温度感应器。太阳能热水器连接具瓦斯流量控制的恒温热水器的一入水口。温度感应器设于入水口。具瓦斯流量控制的恒温热水器具有一启动温度及一临界温度，通过比较已被太阳能热水器加热而经过入水口的一水流的一流水温度及启动温度或临界温度，以调整或维持具瓦斯流量控制的恒温热水器开关。当开启具瓦斯流量控制的恒温热水器时，根据一热水器能力，随着流水温度改变来调整瓦斯流量，以使水流的一流出温度符合启动温度，而达到快速加热及省电等功效。

Description

混合式热水供应系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种热水供应系统及方法，特别是一种混合式的热水供应系统及其方法。

背景技术

近年来，由于能源成本的高涨，具有省电节能功能的家用电器产品逐渐获得消费者的青睐。以家用热水器为例，一般传统的家用热水器采用瓦斯为热源，以点火加热的方式使冷水的温度提高，来供应使用者使用热水。而后，随着瓦斯的价格上涨以及太阳能具有取之不尽、用之不竭的特性，各家业者开始研发以太阳能为热源的加热装置，以降低使用者的热源成本。

现有技术的太阳能加热装置，主要包括有一太阳能热水器及一储水桶，太阳能热水器包括一太阳能集热板，太阳能集热板主要用以收集太阳光，而将太阳光的光能转变为热能，利用此热能加热流经太阳能集热板的冷水源。而后将已加热的水流传送至储水桶储存，待使用者需要使用时，再提供已储存于储水桶的热水供使用者使用。但现有技术的太阳能加热装置，其热水温度视当时日照量而定，并无法控制每天均能处于较佳的水温。当日照量不足，如阴天或雨天时，就会有水温度过低的缺点。此外，一般家庭主要于晚间使用热水，因此白天已经由太阳能热水器所加热的热水，到了晚上，热水温度会逐渐下降，使用者无法使用较佳水温的热水。

为解决上述的问题，在现有技术中，一具有温度感应功能的瓦斯热水器更设置于储水槽的出口端，瓦斯热水器用以再次加热从储水槽流出的水流，以使水流达到使用者所期待的温度。但当使用者设定一期望温度(例如摄氏40度)，水流进入瓦斯热水器时，水温未达其设定的摄氏40度，瓦斯热水器即会自动启动而开始点火加热；当水流进入瓦斯热水器，水温已达摄氏40度时，瓦斯热水器即会关闭而停止加热。因此，若进入瓦斯热水器的水流的温度于摄氏40度上下起伏时，瓦斯热水器容易因自动开关的功能而产生了短时间多次开关的情况，即瓦斯热水器会不断点火和关闭。如此，导致瓦斯热水器的损坏，且瓦斯热水器会不断地开关，亦会浪费能源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混合式热水供应系统及其方法，以解决现有技术的一与太阳能加热装置串联的瓦斯热水器，当进入瓦斯热水器的流水温度接近所设定的加热温度时，瓦斯热水器容易因自动开关的功能而频繁地交互启动关闭的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种混合式热水供应系统的热水供应方法，其中，包含步骤：

提供一太阳能热水器，连接一具瓦斯流量控制的恒温热水器的一入水口，以共同形成一热水流路；

于该具瓦斯流量控制的恒温热水器设定一启动温度以及一临界温度；

判断该具瓦斯流量控制的恒温热水器是否已经启动以加热一水流；

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动时，比较该入水口的一流水温度及该临界温度；

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动且该流水温度低于或等于该临界温度时，启动该具瓦斯流量控制的恒温热水器；

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动时，比较该入水口的该流水温度及该启动温度；以及

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动且该流水温度高于或等于该启动温度时，则关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器；

其中当启动该具瓦斯流量控制的恒温热水器以加热该水流时，根据该具瓦斯流量控制的恒温热水器的一热水器能力，随着该流水温度的改变来调整瓦斯流量，以使流出该具瓦斯流量控制的恒温热水器的该水流的一流出温度符合该启动温度。

上述的混合式热水供应系统的热水供应方法，其中，该临界温度低于该启动温度。

上述的混合式热水供应系统的热水供应方法，其中，还包含：

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动且该入水口的该流水温度高于该临界温度时，则维持关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

上述的混合式热水供应系统的热水供应方法，其中，还包含：

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动且该入水口的该流水温度低于该启动温度时，则维持开启该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种混合式热水供应系统，其中，包含：

一太阳能热水器，用以加热一水流；

一具瓦斯流量控制的恒温热水器，加热该水流，该具瓦斯流量控制的恒温热水器具有一入水口，连接该太阳能热水器；以及

一温度感应器，设置于该入水口，用以量测进入该入水口的一流水温度；

其中该具瓦斯流量控制的恒温热水器具有一启动温度以及一临界温度，通过比较该入水口的该流水温度以及该启动温度或该临界温度，以调整或维持该具瓦斯流量控制的恒温热水器的开关，当开启时，根据该具瓦斯流量控制的恒温热水器的一热水器能力，随着该流水温度的改变来调整瓦斯流量，以使流出该具瓦斯流量控制的恒温热水器的该水流的一流出温度符合该启动温度。

上述的混合式热水供应系统，其中，该启动温度由一使用者自行设定。

上述的混合式热水供应系统，其中，该临界温度低于该启动温度。

上述的混合式热水供应系统，其中，当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动时，若该入水口的该流水温度高于或等于该启动温度，则维持关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器，若该流水温度低于或等于该临界温度，则启动该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

上述的混合式热水供应系统，其中，当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动时，若该入水口的该流水温度低于该启动温度，则维持开启该具瓦斯流量控制的恒温热水器，继续加热该水流，若该流水温度高于或等于该启动温度时，则关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

上述的混合式热水供应系统，其中，还包含：

一储水槽，连接该太阳能热水器，该储水槽用以储存自该太阳能热水器输出的该水流，并且该储水槽用以传送该水流至该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

本发明的技术效果在于：

本发明的混合式热水供应系统及其方法，通过设定启动温度以及临界温度于具瓦斯流量控制的恒温热水器，具瓦斯流量控制的恒温热水器稳定加热水流于启动温度以及临界温度的范围内，以提供符合启动温度的热水。因此解决现有技术中，瓦斯热水器容易因自动开关的功能而导致短时间多次开关的问题，进而达到节电、耐久以及提供稳定温度的热水的功效。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的混合式热水供应系统的示意图；

图2为本发明一实施例的热水供应方法的流程图。

其中，附图标记

10             混合式热水供应系统

11             太阳能热水器

111            入水端

112            出水端

12             储水槽

121            入水孔

122            出水孔

13             具瓦斯流量控制的恒温热水器

131            入水口

132            出水口

14             温度感应器

21             热水源

22             冷水源

31、32、33、34 管路

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下在实施方式中详细叙述实施例的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解实施例的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、申请专利范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解实施例相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本实施例的观点，但非以任何观点限制实施例的范畴。

根据本发明的实施例公开一种混合式热水供应系统，用以加热一自冷水源流入的一低温的水流，并通过本发明的实施例所公开的热水供应方法，通过设定一启动温度以及一临界温度，混合式热水供应系统提供稳定的高温的水流。

请参照图1，图1为一实施例的混合式热水供应系统的示意图。在本实施例中，混合式热水供应系统10主要包括一太阳能热水器11、一储水槽12、一具瓦斯流量控制的恒温热水器13，太阳能热水器11、储水槽12以及具瓦斯流量控制的恒温热水器13依序串联，以共同形成一热水流路。详细来说，太阳能热水器11包括一太阳能集热板(图未示)，太阳光照射于太阳能集热板的表面，运用太阳的热能加热太阳能集热板内的管线的水流。太阳能热水器11具有一入水端111以及一出水端112，入水端111通过一管路31连通一冷水源22。冷水源22提供一待加热的低温水流至太阳能热水器11。储水槽12具有一入水孔121以及一出水孔122，入水孔121通过一管路32连通太阳能热水器11的出水端112，当太阳能热水器11加热水流后，已加热的水流流出至储水槽12进行储存，直到储水槽12达到一预设的满水位，太阳能热水器11停止供应水流。

另外，具瓦斯流量控制的恒温热水器13具有一入水口131以及一出水口132，入水口131通过管路33连通储水槽12的出水孔122，出水口132通过一管路34连通一热水源21。太阳能热水器11以及具瓦斯流量控制的恒温热水器13供应热水流至热水源21，以供一使用者于热水源21使用热水。另外，混合式热水供应系统10还包括一温度感应器14，温度感应器14设置于具瓦斯流量控制的恒温热水器13的入水口131，温度感应器14用以量测进入入水口131的水流的一流水温度。在其他实施例中，温度感应器14可内建于具瓦斯流量控制的恒温热水器13中。具瓦斯流量控制的恒温热水器13运用数字监测温度的方式，并利用瓦斯点火产生热能，以加热经过内部管线的水流，而使水流的温度上升，使得水流流出具瓦斯流量控制的恒温热水器13的一流出温度达到使用者期望的热水温度。

在本发明中，流水温度指水流于流出具瓦斯流量控制的恒温热水器13的入水口131的水流的一温度值。流出温度指水流于流出具瓦斯流量控制的恒温热水器13的出水口132的水流的一温度值。

本实施例所公开的具瓦斯流量控制的恒温热水器13，以数字方式进行温度设定，以调整及控制内部的加热的瓦斯流量。也就是说，使用者设定期望的热水温度于具瓦斯流量控制的恒温热水器13。但上述的数字方式非用以限定本发明。在其他实施例中，具瓦斯流量控制的恒温热水器13为一种非数字显示的方法，例如以拨杆的方式来进行温度设定，亦可达到本发明的功效。

需要注意的是，于具瓦斯流量控制的恒温热水器13中，使用者可设定一启动温度以及一临界温度，且临界温度小于启动温度。启动温度指使用者所期望流出出水口132的流出温度，临界温度为一小于启动温度的温度值。通过启动温度以及临界温度所形成的温度范围可用以控制与调整具瓦斯流量控制的恒温热水器13的加热情况。举例来说，启动温度可为摄氏48度，临界温度可小于启动温度3度(即摄氏45度)，但启动温度以及临界温度的数值非用以限定本发明。在其他实施例中，启动温度可为摄氏0度至摄氏100度。启动温度以及临界温度的差值可为1、2、3、4、5、6或7度。另外，在本实施例中，使用者可自行设定启动温度，而混合式热水供应系统10自动设定临界温度。换句话说，若使用者设定启动温度为摄氏48度时，混合式热水供应系统10自动设定临界温度为摄氏45度。

根据本发明所公开的实施例的具瓦斯流量控制的恒温热水器13，通过比较流经入水口131的流水温度以及启动温度或临界温度，以调整或维持具瓦斯流量控制的恒温热水器13的开启或关闭。当开启具瓦斯流量控制的恒温热水器13时，根据具瓦斯流量控制的恒温热水器13的一热水器能力，随着入水口131的流水温度的改变来调整瓦斯流量，以调整通过瓦斯点火加热的加热强度大小，而使流出具瓦斯流量控制的恒温热水器13的出水口132的水流的流出温度符合启动温度(如摄氏48度)。举例来说，本实施例的具瓦斯流量控制的恒温热水器13的热水器能力为16升，其最小的热水器能力为3升，即代表当设定流量为每分钟8升的水流需求时，具瓦斯流量控制的恒温热水器13可在1分钟为令至多16升的水上升摄氏25度，令至少3升的水上升摄氏25度。因此，当设定流量为每分钟8升的水流需求时，具瓦斯流量控制的恒温热水器13的最小热水器能力可令每分钟8升的水流上升摄氏9.3度。但上述具瓦斯流量控制的恒温热水器13的热水器能力非用以限定本发明，在其他实施例中，热水器能力可为13升、20升、24升或32升。

根据本发明所公开的实施例，当使用者有热水需求，混合式热水供应系统10开始供应热水，且具瓦斯流量控制的恒温热水器13尚未开启时，则具瓦斯流量控制的恒温热水器13比较入水口131的流水温度是否低于或等于临界温度。若入水口131的流水温度大于临界温度，则继续维持关闭具瓦斯流量控制的恒温热水器13；若入水口131的流水温度低于或等于临界温度，则启动具瓦斯流量控制的恒温热水器13。

具瓦斯流量控制的恒温热水器13已经开启时，则比较入水口131的流水温度是否大于或等于启动温度。若入水口131的流水温度大于或等于启动温度，则关闭具瓦斯流量控制的恒温热水器13，停止加热水流；若入水口131的流水温度小于启动温度，则维持开启具瓦斯流量控制的恒温热水器13。

在本发明中，具瓦斯流量控制的恒温热水器13的开启指于具瓦斯流量控制的恒温热水器13进行点火，以对水流加热而使水温升高。具瓦斯流量控制的恒温热水器13的关闭指于具瓦斯流量控制的恒温热水器13停止对水流进行加热，而水流进入具瓦斯流量控制的恒温热水器13内的管线后，水流不经加热而直接自出水口132流出。

以下介绍根据本发明所公开的实施例的热水供应方法。请同时参照图1以及图2，图2为一实施例的热水供应方法的流程图。

首先，提供一太阳能热水器11，连接一具瓦斯流量控制的恒温热水器13的一入水口131，以共同形成一热水流路(S110)。详细来说，一混合式热水供应系统10中，太阳能热水器11通过管路32连接一储水槽12，储水槽12通过管路33连接具瓦斯流量控制的恒温热水器13。因此，太阳能热水器11、储水槽12以及具瓦斯流量控制的恒温热水器13依序串联。另外，太阳能热水器11通过管路31连接冷水源22，具瓦斯流量控制的恒温热水器13通过管路34连接热水源21。太阳能热水器11对自冷水源22流入的低温的水流进行加热。当水流被太阳能热水器11加热完后，水流传送至储水槽12储存。当使用者开启热水源时(例如使用者开启热水源的一水龙头)，储水槽里的水流传送至具瓦斯流量控制的恒温热水器13的入水口131。

接着于具瓦斯流量控制的恒温热水器13设定一启动温度以及一临界温度(S120)。举例而言，设定启动温度为摄氏48度，临界温度为45度，但上述的启动温度、临界温度及其差值非用以限定本发明。

然后，进行一判断步骤，判断具瓦斯流量控制的恒温热水器13是否已经启动(S130)。若具瓦斯流量控制的恒温热水器13尚未启动，则比较入水口131的流水温度是否低于或等于临界温度(S140)。举例来说，若原先使用者并未使用热水，具瓦斯流量控制的恒温热水器13尚未启动，而当使用者于热水源21开始使用热水时，则热水流路开始作动。具瓦斯流量控制的恒温热水器13判断入水口131的水流的流水温度是否低于或等于临界温度。

若具瓦斯流量控制的恒温热水器13尚未启动，且入水口131的流水温度低于或等于临界温度时，则启动具瓦斯流量控制的恒温热水器13，以对水流进行加热(S150)。举例来说，若此时入水口131的流水温度为摄氏44度，则代表目前入水口131的流水温度不符合临界温度的条件，即最低的适用温度(摄氏45度)，则具瓦斯流量控制的恒温热水器13开始对水流加热。

若具瓦斯流量控制的恒温热水器13尚未启动，且入水口131的流水温度大于临界温度时，则维持关闭具瓦斯流量控制的恒温热水器13(S160)。举例来说，若此时入水口131的流水温度为摄氏44度，则代表目前入水口131的水流的流水温度已经符合临界温度的条件，即目前入水口131的水温符合使用者的期望温度的范围，是故入水口131的水流不需进行加热，则维持关闭具瓦斯流量控制的恒温热水器13。当结束步骤S150以及S160后，则回到步骤S130进行判断步骤。

若具瓦斯流量控制的恒温热水器13已经启动而开始加热水流，则比较入水口131的流水温度是否大于或等于启动温度(S170)。若入水口131的流水温度大于或等于启动温度，则关闭具瓦斯流量控制的恒温热水器13，停止加热水流(S180)。举例来说，若目前入水口131的水流的流水温度为摄氏49度，则代表目前入水口131的水流的流水温度超过启动温度的条件，即代表目前入水口131的水流的流水温度已经超过使用者的期望温度(摄氏48度)。是故停止对入水口131的水流加热，而关闭具瓦斯流量控制的恒温热水器13。

若具瓦斯流量控制的恒温热水器13已经启动，且入水口131的流水温度小于启动温度，则维持开启具瓦斯流量控制的恒温热水器13(S190)。举例来说，若目前流水温度为摄氏47度，则代表目前入水口131的流水温度低于启动温度，则继续加热水流。

当结束步骤S180以及S190后，则回到步骤S130继续进行判断步骤。

在本实施例中，因当储水槽12供给水流予具瓦斯流量控制的恒温热水器13时，不论当时是否为强日照的情况或是无日照的夜晚，太阳能热水器11均无法快速提供已加热或未加热的热水流至储水槽12，故而导致储水槽12的流水温度逐渐下降。因此，具瓦斯流量控制的恒温热水器13必须继续进行判断步骤以及上述的接续步骤，通过加热水流以使水流流出具瓦斯流量控制的恒温热水器13的一流出温度能逐渐趋近使用者设定的启动温度，直到使用者停止使用热水为止。

综上所述，根据本发明的实施例所公开的混合式热水供应系统及其方法，通过于具瓦斯流量控制的恒温热水器设定启动温度以及临界温度，具瓦斯流量控制的恒温热水器稳定加热水流于启动温度以及临界温度的范围内，并使水流趋近至启动温度，以使混合式热水供应系统提供符合启动温度的热水。因此进而解决现有技术中，瓦斯热水器容易因自动开关的功能而导致短时间多次开关的问题，进而达到节电、增加产品寿命以及提供稳定温度的热水等功效。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合式热水供应系统的热水供应方法，其特征在于，包含步骤：

提供一太阳能热水器，连接一具瓦斯流量控制的恒温热水器的一入水口，以共同形成一热水流路；

于该具瓦斯流量控制的恒温热水器设定一启动温度以及一临界温度；

判断该具瓦斯流量控制的恒温热水器是否已经启动以加热一水流；

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动时，比较该入水口的一流水温度及该临界温度；

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动且该流水温度低于或等于该临界温度时，启动该具瓦斯流量控制的恒温热水器；

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动时，比较该入水口的该流水温度及该启动温度；以及

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动且该流水温度高于或等于该启动温度时，则关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器；

其中当启动该具瓦斯流量控制的恒温热水器以加热该水流时，根据该具瓦斯流量控制的恒温热水器的一热水器能力，随着该流水温度的改变来调整瓦斯流量，以使流出该具瓦斯流量控制的恒温热水器的该水流的一流出温度符合该启动温度。

2.如权利要求1所述的混合式热水供应系统的热水供应方法，其特征在于，该临界温度低于该启动温度。

3.如权利要求1所述的混合式热水供应系统的热水供应方法，其特征在于，还包含：

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动且该入水口的该流水温度高于该临界温度时，则维持关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

4.如权利要求1所述的混合式热水供应系统的热水供应方法，其特征在于，还包含：

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动且该入水口的该流水温度低于该启动温度时，则维持开启该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

5.一种混合式热水供应系统，其特征在于，包含：

一太阳能热水器，用以加热一水流；

一具瓦斯流量控制的恒温热水器，加热该水流，该具瓦斯流量控制的恒温热水器具有一入水口，连接该太阳能热水器；以及

一温度感应器，设置于该入水口，用以量测进入该入水口的一流水温度；

其中该具瓦斯流量控制的恒温热水器具有一启动温度以及一临界温度，该具瓦斯流量控制的恒温热水器具有一比较单元以及一控制单元，该比较单元通过比较该入水口的该流水温度以及该启动温度或该临界温度，以调整或维持该具瓦斯流量控制的恒温热水器的开关，

当该具瓦斯流量控制的恒温热水器开启时，该控制单元根据该具瓦斯流量控制的恒温热水器的一热水器能力，随着该流水温度的改变来调整瓦斯流量，以使流出该具瓦斯流量控制的恒温热水器的该水流的一流出温度符合该启动温度。

6.如权利要求5所述的混合式热水供应系统，其特征在于，该启动温度由一使用者自行设定。

7.如权利要求5所述的混合式热水供应系统，其特征在于，该临界温度低于该启动温度。

8.如权利要求5所述的混合式热水供应系统，其特征在于，当该具瓦斯流量控制的恒温热水器未启动时，若该入水口的该流水温度高于或等于该启动温度，则维持关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器，若该流水温度低于或等于该临界温度，则启动该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

9.如权利要求5所述的混合式热水供应系统，其特征在于，当该具瓦斯流量控制的恒温热水器已经启动时，若该入水口的该流水温度低于该启动温度，则维持开启该具瓦斯流量控制的恒温热水器，继续加热该水流，若该流水温度高于或等于该启动温度时，则关闭该具瓦斯流量控制的恒温热水器。

10.如权利要求5所述的混合式热水供应系统，其特征在于，还包含：

一储水槽，连接该太阳能热水器，该储水槽用以储存自该太阳能热水器输出的该水流，并且该储水槽用以传送该水流至该具瓦斯流量控制的恒温热水器。