CN103562645A

CN103562645A - 热水器控制器或系统

Info

Publication number: CN103562645A
Application number: CN201280026903.6A
Authority: CN
Inventors: B·V·伯克; B·G·凯米斯; S·G·乌登; 彭跃新; C·H·芬奇
Original assignee: RIM AUSTRALIA Pty Ltd
Current assignee: RIM AUSTRALIA Pty Ltd; Rheem Australia Pty Ltd
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2014-02-05
Also published as: AU2012262613A1; US10295199B2; US20140343888A1; AU2012262613B2; WO2012162763A1; NZ616881A; US20180128502A1; US9897334B2

Abstract

一种测量从热水器消耗的能量的方法，所述热水器具有带两个或两个以上温度传感器的罐，所述温度传感器位于罐之上或之内的预定高度，该方法包括下列步骤：对于每个传感器确定罐的区段的相应体积；测量在每个温度传感器处的温度改变；计算每个传感器对应体积的能量；以及对所有传感器的能量改变求和以确定所消耗的能量。可用按时间顺序的信息记录能量使用以构造能被用于控制加热器并向用户提供能量使用详情的用户模式。系统不需要使用从流量剂量计获得的数据。

Description

热水器控制器或系统

技术领域

本发明涉及热水器，尤其涉及热水器中的能量使用或能耗的测量。

本发明一般可用来测量存储式热水器的能耗。本发明可与电热水器、燃气热水器、辅助太阳能热水器和辅助热泵系统配合使用。将结合双重燃料或辅助水加热系统对本发明进行描述，但本发明也可用于单能源系统以监测和/或控制能耗。例如，可优先将该系统用于具有由水源供给的储罐并将热水传递给用户的电力辅助太阳能热水系统中。太阳能集热器可具有一个或多个上升器面板和头部面板，用以吸收太阳能以传递至罐。太阳能热能可直接用来加热罐中的热水，或者可使用太阳能加热热传递流体，该热传递流体经由热交换器将热能传递至罐中的水。

本发明也可与水加热系统控制器配合使用以在当日时间基础上测量能耗，并且这可例如用于加热水需求预测。

背景技术

辅助的太阳能热水器可包括由电力供能的辅助加热器。太阳能热水器的主要优点是它们本质上减少了对干线电力的需求。减少或最小化辅助加热器的使用是期望的。当从罐中汲取热水时，相等体积的未加热水从水源被传递至罐。如果当没有太阳能输入可用时出现对热水的大量需求或者如果该需求超出来自太阳能集热器面板可用的再加热速率，则使用辅助加热器来补充加热的水。

AU2005299246描述了一种通过使用流量计测量通过热水器的水流动来测量消耗的热水体积的系统和方法。为了实现这个目的，将温度传感器安装到罐的进口和出口，并需要流量计。

流量计是热水器制造中的额外成本。

流量以具有移动部件并需要附加的安装。因此，本发明推荐一种用于测量能耗的系统，它不需要使用流量计来确定所消耗的热水的体积。

发明内容

本发明提供一种通过测量罐内的水温确定罐内的热能量的系统和方法，它不需要使用从流量计得到的数据。本发明也提供一种适于控制热水器的控制器。

在一个实施例中，罐内水的平均水温可从两个或更多个温度传感器确定，并从罐的已知体积和水的比热计算热能。

由于水温可能是分级或分层的，因此可在多于一个的高度上测量温度。

可从测得的温度计算能量。

能量的改变可从不同时间的测量值确定。

可随改变时间记录能量中的改变以提供水使用历史。

根据本发明的一个实施例，这里提供一种计算热水器系统罐内的热能改变量的估计的方法，该方法包括：测量罐的各个区段的温度，每个区段具有已知的体积；随时间地比较温度测量值；以及计算每个区段的热能改变量；以及对所有区段的能量改变进行求和。

根据本发明的另一实施例，这里提供一种测量从热水器消耗的能量的方法，该热水器具有带两个或两个以上温度传感器的罐，这些温度传感器位于罐上或罐内的若干预定高度，该方法包括步骤：对于每个传感器确定罐区段的相应体积；测量在每个温度传感器处的温度改变；计算每个传感器对应体积的能量；以及对所有传感器的能量改变求和以确定所消耗的能量。

本发明的又一实施例包括被编程以根据本发明的方法操作热水器的控制器。

传感器读数可被连续地监视。

传感器读数可响应开始事件和响应结束事件被记录。

当检测到温度改变时可记录来自每个传感器的第一温度测量值。

当温度改变速率超出预定的第一温度改变速率时，可记录传感器读数。

当温度的改变速率低于第二预定温度改变速率时，可记录第二温度测量值。

当罐内的水温已基本稳定时，可取温度测量值。

传感器读数的改变可源自热水正从罐内被汲取。

传感器读数的改变可源自来自罐的热损失。

温度的改变可源自对罐的热能输入。

根据本发明的另一实施例，提供一种水加热系统，该系统包括热水储罐，该储罐具有位于罐上或罐内的若干预定高度的两个或两个以上温度传感器，每个传感器的位置在罐内水的相关体积附近或之内，以使传感器提供相关体积内的水温的实际测量，该系统包括处理器，其响应于来自传感器的读数及其相关体积以计算源自传感器读数变化的能量。

系统可包括与处理器关联的存储器，籍此处理器可存储能耗信息。

处理器可存储与能耗信息关联的按时间顺序的信息。

根据本发明的一个实施例，提供一种热水系统，包括：

水储罐；

在罐内加热水或将热水传递至罐的装置；

两个或两个以上温度传感器，其测量罐内若干预定位置的水温；

电子控制器，它与温度传感器通信并被配置成测量被存储在罐内的热能和计算被移入和移出罐的热能量。

温度传感器可以是传感器阵列，每个传感器与罐的各个区段内的预定水体积对应。

温度传感器可被安装在罐的表面上。

温度传感器可被安装在罐内。

控制器可存储从传感器测量值得到的信息，由此保持一记录并随后使用这种记录与当前(即同时期)测量值或关于系统的其它信息配合以发起水加热循环以满足预测的未来使用。

对热水器特定的信息可被编程到控制器中。

对热水器特定的信息可包括罐体积、水质量、加热部件的功率或燃烧器或热泵的热输出、罐热损失率以及与系统的操作和性能相关的其它信息。

控制器可输出这些测量值以由信息显示设备使用。

本发明也提供一种无流量计系统和方法和/或如前所述的控制器。

附图说明

现在将参考附图仅借助示例描述本发明的一个或多个实施例，在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的太阳能分体式热水系统的相关部件的示意图；

图2是根据本发明一实施例的屋顶安装式太阳能热水系统的相关部件的示意图；

图3是根据本发明一实施例的屋顶安装式热水系统的罐的横截面示意图；

图4示出对图3的罐的温度传感器可绘制出的温度图表。

图5示出根据本发明一实施例的燃气辅助的太阳能热水器。

图6示出一示例性日常使用模式。

图7示出一示例性流程图，该流程图阐述了根据本发明一实施例当从罐中汲取水时记录数据的方法的主要步骤。

附图中使用的编号惯例是小数点前面的数字表示附图号，而小数点后面的数字是部件标号。在任何情况下，在不同附图中使用相同部件的附图标记来表示相应的部件。

可选择附图的取向以示出本发明的实施例的特征，并且不应当被认为是对本发明使用中的取向的限制。

要理解，除非另有指示，否则附图旨在是解说性的而非准确的表达，并且不一定按比例绘出。选择附图的取向以解说所示出的对象的特征，并且不一定表示这些对象在使用中的取向。

具体实施方式

将参考附图描述本发明。

本发明，最基本地来说，利用罐能量(例如输入或输出)的改变前后的平均温度和罐的已知体积来计算罐内水的能量改变。本发明的实施例提供罐，该罐在若干不同高度具有数个温度传感器，并将罐体积的相邻区段想像地分配给每个温度传感器。自此，可计算水的平均温度以能够使用该平均温度直接地计算整个罐内的能量，或者可计算每个区段内的水能量，从而计算水中的总能量。

使本发明具体化的系统测量罐内水的温度，并随后计算罐内水的热能量。

系统也可在不同时间或遵循可识别事件(例如使用热水的开始和结束点)确定罐内热能量之差。

可定位数个温度传感器以测量在罐内不同高度上的水温。

相对于时间记录的来自每个传感器的温度日志可被维持，以使例如热水使用或加热器启动的热事件被识别。这些事件的能量差也被计算。

系统可在热泄漏和通过热水的使用从罐散去的能量之间作出区别，并也可区别热能量至罐内的输入。

图1示出一分体式太阳能热水系统，它具有屋顶安装的太阳能集热器1.016以及通常被安装在建筑内的储罐1.002。罐可具有给水进口1.006和加热水传递出口1.004。

该太阳能热水系统可以是直接系统，其中储罐内的饮用水在太阳能集热器中被直接加热，或者可以是间接系统，其中中间热传递流体在集热器中被加热并且热能经由热交换器被传递至罐内的饮用水。图1和图2所示的系统是直接系统。

集热器可具有上升管1.107，该上升管1.107具有：上热水头1.020，热水自此被传递至罐1.022的中部或上部；以及下进水头1.018，它从罐1.002的下部接收水。热水头1.020比进水头1.018更高，由此热水将上升至上头1.020。泵1.028泵抽水，使其流过集热器和罐。

可提供单向阀或受温度控制的阀1.032以当集热器头内的水比罐内的水更冷时防止逆向热虹吸。

诸如控制器1.002的处理器被提供以计算能耗。

本发明使用罐上或罐内若干预定位置处的数个温度传感器，以测量罐内预定位置的水温。多个温度传感器可被设置在柔性的PCB条带上，如PCT专利申请号WO2006053386中公布的那样，该文献被援引包含于此作为参考。热传感器条带抵靠着罐的外壁被安装在罐壁和罐隔热体之间，由此它测量由罐内的水加热的相邻罐壁的温度。罐内的水体积一直是满的，因为它从给水源恒定地得到补充。

温度传感器可沿罐的高度均匀地间隔，由此每个传感器对于等体积的水提供大约平均的温度读数，忽略罐的端面效应。也就是说，每个传感器可提供对于罐内水的圆柱形区段的平均温度读数，所述圆柱形区段具有在该传感器和较高和较低的相邻传感器中间的高度。由此，罐的每个区段的热能量含量可被计算出。

在不定位传感器以使每个传感器报告等体积的温度的情形下，然后假设在其相邻传感器中间的每个传感器的相邻体积是已知的，则计算可将不同的体积考虑在内。

此外，在罐的至少一些区段的温度已改变的情形下，汲取掉的能量可从汲取水之前和之后每个区段的传感器的温度读数之差来计算出。从数学上来看，这可被表达成：

Q=M_n.C_p.ΔT方程1，

其中Q=以MJ为单位的能量,M_n=以kg为单位的区段“n”中的水质量，C_p=以kJ/kg K为单位的比热，而ΔT_n＝对区段“n”的温度改变℃。

汲取掉的总能量为：

Q_∑=∑^N _n=1(M_n.C_p.AT_n)，方程2，

其中N是区段数。

也就是说，可通过基于每个区段的体积和区段的对应温度改变对每个区段的能量变化求和来确定水中汲取掉的总能量。

对于辅助太阳能热水器系统，在罐内设置电加热部件1.010。辅助加热器可经由开关1.014连接至电源1.012。开关可由控制器1.022控制。

根据辅助加热器的要求性能，可将部件布置在罐内的某一高度以提供要求的性能。例如，为了更快的再加热，可将部件布置在更靠近罐顶部的位置，以迅速地加热在该加热部件之上的水体积。

为使辅助加热器的能量需求最小化，控制器可利用从通过传感器条带1.008检测到的温度改变得到的能耗信息。

由此，控制器1.022可确定罐内的水的能量含量和能量使用两者。

控制器1.022也可被适配成维持按时间顺序的当日时间能耗记录，并可相对于时间、一周内的日和日期进行记录使用。可使用该信息以确定使用模式。例如，控制器可每日地和根据日期存储使用历史，并对每周的不同日子以及每年的不同时间建立使用模式。

辅助加热器1.010的热输出可被记录在控制器中以允许控制器计算使水到达要求温度所需的时间。这可用来确定使水温上升以满足对热水的预期需求所需的时间。

图2示意地示出屋顶安装式太阳能热水系统。罐2.002被安装在比上头2.020更高的位置，因为这样允许使用热虹吸以使水或热传递流体从太阳能集热器循环。

电力辅助加热器2.010经由开关2.014受控制器2.022控制。开关可与罐安装在一起。控制器2.022可以是与屋顶安装式水加热系统安装在一起的屋顶安装式设备。

可选择地，它可通过太阳能光生伏打电源2.027供电，该太阳能光生伏打电源2.027可包含电力存储单元。替代地，控制器可连接至开关2.014(虚线轮廓)干线侧上的干线电力源2.012，由此当开关处于开路状态时它保持供电。

控制器2.022可包括利用天线2.023的无线通信链路，以允许与第二控制器2.021的通信。屋顶安装的控制器也可将其读数从诸传感器送至第二控制器2.021。

热传感器条带2.008可用来测量罐内的温度。这些传感器可以均匀距离的间隔定位。然而，在该实施例中，传感器被间隔设置以测量等体积水的温度，如图3所示。

图3示意地示出具有位于罐壁上的多个位置的多个温度传感器3.008.1至3.008.9的水平取向的罐3.002的横截面。每个传感器毗邻于罐的相应假想水平区内。因此，例如，传感器3.008.1是相邻区1，而传感器3.008.9是相邻区9。选择这些区以使每个对应的传感器测量等体积水的温度。也就是说，假设一圆柱形罐，每个区段的横截面积是相同的。然而，由于罐可具有弯曲端面，因此可调整这些区的横截面以允许这种差别。

各个区之间的边界可被定义为例如通过相邻传感器之间的圆周中点的水平面。具有最小高度的区是围住或毗邻罐横截面的中心的区，因为它具有最大宽度。这些区的高度在从中心区向上或向下移动时增加以补偿这些区逐渐减小的宽度。

尽管示出了九个传感器和区，但在本发明的其它实施例中可使用更多或更少的传感器和区。

尽管图2和图3的实施例中传感器被描述为分布在等尺寸区内，但这不是本发明所必需的。假设被分配给每个传感器的体积是已知的，仍然可执行能量计算。

图4示出具有燃气辅助的太阳能热水器系统。该系统类似于图1的系统，其中电力辅助器1.010由燃气加热器4.034取代。燃气加热器的热输出可被记录在控制器中以允许控制器计算使水到达要求温度所需的时间。

系统可使用所有传感器以确定罐内水的总能量。每个传感器监测其被分派的体积区段的温度。控制器则可计算每个区段内的能量并随后通过将各个区段的能量相加而计算罐内的总能量。当没有预期的使用负载时，热能之和能被用来维持最小热能。这可通过如传感器读数指示地那样使加热器导通、截止来完成。可通过用户将需要的温度输入控制器来预设最小电平。控制器可被编程以利用使用历史来预期对热水即将到来的需要，并在即将到来的使用的预期时间之前升高温度。当计划历史使用模式的改变时，用户也能修改操作时间表。

当然，本领域内技术人员将容易理解，温度传感器读数可用于替代的方法以计算罐内水的能量。例如，也可通过确定罐内水的平均温度并随后计算罐内水的总体积的能量而根据传感器读数计算总能量。

在传感器监测等体积的情形下，可通过对每个传感器的温度求和并除以传感器数目而计算平均温度。

在由每个传感器监测的体积不全部相等的情形下，每个传感器的温度和体积之积可被求和并除以罐体积，从而提供平均温度。然而，该方法涉及多余的计算，因为对每个区段的温度/体积计算实际上就是区段能量的计算，因此不是优选的方法。

热能值是从传感器得到的。控制器被编程以执行算法以发起辅助来维持预设能量水平，并在使用热水的预期下升高温度。

罐内的总热能受恒温器设定驾驭。

使用方程1和2，可相对于当日时间、一周中的日子、日期计算和记录所消耗的能量，由此可如图所示地借助图6中的示例性例子记录使用历史。

图6的使用模式示出具有三个峰的日常需求。针对该需求图例的数据可被用来识别低使用和高使用以及中等使用的典型周期。控制器可利用使用模式来预测即将到来的负载并因此可操作热水器系统以在最小化能量输入的同时迎合即将到来的需求，例如当预测负载为零时将罐内的水温维持在第一温度，将罐内水的第一部分维持在要求的工作温度范围内，当中等使用时将管内容的第二和较大部分维持在该工作温度范围内，和当预测到重需求时将罐内的水温维持在该工作范围内。由此，已知罐内水的当前状态并已知辅助器的能量输入能力，控制器能计算要花费多长时间使水达到要求的温度，并基于使水达到该工作温度的时间和预期的需求开始时间在需求出现之前开始将水加热至要求的温度。

例如，国内热水系统在全部居民白天不在家的情形下可具有在早晨的高峰和在夜晚的第二高峰，但在这些时间之间几乎没有或没有任何需求。

相对而言，商用热水系统具有在一天内存在多个高峰的需求模式。

又一例子是在满足预期使用模式的时间，例如通宵地，来自罐的热损失的补充。

图7示出一示例性流程图，该示例性流程图示出根据本发明一实施例产生使用模式信息的可能方法。

由于即便当不存在热水使用时热量也会从系统泄漏，因此需要区分由于系统损失和热水需求引起的温度改变。当从罐的上部汲取热水时，冷水被传递至罐的下部并且未经加热的水位将在罐内升高，因此这些传感器，从最低传感器向上，在从罐内汲取热水的同时逐渐地登记一快速的温度改变。因此，系统可被编程以在7.072监测每个传感器处的温度，并在7.074将该温度改变速率与温度改变的第一预定速率ΔT₁/dt比较以在自然损失和实际使用之间作出区别。ΔΤ₁可等于或大于系统损失速率。在损失速率的情形下，如果没有检测到使用，则处理器继续监测传感器。

当温度改变速率指示正在汲取水时，在7.076处理器登记使用开始的时间，并在7.078记录来自每个传感器的温度。来自传感器的温度随后用来在7.080计算每个传感器的区段中的当前能量，并在7.082对这些区段能量求和以在水使用开始时提供总热能。在7.084记录罐内的初始热能。处理器然后在7.086检查使用是否已停止。这可使用步骤7.088完成以确定温度的变化是否小于第二预定温度改变率ΔT₂/dt，并且由于在7.088的测试是在第一次通过7.086之后执行的，所以处理器将首先记录按时间顺序的数据(7.076)和温度数据(7.078、7.080、7.082)，并在7.086A重置该过程之前在7.086从该信息编译使用模式。如果使用尚未停止，则处理器将在7.088继续检查，直到使用停止为止。

可使用类似的方法来测量输入能量。温度/时间改变可以相反意义表现。当来自太阳能集热器的流被截断时，输入能量可归于辅助加热器。

间隔的温度传感器的使用也允许其它节能操作模式，例如罐内水的局部加热，其中上部传感器可用来选择其中水被维持在一工作温度范围内的罐的一部分，如我们共同享有的澳大利亚专利申请AU2005294105中披露的那样。图5是示出使用本发明的温度传感器和控制器来操作热水器的一种可能的替代模式的温度图。具体地说，该工作模式可仅用来将罐的上部加热至工作温度。该模式可从历史数据记录中得到，或者可由用户编程，例如当热水系统的用户数目改变时。在附图中，沿横坐标仅示出温度传感器5.008.1-5.008.9中的第一个和最后一个以避免附图中的混乱。该图示出用于将增幅器调节至导通或切断的增幅器出发点。这与使用模式配合使用以使能耗最小化。

直线5.052表示从温度传感器得到的罐内水温。

可对控制器编程,以当没有热水的预期使用时通过提供和撤去对加热器的供电而维持最小预定热能量值。用户可调整该最小值。随着预期使用时间迫近，在预期负载下升高温度和存储的能量。

点划线5.044、5.046示出要求的输出温度范围。由此，当加热器正在使用时，至少顶部区段(图3中的区1)应当被维持在该范围内，因为热水出口(例如图2中的2.004)是从这个区域汲取的。

曲线5.052表示在特定使用阶段的传感器读数的一个例子。

曲线5.040表示对于每个传感器要被维持的最低温度。如果传感器的温度降至这条线以下，辅助加热器可被导通，除非使用模式指示此时存在可忽略的需求，或者当加热系统已由用户切换至待机模式时，例如当大楼在一定时间被撤空时。

由此，从温度传感器得到的罐的总能量的历史数据可用来根据预期使用确定何时发起加热，同时可实时地使用温度传感器以选择要被加热的罐部分(如果不希望加热整个罐的话)。

在本说明书中，对文献、公开物或其它公布的引用或使用并不承认这些文献、公开物或其它公布的引用或使用构成在本说明书的优先权日起本领域内技术人员对本发明的公知常识的一部分，除非另有声明。

在本说明书中，指示取向或方向的术语，例如“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“左”、“右”、“竖直”、“横断”等不旨在是绝对术语，除非上下文需要或指示相反情形。这些术语一般表示它们在附图中的取向。

不管用在什么地方，词“包括”应当被理解成其“开放”的意思，即“包含”的意思，并因此不局限于其“封闭”的意思，即“只含有”的意思。相应的含义应当归因于其出现的相应词“包括”、“被包括”和“包含”。

要理解，本文公开和定义的本发明延及所提到的或根据文本明显知道的各个特征中的两个或两个以上特征的全部可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的各个可替代方面。

尽管已经描述了本发明的特定实施例，但对本领域技术人员而言应当显而易见的是，本发明可体现在其他具体形式中而不背离其本质特性。因此，本实施例和示例将全方位地被认为是说明性的而非限制性的，并因此对本领域内技术人员而言明显的所有改变旨在包含于此。

Claims

1.一种计算热水器系统罐内的热能改变量的方法，所述方法包括：测量所述罐的多个区段的温度，每个区段具有已知的体积；随时间地比较温度测量值以确定温度的变化；计算每个区段的热能变化；并对所有区段的能量变化求和。

2.一种测量从热水器消耗的能量的方法，所述热水器具有带两个或两个以上温度传感器的罐，所述温度传感器位于所述罐之上或之内的预定高度，所述方法包括下列步骤：对于每个传感器确定所述罐的区段的相应体积；测量在每个温度传感器处的温度改变；计算每个传感器对应体积的能量；以及对所有传感器的能量改变求和以确定所消耗的能量。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括连续地监测传感器读数的步骤。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，包括响应于开始事件和响应于结束事件记录传感器读数的步骤。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括当在其中一个传感器处检测到温度改变时记录来自每个传感器的第一温度测量值的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述传感器读数是当温度的改变速率超出预定的第一温度改变速率时被记录的。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，包括当温度的改变速率低于第二预定的温度改变速率时记录第二温度测量值的步骤。

8.一种记录热水器系统的能量使用历史的方法，包括如权利要求1-7中任何一项所述的测量水的能量改变的步骤，并记录能耗信息连同计算出的能耗的按时间顺序的数据。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括从所述能耗信息和按时间顺序的信息确定使用模式的步骤。

10.一种确定热水器罐内水的热能量的方法，所述方法包括下列步骤：

确定所述罐内水的平均温度；以及

使用所述平均温度和所述罐内水的体积来计算所述罐内水的热能量。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，确定第一和第二平均温度的步骤包括在所述罐上或罐内的不同高度上的两个或两个以上的位置测量水温的步骤。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括将想象监测的水体积分配给测量温度的每个位置的步骤。

13.一种计算热水器系统的罐内的等体积水的热能改变的估计的方法，所述方法包括下列步骤：

在消耗水之前确定所述罐内水的第一平均温度；

在所述消费中止之后确定所述罐内水的第二平均温度；

计算所述第一平均温度和所述第二平均温度之间的温度差；

将所述温度差乘以所述罐的体积。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，包括将所述温度差与所述体积之积与水的比热相乘。

15.一种热水系统，包括：

水储罐；

在所述罐内加热水或将热水传递至所述罐的装置；

测量所述罐内若干预定位置的水温的两个或两个以上温度传感器；

电子控制器，所述电子控制器与温度传感器通信并被配置成测量被存储在所述罐内的热能和计算被移入和移出所述罐的热能量，其中热能的测量和热能量的计算不使用来自流量计的数据也能实现。

16.一种热水系统，包括：

水储罐；

在所述罐内加热水或将热水传递至所述罐的装置；

电子控制器，所述电子控制器与温度传感器通信并被配置成测量被存储在所述罐内的热能和计算被移入和移出所述罐的热能量，其中所述计算不使用从流量计得到的数据也能实现。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述温度传感器被引入到传感器阵列中，每个传感器与所述罐的多个区段内的预定体积的水对应。

18.如权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述温度传感器被安装在所述罐的外表面上。

19.如权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述温度传感器被安装在所述罐内。

20.如权利要求16-19中任何一项所述的系统，其特征在于，所述控制器被适配成存储从所述传感器测量值得到的信息。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述控制器在存储器中保持一记录并之后使用该记录配合同时期测量值和其它系统信息以发起水加热循环以满足预测的未来使用。

22.一种水加热系统，包括热水存储罐和至少第一热量输入装置，所述系统包括位于所述罐上或罐内预定高度的两个或两个以上温度传感器，每个传感器的位置毗邻于所述罐的相关水体积或在所述相关水体积之内，由此所述传感器提供所述相关体积内的水温度的实际测量，所述系统包括响应来自传感器的读数和所述传感器关联的体积以计算源自传感器读数改变的能量的处理器，其中所述计算不使用从流量计得到的数据也可实现，所述能量的计算不使用来自流量计的数据也可实现。

23.一种水加热系统，包括热水存储罐和至少第一热量输入装置，所述系统包括位于所述罐上或罐内预定高度的两个或两个以上温度传感器，每个传感器的位置毗邻于所述罐的相关水体积或在所述相关水体积之内，由此所述传感器提供所述相关体积内的水温度的实际测量，所述系统包括响应来自传感器的读数和所述传感器关联的体积以计算源自传感器读数改变的能量的处理器，其中所述计算不使用来自流量计的数据也可实现。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，包括与所述处理器关联的存储器，所述处理器被适配成存储能耗信息。

25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述处理器被适配成存储与能耗信息关联的按时间顺序的信息。

26.如权利要求13-25中任何一项所述的系统，其特征在于，包括显示设备，所述控制器被适配成输出能耗信息以供信息显示设备使用。

27.如权利要求23-26中任何一项所述的水加热系统，其特征在于，所述处理器被适配成根据能耗信息和关联的按时间顺序的信息控制所述第一热量输入装置的操作。

28.基本如参照附图在本文中描述的确定水加热系统的能耗的方法。

29.被编程以运行如权利要求1-14中任何一项所述的方法的热水器控制器。

30.基本如本文参照附图描述的水加热系统。