CN107407501A - 控制器、连续式加热器和用于控制连续式加热器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制器、连续式加热器以及方法,其中,感测热水通过连续式加热器的流量,其中,基于感测的流量在时间上确定流量特性;其中,在比较中比较确定的流量特性与预限定的特性;其中,根据比较的结果控制连续式加热器的加热功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的控制器、根据权利要求6的连续式加热器以及根据权利要求11的方法。
背景技术
将新鲜水加热为热水的连续式加热器是已知的。热水以恒定的温度在提取站提供。连续式加热器通常加热到60摄氏度,以便提供足够热的热水用于清洁餐具以及用于洗澡。为了实现足够舒适的温度用于洗澡,在提取站将热水与冷水混合。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种改进的控制器,改进的连续式加热器和改进的方法。
该任务借助于按照权利要求1的控制器解决。有利的实施方式在从属权利要求中提出。
按照本发明得知,一种改进的控制器可以由此提供,即该控制器具有接口、控制装置和存储器。控制装置与接口和存储器连接。在存储器中保存有预限定的特性。接口可与连续式加热器的流量传感器连接。接口构造用于感测流量传感器的流量信号并且将其提供给控制装置。控制装置构造用于基于流量信号关于时间地求取流量特性,并且在比较中将该流量特性与预限定的特性进行比较。控制装置构造用于根据比较的结果将用于控制连续式加热器的加热功率的控制信号提供给接口。
通过这种方式可以在存在配备有恒温阀的、通常设置在浴室中的提取站中感测:使用者需要与用于在厨房中清洁厨具的情况相比温度较低的温水。由此连续式加热器可以在较高效率的运行中运行。在另一实施方式中,预限定的特性相应于提取站的阀流量特性。由此可以感测该提取站的利用率并且根据提取站的利用率来对连续式加热器的运行行为进行适配。
在另一实施方式中,所述预限定的特性具有在时间上限界的第一区段、在时间上限界的第二区段以及在时间上限界的第三区段。第二区段在时间上紧接着第一区段,而第三区段在时间上紧接着第二区段。在第一区段中,预限定值在时间上基本上恒定。在第二区段中,预限定值在时间上基本上下降。在第三区段中,预限定值在时间上基本上恒定并且小于在第一区段中的预限定值。
在另一实施方式中,在存储器中存储针对所述预限定的特性的允差带,其中,控制装置构造用于在将预限定的特性与求取的流量特性进行比较时考虑所述允差带。
在另一实施方式中,接口可与温度传感器连接并且构造用于感测温度传感器的温度信号并且将其提供给控制装置,其中,控制装置构造用于在求取控制信号时考虑温度信号。
所述任务也通过按照权利要求6的连续式加热器解决。有利的实施方式在从属权利要求中提出。
按照本发明得知,一种改进的用于在温水系统中提供热水的连续式加热器由此提供,即该连续式加热器包括热源、流量传感器和控制器。控制器如上所述地构成。接口与流量传感器以及与热源连接。流量传感器构造用于感测通过热源的热水的流量并且提供与通过热源的流量相关联的流量信号。热源构造用于感测在接口上提供的控制信号并且基于所感测的控制信号对用于加热控制器的加热功率进行适配。
在另一实施方式中,在所求取的流量特性与预限定的特性有偏差时,控制信号与热源的第一加热功率相关联。在所求取的流量特性与预限定的特性一致时,控制信号与热源的第二加热功率相关联。第二加热功率在此小于第一加热功率。
在另一实施方式中,设有至少一个热交换器。热源构造为燃烧器,其中,热交换器具有包括第一初级侧的第一热交换模块,其中,第一初级侧与热源耦合。热源构造用于为了提供加热功率而使燃料燃烧,其中,在燃料燃烧时产生的废气被引导给第一热交换模块的第一初级侧,其中,如此选择第二加热功率,使得废气的至少一个组成部分至少部分地在第一初级侧上冷凝。通过这种方式可以除了废气的热能之外将冷凝能引导给热交换器的次级侧,用于加热热水,从而连续式加热器可以特别高能效地运行。
在另一实施方式中,第一热交换模块具有第一次级侧,第一次级侧在输入侧与新鲜水网可连接并且在输出侧与至少一个提取站可连接。第一热交换模块在其第一次级侧上构造用于将来自新鲜水网的新鲜水加热为热水。此外设有温度传感器,其中,温度传感器设置在第一次级侧的输出侧上并且与接口连接,其中,温度传感器构造用于感测在热交换器的输出侧的热水的温度并且将与感测的温度相关联的温度信号提供给接口。控制装置构造用于根据感测的温度和感测的流量来控制热源的加热功率。
在另一实施方式中,热交换器包括具有第二初级侧和第二次级侧的第二热交换模块。第一热交换模块具有第一次级侧,其中,第一次级侧与第二热交换模块的第二初级侧热耦合,其中,第二次级侧在输入侧可与新鲜水网连接,而在输出侧可与至少一个提取站连接。第二热交换模块构造用于在其第二次级侧上将来自新鲜水网的新鲜水加热为热水。此外设有温度传感器。温度传感器设置在第二热交换模块的第二次级侧的输出侧上并且与接口连接,其中,温度传感器构造用于感测在第二热交换模块的输出侧上的热水的温度并且将与感测的温度相关联的温度信号提供给接口。控制装置构造用于根据感测的温度和感测的流量来控制热源的加热功率。
所述任务也通过按照权利要求11的方法解决。有利的实施方式在从属权利要求中提出。
按照本发明得知,一种改进的用于控制连续式加热器的方法可以由此提供,即感测通过连续式加热器的热水的流量,其中,基于感测的流量关于时间地求取流量特性,其中,在比较中将求取的流量特性与预限定的特性进行比较,其中,根据比较的结果控制连续式加热器的加热功率。
在另一实施方式中,在求取的流量特性与预限定的特性有偏差时,与热源的第一加热功率相关联地求取控制信号。在求取的流量特性与预限定的特性一致时,与热源的第二加热功率相关联地求取控制信号。第二加热功率在此小于第一加热功率。
附图说明
以下根据附图进一步阐述本发明。附图示出:
图1:温水系统的示意图;
图2:在图1中示出的温水系统的连续式加热器的示意图;
图3:提取站的示意图;
图4:预限定的特性的曲线图;
图5:具有在时间上纪录的多个变量的曲线图;
图6:在时间上纪录的流量的曲线图;
图7:用于控制温水系统的方法的流程图;以及
图8:按照另一实施方式的温水系统的示意图。
具体实施方式
图1示出在建筑15中的温水系统10的示意图。温水系统10包括连续式加热器20、第一提取站25和第二提取站30。第一提取站25示例性地设置在建筑15的浴室35中。第二提取站30例如设置在建筑15的厨房40中。自然也可以设有其他提取站。
连续式加热器20具有输入侧41和输出侧42。输入侧41经由第一管路45与新鲜水网50连接。新鲜水网50提供新鲜水55。新鲜水55在此具有低的温度,例如在12度的范围内,并且在下文中称为冷水56。
连续式加热器20的输出侧42经由第二管路60与第一提取站25以及第二提取站30连接。此外,第一提取站25与新鲜水网50经由第三管路65连接。第二提取站30同样经由第三管路65与新鲜水网50连接。
图2示出在图1中示出的温水系统10的连续式加热器20的示意图。连续式加热器20具有控制器70、热源75、热交换器80、流量传感器85和温度传感器90。热交换器80具有包括初级侧95和次级侧100的热交换模块81。初级侧95与热源75连接。次级侧100不仅与输入侧41而且与输出侧42连接。热源75在该实施方式中构造为燃烧器,特别是构造为燃气燃烧器。在此,热源75还与燃料供应器105连接。燃料供应器105在此提供燃料110。燃料110在此在连续式加热器20的运行中在热源75中与空气氧气112燃烧。在燃料110燃烧时产生的废气111被引导给热交换模块81的初级侧95。在热交换模块81中实现将废气111的热量由初级侧95热传递到次级侧100。废气111在流经初级侧95之后经由连续式加热器20的烟囱115由连续式加热器20导出。
控制器70具有控制装置120、接口125和存储器130。接口125经由第一连接135与控制装置120连接。存储器130经由第二连接140与控制装置120连接。接口125经由第三连接145与热源75连接并且经由第四连接150与流量传感器85连接。接口125经由第五连接155与温度传感器90连接。温度传感器90构造用于求取从热交换模块81流出的新鲜水55的温度。温度传感器90经由第五连接155将相应地与感测的温度相关联的温度信号提供给接口125。接口125将温度信号经由第一连接135传导给控制装置120。流量传感器85感测在第二管路60中热交换模块81输出侧的新鲜水55的流量f。流量传感器85相应于感测的流量f提供流量信号。流量信号经由第四连接150传导给接口125,接口经由第一连接135将流量信号提供给控制装置120。
在存储器130中保存有预限定的特性、预限定的第一温度阈值TS1、预限定的第二温度阈值TS2以及第一预限定的流量阈值fS1和第二预限定的流量阈值fS2。在此,第二预限定的流量阈值fS2大于第一预限定的流量阈值fS1。第一温度阈值TS1选择得小于第二温度阈值TS2。第一温度阈值TS1可以为例如50℃。第二温度阈值TS2可以为例如60℃。此外在存储器130中保存第一预给定值例如60℃以及第二预给定值例如45℃。
在控制器70的存储器130中还保存有控制参数。所述控制参数在此具有加热功率的根据预给定温度和所求取的流量f的配属。所述控制参数可以在此构造为表格式配属、特性曲线图或数学公式。此外,控制参数可以进行如下扩展,使得控制参数设计为调节算法,其在求取加热功率时连带考虑在输出侧求取的温度T。控制装置120根据求取的加热功率确定与加热功率对应地构成的控制信号。
在提取站25、30处的温水供应在下文中仅仅粗略地描述,因为将在后面的方法中进行详细讨论。处于压力下的新鲜水55经由第一管路45提供给连续式加热器20。如果两个提取站25、30中之一打开并且需要热水,那么激活连续式加热器20的热源75。新鲜水55在次级侧100中被加热并且作为具有大于冷水56的温度的新鲜水55作为热水57从次级侧100经由输出侧42流入第二管路60。
图3示出第一提取站25的示意图。第一提取站25具有第一接头160和第二接头165。第一提取站25利用第一接头160与第二管路60连接。第一提取站25利用第二接头165与第三管路65连接。此外第一提取站25具有第三接头170。在第三接头170上例如可以连接有淋浴软管175。也可以考虑的是,在第三接头170上附加或者替代地设有出口,用于充注浴缸或洗手盆或用于连接家用器具例如洗衣机或餐具清洗机。
第一提取站25具有在该实施方式中示例性地圆柱形构成的壳体176。壳体176具有内部空间177。内部空间177与第二接头165流体连接。
第一提取站25具有温度控制装置180。温度控制装置180包括温度阀185、温度阀操作元件190和温度预选元件195。温度预选元件195在该实施方式中设置在壳体176的左侧并且与温度阀185耦合。温度阀185流体地设置在内部空间177与第一接头160之间。此外,第一提取站25包括开启阀200。开启阀200在该实施方式中设置在壳体176的右侧并且流体地设置在内部空间177与第三接头170之间。
第二提取站30可以构造为常规的冷热水混合龙头,例如单杆混合器。所述混合龙头通常用于厨房区域,因为一方面对于使用者而言较高的流速对于餐具的清洁是有利的,另一方面该第二提取站可特别简单地操作并且快速打开和关闭。
第一提取站25以及第二提取站30都用于提取具有不同温度的新鲜水55。在此,使用者在浴室35中特别是在淋浴时与在清洗餐具时相比对温度敏感得多。此外,在厨房40中清洗餐具时通常使用与用于淋浴/沐浴/清洗而通过第一提取站25提取的新鲜水55相比具有更高温度的新鲜水55,以便通过简单的方式从厨具除去油脂类的残留物。此外通过第二提取站30例如提取具有特别高的温度例如60度的热水57,以便由此清洁建筑15的地面。
在第一提取站25提取的新鲜水55应通常具有恒定的温度,该温度小于在第二提取站30提取的新鲜水55的温度。按照本发明,在第一提取站25上提取具有36°至39℃温度的新鲜水55。
为了从第一提取站25提取新鲜水55,通过使用者在温度预选元件195上调节期望的提取温度,例如38℃。此外,使用者借助于开启阀200打开第一提取站25,从而新鲜水55经由第三接头170从第一提取站25流出。
在通过温度控制装置180进行的温度控制过程的开始阶段,温度阀185处于大开状态。由此不仅冷新鲜水55从第二管路60经由第一接头160流入到内部空间177中,而且冷水56也经由第二接头165流入内部空间177中。在开始时从第二管路60流入的新鲜水55通常具有比从连续式加热器20流出的热水57更低的温度。在内部空间177中,冷水56与来自第二管路60的新鲜水55混合为温水178。根据温水178的温度,温度阀操作元件190根据通过使用者借助于温度预选元件195调节的期望的温度移动温度阀185,以便在第三接头170提供具有期望温度的温水178。
可在提取站25、30提取的温水178在提取站25、30通过混合经由第二管路60提供的热水57和经由第三管路65提供的冷水56来产生。如果需要温水178,那么激活连续式加热器20。如果在提取站25、30上不再需要温水178,那么关闭提取站25、30并且停用连续式加热器20。
图4示出在存储器130中保存的预限定的特性的曲线图。该预限定的特性相应于第一提取站25的阀流量特性。
该预限定的特性在该实施方式中例如具有三条曲线300,305,310。在此,第一曲线300与通过连续式加热器20的新鲜水55的流量f相关联,其在时间t上从在第一提取站25上提取新鲜水55开始起记录,其中,在第一提取站25上恒定地提取温水178,水量对于第一曲线300而言例如为10.2升/分钟。在此,第二曲线305与第二流量f相关联,其从在第一提取站25上提取新鲜水55起记录,其中,在第一提取站25上恒定地提取温水178,水量对于第二曲线305而言例如为8升/分钟。在此,第三曲线310与第三流量f相关联,其从在第一提取站25上提取新鲜水55起开始记录,其中,在第一提取站25上恒定地提取温水178,水量对于第三曲线310而言例如为7升/分钟。自然也可以考虑的是,预限定的特性具有另外的曲线。也可以考虑的是,预限定的特性不作为曲线而是作为数学函数或者参数化地保存在存储器130中。
图5示出在时间t上记录的具有多个变量的曲线图。在此,在曲线图中示出第四曲线350、第五曲线355、第六曲线360和第七曲线365。第四曲线350示出在连续式加热器20的输出侧42上的热水57的温度,以十分之一摄氏度[°dC]为单位。第五曲线355示出在第三接头170处的温水178的温度变化过程,以十分之一摄氏度为单位。第六曲线360相应于在图4中示出的第一曲线300并且相应于通过连续式加热器20的热水57的以十分之一升为单位的流量f,其中,在第一提取站25提取例如10.2升/分钟的温水178。第七曲线365示出通过连续式加热器20输出的、以关于连续式加热器20的最大功率的百分比示出的功率P。
在下文中示例性地针对另外的曲线305、310阐明第一曲线300。第一曲线300在此与第一提取站25的温度控制装置180的控制行为相关联。预限定的特性的第一曲线300具有在时间上限界的第一区段315、在时间上限界的第二区段320以及在时间上限界的第三区段325。第一区段315通过提取的开始330在开始时进行限界。第一区段315的结束通过第二区段320限界。第三区段325在开始处通过第二区段320的结束限界。第三区段325理论上可以在时间上无限长,然而在该实施方式中所述特性具有预限定的持续时间,该持续时间在该实施方式中为例如35秒。在第一区段315中,第一曲线300具有预限定值,该预限定值在时间t上基本上恒定。在第二区段320中,预限定值由在第一区段315中的值下降。在第三区段325中,该预限定值在时间t上基本上恒定。在此,在第三区段325中的预限定值小于在第一区段315中的预限定值。
在下文中会阐明第一提取站25的与在预限定特性的各个区段315,320,325中的特性对应的控制行为。
在开始从第一提取站25提取新鲜水55时,温度阀185完全打开。随着开启阀200的打开,开始从第一提取站25进行提取。在此(参见第一区段315)具有低温度的新鲜水55——该新鲜水在时间t上在第二管路60中在提取之前冷却——从第二管路60流出到内部空间177中并且在那儿与来自第三管路65的冷水56混合。混合的水具有低于所调节的期望温度的温度,从而在第一区段315中流量f在时间t上是恒定的。冷水56的温度在提取期间基本上恒定。
如上所述,随着从第二管路60提取新鲜水55,激活连续式加热器20。在第二区段320中,随着时间t的推移经由第二管路60流动的新鲜水55具有更高的温度,直至新鲜水55作为热水57达到第一提取站25。变热的新鲜水55在内部空间177中与冷水56混合为温水178。温水178加热温度阀操作元件190,其随后操作温度阀185并且降低热水57流经第一接头160的关于时间t的流量。由此,流量f在第二区段320中在时间t上下降。此外,流量f的减小引起热水57的温度上升(参见第四曲线350)。由此温度阀操作元件190在时间t上进一步关闭温度阀185,从而通过热交换模块81的流量f进一步下降,直至在紧接着第二区段320的第三区段325中形成流量f与热水57的温度的平衡并且流量f在时间t上是恒定的。
图6示出在通过第二提取站30提取新鲜水55时在时间t上记录的流量f的图。流量f在时间t上的变化过程并不像在图5中所述那样基于温度控制装置180的控制行为实现,而是任意地并且取决于使用者如何操作第二提取站30。新鲜水55经由第二提取站30的提取因此不具有在图4中示出的特性。
图7示出用于运行在图1至3中所述的温水系统10的方法的流程图。
在第一方法步骤400中,控制装置120检查:连续式加热器20是否是待命状态。如果是,那么控制装置120以第二方法步骤405继续进行。如果不是,那么控制装置120等待,直至连续式加热器20激活。
在第二方法步骤405中,控制装置120检查:热源75是否是可激活的。如果是,那么控制装置120以第三方法步骤410继续进行。如果不是,那么控制装置120等待,直至热源75是可激活的。
在第三方法步骤410中,控制装置120感测温度信号和流量信号。
控制装置120在第一比较中将在热交换模块81的输出侧感测到的温度T与第一温度阈值TS1进行比较。如果温度T超过第一温度阈值TS1,那么控制装置120以第四方法步骤415继续进行。如果感测的温度T低于第一温度阈值TS1,那么控制装置120等待直至温度T超过第一温度阈值TS1。
在第四方法步骤415中,控制装置120在第二比较中将感测的流量f与第一流量阈值fS1以及与第二流量阈值fS2进行比较。如果求取的流量f超过第一流量阈值fS1并且求取的流量f低于第二流量阈值fS2,那么控制装置120以第五方法步骤420继续进行。如果求取的流量f低于第一流量阈值fS1或者求取的流量f超过第二流量阈值fS2,那么控制装置120以第六方法步骤425继续进行。
在第五方法步骤420中,控制装置120在第三比较中将求取的温度T与第二温度阈值TS2进行比较。如果求取的温度T低于第二温度阈值TS2,那么控制装置120等待直至求取的温度T大于或等于第二温度阈值TS2。如果求取的温度T大于第二温度阈值TS2,那么控制装置120以第七方法步骤430继续进行。
在第六方法步骤425中,控制装置120选择第一预给定值作为预给定温度,该预给定温度用于求取用于控制热源75的加热功率的控制信号。根据第一预给定值,控制装置120基于控制参数求取第一控制信号,该第一控制信号与第一加热功率P1相关联并且将第一控制信号经由接口125提供给热源75。热源75感测第一控制信号。借助于第一控制信号如此控制热源75,使得该热源输出第一加热功率P1并且由热交换模块81在输出侧流出的新鲜水55基本上具有第一预给定值的温度。
在第七方法步骤430中,控制装置120从提取开始起将时间t配属给感测的流量f并且将流量f的感测值连同所配属的时间t保存在存储器130中。控制装置120基于在存储器130中针对流量f保存的值求取流量f关于时间t的流量特性。控制装置120在第四比较中将求取的流量特性与预限定的特性进行比较。由此,根据多大程度上打开开启阀200而定,所求取的流量特性例如可以与第一曲线300、第二曲线305或第三曲线310一致。
附加地可以在存储器130中设有允差带,控制装置120在将求取的流量特性与预限定的特性进行第四比较时考虑该允差带,从而所求取的流量特性的偏差能通过控制装置120配属给相应的预限定的特性。通过这种方式可以可靠地感测从第一提取站25对新鲜水55的提取。
如果从第一提取站25提取新鲜水55,那么例如通过控制装置120求取的流量特性相应于在图5中示出的、流量f关于时间t的曲线,但不相应于预限定特性。
如果求取的流量特性与预限定的特性一致,那么控制装置120以第八方法步骤435继续进行。如果求取的流量特性与预限定的特性不一致,那么控制装置120以第六方法步骤425继续进行。
在第八方法步骤435中,控制装置120选择第二预给定值作为预给定温度,该第二预给定值在该实施方式中为45℃。附加地在第八方法步骤435中,控制装置120可以——如果在所述方法的之前的运行中温度预给定值是第一预给定值——连续地基于预限定的降低参数降低该温度预给定值。如此例如可以考虑的是,在时间t上每100毫秒将温度预给定值由第一预给定值朝第二预给定值降低1℃。根据第二预给定值,控制装置120基于控制参数求取第二控制信号,第二控制信号与第二加热功率P2相关联,并且将第二控制信号经由接口125提供给热源75。热源75感测第二控制信号。借助于第二控制信号如此控制热源75,使得该热源75输出第二加热功率P2并且从热交换模块81在输出侧流出的新鲜水55基本上具有第二预给定值的温度。
如果控制装置120确定第二预给定值作为温度预给定值,那么这导致:在通过热源75输出第二加热功率P2的情况下,在燃料110燃烧时产生的废气111在通过在热交换模块81中的初级侧95时至少部分在初级侧95上冷凝。这具有的优点在于:除了热能之外,冷凝能也可以用于在热交换模块81的次级侧100中加热新鲜水55。由此进一步提高连续式加热器20的效率。
在紧接着第八方法步骤435的第九方法步骤440中,控制装置120在第五比较中将流量f与第二预限定的流量阈值fS2进行比较。如果流量f超过预限定的第二流量阈值fS2,那么通过控制装置120以第十方法步骤445继续进行。如果流量f低于预限定的第二流量阈值fS2,那么以第十一方法步骤450继续进行。
在第十方法步骤445中,确定第一预给定值作为温度预给定值,从而对流经热交换模块81的新鲜水55强加热并且可以以60℃的温度通过第二提取站30提取。附加地在第十方法步骤445中,控制装置120可以——如果在所述方法的之前的运行中温度预给定值是第二预给定值——连续地基于预限定的提高参数提高该温度预给定值。如此例如可以考虑的是,在时间t上每100毫秒将温度预给定值由第二预给定值朝第一预给定值提高5℃。
在第十一方法步骤450中,确定第二预给定值作为温度预给定值。
紧接着第十一方法步骤450的是第十二方法步骤455,其中,检查:流量f是否等于零。如果不是,那么控制装置120以第九方法步骤440继续进行。如果是,那么控制装置120以第十三方法步骤460继续进行。
在第十三方法步骤460中将温度预给定值确定为第一预给定值并且在该实施方式中示例性地为60度。紧接着第十三方法步骤460的是第一方法步骤400。
紧接着第十方法步骤445的是第十四方法步骤465。在第十四方法步骤465中,控制装置120在第六比较中比较:感测的温度T是否等于具有第一预给定值的温度预给定值。如果是,那么控制装置120以第十五方法步骤470继续进行。如果不是,控制装置重复第十方法步骤445。
在第十五方法步骤470中,控制装置120检查:流量f是否等于零。如果是,则控制装置120以第十三方法步骤460继续进行。如果不是,重复第十五方法步骤470。
在此指出,自然可以设有附加的方法步骤和/或上述方法步骤可以按其他顺序实施。
图8示出按照另一实施方式的温水系统10的示意图。
温水系统10类似于在上面的附图中示出的温水系统10地构成。但区别是,该热交换器80多件式地构成并且包括第一热交换模块499和第二热交换模块500。第一热交换模块499基本上与在图1至7中所述的热交换模块81一致地构成。第一热交换模块499具有第一初级侧501和第一次级侧502。第一初级侧501相应于在图1至7中所述的热交换模块81的初级侧95。
第二热交换模块500具有第二初级侧505和第二次级侧510。第二热交换模块500在该实施方式中构造为对流热交换器。自然也可以考虑第二热交换模块的其他设计方案,例如构造为叉流热交换器或并流热交换器500。
在输出侧上,第一热交换模块499的第一次级侧502——与图1至7不同地——利用第四管路515与第二热交换模块500的第二初级侧505流体连接。在输入侧上,第一热交换模块499的第一次级侧502与第二热交换模块500的第二初级侧505经由第五管路520流体连接。第四管路515、第五管路520以及第二热交换模块500的第二初级侧505以及——与上图不同地——第一热交换模块499的第一次级侧502被充以载热介质525,该载热介质例如可以具有水。由此,第一次级侧502与第二热交换模块500的第二初级侧505热耦合。
不同于图1至7,第二热交换模块500的第二次级侧510在输入侧与连续式加热器20的输入侧41连接并且因此经由第一管路45与新鲜水网50连接。在输出侧,第二热交换模块500的第二次级侧510与连续式加热器20的输出侧42连接并且因此与第二管路60连接。在此,在第二次级侧510的输出侧设置流量传感器85和温度传感器90,其中,温度传感器90与接口125连接,其中,温度传感器90构成用于感测在第二热交换模块500的输出侧的热水57的温度T并且将与感测的温度T相关联的温度信号提供给接口125。流量传感器85感测冷的和/或加热为热水57的新鲜水55通过第二热交换模块500的第二次级侧510的流量并且将与该流量f相关联的流量信号提供给接口125。
此外附加地,如图8示例性地示出的那样,可以考虑的是,第四管路515和第五管路520与用于加热建筑15的热回路530连接。为此可以附加地在第五管路520中设有阀535,以便将热回路530与第五管路520流体分离。此外为了输送载热介质525,例如在第五管路520中设有输送泵540。自然,输送泵540替代地也可以设置在第四管路515中。
连续式加热器20的运行类似于在图1至7中所述的方法。与之不同地,在第一热交换模块81中不是如在图1至7中所述那样加热新鲜水55,而是加热载热介质525。被加热的载热介质525经由第四管路515通过输送泵540输送给第二热交换模块500的第二初级侧505。在第二热交换模块500中,载热介质525输出其热量的至少一部分用于将存在于第二次级侧510中的新鲜水55加热为热水57。冷却的载热介质525经由第五管路520流回第一热交换模块499的第一次级侧502。控制装置120如上所述根据温度信号和流量信号控制热源75的加热功率P。附加地,控制装置120在此可以在对经由两个提取站中至少之一对热水57的提取进行感测时提供另一控制信号用于激活输送泵540。
在图8中示出的、连续式加热器20的设计方案具有如下优点,即热源75除了将新鲜水55加热为热水57之外也还可以用于使热回路530变热。此外,热源20可以与第二热交换模块500在空间上分离地设置,从而可适配连续式加热器20的安装空间需求。
此外可以考虑的是,第二热交换模块500的第二初级侧505与另一热源(未示出)连接。该另一热源可以在此例如构造为太阳能热收集器。在此也有利的是,在感测到在第一提取站25上提取温水178时,热源75结合第二热交换模块500可以以较小的功率P运行,从而提高连续式加热器20的效率。
Claims (12)
1.一种用于连续式加热器(20)的控制器(70),
-具有接口(125)、控制装置(120)和存储器(130);
-其中,所述控制装置(120)与所述接口(125)以及与所述存储器(130)连接;
-其中,在所述存储器(130)中存储有预限定的特性;
-其中,所述接口(125)能与所述连续式加热器(20)的流量传感器(85)连接;
-其中,所述接口(125)构造用于感测所述流量传感器(85)的流量信号并且将该流量信号提供给所述控制装置(120);
-其中,所述控制装置(120)构造用于:基于所述流量信号关于时间(t)地求取流量特性;并且在比较中将该流量特性与所述预限定的特性进行比较;
-其中,所述控制装置(120)构造用于根据所述比较的结果将用于控制所述连续式加热器(20)的加热功率(P)的控制信号提供给接口(125)。
2.根据权利要求1所述的控制器(70),其中,所述预限定的特性相应于提取站(25)的阀流量特性。
3.根据权利要求1或2所述的控制器(70),
-其中,所述预限定的特性具有在时间上限界的第一区段(315)、在时间上限界的第二区段(320)、以及在时间上限界的第三区段(325);
-其中,所述第二区段(320)在时间上紧接着第一区段(315),而所述第三区段(325)在时间上紧接着第二区段(320);
-其中,在所述第一区段(315)中,预限定值关于时间(t)基本上恒定;
-其中,在所述第二区段(320)中,预限定值关于时间(t)基本上下降;
-在第三区段(325)中,预限定值关于时间(t)基本上恒定并且与在第一区段(315)中相比较小。
4.根据权利要求1至3之一所述的控制器(70),
-其中,在所述存储器(130)中存储有针对所述预限定的特性的允差带;
-其中,所述控制装置(120)构造用于在将所述预限定的特性与求取的流量特性进行比较时考虑所述允差带。
5.根据权利要求1至4之一所述的控制器(70),
-其中,所述接口(125)能与温度传感器(90)连接并且构造用于感测该温度传感器(90)的温度信号并且将该温度信号提供给所述控制装置(120);
-其中,所述控制装置(120)构造用于在求取控制信号时考虑所述温度信号。
6.一种用于在温水系统(10)中提供热水(57)的连续式加热器(20),
-具有热源(75)、流量传感器(85)和控制器(70);
-其中,所述控制器(70)根据权利要求1至5之一构造;
-其中,所述接口(125)与所述流量传感器(85)以及与所述热源(75)连接;
-其中,所述流量传感器(85)能够设置在能够与所述热源(75)热耦合的热交换器(80)的输出侧上;
-其中,所述流量传感器(85)构造用于感测通过所述热交换器(80)的热水(57)的流量(f)并且提供与通过所述热源(75)的流量(f)相关联的流量信号;
-其中,所述热源(75)构造用于感测在所述接口(125)上提供的控制信号并且基于所感测的控制信号对用于加热热水(57)的加热功率(P)进行适配。
7.根据权利要求6所述的连续式加热器(20),
-其中,在所求取的流量特性与所述预限定的特性有偏差时,控制信号与所述热源(75)的第一加热功率(P1)相关联;
-其中,在所求取的流量特性与所述预限定的特性一致时,控制信号与所述热源(75)的第二加热功率(P2)相关联;
-其中,所述第二加热功率(P2)小于第一加热功率(P1)。
8.根据权利要求7所述的连续式加热器(20),
-其中,设有至少一个热交换器(80)并且所述热源(75)构造为燃烧器;
-其中,所述热交换器(80)具有包括第一初级侧(95,501)的第一热交换模块(81,499);
-其中,该第一初级侧(95,501)与所述热源(75)耦合;
-其中,所述热源(75)构造用于为了提供加热功率(P)而使燃料(110)燃烧;
-其中,在燃料(110)燃烧时产生的废气(111)被引导给所述第一热交换模块(81,499)的第一初级侧(95,501);
-其中,第二加热功率(P2)选择成使得废气(111)的至少一个组成部分至少部分地在所述第一初级侧(95)上冷凝。
9.根据权利要求8所述的连续式加热器(20),
-其中,所述第一热交换模块(81)具有第一次级侧(100);
-其中,该第一次级侧(100)在输入侧能够与新鲜水网(50)连接并且在输出侧能够与至少一个提取站(25、30)连接;
-其中,所述第一热交换模块(81)在其第一次级侧(100)上构造用于将来自新鲜水网(50)的新鲜水(55)加热为热水(57);
-其中,设有温度传感器(90);
-其中,所述温度传感器(90)设置在所述第一次级侧(100)的输出侧上并且与所述接口(125)连接;
-其中,所述温度传感器(90)构造用于感测在所述热交换器(80)的输出侧的热水(57)的温度(T)并且将与感测的温度(T)相关联的温度信号提供给所述接口(125);
-其中,所述控制装置(120)构造用于根据感测的温度(T)和感测的流量(f)来控制所述热源(75)的加热功率(P)。
10.根据权利要求8所述的连续式加热器(20),
-其中,所述热交换器(80)包括具有第二初级侧(505)和第二次级侧(510)的第二热交换模块(500);
-其中,所述第一热交换模块(499)具有第一次级侧(502);
-其中,该第一次级侧(502)与所述第二热交换模块(500)的第二初级侧(505)热耦合;
-其中,所述第二次级侧(510)在输入侧能够与新鲜水网(50)连接,而在输出侧能够与至少一个提取站(25、30)连接;
-其中,所述第二热交换模块(500)构造用于在其第二次级侧(510)上将来自新鲜水网(50)的新鲜水(55)加热为热水(57);
-其中,设有温度传感器(90);
-其中,所述温度传感器(90)设置在所述第二热交换模块(500)的第二次级侧(510)的输出侧上并且与所述接口(125)连接;
-其中,所述温度传感器(90)构造用于感测在所述第二热交换模块(500)的输出侧上的热水(57)的温度(T)并且将与感测的温度(T)相关联的温度信号提供给所述接口(125);
-其中,所述控制装置(120)构造用于根据感测的温度(T)和感测的流量(f)来控制所述热源(75)的加热功率(P)。
11.一种用于利用控制器(70)控制连续式加热器(20)的方法,所述连续式加热器根据权利要求6至10之一所述地构造,所述控制器根据权利要求1至5之一所述地构造,
-其中,感测通过连续式加热器(20)的热水(57)的流量(f);
-其中,基于感测的流量(f)关于时间(t)地求取流量特性;
-其中,在比较中将所求取的流量特性与预限定的特性进行比较;
-其中,根据比较的结果控制所述连续式加热器(20)的加热功率(P)。
12.根据权利要求11所述的方法,
-其中,在所求取的流量特性与所述预限定的特性有偏差时,与所述热源(75)的第一加热功率(P1)相关联地求取控制信号;
-其中,在所求取的流量特性与所述预限定的特性一致时,与所述热源(75)的第二加热功率(P2)相关联地求取控制信号;
-其中,所述第二加热功率(P2)小于所述第一加热功率(P1)。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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