CN109983836A - 包括电压转换器的电散热器型加热设备 - Google Patents

Abstract

一种电散热器型加热设备(10)，包括容纳加热器构件(12)的壳体(11)，当加热器构件(12)的输入端(121)由直流电压供电时，加热器构件(12)产生卡路里第一流(F1)。加热设备(10)还包括置于壳体(11)中的电压转换器(14)，该电压转换器(14)包括输入端(141)和输出端(142)，输入端(141)设有用于将电压转换器(14)连接到电源(13)的连接元件，输出端(142)输出直流电压，该直流电压适于直接或间接地为加热器构件(12)的输入端(121)供电。

Description

包括电压转换器的电散热器型加热设备

技术领域

本发明涉及一种电散热器型加热器设备，包括容纳加热器构件的壳体，当加热器构件的输入由电压供电时，该加热器构件产生卡路里第一流。

本发明还涉及一种电气装置，包括电源和至少一个这样的加热设备。

背景技术

传统上，加热设备所连接的电源输出交流电压，并且加热设备的所有部件都相应地适配。通常，该电源由本地电网构成。

在一些加热设备中，还已知集成与加热器构件相关联的一组电池。这组电池允许存储加热设备使用的能量，以随时间分隔出电力消耗。

尽管如此，这些已知的加热设备尚未完全令人满意。

实际上，它们对电源的性质造成非常大的限制，排除了通过诸如光伏设备、燃料电池、超级电容器或基于电化学电芯的电池的电源输出直流电压而操作的可能性，除了产生不可接受的产量损失之外。

回想一下，将直流电压转换成交流电压和反向转换会引起非常大的产量损失。

然而，众所周知，目前的趋势是促进可再生能源，而大多数时候，可再生能源输出直流电压。

而且，在目前的技术状态下，电加热设备不能主动参与电网的管理：加热设备的控制和存储容量太有限(有线管理，热惯性存储)而不能快速响应能源储存和供应需求。

传统上，使用电加热设备的房屋或建筑物的能量管理系统不能参与可再生能源在电网上的集成。实际上，使用电加热设备的惯性不能实现足够精细的控制以将加热设备用作可再生能源的间歇存储系统或以用于消耗切断。

通常，仅考虑将电加热设备的集成和电池型电化学存储器的集成用于备用需求或实现独立加热。

发明内容

本发明旨在解决以上列出的所有或部分缺点。

在此背景下，需要提供一种简单、经济、可靠、高效的加热设备，其在直接电源的情况下更容易使用，同时提高总产量。

为此，提出了一种电散热器型加热设备，包括容纳加热器构件的壳体，当加热器构件的输入端被直流电压供电时加热构件产生卡路里第一流，该加热设备包括电压转换器，电压转换器置于壳体中并且包括设有用于将电压转换器连接到电源的多个连接元件的输入端和适于直接或间接地为加热器构件的输入端输出直流电压的输出端，电压转换器包括产生具有由电压转换器产生的卡路里的卡路里第二流的多个散热器，并且第二流与由加热器构件产生的卡路里第一流混合。

源自电压转换器的第二流在其使用时，为了避免电压转换器的过热，还用于快速预热加热设备的其他部件，并且通过与第一流混合，允许通过避免电压转换器产生的卡路里丢失或甚至烦人而优化电气设备10的能量效率。因此，在这些不同元件和这些不同功能之间存在实际且有利的协同作用。

根据特定实施例，电压转换器被配置为使得在电压转换器连接到电源时能够通过转换由电源施加在电压转换器的输入端的直流电压而在其输出端输出直流电压。

根据另一特定实施例，电压转换器被配置为使得当电压转换器连接到电源时能够通过转换由电源施加在电压转换器的输入端的交流电压而在其输出端输出直流电压。

根据又一特定实施例，加热设备包括在直流电流下操作的电能存储装置，其具有预期由直流电流供电的输入端和输出直流电流的输出端，电能存储装置包括基于电化学电芯组件的电池和/或超级电容器和/或燃料电池。

根据又一特定实施例，加热设备包括：

-多个第一连接元件，用于将电压转换器的输出端与加热器构件的输入端连接，并适于将在电压转换器的输出端输出的直流电压施加到加热器构件的输入端；

-多个第二连接元件，用于将电压转换器的输出端与电能存储装置的输入端连接，并适于将在电压转换器的输出端输出的直流电压施加到电能存储装置的输入端，

-多个第三连接元件，用于将电能存储装置的输出端与加热器构件的输入端连接，并适于将由电能存储装置的输出端输出的直流电流施加到加热器构件的输入端，

-多个开关元件，用于在开路配置或闭路配置之间切换多个第一连接元件，用于在开路配置或闭路配置之间切换多个第二连接元件，并且用于在开路配置或闭路配置之间切换多个第三连接元件。

根据又一特定实施例，加热设备包括容纳在壳体内并至少控制加热器构件和多个开关元件的管理单元。

根据又一特定实施例，加热设备包括用于测量壳体外侧的温度的传感器和允许将由测量传感器确定的值寻址到管理单元的第一输入端的多个第一传输元件。

根据又一特定实施例，加热设备包括允许表征电能存储装置的荷电状态的表征元件和允许将由表征元件确定的值寻址到管理单元的第二输入端的多个第二传输元件。

根据又一特定实施例，管理单元根据存储在管理单元的存储器中的预定策略算法、根据由测量传感器确定并且寻址到管理单元的第一输入端的值并且根据由表征元件确定并寻址到管理单元的第二输入端的值来确保对多个开关元件的控制。

根据又一特定实施例，管理单元通过控制多个开关元件使加热装置在第一操作模式和第二操作模式之间切换，在第一操作模式中多个第一连接元件和/或多个第三连接元件占用开路配置，在第二操作模式中多个第一连接元件和/或多个第三连接元件占用闭路配置，如果由测量传感器确定的值与管理单元已知的设定点温度之间的差高于严格正预定第一偏差，则第一操作模式被占用，而如果由测量传感器确定的值与管理单元已知的设定点温度之间的差小于小于或等于零的预定第二偏差，则第二操作模式被占用。

根据又一特定实施例，管理单元通过多个控制开关元件使加热设备在第三操作模式和第四操作模式之间切换，在第三操作模式中多个第二连接元件占用闭路配置，在第四操作模式中多个第二连接元件占用开路配置，如果由表征元件确定的值低于或等于管理单元已知的预定第一阈值，则第三操作模式被占用，而一旦表征元件确定的值高于或等于管理单元已知的且严格高于预定第一阈值的预定第二阈值，则第四操作模式就被占用。

根据又一特定实施例，如果由表征元件确定的值高于或等于管理单元已知的预定第三阈值，则管理单元通过控制多个开关元件使加热设备占用第五操作模式，在第五操作模式中第三连接元件占用闭路配置。

根据又一特定实施例，管理单元确保对电压转换器的控制，使得在电压转换器的输出端输出的直流电压根据由管理单元计算的待由加热器构件输出的功率而变化。

还提出了一种电气装置，包括电源和至少一个这样的加热设备，加热设备的电压转换器的输入端的多个连接元件连接到电源，其中电源输出直流电压并包括以下元件中的全部或部分：光伏面板，燃料电池，超级电容器，基于电化学电芯组件的电池。

附图说明

使用作为非限制性示例提供并在附图中表示的本发明特定实施例的以下描述将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的加热设备的实施例的部件的示意图。

图2和图3示出了图1的加热设备的两个实施例。

具体实施方式

参照如上所述的附图1至3，本发明主要涉及一种电散热器型加热设备10，其包括容纳加热器构件12的壳体11，当加热器构件12的输入端121由直流电压供电时，加热器构件12产生卡路里第一流F1。

加热器构件12尤其可以包括至少一个辐射体和/或至少一个借助传热流体的加热装置。

本发明还涉及一种电气装置，其包括电源13和至少一个这样的加热设备10。如从下面的说明中可以理解的，电源13可以是输出交流电压的类型，或甚至更有利地，是输出直流电压的类型。

加热设备10包括置于壳体11中的电压转换器14，电压转换器14包括输入端141和输出端142，输入端141设置有允许将电压转换器14电连接到电源13的多个连接元件，输出端142输出适于直接或直接为加热器构件12的输入端121供电的直流电压。电压转换器14允许将来自源13的输入电流转换成直流输出电流，该直流输出电流可直接以这种形式被预期由电压转换器14供应能量的部件使用。

电压转换器14的性质与其要连接的电源13的性质直接相关。特别是，电压转换器14可以被配置为使得当电压转换器14连接到电源13时能够通过转换由电源13施加在电压转换器14的输入端141的直流电压而在其输出端142处输出直流电压。因此，如果电源13是输出直流电压的类型，则电压转换器14可以是DC/DC类型。或者，仍然可能的是，电压转换器14被配置为使得当电压转换器14与电源13连接时能够通过转换由电源13施加在电压转换器14的输入端141的交流电压而在其输出端142输出直流电压。因此，如果电源13是输出交流电压的类型，则电压转换器14可以是AC/DC类型。

电压转换器14可以例如包括一个开关模式电源或并联的若干个开关模式电源，或者更简单地包括至少一个斩波器，以便能够将交流电流转换成可由预期由电压转换器14的输出端142供应电能的部件直接使用的直流电流。

根据有利实施例，加热设备10包括在直流电流下操作的电能存储装置15，其具有预期由直流电流供电的输入端151和输出另一直流电流的输出端152。存储装置15允许存储由加热设备10使用的能量，以便随时间分隔出电力消耗。特别是，它允许在电能可用时存储电能，特别是当其购买成本被认为是经济的时候。

例如，电能存储装置15包括基于电化学电芯组件的电池和/或超级电容器和/或燃料电池。此外，为了能够通过电压转换器14的输出端142实现给加热器构件12直接供应电能，加热设备10包括多个第一连接元件16，用于将电压转换器14的输出端142与加热器构件12的输入端121连接并适于将在电压转换器14的输出端142输出的直流电压施加到加热器构件12的输入端121。

同时，为了能够通过电压转换器14的输出端142间接地给加热器构件12供应电能，加热设备10包括多个第二连接元件17，用于将电压转换器14的输出端142与电能存储装置15的输入端151连接并且适于将在电压转换器14的输出端142输出的直流电压施加到电能存储装置15的输入端151。补充地，加热设备10包括多个第三连接元件18，用于将电能存储装置15的输出端152与加热器构件12的输入端121连接并适于将由电能存储装置15的输出端152输出的直流电流施加到加热器构件12的输入端121。

第一连接元件16的性质、第二连接元件17的性质和第三连接元件18的性质本身是非限制性的，只要使它们能够适应于如上呈现的分配给它们的功能即可。

此外，加热设备10包括多个开关元件(未示出)，用于在开路配置或闭路配置之间切换第一连接元件16，用于在开路配置或闭路配置之间切换第二连接元件17，以及用于在开路配置或闭路配置之间切换第三连接元件18。

加热设备10还包括管理单元19，管理单元19容纳在壳体11内并且经由控制链路20(有线或无线链路)和前一段中提到的开关元件至少控制加热器构件12。

管理单元19还可以通过控制链路21(有线或无线链路)来确保对电压转换器14的控制和/或经通过控制链路22(有线或无线链路)来确保对电能存储设备15的控制。

具体地，管理单元19确保电压转换器14的控制，使得在电压转换器14的输出端142输出的直流电压根据由管理单元19计算的待由加热器构件12输出的功率而变化。特别是，当电压转换器14包括并联的多个开关模式电源时，将考虑并促进这种控制策略。因此，可以以简单且经济的方式改变由加热器构件12输出的功率，而无需采用复杂的电子解决方案。

因此，由电压转换器14输出的直流电压取决于加热器构件12或存储装置15所需的电压。

使用开关模式电源或斩波器类型的电压转换器14还允许避免包含在加热设备10中的不同电子部件(控制图，传感器，显示器等......)的直流电流供给之间的冗余。相反，电压转换器14允许用直流电流为所有电子部件供电。其结果是设计简单，成本有限，稳健性更好。

不言而喻，电压转换器14的输出端142也连接到管理单元19的输入端，以确保电能供应。

如图1所示，加热设备10还包括适于测量壳体11外侧的温度的测量传感器23和允许将由测量传感器23确定的值寻址到管理单元19的第一输入端191的多个第一传输元件24。

加热设备10还包括允许表征电能存储装置15的荷电状态的表征元件25和允许将由表征元件25确定的值寻址到管理单元19的第二输入端192的多个第二传输元件26。

优选地，管理单元19根据存储在管理单元19的存储器中的预定策略算法、根据由测量传感器23确定并且经由第一传输元件24寻址到管理单元19的第一输入端191的值，并且根据由表征元件25确定并且经由第二传输元件26寻址到管理单元19的第二输入端192的值，来确保对开关元件的控制。

该策略算法允许选择用于选择加热器构件12的操作的最佳条件、用直流电流直接对存储装置15充电、或通过适于直流电流的加热器构件12对存储装置15放电。

根据优选实施例，管理单元19通过控制开关元件使加热设备10在以下之间切换：

-第一操作模式，其中多个第一连接元件16和/或多个第三连接元件18占用开路配置，如果由测量传感器23确定的值与管理单元19已知的设定点温度之间的差值高于严格正的预定第一偏差，则第一操作模式被占用，和

-第二操作模式，其中多个第一连接元件16和/或多个第三连接元件18占用闭路配置，如果由测量传感器23确定的值与由管理单元19已知的设定点温度之间的差值低于小于或等于零的预定第二偏差，则第二操作模式被占用。

预定第一偏差的值通常在1°和3°之间，例如等于2°。因此，在后一示例中，如果由温度传感器23测量的温度比设定点温度高至少两度，则采用第一操作模式，这具有停止加热器构件12的操作的效果。

预定第二偏差的值通常在-1和0之间，例如等于0。因此，在后一示例中，如果由温度传感器23测量的温度低于或等于设定点温度，则采用第二操作模式，这具有通过加热器构件12开始加热房间的效果。

此外，与已经结合第一和第二操作模式描述的这些控制策略并行地，管理单元19通过控制开关元件使加热设备10在以下之间切换：

-第三操作模式，其中多个第二连接元件17占用闭路配置，如果由表征元件25确定的值低于或等于管理单元19已知的预定第一阈值，则第三操作模式被占用，

-和第四操作模式，其中多个第二连接元件17占用开路配置，一旦由表征元件25确定的值高于或等于管理单元19已知的且严格地高于预定第一阈值的预定第二阈值，则第四操作模式被占用。

与已经结合第一、第二、第三和第四操作模式描述的这些控制策略并行地，如果由表征元件25确定的值高于或等于管理单元19已知的预定第三阈值，则管理单元19通过控制开关元件使加热设备10占用第五操作模式，第五操作模式中多个第三连接元件18占用闭合电路配置。特别地，预定第三阈值在预定第一阈值和预定第二阈值之间。

通常，预定第一阈值例如等于0.15。因此，如果存储装置15的荷电状态小于15％，则采用第三操作模式，这具有开始对存储装置15充电的效果，以避免可能使装置15劣化的过度放电。作为替代或与前述结合，第三操作模式的采用可能受到来自源13的廉价能量的存在的限制。

进而，预定第二阈值通常大于0.9，例如等于0.95。因此，如果存储装置15的荷电状态大于95％，则采用第四操作模式，这具有停止对存储装置15充电的效果，以避免过度充电和过早磨损。

进而，预定第三阈值通常在0.4和0.6之间，例如等于0.5。因此，如果存储装置15的荷电状态例如大于50％，则采用第五操作模式，其具有开始从存储装置15对加热器构件12进行电力供应的效果。作为替代或与前述结合，第五模式操作的采用可能受到来自源13的廉价能量的缺乏的限制。

读者应该理解，术语“第一操作模式”，“第二操作模式”，“第三操作模式”，“第四操作模式”和“第五操作模式”的使用并不赋予它们中一个相对于其它的任何优先属性，也不赋予它们中的一个相对于其它的任何排除属性。相反，很有可能将不同的操作模式组合在一起。

术语“荷电状态”是本领域技术人员完全已知的量级。有许多方法可以评估这种荷电状态，这里没有任何限制。

有利地，电压转换器14包括散热器，其产生具有由电压转换器14产生的卡路里的卡路里第二流F2。加热设备10的内部组织使得第二流F2与加热器构件12产生的卡路里第一流F1混合。第二流F2用于快速预热其他部件，并且通过与第一流F1混合，允许通过避免电压转换器14产生的卡路里丢失或甚至使人厌烦来优化电气设备10的能量效率。换句话说，由用于将输入电流转换成直流电流的电压转换器14产生的热量用于部件的加热和通过设备10产生热量以避免产量损失。

除了用于表征荷电状态的元件之外，加热设备10还嵌入有适于确定电能存储装置15的健康状态或温度的工具。

现在，在电气装置中，电压转换器14的输入端141的连接元件连接到电源13。相当优选地，电源13输出直流电压并且包括以下元件中的全部或部分：光伏面板，燃料电池，超级电容器，基于电化学电芯组件的电池。这允许优化加热设备10的整体效率以及电气装置的整体效率，从而避免常规的由于交流电流转换成直流电流而导致的损耗。此外，通过来自直流电源的供电，加热设备10可直接使用，这是当前的趋势，特别是由于可再生能源的发展。

现在参照图2和图3，壳体11可包括后部111，后部111包括紧固工具18，紧固工具18允许将壳体11紧固到隔板，例如诸如墙壁的竖直隔板，以及前围栏112，前围栏112允许将流F1和F2朝向壳体11的外部辐射。在图2的变型中，后部111的厚度基本上等于壳体11的总厚度，并且前围栏112在后部111的前周边轮廓高度处封闭壳体11。在图3的变型中，后部111的厚度小于壳体11的总厚度，壳体11还包括前部113，前部113在前围栏112的前部区域中支撑前围栏112并在前围栏112的后部区域中在后部111的前周边轮廓的高度处封闭壳体11。

在壳体11内，存储装置15位于电压转换器14上方，并且该第一组件相对于由并排设置的加热器构件12和管理单元19形成的第二组件向后偏移。绝热隔板27根据壳体11的厚度仅在存储装置15的高度处将第一组件和第二组件分开。相反，绝热隔板27未布置在电压转换器14和第二组件之间。其结果是，在电压转换期间由电压转换器14产生的卡路里与由加热器构件12产生的卡路里混合，并且允许在冷的情况下至少预热管理单元19、存储装置15和加热器构件12。

提供利用直流电流操作并且结合了电压转换器14的加热设备10允许选择加热设备10上游和内部的电压。利用迄今已知的解决方案，不可能直接使用和控制直流电压源。相反，加热设备10允许控制电力类型并选择电源13的性质和加热器构件12类型，因此允许参与可再生能源在电网上的集成，同时避免转变为交流电流的损耗。实际上，加热设备10可以通过经由直流电压源的供电而直接被使用，不需要转换成交流电流，从而避免由此产生的损耗。

经由电压转换器14从交流或直流输入电压到直流电压的通路(通常限制在12V和60V之间)允许有效地限制人员安全问题。

除了先前已公开的优点之外，作为本发明目的的解决方案简单、经济、可靠，具有高效率，并且在直接电源的背景下其使用明显便利，同时提高了总产量。

除了用于测量壳体11的外侧的温度的传感器23之外，电气装置还包括用于确定和监控加热设备10的环境的工具，所述环境例如是能量消耗、人员存在、相对湿度或二氧化碳。

电气装置还包括用于确定和监控外部信息的工具，所述外部信息例如是与电网、互联网或气象服务器有关的信息。

基于存储装置15的荷电状态、健康状态或温度，外部信息以及与加热设备10的环境有关的信息，加热设备10可以直接参与能量存储，取决于其状态、网络和用户的需求。因此，加热设备10可以参与可再生能源在网络上的集成而不会降低提供给用户的服务。

该解决方案可以集成在智能电网中，以实现直流电压源的能量在电网上的最佳存储。

有利地，可以根据家庭网络的事件或干线网络(mains network)的事件来控制加热设备10的管理单元19，以补偿在“智能电网”中遇到的以下情况：产出超过需求、需求超过产出以及无功功率的提取。

在产出大于需求的情况下，存储装置15可以消耗家用或干线网络上的能量以用于本地存储。

在需求大于产出的情况下，存储装置15可以向家用或干线网络供应能量。

在无功功率提取的情况下，可以使用具有适当电压和相位参数的存储装置15来增加功率因数和/或减少网络的谐波污染。

例如，太阳能源、燃料电池、超级电容器和电化学电池是直流电压源，其可以是连接到加热设备10的能量源，并且这些源具有高直流电压电平，DC/DC型电压转换器14将在最佳条件下启用在加热器具10中的使用。有利地，该解决方案可以集成在正能量壳体内，以能够原位存储源自正能量壳体产出的可再生能量。

当然，本发明不限于上文所表示和描述的实施例，而是相反地涵盖其所有变体。

Claims (14)

1.一种电散热器型加热设备(10)，包括容纳加热器构件(12)的壳体(11)，当所述加热器构件(12)的输入端(121)由直流电压供电时所述加热器构件(12)产生卡路里第一流(F1)，所述加热设备(10)包括电压转换器(14)，所述电压转换器(14)置于所述壳体(11)中并且包括设有用于将所述电压转换器(14)连接到电源(13)的连接元件的输入端(141)和输出适于直接或间接地为所述加热器构件(12)的输入端(121)供电的直流电压的输出端(142)，所述电压转换器(14)包括产生具有由所述电压转换器(14)产生的卡路里的卡路里第二流(F2)的散热器，并且所述第二流(F2)与由所述加热器构件(12)产生的所述卡路里第一流(F1)混合。

2.根据权利要求1所述的加热设备(10)，其特征在于，所述电压转换器(14)被配置成使得当所述电压转换器(14)连接到所述电源(13)时能够通过转换由所述电源(13)施加在所述电压转换器(14)的输入端(141)的直流电压而在其输出端(142)输出所述直流电压。

3.根据权利要求1所述的加热设备(10)，其特征在于，所述电压转换器(14)被配置成使得当所述电压转换器(14)连接到所述电源(13)时能够通过转换由所述电源(13)施加在所述电压转换器(14)的输入端(141)的交流电压而在其输出端(142)输出所述直流电压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热设备(10)，其特征在于，其包括：在直流电流下操作的电能存储器装置(15)，所述电能存储器装置(15)具有预期由直流电流供电的输入端(151)和输出直流电流的输出端(152)，所述电能存储装置(15)包括基于电化学电芯组件的电池和/或超级电容器和/或燃料电池。

5.根据权利要求4所述的加热设备(10)，其特征在于，其包括：

-第一连接元件(16)，用于将所述电压转换器(14)的输出端(142)与所述加热器构件(12)的输入端(121)连接，并适于将在所述电压转换器(14)的输出端(142)输出的所述直流电压施加到所述加热器构件(12)的输入端(121)，

-第二连接元件(17)，用于将所述电压转换器(14)的输出端(142)与所述电能存储装置(15)的输入端(151)连接，并适于将在所述电压转换器(14)的输出端(142)输出的所述直流电压施加到所述电能存储装置(15)的输入端(151)，

-第三连接元件(18)，用于将所述电能存储装置(15)的输出端(152)与所述加热器构件(12)的输入端(121)连接，并适于将在所述电能存储装置(15)的输出端(152)输出的所述直流电流施加到所述加热器构件(12)的输入端(121)，

-开关元件，用于在开路配置和闭路配置之间切换所述第一连接元件(16)，用于在开路配置和闭路配置之间切换所述第二连接元件(17)，并且用于在开路配置和闭路配置之间切换所述第三连接元件(18)。

6.根据权利要求5所述的加热设备(10)，其特征在于，其包括：容纳在所述壳体(11)内并至少控制所述加热器构件(12)的管理单元(19)。

7.根据权利要求6所述的加热设备(10)，其特征在于，其包括：用于测量所述壳体(11)外侧的温度的传感器(23)和允许将由所述测量传感器(23)确定的值寻址到所述管理单元(19)的第一输入端(191)的第一传输元件(24)。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的加热设备(10)，其特征在于，其包括：允许表征所述电能存储装置(15)的荷电状态的表征元件(25)和允许将由所述表征元件(25)确定的值寻址到所述管理单元(19)的第二输入端(192)的第二传输元件(26)。

9.根据权利要求7和8所述的加热设备(10)，其特征在于，所述管理单元(19)根据存储在所述管理单元(19)的存储器中的预定策略算法、根据由所述测量传感器(23)确定的并且寻址到所述管理单元(19)的所述第一输入端(191)的值并且根据由所述表征元件(25)确定的并且寻址到所述管理单元(19)的第二输入端(192)的值来确保对所述开关元件的控制。

10.根据权利要求9所述的加热设备(10)，其特征在于，所述管理单元(19)通过控制所述开关元件使所述加热设备(10)在第一操作模式和第二操作模式之间切换，在所述第一操作模式中所述第一连接元件(16)和/或所述第三连接元件(18)占用开路配置，在所述第二操作模式中所述第一连接元件(16)和/或所述第三连接元件(18)占用闭路配置，如果由所述测量传感器(23)确定的值与所述管理单元(19)已知的设定点温度之间的差值高于严格正的预定第一偏差，则所述第一操作模式被占用，并且如果所述测量传感器(23)确定的值与所述管理单元(19)已知的所述设定点温度之间的差值低于小于或等于零的预定第二偏差，则所述第二操作模式被占用。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的加热设备(10)，其特征在于，所述管理单元(19)通过控制所述开关元件使所述加热设备(10)在第三操作模式和第四操作模式之间切换，在所述第三操作模式中所述第二连接元件(17)占用闭路配置，在所述第四操作模式中所述第二连接元件(17)占用开路配置，如果由所述表征元件(25)确定的值低于或等于所述管理单元(19)已知的预定第一阈值，则所述第三操作模式被占用，并且一旦由所述表征元件(25)确定的值高于或等于所述管理单元(19)已知的且严格高于所述预定第一阈值的预定第二阈值，则所述第四操作模式被占用。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的加热设备(10)，其特征在于，如果由所述表征元件(25)确定的值高于或等于所述管理单元(19)已知的预定第三阈值，则所述管理单元(19)通过控制所述开关元件使所述加热设备(10)占用第五操作模式，在所述第五操作模式中所述第三连接元件(18)占用闭路配置。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的加热设备(10)，其特征在于，所述管理单元(19)确保对所述电压转换器(14)的控制，使得在所述电压转换器(14)的输出端输出的所述直流电压根据由所述管理单元(19)计算的待由所述加热器构件(12)输出的功率而变化。

14.一种电气装置，包括电源(13)和至少一个根据前述权利要求中任一项所述的加热设备(10)，所述加热设备(10)的所述电压转换器(14)的输入端(141)的所述连接元件连接至所述电源(13)，其中所述电源(13)输出直流电压并且包括以下元件中的全部或部分：光伏面板，燃料电池，超级电容器，基于电化学电芯组件的电池。