CN111819395A - 水箱式和无水箱的水加热器系统 - Google Patents

Abstract

一种水加热系统，包括具有第一入口管线和第一出口管线的第一水箱式水加热器，其中第一入口管线向第一水箱提供未加热的水，并且其中第一出口管线从第一水箱抽取热水。该系统还可以包括具有第二出口管线的第一无水箱的水加热器，其中第一无水箱的水加热器的第二出口管线向第一热水需求端提供热水。该系统还可以包括第一阀，该第一阀控制流过第一入口管线到达第一水箱式水加热器的未加热的水量。该系统还可以包括操作性地联接到第一阀的控制器，其中控制器基于第一热水需求端和第一无水箱的水加热器的第一容量来控制第一阀的位置。

Description

水箱式和无水箱的水加热器系统

技术领域

本公开总体上涉及水加热器，更具体地，涉及用于管理作为系统一部分的多个水加热器的系统、方法和装置。

背景技术

水加热器通常用于提供热水供应。水加热器可以用于许多不同的住宅、商业和工业应用。水加热器可以为许多不同的处理供应热水。例如，住宅中的热水加热器可用于自动洗衣机、自动洗碗机、一个或多个淋浴器和一个或多个水槽龙头。每个储水型水加热器都具有有限的容量，因此当一个或多个处理同时使用热水时，在水加热器有足够的时间加热更多的水之前，储水型水加热器可提供的热水可能是有限的或者没有热水提供。一些系统使用多个水加热器来提供热水供应。

发明内容

总的来说，在一个方面，本公开涉及一种水加热系统。水加热系统可以包括第一水箱式水加热器，该第一水箱式水加热器具有第一水箱、第一加热系统、第一入口管线和第一出口管线，其中第一入口管线向第一水箱提供未加热的水，并且其中第一出口管线从第一水箱抽取热水。水加热系统还可以包括第一无水箱的加热器，第一无水箱的加热器具有第二加热系统、第二入口管线和第二出口管线，其中第一无水箱的水加热器的第二出口管线向第一热水需求端提供热水。水加热系统还可以包括第一阀，该第一阀控制流过第一入口管线到达第一水箱式水加热器的未加热的水量。水加热系统还可以包括操作性地联接到第一阀的控制器，其中控制器控制第一阀的位置以调节流向第一水箱式水加热器的未加热的水量，其中第一阀的位置基于第一热水需求端和第一无水箱的水加热器的第一容量。

在另一方面，本公开大体上可以涉及控制器。该控制器可以包括控制引擎，该控制引擎被配置成接收来自热水需求端的请求，并且相对于第一无水箱的水加热器的第一热水容量来评估来自热水需求端的请求。控制引擎还可以被配置成确定第一容量不足以满足请求，并且启动第一水箱式水加热器以供应附加的热水量来补充由第一无水箱的水加热器提供的第一热水容量。控制引擎可以通过调整第一阀来控制未加热的水进入第一水箱式水加热器的第一流量，来部分地启动第一水箱式水加热器。

在又一方面，本公开大体上可以涉及包括指令的非暂时性计算机可读介质，当由硬件处理器执行时，该指令实现用于向热水需求端提供热水的方法。该方法可以包括从热水需求端接收对热水的请求，以及评估水加热器系统中的多个水加热器。该方法还可以包括调整至少一个水加热器的操作以满足热水需求端，其中调整操作包括调整流向水加热器的水箱式水加热器的水的流量阀。

从以下描述和所附权利要求中，这些和其他方面、目的、特征和实施例将变得显而易见。

附图说明

附图仅示出了示例实施例，因此不应被认为是对范围的限制，因为示例实施例可以允许其他同等有效的实施例。附图中所示的元件和特征不一定是按比例的，重点在于清楚地说明示例实施例的原理。此外，某些尺寸或位置可能被夸大以帮助视觉传达这些原理。在附图中，附图标记表示相似或相对应但不一定相同的元件。

图1A和图1B示出了根据某些示例实施例的包括水箱式水加热器和控制器的系统的图。

图2示出了根据某些示例实施例的无水箱水加热器的图。

图3示出了根据某些示例实施例的计算装置。

图4示出了根据某些示例实施例的水加热系统的图。

图5-图10分别示出了根据某些示例实施例的特定系统的图。

图11示出了根据某些示例实施例的用于优化水加热系统的流程图。

具体实施方式

总的来说，示例实施例提供了用于优化水加热系统的系统、方法和装置，该水加热系统可以包括一个或多个储水型(在此也称为水箱式)水加热器，并且在一些情况下，包括一个或多个无水箱水加热器。示例实施例可以用于任何数量、类型和/或尺寸(例如，容量)的水加热器。例如，如果有多个水箱式水加热器，一个可以是热泵水加热器，另一个可以是使用一个或多个加热元件的电水加热器。此外，对于任何类型(例如，商业、住宅、工业)的使用者，示例实施例可以位于任何类型的环境中(例如，仓库、阁楼、车库、储藏室、机械室、地下室)。

与示例实施例一起使用的水加热器可以用于任何数量的设备或系统中的一个或多个(例如，自动洗衣机、自动洗碗机、淋浴器、水槽龙头、加热系统、加湿器)，这些也被称为热水需求端。示例实施例被设计成控制未加热的水流入一个或多个水箱式水加热器，或者无水箱和水箱式水加热器的组合，作为系统的一部分，以提供足以满足一个或多个热水需求端的热水量。

本文所描述的水加热器系统(或其部件，包括控制器)可以由多种合适材料中的一种或多种材料制成，以允许该装置和/或系统的其他相关联部件满足某些标准和/或规定，同时还根据该装置和/或系统的其他相关联部件可以暴露的一种或多种条件维持耐用性。这种材料的示例可以包括但不限于铝、不锈钢、铜、玻璃纤维、玻璃、塑料、PVC、陶瓷和橡胶。

这里描述的水加热器系统的部件(或其部分)可以由单件制成(如由模制、注射模制、压铸或挤压过程制成)。作为补充或替代，水加热器系统的部件(或其部分)可以由彼此机械联接的多个零件制成。在这种情况下，多个零件可以使用多种联接方法中的一种或多种方法相互机械联接，这些联接方法包括但不限于环氧树脂、焊接、钎焊、紧固装置、压缩配件、配合螺纹和开槽配件。彼此机械联接的一个或多个零件可以以多种方式中的一种或多种方式彼此联接，包括但不限于固定地、铰接地、可移除地、可滑动地和螺纹地联接。

本文描述的储水型水加热器具有额定容量(有时也称为铭牌容量)和实际容量。如下文所描述，这些容量与水加热器的水箱有关。在许多情况下，实际容量小于额定容量。例如，额定容量为50加仑的储水型电水加热器实际容量为37.5加仑。水加热器的实际容量与额定容量之间的差异可以根据多种因素中的一种或多种因素而变化。例如，对于电水加热器，实际容量可以是铭牌容量的75％。本文描述的示例实施例针对储存型水加热器的水箱的实际容量，而不管水加热器是否使用电、气或任何其他形式的能量。实际容量是水箱可能保持的热水量。实际容量可以基于多种因素中的一种或多种因素而变化，包括但不限于加热元件的配置、用于加热系统的能源(例如，电、天然气)以及水箱的构造。同样，无水箱水加热器可以有额定容量。这种容量通常以每单位时间的体积(例如，加仑每分钟)表示。

在显示水箱式和无水箱水加热器系统的示例实施例的前述附图中，所示的部件中的一个或多个可以被省略、重复和/或替换。因此，水箱式和无水箱的水加热器系统的示例实施例不应被认为局限于附图中任何图中所示的部件的具体布置。例如，在一个或多个图中示出的或者关于一个实施例描述的特征可以应用于与不同的图或描述相关联的另一个实施例。

此外，如果描述了一幅图的一个部件，但是在该图中没有明确示出或标记该部件，则用于另一幅图中的对相应部件的标记可以被推断到该部件。相反，如果附图中的部件被标记但未被描述，则这个部件的描述可以与另一个附图中的相对应部件的描述基本相同。此外，除非明确声明，否则特定实施例(例如，如这里的附图所示)不具有特定特征或部件的声明并不意味着该实施例不能具有该特征或部件。例如，出于本文当前或未来权利要求的目的，被描述为不包括在一个或多个特定附图所示的示例实施例中的特征或部件能够被包括在对应于这里的这一个或多个特定附图的一个或多个权利要求中。这里的附图中各种部件的编号方案是这样的，每个部件是三位或四位数字，而其它附图中的相对应部件具有相同的最后两位数字。

在一些情况下，示例实施例可以满足某些标准和/或要求。设置和/或维护标准的实体的示例包括但不限于美国能源部(DOE，Department of Energy)、美国国家电气规程(National Electric Code，NEC)、美国电气制造商协会(NEMA)、国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)、美国机械工程师协会(AmericanSociety of Mechanical Engineer，ASME)、美国国家消防协会(National FireProtection Association，NFPA)、美国供暖、制冷和空调工程师协会(American Societyof Heating,Refrigeration and Air Conditioning Engineers，ASHRAE)、美国保险商实验室(ETnderwriters’Laboratories，UL)以及电气和电子工程师协会(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，IEEE)。当需要时，这里描述的示例实施例的使用满足(和/或允许相对应的水加热器系统或其一部分满足)这样的标准。

下文将参考附图更全面地描述水箱式和无水箱水加热器系统的示例实施例，其中示出了水箱式和无水箱水加热器系统的示例实施例。然而，水箱式和无水箱的水加热器系统可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的示例实施例。相反，提供这些示例实施例是为了使本公开彻底和完整，并且将向本领域普通技术人员充分传达水箱式和无水箱的水加热器系统的范围。为了一致性，不同附图中的相似但不一定相同的元件(有时也称为部件)由相同的附图标记表示。

诸如“第一”、“第二”、“第三”、“顶部”、“底部”、“侧部”和“内部”之类的术语仅用于将一个部件(或部件的一部分或部件的状态)与另一个部件区分开来。这些术语并不意味着表示偏好或特定取向，也不意味着限制水箱式和无水箱的水加热器系统的实施例。在示例实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的更全面的理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，没有详细描述众所周知的特征，以避免不必要地使描述复杂化。

图1A和1B示出了根据某些示例实施例的水加热系统的子系统101的图，该水加热系统包括由控制器104(也称为本地控制器104)控制的水加热器190。具体地，图1A示出了水加热子系统101，图1B示出了控制器104的详细系统图。如图1A和1B所示，子系统101可以包括水加热器190、控制器104、入口管线127、出口管线129、传感器151、电源135和可选的使用者150。水加热器190在图1A的截面侧视图中示出，并且可以包括一个或多个传感器装置151(有时也称为传感器模块或传感器)、汲取管103、入口配件167、出口配件168、水箱195和加热系统170。

如图1B所示，控制器104可以包括多个部件中的一个或多个部件。这些部件可以包括但不限于控制引擎106、通信模块108、计时器110、可选的能量计量模块111、电源模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用接口126以及可选的安全模块128。图1A和1B中示出的部件不是穷举的，并且在一些实施例中，图1A和1B中示出的一个或多个部件可以不包括在示例系统中。此外，图1A和1B所示的一个或多个部件可以被重新布置。例如，入口管线127的一些或全部可以是水加热器190的一部分。示例子系统101的任何部件可以是离散的或者与子系统101的一个或多个其他部件相组合。

使用者150可以是与水加热器190和/或控制器104交互的任何人或实体。使用者150的示例可以包括但不限于工程师、使用热水的器具或过程、电工、仪器和控制技术员、机械师、操作员、顾问、电力公用事业、电网操作员、零售电力提供商、能源营销公司、负荷预测软件、天气预报服务、网络管理器、劳动力调度系统、承包商、房主、房东、建筑管理公司和制造商代表。可以有一个或多个使用者150。在一些情况下，子系统可以在没有使用者150的情况下操作，使得使用者150是可选的。

当子系统101包括使用者150时，使用者150可以使用一个使用者系统(未示出)，该使用者系统可以包括显示器(例如，GUI)。使用者150可以经由应用接口126(如下所述)与控制器104交互(例如，向控制器104发送数据，从控制器104接收数据)。使用者150还可以与水加热器190(包括其任何部件，包括传感器装置151中的一个或多个)和/或电源135交互。使用者150、控制器104、水加热器190和电源135之间的交互使用信号传输链路105和/或电力传输链路185进行。

每个信号传输链路105和每个电力传输链路185可以包括有线(例如，1类电缆、2类电缆、电连接器、电导体、电路板上的电迹线、电力线载波、DALI、RS485)和/或无线(例如，Wi-Fi、可见光通信、Zigbee、移动应用(mobile apps)、文本/电子邮件消息、蜂窝网络、蓝牙、WirelessHART、ISA100)技术。例如，信号传输链路105可以是(或包括)联接到控制器104和水加热器190的传感器装置151的一个或多个电导体。信号传输链路105可以在控制器104、使用者150、水加热器190(包括其部件)和/或电源135之间传输信号(例如，通信信号、控制信号、数据)。

类似地，电力传输链路185可以在控制器104、使用者150、水加热器190(包括其部件)和/或电源135之间传输电力。一个或多个信号传输链路105和/或一个或多个电力传输链路185也可以分别在水加热器190和/或控制器104内的部件(例如，温度传感器158-2、流量传感器154-1、流量传感器154-2)之间传输信号和电力。

电源135直接或间接地向子系统101的一个或多个部件(例如，传感器装置151、控制器104、加热系统170)提供电力。电源135可以包括一个或多个部件(例如，变压器、熔断器)，其从加热子系统101外部的独立电源接收电力(例如，通过电缆)，并产生加热子系统101的一个或多个部件可以使用的类型(例如，AC、DC)和级别(例如，240伏、120伏)的电力。例如，电源135可以以期望的频率提供240伏交流电。作为补充或替代，电源135本身可以是电力来源。例如，电源135可以是或包括电池、局部光伏发电系统或一些其他独立电源。在某些示例实施例中，电源135递送240伏交流电或任何其他所需电压。

如上文所讨论，该示例中的水加热器190包括多个传感器装置151、汲取管103、入口配件167、出口配件168、水箱195和加热系统170。水加热器190具有外壁191和内壁192，其中内壁192形成水箱195。绝缘体194可以设置在外壁191与内壁192之间，以帮助水箱195更长时间地保持热量。入口配件167可设置在绝缘体194内，并在其顶端联接到入口管线127，在其底端联接到汲取管103。出口配件168也可以设置在绝缘体194内，并在其顶端联接到出口管线129。在这个示例中，入口配件167和出口配件168都设置在水加热器190的顶端。

入口管线127可以是从外部源向水加热器190的水箱195递送未加热的水的管道或其他容器。在一些情况下，多个部件(例如，流量传感器154-1、阀152-1、温度传感器158-3)中的一个或多个可以结合到入口管线127中。入口管线127的一端直接或间接联接到入口配件167的顶端。入口配件167的底端联接到汲取管103的近端，汲取管103完全设置在水加热器190内。

汲取管103可以允许未加热的水流入水加热器190的水箱195。汲取管103具有远端，该远端可以设置在水箱195内的任何点。通常，如在这种情况下，汲取管103的远端设置在水箱195底端附近。水加热器190的外壁191和内壁192的顶端具有孔，入口配件167可以设置在该孔中。

类似地，出口管线129可以是管道或其他容器，其一端可以设置在水箱195内的任何点。通常，如在这种情况下，出口管线129的远端设置在水箱195的顶端附近。水加热器190的外壁191和内壁192的顶端具有孔，出口配件168可以被设置在孔中。出口管线129的一区段可以联接到出口配件168的底端，允许出口管线129的该区段延伸到水箱195中。在一些情况下，多个部件(例如，流量传感器154-2、阀152-2)中的一个或多个可以结合到出口管线129中。出口管线129的其余部分联接到出口配件168的顶端。这种配置允许水箱195中的热水从水加热器190的水箱195中抽取，使得热水可以被递送到热水需求端(例如，洗衣机、洗碗机、水龙头、淋浴头)和/或一个或多个无水箱水加热器，这两者将在下面更详细地讨论。

传感器装置151中每一个可以测量多个参数中的一个或多个。传感器151的类型的示例可以包括但不限于温度传感器、压力传感器、流速传感器、秤(scale)、电压表、电流表、功率表、欧姆表、电功率表和电阻温度检测器。传感器151还可以包括与参数测量相关的一个或多个部件和/或装置(例如，电压互感器、电流互感器、电线)。

可由传感器151测量的参数可包括但不限于压力、流速、电流、电压、功率、电阻、重量和温度。在一些情况下，由传感器151测量的一个或多个参数可以被控制器104用来执行一些动作。例如，使用由传感器151测量的参数，控制器104可以确定水加热器190的水箱195内当前可用的热水量和/或水加热器190的水箱195内的热水量变得可用需要多长时间。每个传感器151可以使用多个通信协议中的一个或多个。传感器151可以是独立的装置或者与子系统101中的另一个部件(例如，加热系统170)集成在一起。传感器151可以基于事件的发生、基于从控制器104的控制引擎106接收的命令和/或基于一些其他因素连续地、周期性地测量参数。

在该示例中，有三个温度传感器158、至少一个流量传感器154和一漏水传感器159。漏水传感器159朝向水加热器190的底端设置，并且检测水加热器190的水箱195中的漏水。作为补充或替代，漏水传感器159可以设置在许多其他位置中的任何一个位置，以检测漏水。当进入水箱195时，流量传感器154-1测量入口管线127中未加热水的流速。温度传感器158-1朝向顶端定位(例如，从水箱195的顶端，水箱195高度大约1/4处)，并且在该点测量水箱195中的水(例如，热水、未加热的水、热水和未加热的水的混合物)的温度。由温度传感器158-1测量的此温度可以是水箱195中热水的最高温度的指示，尽管由于热量上升，水箱195中高于温度传感器158-1的热水的温度等于或高于由温度传感器158-1测量的温度。

温度传感器158-2朝向底端定位(例如，从水箱195的底端，水箱195高度大约1/4处)，并且在该点测量水箱195中的水的温度(例如，热水、未加热的水、热水和未加热的水的混合物)。由于热量上升，由温度传感器158-2测量的温度应该不大于由温度传感器158-1测量的温度。如果该事件发生，控制器104可以确定温度传感器158-1和/或温度传感器158-2可能出现故障，并且需要维护和/或替换。温度传感器158-3在未加热的水流入水箱195之前测量入口管线127中未加热的水的温度。控制器104使用由这些传感器151中的一些或全部进行的测量来确定诸如水箱195中可立即使用的热水量以及水箱195中一定量的热水需要多长时间才可用之类的事情。

水加热器190还可以包括一个或多个阀152。在该示例中，水加热器190包括阀152-1以及可选的阀152-2，阀152-1能够控制入口管127中未加热水的流速(或流量本身)，可选的阀152-2控制出口管129中热水的流速(或流量本身)。在某些示例实施例中，阀152的位置(例如，完全打开、完全关闭、30％打开)可以由控制器104控制。阀152可以是用于多种配置中的任何一种配置的任何类型的阀。例如，阀152可以是电动马达操作的球阀，其与DC步进马达一起操作。

水加热器190还可以包括开关156(也称为紧急切断开关156或ECO 156)，其控制递送到加热系统170的能量(例如，电力、气体)。开关156可以具有开路位置(防止能量流向加热系统170)和闭合位置(允许能量流向加热系统170)。在一些情况下，开关156的位置和操作独立于控制器104。替代地，开关156可以与控制器104集成在一起。

水加热器190还可以包括设置在水箱195顶部、外壁191顶部的温度和压力安全阀157以及设置在它们之间的隔热件。安全阀157可以是纯机械装置(例如，不受控制器104控制)，其检测水箱195内的压力和/或温度何时超过该参数的阈值。如果发生这种情况，安全阀157将从常闭位置操作到开路位置。

如果安全阀157确定水箱195内的压力超过最大阈值，则安全阀157打开以允许过量的压力从水加热器190的顶部排出到周围环境中。在一些情况下，控制器104可以做出该确定。当由安全阀157测量的水箱195内的压力回落到安全范围(另一阈值)内时，安全阀157返回到闭合位置。类似地，如果安全阀157确定水箱195内的温度超过最大阈值，则安全阀157打开以允许多余的能量从水加热器190泄放到周围环境中。同样，在一些情况下，控制器104可以做出该确定。当由安全阀157测量的水箱195内的温度回落到安全范围(另一阈值)内时，安全阀157返回到闭合位置。

水加热器190的加热系统170可以包括在操作期间消耗能量(例如，电、天然气、丙烷)的一个或多个装置(或其部件)。加热系统170的这种装置或部件的示例可以包括图1A所示的加热元件171。在这种情况下，有两个加热元件171向水箱195的中心延伸。加热元件171-1朝向水箱195顶部定位，例如从水箱195的顶端，水箱195高度的大约1/3处。加热元件171-2朝向水箱195底部定位，例如从水箱195的底端，水箱195高度的大约1/6处。

本领域普通技术人员将会理解，用于水加热器190的加热系统170可以具有许多其他配置中的任何一种。在任何情况下，控制器104知道与水箱195相关的加热系统170的装置、部件、额定值、定位和任何其他相关信息。在一些情况下，加热系统170的一个或多个装置可以具有其自己的本地控制器。在这种情况下，控制器104可以使用信号传输链路105和/或电力传输链路185与加热系统170的本地控制器通信。

根据一个或多个示例实施例，使用者150、电源135和/或水加热器190(包括传感器151和本地控制器，如果有的话)可以使用应用接口126与控制器104交互。具体地，控制器104的应用接口126从使用者150、电源135和/或水加热器190接收数据(例如，信息、通信、指令、固件更新)并向使用者150、电源135和/或水加热器190发送数据(例如，信息、通信、指令)。在某些示例实施例中，使用者150、电源135和水加热器190(包括其部分)可以包括从控制器104接收数据和向控制器104发送数据的接口。这种接口的示例可以包括但不限于图形使用者接口、触摸屏、应用编程接口、键盘、监视器、鼠标、网络服务、数据协议适配器、一些其他硬件和/或软件或其任何合适的组合。例如，参考下面的图3，控制器104可以包括具有多个I/O装置316(例如，蜂鸣器、警报器、指示灯、按钮)中的一个或多个的使用者接口。

在某些示例实施例中，控制器104、使用者150、电源135和/或水加热器190可以使用它们自己的系统或者共享一个系统。这种系统可以是或包含能够与各种软件通信的基于因特网或基于内联网的计算机系统的形式。计算机系统包括任何类型的计算装置和/或通信装置，包括但不限于控制器104。这种系统的示例可以包括但不限于，具有局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网或内联网接入的台式计算机、具有LAN、WAN、互联网或内联网接入的膝上型计算机、智能电话、服务器、服务器群、安卓装置(或等效装置)、平板电脑、智能手机和个人数字助理(PDA)。这样的系统可以对应于计算机系统318，如下面关于图3所述。

此外，如上文所讨论，这样的系统可以具有相对应的软件(例如，使用者软件、传感器装置软件)。根据一些示例实施例，软件可以在相同或单独的装置(例如，服务器、大型机、台式个人计算机(PC)、膝上型电脑、PDA、电视、有线电视盒、卫星电视盒、信息亭、电话、移动电话或其他计算装置)上执行，并且可以通过通信网络(例如，因特网、内联网、外联网、LAN、WAN或其他网络通信方法)和/或通信信道与有线和/或无线段联接。一个系统的软件可以是子系统101内的另一个系统的软件的一部分，或者单独地但与子系统101内的另一个系统的软件协同地操作。

控制器104可以是独立的装置或者与子系统101中的另一个部件(例如，水加热器190)集成在一起。当控制器104是独立装置时，控制器104可以包括壳体。在这种情况下，壳体可以包括形成腔的至少一个壁。在一些情况下，壳体可以被设计成符合任何适用的标准，使得控制器104可以位于特定的环境中(例如，危险环境、高温环境、高湿度环境)。

控制器104的壳体可用于容纳控制器104的一个或多个部件。例如，控制器104(在这种情况下包括控制引擎106、通信模块108、计时器110、可选的能量计量模块111、电源模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用接口126和可选的安全模块128)可以设置在由壳体形成的腔中。在替代实施例中，控制器104的这些或其他部件中的任何一个或多个可以设置在壳体上和/或远离壳体。

存储库130可以是持久性存储装置(或装置组)，其存储用于帮助控制器104与加热子系统101内的使用者150、电源135和水加热器190(包括其部件)通信的软件和数据。在一个或多个示例实施例中，存储库130存储一个或多个协议132、算法133和存储的数据134。协议132可以是控制器104的控制引擎106基于某个时间点的特定条件遵循的任何进程(例如，一系列方法步骤)和/或其他类似的操作进程。协议132可以包括用于在控制器104与使用者150、电源135和水加热器190之间发送和/或接收数据的多种通信协议中的任何一种。

协议132可以用于有线和/或无线通信。协议132的示例可以包括，但不限于，Econet、Modbus、profibus、以太网和光纤。通信协议中一个或多个可以是时间同步协议。这种时间同步协议的示例可以包括但不限于高速可寻址远程换能器(HART)协议、无线HART协议和国际自动化协会(ISA)100协议。这样，这些通信协议中一个或多个可以为子系统101内传输的数据提供一层安全性。

算法133可以是任何公式、逻辑步骤、数学模型(例如，负荷预测模型、远期能源价格模型)和/或操纵和/或处理数据的其他合适的手段。一个或多个算法133可以用于特定的协议132。如上文所讨论，控制器104使用由传感器装置151提供的信息(例如，温度测量值、流速测量值)来使用一个或多个协议132和/或一个或多个算法133生成与水加热器190的水箱195中的热水对使用者150的可用性相关的信息。

例如，协议132和/或算法133可以规定传感器装置151何时进行测量，以及哪个特定传感器装置151在该时间点进行测量。作为另一个示例，协议132和/或算法133可以由控制器104结合一个或多个传感器装置151进行的测量来使用，来确定水加热器190的水箱195中有多少热水可供使用者150立即使用。

作为又一个示例，控制器104可以使用协议132和/或算法133来确定水箱195中当前的热水量是否不足以满足使用者150的期望使用，水箱195中的适量水需要多长时间被加热并准备好使用。作为又一个示例，控制器104可以使用协议132和/或算法133来暂停和/或恢复水加热器190的加热系统170的操作。可以使用一种算法来确定如何以及何时循环系统中的多个水加热器，以便满足热水需求端，同时还在系统中的水加热器之间均匀地分配工作(例如，运行时间、点火循环)。

存储的数据134可以是与子系统101(包括其任何部件)相关联的任何数据、传感器装置151进行的任何测量、计时器110测量的时间、对算法133的调整、阈值、使用者偏好、默认值、先前运行或计算的算法133的结果和/或任何其他合适的数据。这种数据可以是任何类型的数据，包括但不限于子系统101(包括其任何部件，例如传感器装置151和加热系统170)的历史数据、计算、基于实际数据对计算进行的调整以及一个或多个传感器装置151进行的测量。存储的数据134可以与例如从计时器110获得的一些时间测量值相关联。

存储库130的示例可以包括但不限于数据库(或多个数据库)、文件系统、硬盘驱动器、闪存、某种其他形式的固态数据存储或其任何合适的组合。根据一些示例实施例，存储库130可以位于多个物理机器上，每个物理机器存储协议132、算法133和/或存储的数据134的全部或一部分。每个存储单元或装置可以物理上位于相同或不同的地理位置。

存储库130可以操作性地连接到控制引擎106。在一个或多个示例实施例中，控制引擎106包括与子系统101中的使用者150、电源135和水加热器190(包括其部件)通信的功能。更具体地，控制引擎106向存储库130发送信息和/或从存储库130接收信息，以便与使用者150、电源135和水加热器190通信。如下文所讨论，在某些示例实施例中，存储库130还可以操作性地连接到通信模块108。

在某些示例实施例中，控制器104的控制引擎106控制一个或多个部件(例如，通信模块108、计时器110、收发器124)的操作。例如，当通信模块108处于“睡眠”模式时，以及当通信模块108需要发送从子系统101中的另一部件(例如，开关156、传感器151、使用者150)接收的数据时，控制引擎106可以启动通信模块108。

作为另一个示例，控制引擎106可以使用计时器110获取当前时间。计时器110可以允许控制器104控制加热系统170(包括其任何部件)。作为又一示例，控制引擎106可以指示传感器151测量参数(例如，温度、流速)，并通过回复将测量值发送给控制引擎106。在某些示例实施例中，控制器104可以与系统中的另一个水加热器的控制器和/或网络管理器通信(例如，向其提供输入，从其接收输入)，并且在某些情况下，控制在系统中的另一个水加热器的控制器和/或网络管理器。

控制引擎106可以被配置成执行许多功能，这些功能帮助控制器104做出与在特定时间点水加热器190的水箱195中的热水量相关的确定(估计)。例如，控制引擎106可以执行存储在存储库130中的协议132和/或算法133中的任一个，并且使用那些协议132和/或算法133的结果来向使用者150传达水加热器190的水箱195中当前可用的热水量。作为另一个示例，如果水加热器190的水箱195中当前可用的热水量不足，控制引擎106可以执行其他协议132和/或算法133，并使用这些协议132和/或算法133的结果向使用者150传达在水加热器190的水箱195中获得一定量的热水需要多长时间。下面的图3和图4提供了根据某些示例实施例控制引擎106如何起作用的更具体的示例。

当操作参数(例如，水加热器190的水箱195中的热水量、温度传感器158读取的温度)超过或低于阈值(换句话说，落在可接受的值范围之外)时，控制引擎106可以产生警报或某种其他形式的通信。控制引擎106还可以跟踪由传感器装置151进行的测量，并确定传感器装置151或水加热器190的一些其他部件，或者更一般地子系统101可能的当前或未来故障。

使用一个或多个算法133，控制引擎106可以基于存储的数据134、协议132、一个或多个阈值和/或一些其他因素来预测这些部件的预期使用寿命。控制引擎106还可以测量(使用一个或多个传感器151)和分析水加热器190随时间的效率。当子系统101的部件的效率低于阈值时，控制引擎106可以产生警报，指示该部件的故障。

如果控制引擎106确定水加热器190的水箱195内的热水量不足，则控制引擎106可以控制一个或多个部件(例如，加热系统170、阀152)以使水加热器190的水箱195内的热水量在可接受的值范围内(例如，默认值、使用者选择的值)。

控制引擎106可以连续地、周期性地、在特定的时间间隔内或随机地执行其评估功能和因而要发生的动作。此外，控制引擎106可以针对当前时间或未来的一段时间执行该评估。例如，控制引擎106可以执行预测，以确定在指定时间段之后将在水加热器190的水箱195中存在的热水量。控制引擎106可以调整预测(例如，每小时，当从使用者150或传感器装置151接收到新信息时)。

控制引擎106可以向使用者150、电源135和水加热器190(包括其部件)提供电力、控制、通信和/或其他类似信号。类似地，控制引擎106可以从使用者150、电源135和水加热器190接收电力、控制、通信和/或其他类似信号。控制引擎106可以自动控制子系统101中的每个传感器151、阀152和/或其他部件(例如，基于存储在存储库130中的一个或多个算法133)和/或基于通过信号传输链路105和/或电力传输链路185从另一装置接收的电力、控制、通信和/或其他类似信号。控制引擎106可以包括印刷电路板，硬件处理器120和/或控制器104的一个或多个离散部件位于印刷电路板上。

在某些实施例中，控制器104的控制引擎106可以与子系统101外部的系统的一个或多个部件(例如，网络管理器)通信。例如，控制引擎106可以通过订购部件(例如，传感器装置151)来与库存管理系统交互以替换控制引擎106确定已经失效或正在失效的传感器装置151(例如，温度传感器158-3)。作为另一个示例，当控制引擎106确定子系统101的部件需要维护或替换时，控制引擎106可以通过调度维护人员来与劳动力调度系统交互以维修或替换子系统101的部件。以这种方式，控制器104能够执行超出被合理地认为是例行任务的许多功能。

在某些示例实施例中，控制引擎106可以包括使得控制引擎106能够与子系统101的一个或多个部件(例如，使用者150、开关156)通信的接口。例如，如果使用者150在IEC标准62386下操作，则使用者150可以具有串行通信接口，该接口将传输由传感器151测量的数据(例如，存储的数据134)。在这种情况下，控制引擎106还可以包括串行接口，以实现与使用者150的通信。这种接口可以与用于在控制器104与使用者150、电源135和水加热器190(或其部件)之间通信的协议132协同或独立地操作。

控制引擎106(或控制器104的其他部件)还可以包括一个或多个硬件部件(例如，外围装置)和/或软件元件来执行其功能。这些部件可以包括但不限于通用异步接收器/发射器(UART)、串行外围接口(SPI)、模数转换器、内部集成电路(I²C)和脉宽调制器(脉宽调制)。

控制器104的通信模块108实施通信协议(例如，来自存储库130的协议132)，当控制引擎106与使用者150、电源135和水加热器190(或其部件)通信(例如，向使用者150、电源135和水加热器190发送信号，从使用者150、电源135和水加热器190接收信号)时使用该通信协议。在一些情况下，通信模块108访问存储的数据134，以确定哪个通信协议用于与某些存储的数据134相关联的传感器151通信。此外，通信模块108可以解释由控制器104接收的通信的通信协议，使得控制引擎106可以解释该通信。

通信模块108可以在电源135、水加热器190(或其部件)、和/或使用者150和控制器104之间发送和接收数据。通信模块108可以按照特定协议132以给定格式发送和/或接收数据。控制引擎106可以使用存储在存储库130中的协议132信息来解释从通信模块108接收的数据包。通信模块108还可以通过将数据转换成数据接收方理解的格式来促进控制引擎106、水加热器190(或其部件)、电源135和使用者150之间的数据传输。

通信模块108可以直接发送数据(例如，协议132、算法133、存储的数据134、操作信息、警报)到存储库130和/或直接从存储库130检索数据。替代地，控制引擎106可以促进通信模块108与存储库130之间的数据传输。通信模块108还可以对控制器104发送的数据进行加密，对控制器104接收的数据进行解密。通信模块108还可以提供关于从控制器104发送和由控制器104接收的数据的多个其他服务中的一个或多个。这种服务可以包括但不限于数据分组路由信息和在数据中断的情况下要遵循的进程。

控制器104的计时器110可以跟踪时钟时间、时间间隔、时间量和/或任何其他时间度量。计时器110还可以计数事件的发生次数，无论是否与时间相关。替代地，控制引擎106可以执行计数功能。计时器110能够同时跟踪多个时间测量值。计时器110可以基于从控制引擎106接收的指令、从使用者150接收的指令、在控制器104的软件中编程的指令、基于一些其他条件或从一些其他部件、或从它们的任意组合来跟踪时间段。

计时器110可以被配置为使用例如超级电容器或电池备份来跟踪没有电力递送到控制器104时的时间(例如，电源模块112发生故障)。在这种情况下，当恢复向控制器104供电时，计时器110可以向控制器104传送时间的任何方面。在这种情况下，计时器110可以包括多个部件(例如，超级电容器、集成电路)中的一个或多个来执行这些功能。

控制器104的电源模块112向控制器104的一个或多个其他部件(例如，计时器110、控制引擎106)提供电力。此外，在某些示例实施例中，电源模块112可以向子系统101的一个或多个部件(例如，水加热器190的加热系统170、开关156、阀152)提供电力。电源模块112可以包括多个单个或多个离散部件(例如，晶体管、二极管、电阻器)和/或微处理器中的一个或多个。电源模块112可以包括印刷电路板，微处理器和/或一个或多个离散部件位于该印刷电路板上。在一些情况下，电源模块112可以包括一个或多个部件，其允许电源模块112测量传送到电源模块112和/或从电源模块112发送的一个或多个电力要素(例如，电压、电流)。替代地，控制器104可以包括电力计量模块(未示出并且单独于电力计量模块111)，以测量流入、流出和/或在控制器104内的一个或多个电力要素。

电源模块112可以包括一个或多个部件(例如，变压器、二极管桥、逆变器、转换器)，其从电源135接收电力(例如，通过电缆)，并产生控制器104的其他部件和/或水加热器190可以使用的类型(例如，AC、DC)和级别(例如，12V、24V、120V)的电力。例如，由电源模块112从电源135接收的240伏交流电可以由电源模块112转换成12伏直流电。在一些情况下，电源模块112可以使用闭合控制环路来维持输出端具有严格公差的预配置电压或电流。电源模块112还可以保护控制器104中的其余电子器件(例如，硬件处理器120、收发器124)免受线路中产生的电涌的影响。

作为补充或替代，电源模块112本身可以是电能源，以向控制器104的其他部件提供信号。例如，电源模块112可以是电池。作为另一个示例，电源模块112可以是局部光伏发电系统。在某些示例实施例中，控制器104的电源模块112还可以直接或间接地向传感器装置151中一个或多个提供电力和/或控制信号。在这种情况下，控制引擎106可以将电源模块112产生的电力引导至传感器装置151中一个或多个。以这种方式，如控制引擎106所确定的，可以通过当传感器装置151需要电力时向传感器装置151发送电力来节省电力。

控制器104的可选能量计量模块111可以在与子系统101相关联的一个或多个点(例如，电源135的输出端)测量一个或多个电力分量(例如，电流、电压、电阻、VAR、瓦特)。能量计量模块111可以包括任何数量的测量装置和相关装置，包括但不限于电压表、电流表、功率表、欧姆表、电流互感器、电压互感器和电布线。能量计量模块111可以基于事件的发生、基于从控制模块106接收的命令和/或基于一些其他因素连续地、周期性地测量电力分量。如果没有能量计量模块111，则控制器104可以使用一个或多个算法133来估计一个或多个电力分量。

根据一个或多个示例实施例，控制器104的硬件处理器120执行软件、算法133和固件。具体地，硬件处理器120可以执行控制引擎106或控制器104的任何其他部分上的软件，以及使用者150、电源135和水加热器190(或其部分)使用的软件。在一个或多个示例实施例中，硬件处理器120可以是集成电路、中央处理单元、多核处理芯片、SoC、包括多个多核处理芯片的多芯片模块或其他硬件处理器。硬件处理器120被称为其他名称，包括但不限于计算机处理器、微处理器和多核处理器。

在一个或多个示例实施例中，硬件处理器120执行存储在存储器122中的软件指令。存储器122包括一个或多个高速缓冲存储器、主存储器和/或任何其他合适类型的存储器。存储器122可以包括易失性和/或非易失性存储器。根据一些示例实施例，存储器122相对于硬件处理器120离散地位于控制器104内。在某些配置中，存储器122可以与硬件处理器120集成。

在某些示例实施例中，控制器104不包括硬件处理器120。在这种情况下，作为示例，控制器104可以包括一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及一个或多个集成电路(IC)。使用FPGA、IGBT、IC和/或本领域已知的其他类似装置允许控制器104(或其部分)是可编程的，并且根据某些逻辑规则和阈值运行，而不使用硬件处理器。替代地，FPGA、IGBT、IC和/或类似装置可以与一个或多个硬件处理器120结合使用。

控制器104的收发器124可以发送和/或接收控制和/或通信信号。具体而言，收发器124可用于在控制器104和使用者150、电源135和水加热器190(或其部分)之间传输数据。收发器124可以使用有线和/或无线技术。收发器124可以被配置为使得由收发器124发送和/或接收的控制和/或通信信号可以被作为使用者150、电源135和水加热器190(或其部分)的一部分的另一收发器接收和/或发送。收发器124可以使用多种信号类型中的任何一种，包括但不限于射频信号。

当收发器124使用无线技术时，收发器124可以在发送和接收信号时使用任何类型的无线技术。这种无线技术可以包括但不限于Wi-Fi、可见光通信、Zigbee、移动应用、文本/电子邮件消息、蜂窝网络和蓝牙。当发送和/或接收信号时，收发器124可以使用任意数量的合适通信协议(例如，ISA100、HART)中的一个或多个。这种通信协议可以存储在存储库130的协议132中。此外，使用者150、电源135和水加热器190(或其部分)的任何收发器信息可以是存储库130的存储数据134(或类似区域)的一部分。

可选地，在一个或多个示例实施例中，安全模块128确保控制器104、使用者150、电源135与水加热器190(或其部分)之间的交互。更具体地，安全模块128基于验证通信源身份的安全密钥来认证来自软件的通信。例如，使用者软件可以与安全密钥相关联，使得使用者150的软件能够与控制器104和/或传感器151交互。此外，在一些示例实施例中，安全模块128可以限制信息的接收、对信息的请求和/或对信息的访问。

图1的加热系统170仅仅是这种系统如何被配置用于水箱式水加热器190的一个示例。加热系统170的许多其他部件和/或配置，无论是现在已知的还是将来开发的，都可以用于示例系统中的水箱式水加热器190。类似地，水箱式水加热器190的其余部分的部件和/或配置，无论是现在已知的还是将来开发的，都可以用在示例系统中。

例如，水箱式水加热器190可以是气体高效率(GHE)型水加热器。在这种情况下，水加热器190的加热系统170可以包括顶部燃烧、完全冷凝的气体(例如，天然气、LP)燃烧系统。在一些情况下，加热系统170可以具有三通热交换器，并且使用各种传感器来监测和控制单元的操作。在一些情况下，加热系统170的调制燃烧操作可以包括负压文丘里型气体阀、变速空气移动装置、火焰传感器、点火器和燃烧器组件。

这种水加热器的传感器装置151可以包括但不限于气体压力传感器、进气压力传感器(例如，指示入口增压室中是否存在负压，或者入口是否被堵塞)、入口压力传感器(例如，指示空气移动装置是否正在操作)、排气压力传感器(例如，指示排气管道中是否存在高压，或者排气管道是否堵塞)、上部热敏电阻158-1(例如，测量热水的温度)、下部热敏电阻158-2(例如，测量未加热的水的温度)、排气热敏电阻(例如，测量排气温度)、流量传感器(例如，测量水的使用)、火焰传感器(例如，指示点火器是否正在操作)、阳极(例如，测量作为水箱195的腐蚀防护状态的指示的电偶电位)以及泄漏传感器110这种水加热器190还可以包括流量传感器154-1和用于流经入口管线127的未加热水的阀152-1。

图2示出了根据某些示例实施例的无水箱水加热器260的示意图。参考图1A-2，图2的无水箱水加热器260可以具有与图1A和1B的水箱式水加热器190基本相似的许多特征和/或部件。例如，图2的无水箱水加热器260可以包括控制器204、入口管207、出口管209、入口配件267、出口配件268、流量传感器254、温度传感器258、多个阀252(在这种情况下，阀252-1和阀252-2)、多个信号传输链路205和多个电力传输链路285，它们可以基本上类似于图1A和图1B的水箱式水加热器190的相对应部件。信号传输链路205和电力传输链路285中的一些通过导管248递送到水加热器260，并且使用管道249通过阀252-2将燃料(例如，天然气、丙烷)递送到点火器241。

然而，图2的水加热器260的加热系统270不同于图1A和1B的水加热器190的加热系统170。在这种情况下，加热系统270包括点火器241(有时也称为燃烧器241)、空气移动装置242、热交换器243和通风口264。加热系统270的部件中的一个或多个部件可以由控制器204控制。加热系统270的点火器241可以是火焰或其它热源，当检测到对热水的需求(由控制模块204确定)时，点火器241被点燃或以其它方式启动。

空气移动装置242可用于将点火器241产生的热量导向热交换器243。空气移动装置242可以是风扇、鼓风机和/或能够将点火器241产生的热量推向热交换器243的任何其他装置。具体地，在这种情况下，空气移动装置242迫使点火器241产生的热量进入热交换器243的腔246。空气移动装置242可以具有一个或多个离散速度，或者可以具有可变速度。当点火器操作时，空气移动装置242可以操作。空气移动装置242可以自动控制或由控制器204控制。

热交换器243可以包括在热交换器243的一个或多个壁形成的腔246中的一些或全部上形成一定形状(例如蛇形、螺旋状)的一个或多个盘管244。不管配置如何，盘管244被设计成具有大的表面积，当热量在盘管244上传递时，该表面积暴露于点火器241产生的热量。盘管244可以由导热材料(例如，铝、铜)制成，使得热量可以被盘管244吸收。热交换器243还可以包括延伸穿过热交换器243的顶部和水加热器260的顶壁266的通风口264。通风口264允许来自点火器241的排气被安全地分布到周围环境中。热交换器243以及无水箱水加热器260的其他部件可以设置在由水加热器260的一个或多个壁266形成的腔265内。

盘管244被填充水，水循环通过盘管。盘管244的一端联接到入口管207，从而接收未加热的水。当水通过盘管244循环时，它继续吸收盘管244从点火器241吸收的热量。盘管244中的水可以使用泵、重力、压差和/或任何其他循环水的方法来循环。当水到达热交换器243的盘管244的另一端时，水已经吸收了足够的热量以成为热水。热交换器243的盘管244的另一端联接到出口管209，出口管209将热水递送到热水需求端和/或另一个水加热器，如下文所讨论。

图2的加热系统270仅仅是这种系统可如何被配置用于无水箱水加热器260的一个示例。加热系统270的许多其他部件和/或配置，无论是现在已知的还是将来开发的，都可以用于示例系统中的无水箱水加热器260。类似地，无水箱水加热器260的其余部分的部件和/或配置，无论是现在已知的还是将来开发的，都可以用在示例系统中。

图3示出了计算装置318的一个实施例，该计算装置318实施了这里描述的各种技术中的一种或多种技术，并且该计算装置318整体或部分地代表了根据某些示例实施例的这里描述的元件。例如，计算装置318可以用前面描述的控制器104或控制器204或者下面描述的控制器304和404来实施。计算装置318是计算装置的一个示例，并且不旨在对计算装置和/或其可能的架构的使用范围或功能提出任何限制。计算装置318也不应被解释为对示例计算装置318中所示的任何一个部件或其组合有任何依赖性或要求。

计算装置318包括一个或多个处理器或处理单元314、一个或多个存储器/存储部件315、一个或多个输入/输出(I/O)装置316以及允许各种部件和装置彼此通信的总线317。总线317代表几种类型的总线结构中的任何一种类型的一个或多个，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口以及使用各种总线架构中的任何一种的处理器或局部总线。总线317包括有线和/或无线总线。

存储器/存储部件315代表一个或多个计算机存储介质。存储器/存储部件315包括易失性介质(例如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性介质(例如只读存储器(ROM)、闪存、光盘、磁盘等)。存储器/存储部件315包括固定介质(例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如，闪存驱动器、可移动硬盘驱动器、光盘等)。

一个或多个I/O装置316允许客户、公用事业或其他使用者向计算装置318输入命令和信息，并且还允许向客户、公用事业或其他使用者和/或其他部件或装置呈现信息。输入装置的示例包括但不限于键盘、光标控制装置(例如，鼠标)、麦克风、触摸屏和扫描仪。输出装置示例包括但不限于显示装置(例如监视器或投影仪)、扬声器、到照明网络的输出(例如DMX卡)、打印机和网卡。

本文在软件或程序模块的一般上下文中描述了各种技术。通常，软件包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。这些模块和技术的实施被存储在某种形式的计算机可读介质上或通过某种形式的计算机可读介质传输。计算机可读介质是可由计算装置访问的任何可用的一种或多种非暂时性介质。作为示例而非限制，计算机可读介质包括“计算机存储介质”。

“计算机存储介质”和“计算机可读介质”包括以任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息。计算机存储介质包括但不限于计算机可记录介质，如RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术，或用于存储所需信息并可由计算机访问的任何其他介质。

根据一些示例实施例，计算机装置318经由网络接口连接(未示出)而连接到网络(未示出)(例如，LAN、诸如互联网、云的WAN或任何其他类似类型的网络)。本领域的技术人员将理解，存在许多不同类型的计算机系统(例如，台式计算机、膝上型计算机、个人媒体装置、移动装置，例如蜂窝电话或个人数字助理，或者能够执行计算机可读指令的任何其他计算系统)，并且在其他示例实施例中，前述输入和输出装置采取现在已知或以后开发的其他形式。一般来说，计算机系统318至少包括实践一个或多个实施例所需的最小处理、输入和/或输出装置。

此外，本领域技术人员将理解，在某些示例实施例中，前述计算机装置318的一个或多个元件可以位于远程位置，并通过网络连接到其他元件。此外，一个或多个实施例在具有一个或多个节点的分布式系统上实施，其中实施的每个部分(例如，控制引擎106)位于分布式系统内的不同节点上。在一个或多个实施例中，节点对应于计算机系统。替代地，在一些示例实施例中，该节点对应于具有关联物理存储器的处理器。在一些示例实施例中，该节点替代地对应于具有共享存储器和/或资源的处理器。

图4示出了根据某些示例实施例的水加热系统400的示意图。参考图1A-4，图4的系统400包括未加热的水供应499、热水需求端498、电源435、可选的网络管理器480、可选的使用者450、一个或多个水箱式水加热器390(例如，水加热器390-1、水加热器390-N)和一个或多个可选的无水箱水加热器460(例如，水加热器460-1、水加热器460-N)。

每个水箱式水加热器390包括多个部件，包括但不限于本地控制器304(例如，本地控制器304-1、本地控制器304-N)、加热系统370(加热系统370-1、加热系统370-N)、流量计354(流量计354-1、流量计354-N)和流量阀352(例如，流量阀352-1、流量阀352-N)。类似地，每个无水箱水加热器460包括多个部件，包括但不限于本地控制器404(例如，本地控制器404-1、本地控制器404-N)、加热系统470(例如，加热系统470-1、加热系统470-N)、流量计454(例如，流量计454-1、流量计454-N)和流量阀452(例如，流量阀452-1、流量阀455-N)

图4的电源435、使用者450、水箱式水加热器390(包括其部件，例如本地控制器304、加热系统370、流量计354和流量阀352)和无水箱水加热器460(包括其部件，例如本地控制器404、加热系统470、流量计454和流量阀452)与上面关于图1A至图2所讨论的相对应部件基本相同。

图4的系统400的可选网络管理器480是控制全部或部分通信网络的装置或部件，该通信网络包括水箱式水加热器390的各种本地控制器304和无水箱水加热器460的各种本地控制器404。网络管理器480还可以与使用者450和电源435通信。在一些情况下，网络管理器480还可以与未加热的水供应499和热水需求端498通信。可以通过使用信号传输链路405和/或电力传输链路485来便于这种通信，信号传输链路405和/或电力传输链路485可以与上文所讨论的信号传输链路和电力传输链路基本相同。如果没有网络管理器480，则可以确立或指定本地控制器之一作为管理器，并充当网络管理器480的角色。

网络管理器480可以基本上类似于上面讨论的控制器。替代地，除了上述控制器的特征之外，网络管理器480可以包括作为上述控制器的特征的补充或从上述控制器的特征修改的多个特征中的一个或多个。除了网络管理器480与系统400的其他部件(例如，使用者450)之间的直接通信之外，网络管理器480可以便于系统400的部件之间的通信。网络管理器480可以用于与系统400中的任何和所有部件(或其部分)进行通信和协调。网络管理器480可以确定系统400中所有水加热器的“健康状况”。如果水加热器被认为具有影响其操作的已出现故障或正在出现故障的部件，网络管理器480可以减少或消除该水加热器在向热水需求端498供应热水的特定操作中的作用。在这种情况下，网络管理器480可以通知使用者450有故障的水加热器的问题。在一些情况下，网络管理器480在系统400中的所有控制器中实时指派主控制器。

图4的系统400的未加热的水供应499可以是未被水箱式水加热器390或无水箱水加热器460加热的任何一种或多种水源。未加热的水供应499的示例可以包括但不限于城市水供应管线、井、池塘、湖泊和雨水收集容器。在某些情况下，来自未加热的水供应499的水的温度可能高于水加热器中的热水的温度。使用一个或多个入口管线427和/或一个或多个入口管线407，来自未加热的水供应499的水可以被传输到任何一个或多个水箱式水加热器390和/或任何一个或多个无水箱水加热器460。水可以使用出口管线409和/或出口管线429从一个或多个水箱式水加热器390传输到任何一个或多个无水箱水加热器460。

图4的系统400的热水需求端498可以是任何数量的设备或系统中的任何一个或多个(例如，自动洗衣机、自动洗碗机、淋浴器、水槽水龙头、加热系统、加湿器、无水箱水加热器460)。热水需求端498使用的水可以使用一个或多个出口管线409和/或一个或多个出口管线429从任何一个或多个水箱式水加热器390和/或任何一个或多个无水箱水加热器460接收。入口管线427、出口管线429、入口管线407和出口管线409可以与上面参照图1A-2描述的那些基本相同。

示例系统400的集分水操作和配置是当多个水加热器(其中至少一个是水箱式水加热器390)被安装以共同工作来提供热水以满足对热水需求端498的高需求设置(例如学校、医院或酒店)中的变化需求。在示例实施例中，系统400具有多个控制器。这些多个控制器可以相互通信。在任一时刻，控制器承担主控制器的角色，允许该控制器指导系统400中的一个或多个其他控制器。

在系统400中确立一控制器作为主控制器可以基于许多因素和/或条件中的一个或多个。这些因素和/或条件可以包括但不限于水加热器的运行时间、水加热器的效率、时间和水加热器的容量。例如，当启动热水需求端498的需求时，系统400中的第一水加热器的本地控制器可以被初始地确立为主控制器。当系统400中的附加水加热器接通时，可以确立不同的控制器(例如，另一个本地控制器，网络管理器480)作为主控制器。

示例系统400中的各种水加热器(例如，水加热器390、水加热器460)与智能本地控制器(例如，本地控制器304、本地控制器404)的集分(互连)允许负荷分担和运行时间均衡，这又延长了水加热器的寿命并增加了系统400的输出容量。使用各种流量阀(例如，流量阀352、流量阀452)允许阀逐渐(逐步)关闭以节流流量。如上文所讨论，无水箱水加热器460具有内置的流量控制阀。示例系统400中的水箱式水加热器390具有由系统400中的一个或多个控制器安装和控制的流量阀(例如，流量阀352)。集分水系统的另一个部件是流量传感器(例如，流量传感器354)。流量传感器允许控制器计算质量流率，以确定相对应的水箱式水加热器390是否能够满足所需的热水需求端，或者是否需要附加的水加热器来满足热水需求端。

图5-图10各自示出了根据某些示例实施例的特定系统的图。参考图1A-图10，图5-图10的每个水箱式水加热器基本上与上文讨论的水箱式水加热器相同。此外，图5-图10的每个无水箱水加热器基本上与上面讨论的无水箱水加热器相同。此外，图5-图10的未加热的水供应中每一个和热水需求端中每一个与上面讨论的未加热的水供应和热水需求端基本相同。

图5的系统500包括单个水箱式水加热器590和三个无水箱水加热器560(在这种情况下，无水箱水加热器560-1、无水箱水加热器560-2和无水箱水加热器560-3)。图5的系统500的这种配置是并联集分水的一个示例。未加热的水供应599通过流量阀552、流量传感器554和入口管线527向水箱式水加热器590提供未加热的水。图5的未加热水供应599也通过入口管线507-1向无水箱水加热器560-1提供未加热水，通过入口管线507-2向无水箱水加热器560-2提供未加热水，并且通过入口管线507-3向无水箱水加热器560-3提供未加热水。

水箱式水加热器590通过出口管线529向热水需求端598提供热水，无水箱水加热器560-1通过出口管线509-1向热水需求端598提供热水。此外，无水箱水加热器560-2通过出口管线509-2向热水需求端598提供热水，无水箱水加热器560-3通过出口管线509-3向热水需求端598提供热水。在示例实施例中，控制器(例如，水箱式水加热器590的本地控制器、无水箱水加热器560-3的本地控制器)控制流量阀552的位置，以调节流向水箱式水加热器590的未加热水量，从而控制由水箱式水加热器590向热水需求端598提供的热水量。这样，水箱式水加热器590可以用于补充一个或多个无水箱水加热器560以向热水需求端598提供热水。

图6的系统600包括单个水箱式水加热器690和单个无水箱水加热器660。图6的系统600的这种配置是串联集分水的一个示例。水箱式和无水箱水加热器的串联集分水使大容量水箱式水加热器成为主要热源。由于能够调制水箱式水加热器的燃烧速率(热输入)，这些水加热器的出口管线处的热水温度可以在广泛的使用率范围内保持。在水箱式水加热器690不再能够维持期望的出口温度的点，无水箱水加热器660上线并且将热水的出口温度保持在期望的水平。未加热的水供应699通过流量阀652、流量传感器654和入口管线627向水箱式水加热器690提供未加热的水。水箱式水加热器690使用出口管线629向无水箱水加热器660的入口管线607提供热水，并且无水箱水加热器660通过出口管线609向热水需求端698提供热水。

在示例实施例中，控制器(例如，水箱式水加热器690的本地控制器，无水箱水加热器660的本地控制器)控制流量阀652的位置，以调节流向水箱式水加热器690的未加热水量，从而控制由水箱式水加热器690提供给无水箱水加热器660的热水量。以这种方式，水箱式水加热器690可以用于补充无水箱水加热器660，以向热水需求端698提供热水。在该示例中，水箱式水加热器690可以是无水箱水加热器660的唯一水源。替代地，水箱式水加热器690可以是无水箱水加热器660的补充水供应源。

图7的系统700包括单个水箱式水加热器790和三个无水箱水加热器760(在这种情况下，无水箱水加热器760-1、无水箱水加热器760-2和无水箱水加热器760-3)。图7的系统700的这种配置是串联/并联集分水的一个示例。一个或多个水箱式水加热器790与两个或更多个并联集分水的无水箱水加热器760的串联集分水允许无水箱水加热器760用作向热水需求端798提供热水的主要装置。(一个或多个)水箱式水加热器790为热水提供储备容量，以提供无水箱水加热器760在给定时间点不能处理的大的需求浪涌。当对热水的需求超过无水箱水加热器760的容量时，水箱式水加热器790中一个或多个将接通以提供热水需求端798所需的附加热水。

系统700的配置的这个并联方面允许控制器(例如，无水箱水加热器760的本地控制器、水箱式水加热器790的本地控制器、网络管理器480)来控制无水箱水加热器760中一个或多个的热输入。在系统700具有多个无水箱水加热器760和/或水箱式水加热器790的情况下，控制器可以在这些水加热器之间均衡运行时间以提高可靠性。未加热的水供应799通过流量阀752、流量传感器754和入口管线727向水箱式水加热器790提供未加热的水。

水箱式水加热器790使用出口管线729向无水箱水加热器760-1的入口管线707-1、无水箱水加热器760-2的入口管线707-2以及无水箱水加热器760-3的入口管线707-3提供热水。随后，无水箱水加热器760-1通过出口管线709-1向热水需求端798提供热水。此外，无水箱水加热器760-2通过出口管线709-2向热水需求端798提供热水，并且无水箱水加热器760-3通过出口管线709-3向热水需求端798提供热水。

在示例实施例中，控制器(例如，水箱式水加热器790的本地控制器，无水箱水加热器760-3的本地控制器)控制流量阀752的位置，以调节流向水箱式水加热器790的未加热水量，从而控制由水箱式水加热器790提供给无水箱水加热器760中一个或多个的热水量。通过这种方式，水箱式水加热器790可用于补充无水箱水加热器760中一个或多个向热水需求端798提供热水。

图8的系统800包括三个水箱式水加热器890(在这种情况下，水箱式水加热器890-1、水箱式水加热器890-2和水箱式水加热器890-3)和三个无水箱水加热器860(在这种情况下，无水箱水加热器860-1、无水箱水加热器860-2和无水箱水加热器860-3)。图8的系统800的这种配置是并联/串联/并联集分水的示例。未加热的水供应899通过流量阀852-1、流量传感器854-1和入口管线827-1向水箱式水加热器890-1提供未加热的水。未加热的水供应899还通过流量阀852-2、流量传感器854-2和入口管线827-2向水箱式水加热器890-2提供未加热的水。此外，未加热的水供应899通过流量阀852-3、流量传感器854-3和入口管线827-3向水箱式水加热器890-3提供未加热的水。

水箱式水加热器890-1使用出口管线829-1向无水箱水加热器860-1的入口管线807-1、无水箱水加热器860-2的入口管线807-2和无水箱水加热器860-3的入口管线807-3中的一个或多个提供热水。此外，水箱式水加热器890-2使用出口管线829-2向无水箱水加热器860-1的入口管线807-1、无水箱水加热器860-2的入口管线807-2和无水箱水加热器860-3的入口管线807-3中的一个或多个提供热水。此外，水箱式水加热器890-3使用出口管线829-3向无水箱水加热器860-1的入口管线807-1、无水箱水加热器860-2的入口管线807-2和无水箱水加热器860-3的入口管线807-3中的一个或多个提供热水。

随后，无水箱水加热器860-1通过出口管线809-1向热水需求端898提供热水。此外，无水箱水加热器860-2通过出口管线809-2向热水需求端898提供热水，并且无水箱水加热器860-3通过出口管线809-3向热水需求端898提供热水。在示例实施例中，控制器(例如，水箱式水加热器890-2的本地控制器、无水箱水加热器860-3的本地控制器)控制流量阀852中每一个的位置，以调节流向水箱式水加热器890中每一个的未加热水量，从而控制由水箱式水加热器890中一个或多个提供给无水箱水加热器860中一个或多个的热水量。这样，水箱式水加热器890中一个或多个可以用于补充无水箱水加热器860中一个或多个向热水需求端898提供热水。

图9的系统900包括三个水箱式水加热器990(在这种情况下，水箱式水加热器990-1、水箱式水加热器990-2和水箱式水加热器990-3)和三个无水箱的水加热器960(在这种情况下，无水箱的水加热器960-1、无水箱的水加热器960-2和无水箱的水加热器960-3)。图9的系统900的这种配置是并联/并联集分水的一个示例。未加热的水供应999通过流量阀952-1、流量传感器954-1和入口管线927-1向水箱式水加热器990-1提供未加热的水。未加热的水供应999还通过流量阀952-2、流量传感器954-2和入口管线927-2向水箱式水加热器990-2提供未加热的水。

此外，未加热的水供应999通过流量阀952-3、流量传感器954-3和入口管线927-3向水箱式水加热器990-3提供未加热的水。未加热的水供应999还向无水箱水加热器960-1的入口管线907-1、无水箱水加热器960-2的入口管线907-2和无水箱水加热器960-3的入口管线907-3提供热水。随后，水箱式水加热器990-1使用出口管线929-1，水箱式水加热器990-2使用出口管线929-2，水箱式水加热器990-3使用出口管线929-3向热水需求端998提供热水。类似地，无水箱水加热器960-1使用出口管线909-1，无水箱水加热器960-2使用出口管线909-2，无水箱水加热器960-3使用出口管线909-3向热水需求端998提供热水。

在示例实施例中，控制器(例如，水箱式水加热器990-2的本地控制器，无水箱水加热器960-3的本地控制器)控制流量阀952中每一个的位置，以调节流向水箱式水加热器990中每一个的未加热水量，从而控制由水箱式水加热器990中一个或多个提供给无水箱水加热器960中一个或多个的热水量。这样，水箱式水加热器990中一个或多个可以用于补充无水箱水加热器960中一个或多个，以向热水需求端998提供热水。

图10的系统1000包括三个水箱式水加热器1090(在这种情况下，水箱式水加热器1090-1、水箱式水加热器1090-2和水箱式水加热器1090-3)并且没有无水箱的水加热器。图10的系统1000的这种配置是并联集分水的一个示例。未加热的水供应1099通过流量阀1052-1、流量传感器1054-1和入口管线1027-1向水箱式水加热器1090-1提供未加热的水。未加热的水供应1099还通过流量阀1052-2、流量传感器1054-2和入口管线1027-2向水箱式水加热器1090-2提供未加热的水。另外，未加热的水供应1099通过流量阀1052-3、流量传感器1054-3和入口管线1027-3向水箱式水加热器1090-3提供未加热的水。

随后，水箱式水加热器1090-1使用出口管线1029-1，水箱式水加热器1090-2使用出口管线1029-2，水箱式水加热器1090-3使用出口管线1029-3向热水需求端1098提供热水，热水需求端1098可以包括一个或多个无水箱水加热器。在示例实施例中，控制器(例如，水箱式水加热器1090-2的本地控制器、网络管理器)控制流量阀1052中每一个的位置，以调节流向水箱式水加热器1090中每一个的未加热水量，从而控制由水箱式水加热器1090中一个或多个提供给热水需求端1098的热水量。这样，水箱式水加热器1090中一个或多个可用于向热水需求端1098提供热水。

在某些示例实施例中，控制器(例如，网络管理器480、本地控制器)可以调整将水加热器连接到一个或多个其他水加热器的管道中的一个或多个阀、未加热的水供应和/或热水需求端。在这种情况下，改变阀的位置可以改变系统中一些或所有水加热器的集分水配置。例如，通过调整一个或多个这样的阀，系统可以从并联集分水配置改变为串联集分水配置。这种改变可以基于一个或多个算法133和/或协议132自动执行，以便在特定情况下更高效地满足热水需求端的请求。替代地，可以基于使用者450的动作或来自使用者450的指令，直接或间接地进行这种改变。

图11示出了根据某些示例实施例的用于优化水加热系统的方法1179的流程图。尽管该流程图中的各个步骤被顺序地呈现和描述，但是本领域的普通技术人员将理解，一些或所有步骤可以以不同的顺序执行、组合或省略，并且一些或所有步骤可以根据示例实施例并行执行。此外，在示例实施例中一个或多个中，以下描述的步骤中一个或多个可以被省略、重复和/或以不同的顺序执行。例如，优化水加热系统的过程可以是一个连续的过程，因此图11所示的开始和结束步骤只能表示连续过程中特定系列步骤的开始和结束。

此外，本领域普通技术人员将理解，在某些示例实施例中，在执行这些方法时，可以包括图11中未示出的附加步骤。因此，步骤的具体安排不应被解释为限制范围。此外，例如在上面的图3中描述的特定计算装置被用于在某些示例实施例中执行下面描述的方法的一个或多个步骤。对于下面描述的方法，除非特别声明，否则对执行某些功能的控制器(例如，控制器104)的描述可以应用于控制器的控制引擎(例如，控制引擎106)。

为了清楚起见，这里描述的控制器可以控制系统(例如，系统400)的其他方面，同时执行上面描述的功能和下面图11的方法。例如，控制器可以独立于或结合这里描述的功能来控制加热系统(例如，加热系统170)。在这种情况下，加热系统可以通过多种方式中的一种或多种方式来控制。例如，控制器可以暂停加热系统的操作，直到热水的温度下降到某个最小阈值(存储的数据(例如，存储的数据134)的部分)以下，此时控制器可以恢复加热系统的操作。该循环可以继续，直到热水从水箱(例如水箱195)中抽出。作为另一个示例，控制器可以降低加热系统产生的热量水平，直到热水从水箱中抽出。

参考图1A-图11，图11的示例方法1179始于开始步骤，并前进到步骤1181，在此步骤接收对热水的请求。该请求可以从热水需求端(例如，热水需求端498)接收。该请求可以由控制器(例如，本地控制器304、本地控制器404、网络管理器480)接收。请求可以是特定体积(或体积范围)的热水。替代地，请求可以是基于做出请求的热水需求端的热水体积。

在步骤1182中，评估系统400中的水加热器(例如，水加热器390、水加热器460)。系统400中的水加热器可以由控制器(例如，步骤1181的控制器)使用系统400中的传感器装置151进行的测量来评估。例如，可以使用多个温度读数、流率读数、加热系统的点火循环次数、系统400中每个水加热器的健康状况以及每个水加热器的工作时间来进行评估。

在步骤1183中，指定主控制器。主控制器可以由步骤1181或步骤1182的控制器指定。该指定可以基于一个或多个协议132和/或算法133。例如，协议132可以规定主控制器是第一水加热器的本地控制器，其被操作以满足对热水的需求。主控制器(有时也称为管理器控制器或管理控制器)具有控制该系统400中所有其他水加热器(例如，无水箱的、水箱式)的所有其他控制器的能力。一旦指定了主控制器，步骤1181/1182的控制器或新指定的主控制器可以操作该系统400中的一个或多个水加热器以满足对热水的需求。主控制器的指定可以在操作期间基于许多因素中的任何一个而改变，包括但不限于水加热器的容量、热水需求端498的位置、热水需求端498所需的热水体积以及系统400中水加热器的配置。

在步骤1184中，在水加热器操作期间评估数据以满足对热水的要求。数据可以由系统400中的主控制器或一些其他控制器(例如，网络管理器)来评估。在该步骤1184中评估的数据中的一些数据是在步骤1182中提到的数据。此外，在该步骤1184中评估的数据可以包括但不限于相对于初始热水请求的当前热水需求端、设备故障和时间。在步骤1186，确定水加热器是否需要接通、关断或调整。该确定可以由系统400中的主控制器或一些其他控制器使用存储在存储库130中的一个或多个协议132和/或算法133来做出。该确定可以基于在步骤1184中评估的数据。

该确定可以基于多个因素中的一个或多个因素。这些因素的示例可以包括但不限于水加热器的当前运行时间、水加热器的累积运行时间、水加热器的维护历史、热水需求端量498以及与该水加热器相关的系统400中其他水加热器的配置。例如，控制器可以尝试循环水加热器，使得系统400中的所有水加热器(至少对于相同类型的水加热器)运行基本相同的小时数。

可以对系统400中的单个水加热器、一个或多个特定类型的水加热器(例如，无水箱的、水箱式)或所有水加热器进行确定。例如，主控制器可以基于所有水加热器中的累积使用数据来确定应该关断其中一个水加热器，以便在系统中的各种水加热器之间更均匀地分布累积使用。如果水加热器中一个或多个需要接通、关断或调整，则控制器(例如，主控制器、网络管理器480)向那些(一个或多个)水加热器的(一个或多个)本地控制器发送通信以进行适当的调整。调整水加热器可以包括调整流量阀(例如，流量阀352)，以控制流向水加热器的未加热的水量。如果水加热器中一个或多个不需要接通、关断或调整，则过程进行到步骤1188。

在步骤1187中，确定是否需要指定新的主控制器。该确定可以由系统400中的主控制器或一些其他控制器使用存储在存储库130中的一个或多个协议132和/或算法133来做出。该确定可以基于在步骤1186中评估的数据。如果需要指定新的主控制器，则过程返回到步骤1183。如果不需要指定新的主控制器，则过程进行到步骤1188。

在步骤1188中，确定是否满足对热水的需求。该确定可以由系统400中的主控制器或一些其他控制器做出。该确定可以基于与热水需求端498的通信来做出。替代地，可以基于水加热器的出口温度或热水需求端498处的热水温度来进行确定。作为另一种替代方案，可以使用存储在存储库130中的一个或多个协议132和/或算法133进行确定。如果已经满足了对热水的需求，则过程进行到步骤1189。如果对热水的需求没有得到满足，则过程返回到步骤1184。

在步骤1189中，关断水加热器，结束操作。水加热器可以由系统400中的主控制器或一些其他控制器关断。关断水加热器可以使用存储在存储库130中的一个或多个协议132和/或算法133来执行。一旦步骤1189完成，则方法1179可以在结束步骤结束。替代地，当步骤1189完成时，方法1179可以返回到先前描述的步骤之一(例如，步骤1182)。

示例实施例可以确定水加热器中热水(在此也称为已加热的水)的供应。该确定可以针对当前量或未来量实时执行。在确定未来量的情况下，也可以使用示例实施例来估计时间量。示例实施例可以从多个传感器装置和/或使用者中的任何一个接收输入和/或信息，以做出其确定。示例实施例还可以提供关于对于使用者将要使用的过程是否有足够的热水的确定。示例实施例可以控制水加热器的各个方面，以优化能效并降低能耗。示例实施例还可以降低成本并延长水加热器的使用寿命，包括其各种部件。

尽管这里描述的实施例是参照示例实施例进行的，但是本领域技术人员应该理解，各种修改都在本公开的范围和精神内。本领域技术人员将会理解，这里描述的示例实施例不限于任何具体讨论的应用，并且这里描述的实施例是说明性的而非限制性的。通过示例实施例的描述，本领域技术人员将会想到其中所示元件的等同物，并且本领域的从业者将会想到使用本公开构建其他实施例的方式。因此，示例实施例的范围不限于此。

Claims (20)

1.一种水加热系统，所述水加热系统包括:

第一水箱式水加热器，所述第一水箱式水加热器包括第一水箱、第一加热系统、第一入口管线和第一出口管线，其中，所述第一入口管线向所述第一水箱提供未加热的水，并且其中，所述第一出口管线从所述第一水箱抽取热水；

第一无水箱的水加热器，所述第一无水箱的水加热器包括第二加热系统、第二入口管线和第二出口管线，其中，所述第一无水箱的水加热器的所述第二出口管线向第一热水需求端提供热水；

第一阀，所述第一阀控制流过所述第一入口管线到达所述第一水箱式水加热器的所述未加热的水的量；和

控制器，所述控制器操作性地联接到所述第一阀，其中，所述控制器控制所述第一阀的位置以调节流向所述第一水箱式水加热器的未加热的水的量，其中，所述第一阀的位置基于所述第一热水需求端和所述第一无水箱的水加热器的第一容量。

2.根据权利要求1所述的水加热系统，其中，所述控制器是所述第一水箱式水加热器的一部分，其中，所述控制器可通信地联接到所述第一无水箱的水加热器的第一本地控制器，其中，所述第一本地控制器将所述第一热水需求端和所述第一无水箱的水加热器的第一容量传送到所述控制器。

3.根据权利要求1所述的水加热系统，其中，所述第一水箱式水加热器的所述第一出口管线联接到所述第一无水箱的水加热器的所述第二入口管线。

4.根据权利要求1所述的水加热系统，其中，所述第一水箱式水加热器的所述第一出口管线联接到所述第一热水需求端，并且其中，所述第一无水箱的水加热器的所述第二出口管线进一步联接到所述第一热水需求端。

5.根据权利要求1所述的水加热系统，进一步包括:

第二无水箱的水加热器，所述第二无水箱的水加热器包括第三加热系统、第三入口管线和第三出口管线，其中，所述第二无水箱的水加热器的所述第三出口管线向第二热水需求端提供热水。

6.根据权利要求5所述的水加热系统，其中，所述第一水箱式水加热器的所述第一出口管线联接到所述第二无水箱的水加热器的所述第三入口管线。

7.根据权利要求5所述的水加热系统，其中，所述第一水箱式水加热器的所述第一出口管线进一步联接到所述第二热水需求端，并且其中，所述第二无水箱的水加热器的所述第三出口管线进一步联接到所述第二热水需求端。

8.根据权利要求5所述的水加热系统，其中，所述控制器用作主控制器，所述主控制器可通信地联接到所述第一无水箱的水加热器的第一本地控制器和所述第二无水箱的水加热器的第二本地控制器。

9.根据权利要求8所述的水加热系统，其中，当所述主控制器确定所述第一热水需求端超过所述第一无水箱的水加热器的所述第一容量时，所述主控制器启动所述第一水箱式水加热器。

10.根据权利要求9所述的水加热系统，其中，在第一水箱式水加热器被启动之前，所述第一本地控制器用作所述主控制器。

11.根据权利要求8所述的水加热系统，其中，所述主控制器启动所述第一水箱式水加热器持续第一时间段，并且其中，当所述第一时间段已经到期时，所述主控制器启动第二水箱式水加热器持续第二时间段。

12.根据权利要求1所述的水加热系统，进一步包括:

第二水箱式水加热器，所述第二水箱式水加热器包括第三加热系统、第三入口管线和第三出口管线；

第二流量计，所述第二流量计测量通过所述第三入口管线流到所述第二水箱式水加热器的未加热的水；和

第二阀，所述第二阀控制通过所述第三入口管线流到所述第二水箱式水加热器的附加的未加热水的量，

其中，所述控制器基于所述第一热水需求端、所述第一阀的位置、所述第一无水箱的水加热器的所述第一容量以及所述第一无水箱的水加热器的历史使用数据来调整所述第二阀。

13.根据权利要求1所述的水加热系统，进一步包括:

联接到所述控制器的第一流量计，其中，所述第一流量计测量流经所述第一入口管线到达所述第一水箱式水加热器的未加热的水。

14.一种控制器，所述控制器包括:

控制引擎，所述控制引擎被配置为:

接收来自热水需求端的请求；

相对于第一无水箱的水加热器的第一热水容量，评估来自所述热水需求端的所述请求；

确定所述第一热水容量不足以满足所述请求；

启动第一水箱式水加热器，以供应附加的热水量来补充由所述第一无水箱的水加热器提供的所述第一热水容量，

其中，所述控制引擎部分地通过调整第一阀来控制进入所述第一水箱式水加热器的未加热水的第一流量来启动所述第一水箱式水加热器。

15.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述控制引擎还被配置成:

启动第二水箱式水加热器，以供应更多附加的热水量来补充由所述第一无水箱的水加热器提供的所述第一热水容量和由所述第一水箱式水加热器提供的附加的热水量，

其中，所述控制引擎部分地通过调整第二阀来控制进入所述第二水箱式水加热器的未加热水的第二流量来启动所述第二水箱式水加热器。

16.根据权利要求14所述的控制器，进一步包括:

存储多个指令的存储器；和

联接到所述控制引擎的硬件处理器，其中，所述硬件处理器执行所述多个指令以实现所述控制引擎的功能。

17.一种包括指令的非暂时性计算机可读介质，当由硬件处理器执行时，所述指令实现用于向热水需求端提供热水的方法，所述方法包括:

从所述热水需求端接收对热水的请求；

评估水加热器系统中的多个水加热器；和

调整多个水加热器中的至少一个水加热器的操作以满足所述热水需求端，

其中，调整所述操作包括调整用于流向所述多个水加热器中的水箱式水加热器的水的流量阀。

18.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，进一步包括:

将水加热系统中的水加热器的第一本地控制器指定为主控制器，所述主控制器控制所述水加热器系统中的多个本地控制器中的其余本地控制器。

19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，根据基于所述多个水加热器的历史使用数据来调整所述至少一个水加热器的操作，将第二本地控制器指定为所述主控制器。

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述第二本地控制器属于其余的本地控制器，其中，所述第二本地控制器是在调整所述操作时被启动的补充水加热器的一部分。

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