路且配置用來測量一熱傳流體的一 流動； (e) -熱交換器，在運作上連接到所述主回路及一副回路； (f) 一內(nèi)嵌水加熱器，具有一輸入端及一輸出端且在運作上連接所述副回路； (g) -系統(tǒng)控制器，配置用以： (i) 當(dāng)所述第一流量產(chǎn)生器是處于激活時，測量在所述主回路中的第一溫度的一瞬態(tài) 熱分布； (ii) 對于在所述副回路中的水提供太陽能輔助加熱，是基于： (A) 在所述副回路中的一水流； (B) -目前第一溫度；及 (C) 所述第一溫度的瞬態(tài)熱分布； 并且是通過激活： (i) 在所述主回路中的第一流量產(chǎn)生器；及 (ii) 在所述副回路中的一內(nèi)嵌水加熱器； 來進行的。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于： 所述主回路更包含一太陽能集熱器，其包含一輸入端及一輸出端； 所述內(nèi)嵌加熱器的輸出端在運作上連接一熱水輸出端； 所述熱交換器包含： (i) 一主回路輸出端； (ii) 一主回路輸入端，在運作上連接到所述太陽能集熱器的輸出端； (iii) 一副回路輸入端，在運作上連接到一冷水供應(yīng)器；及 (iv) -副回路輸出端，在運作上連接到所述內(nèi)嵌加熱器的輸入端； 因而定義從所述冷水供應(yīng)器到所述熱交換器副回路的輸入端處以及從所述熱交換器 副回路的輸出端通過所述內(nèi)嵌加熱器到所述熱水輸出端處的所述副回路； 所述第一溫度感測器連接至所述太陽能集熱器的輸出端； 所述第一流量產(chǎn)生器： (i) 包含一輸入端，在運作上連接到所述熱交換器主回路的輸出端； (ii) 包含一輸出端，在運作上連接到所述太陽能集熱器的輸入端；及 (iii) 配置用以使當(dāng)被激活時產(chǎn)生在所述主回路中的一熱傳流體的一流動，從所述太 陽能集熱器的輸出端流到所述熱交換器主回路輸入端以及從所述熱交換器主回路輸出端 通過所述第一流量產(chǎn)生器流到所述太陽能集熱器的輸入端；及 一第二流量感測器，在運作上連接到所述副回路且配置用來測量在所述副回路中的一 水流； 其中在一指定時間周期中所述第一流量產(chǎn)生器是處于激活的持續(xù)一指定時間。3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽能集熱器是一整合太陽能儲熱集 熱器。4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述整合太陽能儲熱集熱器是透明隔熱的。5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：在所述主回路中的熱傳流體是水。6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述副回路提供家庭飲用熱水。7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述第一流量產(chǎn)生器是一變流產(chǎn)生器。8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)控制器是一比例積分微分控制器。9. 一種用在太陽能輔助加熱水的方法，其特征在于：所述方法包含下述步驟： (a) 當(dāng)一第一流量產(chǎn)生器對一主回路是處于激活時，測量在所述主回路中的一第一溫 度的一瞬態(tài)熱分布；及 (b) 對于在一副回路中的水提供太陽能輔助加熱，是基于： (i) 在所述副回路中的一水流； (ii) 一目前第一溫度；及 (iii) 所述第一溫度的所述瞬態(tài)熱分布； 并且是通過激活： (i) 在所述主回路中的第一流量產(chǎn)生器；及 (ii) 在所述副回路中的一內(nèi)嵌水加熱器； 來進行的。10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：更包含下列步驟： (a)測量在一系統(tǒng)中的第一溫度，所述系統(tǒng)包含： (i) 一太陽能集熱器，包含一輸入端及一輸出端； (ii) 所述內(nèi)嵌加熱器，具有一輸入端及一輸出端； (A)所述輸出端在運作上連接至一熱水輸出端； (iii) 一熱交換器，包含： (A) -主回路輸出端； (B) -主回路輸入端，在運作上連接到所述太陽能集熱器的輸出端； (C) 一副回路輸入端，在運作上連接到一冷水供應(yīng)器；及 (D) -副回路輸出端，在運作上連接到所述內(nèi)嵌加熱器的輸入端； 因而定義從所述冷水供應(yīng)器到所述熱交換器副回路的輸入端處以及從所述熱交換器 副回路的輸出端通過所述內(nèi)嵌加熱器到所述熱水輸出端處的所述副回路； (iv) -第一溫度感測器，在運作上連接所述太陽能集熱器的輸出端； (V)所述第一流量產(chǎn)生器： (A) 包含一輸入端，在運作上連接到所述熱交換器主回路的輸出端； (B) 包含一輸出端，在運作上連接到所述太陽能集熱器的輸入端；及 (C) 配置用以使當(dāng)被激活時產(chǎn)生在所述主回路中的一熱傳流體的一流動，從所述太陽 能集熱器的輸出端流到所述熱交換器主回路輸入端以及從所述熱交換器主回路輸出端通 過所述第一流量產(chǎn)生器流到所述太陽能集熱器的輸入端； (vi) -第一流量感測器，在運作上連接到所述主回路且配置用來測量所述熱傳流體的 一流動；及 (Vii) -第二流量感測器，在運作上連接到所述副回路且配置用來測量在所述副回路 中的一水流； (b)在一指定時間周期中，激活所述第一流量產(chǎn)生器持續(xù)一指定時間； (C)當(dāng)所述第一流量產(chǎn)生器是處于激活時，通過所述第一溫度感測器來測量所述第一 溫度的瞬態(tài)熱分布；及 (d)對于在所述副回路中的水提供太陽能輔助加熱到所述熱水輸出端，是基于： (i) 在副回路中的所述水流； (ii) 一目前第一溫度；及 (iii) 所述第一溫度的瞬態(tài)熱分布； 并且是通過激活： (i) 所述第一流量產(chǎn)生器；及 (ii) 所述內(nèi)嵌水加熱器； 來進行的。11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于：所述激活是在一指定時間進行，所述指定 時間選自于由下列所組成的族群： (a) -周期性時間； (b) 每60分鐘； (c) 一預(yù)定義時間； (d) 基于多個系統(tǒng)測量值的評估； (e) 基于應(yīng)用到所述瞬態(tài)熱響應(yīng)分布曲線來改善所述響應(yīng)分布曲線預(yù)測的多個機器學(xué) 習(xí)演算法； (f) 基于在所述副回路中的水流的一分布曲線；及 (g) 基于對應(yīng)于通過系統(tǒng)使用者的熱水使用的熱水輸出估計。12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于：所述系統(tǒng)更包含： 一第五溫度感測器，在運作上連接到所述熱水輸出端且配置用來測量一第五溫度；及 所述提供的步驟是更基于所述第五溫度來進行的，以使所述熱水輸出端是處于一預(yù)定 義輸出溫度。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于：所述系統(tǒng)更包含： 一第二流量產(chǎn)生器： (i) 包含一輸入端，在運作上連接到所述熱水輸出端； (ii) 包含一輸出端，在運作上連接到所述冷水供應(yīng)器；及 (iii) 配置用以使當(dāng)被激活時產(chǎn)生在所述副回路中的一水流；及 所述活化的步驟更包含：在一指定時間周期中，激活所述第二流量產(chǎn)生器持續(xù)一指定 時間。14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：所述系統(tǒng)還包含： 一第四溫度感測器，在運作上連接到所述熱交換器副回圈的輸出端且配置用來測量一 第四溫度；及 所述提供的步驟是更基于所述第四溫度的一瞬態(tài)熱響應(yīng)分布曲線。15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：所述第二流量感測器還測量一流量缺乏， 更包含下列步驟： 激活所述第一流量產(chǎn)生器及所述第二流量產(chǎn)生器，直到所述第五溫度感測器測量到所 述預(yù)定義輸出溫度。16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：所述第二流量感測器還測量一流量缺乏， 更包含下列步驟： 激活所述第一流量產(chǎn)生器及所述第二流量產(chǎn)生器，直到所述第一溫度感測器測量到一 預(yù)定義水槽使用溫度。17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：更包含下列步驟： 激活所述第一流量產(chǎn)生器及/或所述第二流量產(chǎn)生器，直到多個預(yù)指定系統(tǒng)參數(shù)已被 收集。18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：所述系統(tǒng)更包含： 一環(huán)境溫度感測器，配置用來測量一環(huán)境溫度，且更包含一步驟：基于所述環(huán)境溫度激 活所述第一流量產(chǎn)生器、第二流量產(chǎn)生器及所述內(nèi)嵌加熱器，因而把熱從所述副回路傳至 所述主回路，以增加所述熱傳流體的一溫度。19. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于：更包含一步驟： 基于所述第一溫度激活所述第一流量產(chǎn)生器，因而把熱從所述主回路傳至所述副回 路，以減少所述熱傳流體的一溫度及避免所述太陽能集熱器的過熱。20. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：更包含一步驟： 基于所述第一溫度激活所述第一流量產(chǎn)生器及所述第二流量產(chǎn)生器，因而把熱從所述 主回路傳到副回路，以減少所述熱傳流體的一溫度及避免所述太陽能集熱器的過熱。21. -種系統(tǒng)控制器，配置用來實現(xiàn)上述權(quán)利要求的任一項。22. -種計算機可讀取儲存媒體，具有嵌入于其上的電腦可讀取編碼用于太陽能輔助 加熱水，所述電腦可讀取編碼包含程式編碼用于： (a) 當(dāng)一第一流量產(chǎn)生器對一主回路是處于激活時，測量在所述主回路中的一第一溫 度的一瞬態(tài)熱分布；及 (b) 對于在一副回路中的水提供太陽能輔助加熱，是基于： (i) 在所述副回路的一水流； (ii) 一目前第一溫度；及 (iii) 所述第一溫度的所述瞬態(tài)熱分布； 并且是通過激活： (i) 在所述主回路中的第一流量產(chǎn)生器；及 (ii) 在所述副回路中的一內(nèi)嵌水加熱器； 來進行的。23. -計算機程序，其能裝載在一伺服器上并通過一網(wǎng)絡(luò)連接到一客戶計算機，以使運 行所述計算機程序的所述伺服器構(gòu)成如上述權(quán)利要求任一項所述的一系統(tǒng)中的一系統(tǒng)控 制器。24. -計算機程序，其能裝載在一計算機上并通過一網(wǎng)絡(luò)連接到一伺服器，以使運行所 述計算機程序的所述計算機構(gòu)成如上述權(quán)利要求任一項所述的一系統(tǒng)中的一系統(tǒng)控制器。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用在太陽能輔助加熱水的系統(tǒng)，以一較低花費、較高能源效率、及具有比現(xiàn)有系統(tǒng)的一較快反應(yīng)時間、減少能源流失及促進使用者便利的方式，來提供熱水予一使用者。所述基本架構(gòu)包含四個主要部件：一太陽能集熱器、一熱交換器、一內(nèi)嵌加熱器及一控制系統(tǒng)。當(dāng)一第一流量產(chǎn)生器G1對于一主回路是處于激活時，則測量在所述主回路中的一第一溫度的一瞬態(tài)熱分布。對于在一副回路中的水提供太陽能輔助加熱是基于：在所述副回路中的一水流；一目前第一溫度；及所述第一溫度的瞬態(tài)熱分布，并且是通過激活：在所述主回路中的第一流量產(chǎn)生器及在所述副回路中的一內(nèi)嵌水加熱器來進行的。
【IPC分類】G05D23/19, F24D19/10, F24D17/00
【公開號】CN105102897
【申請?zhí)枴緾N201480018698
【發(fā)明人】西蒙·可利爾, 麥可·愛黛兒
【申請人】堤基有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年4月2日
【公告號】WO2014162274A1