供水系统中的降低温度的水供应模式技术方案

一种用于供水系统的加热器布置系统，该供水系统用于对提供至出水口的水供应进行控制，该出水口被布置成向用户提供加热的水，该加热器布置系统包括：水加热设备和控制单元，该水加热设备被设置成与出水口远离；该控制单元以通信的方式耦合到水加热设备，该控制单元被配置成：接收来自用户的用于启动降低温度的水供应模式的请求，该降低温度的水供应模式提供：在固定时间段内将加热的水以第一温度供应至出水口，并且然后一旦经过了该固定时间，将温度降低至第二温度；以及对于所述请求已被接收的用户，当检测到用户已经打开出水口时，在第一时间段内提供处于第一温度的加热的水，然后在经过了该第一时间段之后，将加热的水的温度从第一温度降低至第二温度，所述第二温度低于第一温度

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】供水系统中的降低温度的水供应模式


[0001]本公开总体上涉及供水系统中的水
/
能源流公用设施管理，诸如一种用于向建筑中的多个出水口
(
水龙头
)
供应热水的供水系统的加热器布置系统
。
特别地，本公开涉及在供水系统中实施降低温度的水供应模式
(
或预算
)
，用于减少水和
/
或能源流到出水口的浪费，以节约水和
/
或能源
。

技术介绍

[0002]无论是在商业还是家庭环境中，全年全天循环中都需要加热的水
。
不言而喻，提供加热的水既需要干净的水又需要热源
。
为了提供加热的水，通常向集中式供水系统提供加热系统以将水加热至预定温度，例如由用户设定的预定温度，并且所使用的热源传统地是一个或更多个电加热元件或天然气的燃烧
。
通常，在高能源
(
例如气体或电力
)
需求的时段期间，公用设施提供商将实施峰值电价，这增加了能源的单位成本，部分是用于支付
(cover)
必须购买更多能源以供应至客户的附加成本，部分是用于阻止不必要的能源使用
。
然后，在低能源需求的时段期间，公用设施提供商将实施非高峰电价，这降低了能源的单位成本，以激励客户在非高峰时期而不是高峰时段期间开始使用能源，从而随着时间的推移实现整体上更加平衡的能源消耗
。
然而，只有当客户始终了解电费的变化，并且另外有意识地努力改变其能源消耗习惯时，此类策略才会有效
。
[0003]清洁水作为一种公用设施目前受到广泛关注
。
随着清洁水变得越来越稀缺，人们已经付出了很多努力来教育公众保护清洁水以及开发减少水消耗的系统和设备，诸如用于减少水流量的曝气淋浴器和水龙头，配备有运动传感器的淋浴器和水龙头，所述淋浴器和水龙头在未检测到运动时停止水流量等
。
然而，这些系统和设备受限于单一特定用途，并且对有问题的水消耗习惯具有有限的影响
。
[0004]随着人们对能源消耗对环境影响的日益关注，最近，人们对使用热泵技术作为提供家用加热的水的一种方式已经越来越感兴趣
。
热泵是一种将热能从热源转移到储热器的装置
。
尽管热泵需要电力来完成将热能从热源转移到储热器的工作，但热泵通常比电阻加热器
(
电加热元件
)
更有效，因为热泵通常具有至少为3或4的性能系数
。
这意味着在相同的用电量下，与电阻加热器相比，经由热泵可以为用户提供3或4倍的热量
。
[0005]携带有热能的热转移媒质称为制冷剂
。
来自空气
(
例如室外空气，或来自房屋内热室的空气
)
或地源
(
例如地面回路或充满水的井
)
的热能由接收热交换器提取，并且转移到所包含的制冷剂中
。
现在能量较高的制冷剂被压缩，导致其温度显著升高，此时热制冷剂经由热交换器将热能交换至热水回路
。
在提供加热的水的情况下，由热泵提取的热量可以转移到充当热能储存器的隔热水箱中的水中，并且可以在以后需要时使用加热的水
。
根据需要，可以将加热的水递送到一个或更多个出水口，例如水龙头
、
淋浴器
、
散热器
。
然而，与电阻加热器相比，热泵通常需要更多时间才能使水达到所需温度
。
[0006]由于不同的家庭
、
工作场所和商业空间对加热的水的使用有不同的要求和偏好，因此需要新的加热的水提供方式，以使热泵能够成为电加热器的实用替代品
。
此外，为了节
约能源和水，可能需要对能源和清洁水的消耗进行调节；然而，对公用设施消耗进行调节不能简单地限制使用量
。
[0007]因此，期望的是在供水系统中提供对公用设施消耗的调节
。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种如权利要求1所要求保护的用于供水系统的加热器布置系统，该供水系统用于对提供至出水口的水供应进行控制
。
[0009]本专利技术还提供了一种如权利要求
10
所要求保护的用于对提供至出水口的水供应进行控制的方法
。
[0010]本专利技术还提供了一种如权利要求
14
和权利要求
15
所要求保护的相应的计算机程序产品和控制模块
。
附图说明
[0011]现在将参照附图来描述本公开的实施方式，在附图中：
[0012]图1是示例性供水系统的示意性系统概述；
[0013]图2是示出在示例性供水系统中暂时减少能源和
/
或水的流量所涉及的步骤的流程图；以及
[0014]图3是示出在实施降低温度的水供应模式中所涉及的步骤的流程图
。
具体实施方式
[0015]鉴于前述，本公开提供了用于使用热泵或由热泵辅助来提供加热的水的各种方法，并且在一些情况下用于对包括水和能源的公用设施的使用进行调节以减少水和能源的浪费的各种方法
。
本专利技术方法可以通过使用一种或更多种机器学习算法
(MLA)
来实现，对该机器学习算法进行训练，以基于从供水系统接收到的传感器数据经由控制模块来对供水系统的供水进行控制并进行调节
。
例如，在训练阶段期间，
MLA
可以监测家庭环境中住户的热水的使用，并且建立正常使用模式
。
可以对
MLA
进行训练，以基于多种不同的输入
(
诸如一天中的时间
、
一周中的一天
、
日期
、
天气等
)
来识别不同类型的水使用情况
(
诸如淋浴器
、
洗手
、
供热等
)。
在一些实施方式中，
MLA
可以关于以下收集附加的数据，例如，当向用户提供加热的水时的系统出水口打开和关闭时的时间
、
使用时长
、
由用户设置的水温以及实际水温等
。
在使用中，
MLA
可以以各种不同的方式使用所学习的使用模式来提高使用热泵或由热泵辅助提供加热的水的效率和效果
。
[0016]在一些实施方式中，可以对
MLA
进行训练以在出水口打开时或在出水口打开之前实施一种或更多种能源节约策略，并且可选地以实施一种或更多种交互策略以帮助改变水和能源使用习惯，例如以逐渐减少水和
/
或能源使用
。
[0017]下面给出了针对使用一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于供水系统的加热器布置系统，所述供水系统用于对提供至出水口的水供应进行控制，所述出水口被布置成向用户提供加热的水，所述加热器布置系统包括：水加热设备，所述水加热设备被设置成与所述出水口远离；以及控制单元，所述控制单元以通信的方式耦合至所述水加热设备，所述控制单元被配置成：
a)
接收来自用户的用于启动降低温度的水供应模式的请求，所述降低温度的水供应模式提供：在固定时间段内将加热的水以第一温度供应至所述出水口，并且然后一旦经过了所述固定时间，将所述温度降低至第二温度；以及
b)
对于所述请求已在
a)
中被接收的用户，当检测到所述用户已经打开所述出水口时，在第一时间段内提供处于所述第一温度的加热的水，然后在经过了所述第一时间段之后，将所述加热的水的温度从所述第一温度降低至第二温度，所述第二温度低于所述第一温度；其中，所述第一温度和所述第二温度是由所述控制单元执行的人工智能算法来设定的；其中，所述第一时间段是由所述控制单元执行的人工智能算法来设定的；其中，所述人工智能算法基于与所述供水系统的过去使用情况相关联的数据来对所述第一温度和所述第二温度的值进行预测；其中，所述人工智能算法基于与所述供水系统的过去使用情况相关联的数据来对所述第一时间段的值进行预测；以及其中，所预测的值是由所述人工智能算法在通过与所述供水系统的过去使用情况相关联的训练数据对所述算法进行训练之后而得出的
。2.
根据权利要求1所述的加热器布置系统，其中，在
a)
处的所述请求是由所述用户通过用户界面发起的
。3.
根据权利要求1所述的加热器布置系统，其中，在经过了所述固定时间段之后，所述温度逐渐从所述第一温度降低至所述第二温度
。4.
根据权利要求3所述的加热器布置系统，其中，逐渐降低速率是每5秒1摄氏度
。5.
根据权利要求1所述的加热器布置系统，其中，所述水加热设备包括热泵和热能存储设备
。6.
根据权利要求5所述的加热器布置系统，其中，所述热能存储设备是相变材料设备
。7.
根据权利要求6所述的加热器布置系统，其中，所述相变材料是石蜡
。8.
根据权利要求7所述的加热器布置系统，其中，所述石蜡在
40℃
至
60℃
的温度下熔化
。9.
根据权利要求
6、7
或8所述的加热器布置系统，其中，所述相变材料的潜热容量在约
180kJ/kg
至
230kJ/kg
之间，并且在液相中的比热容...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：八达通能源供暖有限公司，
类型：发明
国别省市：