不同种类热水器的联合使用方法.pdf

一种不同种类热水器的联合使用方法，通过将燃气加热装置(可为燃气热水器)与分布于不同位置的密闭容器(电热水器)相连，由控制装置统一控制管理，根据不同的需要对热水统一调用发挥不同热水器的优点，实现取暖功能。密闭容器内存蓄热水、电加热装置、燃气加热装置统一调用，保证热水使用不中断。洗澡时利用对密闭容器内存蓄热水、电加热装置、燃气加热装置统一调用，实现提高及维持室内温度，并产生热水用于洗澡。解决了在入户单一能源功率无法满足同时大量的能源需求下，实现了洗澡及洗澡时取暖的要求；做到了需用水时即开即有，避免了用热水前需放出部分冷水；相对于容积式热水器避免了为满足大量热水需求而保存大量热水而造成能源浪费；可以实现优先使用低价能源降低用户的使用成本。在其中一种能源缺失的情况下，另一种能源仍可实现部分功能，增加了热水使用的保障性。

1.   一种不同种类热水器的联合使用方法，其特征是：燃气加热装置与分布在不同位置的密闭容器通过管道和水泵相连由控制装置统一控制调用。

2.   根据权利要求1所述其特征是：密闭容器内热水的流出，由进入密闭容器下部的水流把位于上部的热水顶出。

3.   根据权利要求1、2所述其特征是：燃气加热装置产生的循环热水通过密闭容器的下部，冷热水自然对流加热密闭容器上部热水。

4.   根据权利要求1、2所述其特征是：燃气加热装置产生的循环热水通过密闭容器的上下部，对密闭容器内水整体加热。

5.   根据权利要求1、4所述其特征是：采用改变从密闭容器顺次连接后补充水流从首尾两端不同的位置进水的方法实现不同密闭内热水互相调用。

6.   根据权利要求1、4所述其特征是：采用改变在密闭容器间的循环管道上进水位置的方法实现对不同密闭容器内热水互相调用。

7.   根据权利要求1、4所述其特征是：采用水泵将一密闭容器内热水抽至另一密闭容器内的方法实现不同密闭容器内热水的互相调用。

8.   根据权利要求1、2所述其特征是：在密闭容器、燃气加热装置、散热装置与循环水管或进出水口管与出水口管间设置旁通回路，控制循环水流经与不经过密闭容器、燃气加热装置、散热装置或使循环水流经过密闭容器底部或上下部。

9.   根据权利要求1、2、8所述其特征是：使用燃气加热装置提高室内温度、燃气加热装置热水直接流出时，利用电加热装置或密闭容器内已存热水保持室内温度。

不同种类热水器的联合使用方法
技术领域
本发明涉及室内不同种类热水器的结合使用，使用该方法能够根据需要综合使用不同种类热水器的特点，满足洗浴、洗浴时取暖、平时使用热水的需要并使平时使用热水时做到即开即有，并能将室内不同种类的能源集中使用，满足洗浴时对能源的集中需求。
背景技术
目前，公知的家庭洗浴的解决方案通常是采用燃气热水器或电热水器，而卫生间通常采用浴霸或暖风机用于洗浴时取暖，单独使用燃气热水器由于燃气热水器从启动到稳定热水流出需一段时间，对于家庭洗脸及洗手等对一次热水需求小将显的不便且浪费较大。单独使用电热水器由于用电功率限制通常为蓄热式，需预先保存热水，每次的用水量受限。保存的热水量越大保存时所需能耗越多，同时用电加热水的成本高于用燃气加热水的成本，此两种热水器均不能用于取暖。由于家庭用电功率限制通常洗浴时采用的取暖方式是只能进行局部加热的浴霸或暖风机，而浴霸的加热效果通常是洗浴人上半身热下半身冷，淋浴完成离开辐射范围浴霸将不起作用，而暖风机通常也只有直接将暖风吹到人体上才会使洗浴的人感到暖意，即此两种方式无法提升洗浴空间的整体温度造成洗浴的不舒适。也有同时使用燃气热水器和小型电热水器(小橱宝)，由于两种热水器没有联系和动作关系使得各自的特性无法结合起来按需调用满足洗浴、取暖及平时用水需要。
发明内容
为了克服现有热水器加浴霸或暖风机解决家庭热水使用及洗浴取暖的效果不佳，本发明提供一种方法将不同种类热水器连接起来，统一综合使用，发挥不同热水器的特点(燃气热水器功率大，但从打开至出热水需一段时间，不适合短时间少量用水需求，相对于电加热能源费用低；电热水器安装位置灵活适合短时间少量用水需求，可频繁启动且动作小，有储水空间，但对大量热水使用需求时需储存大量热水，占用空间大，一次用水量受限，保存大量热水浪费能源，如不保存热水则需提前较长时间加热，给使用带来不便，且电加热成本高于燃气加热成本。)不但能够使热水及开即有，且能够将房屋中现有能源集中调用，满足洗浴及洗浴时取暖的要求。
本不同种类热水器的联合使用方法包括燃气加热装置(燃气热水器)，密闭容器(储水式电热水器壳体)，密闭容器通过循环水管与燃气加热装置相连接，在循环水管上设有循环水泵及控制阀，在密闭容器内可设有电加热装置，及测温装置，在循环水管上装有散热器，通过控制器接收温度，水流等的信号对阀门、加热装置、水泵等进行控制的装置。工作过程为：当需要洗澡时在控制器上给出洗澡指令(此时控制器检测室内温度及密闭容器内水温，如室温不达洗澡要求温度及密闭容器内温度不超出燃气加热装置可加热要求)启动水泵，水流开始循环，燃气加热装置启动，水流经过散热器及密闭容器，当室温达到要求后将燃气加热装置隔离出循环管路，产生的热水用于洗澡，在洗澡过程中室内温度如下降低于要求温度，水泵启动水流经过散热器及密闭容器，利用密闭容器内储存的热水及密闭容器内电加热装置(如内部安装)产生的热量通过散热器散发出的热量维持室内温度。(即在此过程中同时集中释放了室内燃气、电及之前存蓄的热水能量满足了洗澡时所需热水和使室内温度达到洗澡的要求。提升及维持室内温度的热源分别是燃气加热装置流出用于洗澡的热水、密闭容器内电加热装置、密闭容器内热水。)。在密闭容器上部设有出水口，密闭容器位于用水点处(如：面盆，洗菜池下或附近)，当使用热水时打开阀门位于密闭容器上部的热水流出，测温装置检测到温度下降启动电加热装置(如装有燃器加热装置)及水泵、燃器加热装置，加热密闭容器内水(在有电加热装置的情况下通常先启动电加热装置当电加热装置不能满足要求时再启动水泵使用燃气加热装置，平时不用水时保温及少量用水时使用电加热装置以避免燃气装置的频繁启动。)由于密闭容器装在出水点处从而保证热水即开即有。又由于密闭容器内水可使用燃气加热而燃气加热功率大从而使密闭容器内不必蓄大量热水也可以保证用水点大量热水的需要。
本发明的有益效果是在进入房屋能源功率较低的情况下可使洗浴时室内温度上升至洗澡时所需温度并使平时使用热水能够即开即有，并不需通过储存大量热水来满足较大量的用水需求从而节约能耗，相对于目前单独使用燃气及电热水器来说发挥了不同热水器优点，并在结合使用后使产生的热水可用于取暖。
附图说明
图1是实施例1的示意图；
图2是实施例2的示意图；
图3是实施例3的示意图；
图4是实施例4的示意图；
图5是实施例5的示意图；
图6是实施例6的示意图；
图7是实施例7的示意图；
图8是实施例8的示意图；
图9是实施例9的示意图；
图10是实施例10的示意图；
图11是实施例11的示意图；
图中1.燃气加热装置，2、3.密闭容器，4.散热器，5.循环水管，6.水泵，7、8、9、10.控制阀，11、12.单向泄压阀，13、14、15、16.进出水口管，17、18.出水口管，19、20.电加热装置，、21、22、23、24.测温装置，25、26、27.阀门，28.出水管，29.进水管，30、31.进出水口管，32、33.出水支管，34、35.两通阀，36.水流指示器，37.单向泄压阀38、39、40、41、42、43、44、45.单向阀，46、47、48.两通阀，49、50、51、52、53、54.旁通回路，55防扰流板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本方法进一步说明。
实施例1
图1所示燃气加热装置1，密闭容器2、3散热器4分别安装于室内不同的位置(例如：燃气加热装置1安装于厨房，密闭容器2、3分别安装于洗菜及卫生间洗脸池下。)通过循环水管5分别将它们连接起来。在循环水管5上安装有循环水泵6及可使循环水流不经过燃气加热装置1通过旁通回路49或切断循环水流的控制阀7和在控制阀7使循环水流不经过燃气加热装置1时防止循环水流流入出水管28及防止热水器超压的单向阀泄压阀12。
在密闭容器2、3上安装有深入密闭容器下部的进出水口管13、14、15、16，及在密闭容器2、3上部的出水口管17、18，在密闭容器2、3内安装的循环进出水口管13、14、15、16分别至密闭容器下部是为了使循环水流经过燃气加热装置1加热密闭容器2、3内水及补充冷水时不扰动密闭容器2、3上部热水，以使从出水口管17、18流出的热水较稳定。
在进出水口管13、14与出水管口管17、18间设有旁通回路50、51并装有控制阀8、9。目的在于在洗澡时可选择从密闭容器2、3上部的出水口管17、18进出水从而使密闭容器内已有热水可作为浴室温度提高及维持的热源之一。
在密闭容器2、3内装有电加热装置19、20可用于水的加热及温度保持(可使少量频繁的用水不启动燃气加热装置，并可在洗浴时做为保持浴室内温度的热源之一，当然也可在停气时仍可保持一定的热水供应)。
在密闭容器2，3内不同高度安装测温装置21、22、23、24是为了获得冷水到达不同位置的信息以便控制装置确定启动电加热装置19、20还是燃气加热装置1。
在循环水管5上安装有散热器4，散热器4与循环水管5间设有旁通回路52及控制阀10。(当不需要取暖时可不安装散热器4，可为各种形式：壁挂、吊顶的风机盘管，各种形式的散热片等)。安装控制阀10的目的在于流过燃气加热装置1的循环水流对密闭容器内水进行加热时，可使循环水流不经过散热器4造成能量损失，并可在利用散热器4对室温进行加热时当室温达到后将循环水水流旁通不从散热器4内通过。
在进水口上安装有防止水倒流入进水管29的单向卸压阀11。
热水器内水受热膨胀超出单向泄压阀11、12设定值时可从单向泄压阀11或12溢出。
25、26、27分别为出水口的阀门。
实施例中所示为两个密闭容器分别为2、3实际可根据需要设置1至多个。本实施例的工作过程为：
当打开用水阀门25或26时，热水流出，此时水从进水管29处补充，当位于下部的测温装置21或22检测到温度降低时即启动电加热装置19或20加热，如用水继续，位于测温装置21或22上部的测温装置23或24将检测到温度降低，启动水泵6及燃气加热装置1(燃气加热装置1可为各种形式燃气热水器)，对密闭容器2或3内水进行加热(此时控制阀10置于使循环水流不经过散热器4的位置)，到达温度后停止燃气加热装置1及电加热装置19或20(启动燃气加热装置1时均须通过测温装置23或24确认水流温度处于燃气加热装置1可加热范围，如不处于可通过先启动水泵6使冷水进入密闭容器2或混合至可加热温度后再启动燃气加热装置1)。由于循环水只经过密闭容器2、3底部故可不扰动上部热水，密闭容器2、3上部水通过冷热水自然循环获得加热。
当平时温度下降时，启动电加热装置19或20保持温度(可将启动电加热装置19或20的温度设定略低于启动燃气加热装置1的温度)。
当洗澡时，如室内温度不够，且密闭容器2，3内温度未超过可启动燃气加热装置1可加热的水温，此时将控制阀7，及控制阀10置于可使循环水流通过燃气加热装置1及散热器4的位置，此时启动水泵6及燃气加热装置1通过散热器4加热室内温度，如出现循环水温高出燃气加热转置1可加热水温则停止燃气加热装置1的工作，并可将控制阀7置于可使循环水流不经过燃气加热装置1的位置，水泵6继续工作，当温度下降至燃气加热装置1设定启动温度时启动燃气加热装置1加热，如此反复直至室内温度达到要求。
室内温度达到要求后，此时控制阀7置于使循环水流不经过燃气加热装置1通过旁通回路49的位置。此时可以打开阀门27洗澡。在洗澡过程中如室内温度下降则启动水泵6，让循环水流通过散热器4，室内温度达到后停止水泵6。在此过程中密闭容器2、3内水温下降则启动电加热装置19、20，水温继续下降则将控制阀8、9置于可使循环水流从出水口管17、18经过取用密闭容器2、3内全部热水(也可不等水温下降就将控制阀8、9置于可使循环水流从出水管17、18经过的位置)。直至洗澡结束。
也可在密闭容器2、3上的进出水口管13、15或14、16间增加旁通回路及控制阀，将不需循环水流通过的密闭容器隔离，循环水流由旁通回路(图中未画出)通过，这样燃气加热装置可仅对需加热的密闭容器内冷水进行加热而不必通过其它密闭容器。
实施例2
图2所示实施例与实施例1区别在于取消了图1中的控制阀8、9及旁通回路50、51减少了控制阀的使用，但不能取用密闭容器2、3内全部热水。其余仍与实施例1的实施方式相同。
实施例3
图3中所示与实施例1不同在于密闭容器2、3上所安装有位于上部的进出水口管30、31，取消了出水口管17、18，在进出水口管30、31上安装有出水支管32、33。将测温装置23、24提至密闭容器上部(也可安装在进出水口管30、31上或出水支管32、33上)
平时将控制阀7置于使从进水管29进入的水流只可从图示单向泄压阀12所在侧处循环水管流入而不从图示中水泵6所在侧循环水管流入，以确保打开阀门25、26水从出水支管32、33流出时，补充水从位于密闭容器2、3下部的进出水口管15、16处进入。
当打开阀门25时密闭容器2出水，冷水将进入密闭容器3，将密闭容器3内热水通过进出水口管31顶入密闭容器2。冷水进入至测温装置22时可起动电加热装置20，至密闭容器2内测温装置21时可起动电加热装置19，直至冷水至测温装置23时将控制阀7置于可使循环水流经过燃气加热装置1的位置，起动水泵6及燃气加热装置1加热。
当打开阀门25时冷水至测温装置24时，也可此时启动水泵6将密闭容器2、3内冷热水进行混合直至温度降低至可启动燃气加热装置1或将冷水调至密闭容器2(通过测温装置23检测确定冷水已调至密闭容器2)，将控制阀7置于可使循环水流经过燃气加热装置1的位置启动燃气加热装置1加热，至所设定温度停止加热(可由测温装置23检出)。
当打开阀门26时情况与打开阀门25类似，不同之处在于，当密闭容器3内热水用完时(测温装置24检测到温度降低表示冷水已到达此位置)，此时启动水泵6，如流出是冷水，此时使用者会将阀门26关闭，水泵6将密闭容器2内热水调入密闭容器3，当测温装置24检测到温度上升时调用完毕通知使用者有热水可用。以此实现不同用水点热水共享。
当洗浴时，如此时密闭容器2、3内温度不允许启动燃气加热装置1，则启动水泵6，循环水流经过散热器4提高室内温度，当密闭容器2、3内温度达到可使用燃气加热装置1时，将控制阀7置于可使循环水流通过燃气加热装置1的位置，启动燃气加热装置1加热水流。水流流经散热器4提高室内温度。室内温度达到时将控制阀7置于使水流不经过燃气加热装置1，此时可打开阀门27洗澡(可设有提醒信号)。水泵停止。
当室内温度降低时启动水泵6循环水流通过散热器4提高室内温度，室内温度达到时停止水泵。
实施例4
图4所示实施例4与实施例3不同之处在于在密闭容器2进出水口管30与进出水口管15，密闭容器3进出水口管31与进出水口管16间设有旁通回路53、54并装有控制阀8、9，作用在于当任一密闭容器内热水用完时可利用控制阀将其它密闭容器隔离出循环回路，启动燃气加热装置对密闭容器内冷水进行加热。例如图4所示当密闭容器3内热水用完时可将控制阀8置于使循环水流不经过密闭容器2，将控制阀7置于可使循环水流经过燃气加热装置1对密闭容器3内冷水进行加热。密闭容器2内热水用完时同此。使得出水和加热可在不同的密闭容器中同时进行，保证大量用水时热水供应持续或只有短时间的温度变化。
也可在密闭容器内进入部分冷水时开始对密闭容器内冷水加热，此时只需将图中测温装置安装位置调整于相应的位置即可。在加热前利用水泵将水温调整至可加热温度。
实施例5
实施例5与实施例3不同在于增加了两通阀34、35，单向泄压阀37。两通阀34安装于进水管，两通阀35安装于进水管27与密闭容器2、3之间的循环水管5之上，在出水管33上安装有水流指示器36，在密闭容器2、3之间的循环水管上安装有单向泄压阀37。目的在于实现任一密闭容器2或3出水时均可用另一密闭容器内热水补充，从而使任一用水点可调用两个密闭容器内热水。
平时两通阀34处于打开状态，控制阀7置于使循环水流无法进入燃气加热装置1的位置(即使补充水只可从图中所示在循环水管5内顺时针一个方向进入)，两通阀35处于关闭状态，当打开阀门25时密闭容器2出水，从进水管29进入的水将通过循环水管5进入密闭容器3，将密闭3内热水顶出进入密闭容器2补密闭容器2内热水。
当打开阀门26时密闭容器3内热水流出，水流指示器33动作给出密闭容器3在用水信号，此时将阀门34关闭，打开阀门35补充水流从进出水口管15进入，顶出密闭容器2内热水进入密闭3，补充密闭容器3内热水。此时控制阀10应使水流不通过散热器4。
当密闭容器增加时(即出水点增加)只需在相应位置同样安装两通阀及单向泄压阀及水流指示器，打开及关闭相应位置的两通阀，调整补水位置，即可将其它位置密闭容器内热水顶入所要求的密闭容器内。实现对所有密闭容器内热水统一调用。
此实施例对用水密闭容器出水的感知采用的是水流指示器36，也可采用其它方式如利用底部的测温装置21、22感知，(即当用水点出水时补充水将导致出水密闭容器底部水温下降或不变化如不变化则说明补充水流来自其它密闭容器内热水，变化则说明直接来自进水管，此时改变在循环水管5上的进水位置即可)。将测温装置23、24装于进出水口管30、31或出水支管32、33上利用水温的变化确定是密闭容器2或3在出水。
实施例6
实施例6与实施例5不同之处在于在密闭容器2进出水口管30与进出水口管15，密闭容器3进出水口管31与进出水口管16间设有旁通回路53、54并装有控制阀8、9，目的在于当任一密闭容器内充满冷水时，均可单独对其利用燃气加热装置加热而不影响其它位置的热水使用。
测温装置和水流指示器可为一组合装置具有测温及水流指示功能。
图中所示控制阀7、8、9、10功能可以由单一阀门实现，也可由多个阀门组合实现。
图中所示单向泄压阀具有使水单向流动及超压打开泄除压力的功能。
实施例7
实施例7与实施例3不同之处在于将进出水口管30、31延伸至密闭容器2、3下部，在进出水口管30、31及进出水口管15、16上安装有单向阀38、39、40、41、42、43、44、45。通过改变从顺次连接的密闭容器2、3首尾不同位置进水实现对密闭容器内热水的统一调用。
当打开阀门25时，水流通过控制阀10从密闭容器3上进出水口管16进入，通过出水口位于下部的单向阀44，进水口位于上部的单向阀42，出水口位于下部的单向阀40，进水口位于上部的单向阀38流出。将密闭容器3内热水顶入热水器2。
当打开阀门26时，密闭容器3内热水流出，当密闭容器3内热水用完时(可由测温装置24检测到)调整控制阀7与10的位置，水流通过控制阀7从密闭容器2上进出水口管30进入，通过单向阀39、41从阀门26流出。
也可将阀门26及出水支管33安装于进出水口管16上，在出水支管33上安装水流指示器(或其它可感知阀门26打开出水的装置如与阀门联动的开关)，当打开阀门时水流出，调整控制阀7与10的位置水流将从控制阀7流入经过单向阀39、41、43、45从阀门26流出。将密闭容器2内热水顶入热水器3。避免了热水供应中的短暂中断，缺点在于当打开阀门26时因需调整阀门7、10的位置会有一点延时。
也可将阀门25及出水支管32安装于进出水口管15上，在其中一出水支管上安装有水流指示器(或其它可感知阀门26打开出水的装置如与阀门联动的开关)，过程与前述类似。
实施例8
实施例8与实施例4不同之处在于将密闭容器2连同阀门25、出水支管32、控制阀8、旁通回路53图示位置整体旋转180度接入循环水管5。
当打开阀门25时，补充水流通过进出水口管16、进出水口管31、控制阀8、旁通回路53、进出水口管15、进出水口管30从阀门25流出。
当打开阀门26时水流从26流出，补充水从进出水口管16流入，测温装置22感知冷水流入，调整控制阀7、10、8、9，调整水流从进出水口管15进入经过进出水口管30、控制阀8、控制阀9、旁通回路54、进出水口管16、进出水口管31从阀门26流出。
实施例9
实施例9与实施例1不同在于密闭容器2、3不是顺次串入循环水管5，而是从循环水管5上分出分支回路将密闭容器接入。在分支回路上分别装有两通阀46、47、48，当对任一密闭容器2、3用燃气加热装置1加热时，可将不需加热的密闭容器利用两通阀46或47隔离，当需要取暖时散热器4的散热功率需大于燃气加热装置1的功率。密闭容器除采用本图中示意的密闭容器外，也可采用其它图中密闭容器。
实施例10与实施例11为实施例1、2中分别从密闭容器下部出水和从密闭容器侧面出水的示意图。设置防扰流板55的目的是防止进入的水流扰动上部热水。其它实施例中密闭容器也可采用类似从密闭容器下部或侧面出水。
以上实例在密闭容器(电热水器外壳)内安装有电加热装置，也可不安装电加热装置，当在密闭容器内不安装电加热装置时，当密闭容器内温度降低到一定范围时启动燃气加热装置及水泵对密闭容器内水加热保温。当冷水进入到密闭容器一定位置时启动水泵及燃气加热装置对密闭容器内冷水加热。缺点在于需较平凡的启动燃气热水器且控温精度不高，在洗浴取暖时缺少了电加热的热源。
以上实例中所示电加热装置及测温装置安装于热水器内部，实际电加热装置形式有多样及多种形式也不限于安装于密闭容器内部，图中所示仅为其中一种形式。
以上实施例中控制过程的实现将由控制器(具体未在附图中画出)完成，将水温、水流、冷水位置、室内温度的测量信号送至一控制器内，控制内设定相应的控制过程对燃气加热装置、控制阀、水泵、电加热装置等进行控制，不同的用水及取暖要求可在控制器上设定。
以上实施例中密闭容器的数量为1至多个。