热水器中的凝结物减少的制作方法

相关申请

本申请要求2018年3月13日提交的标题为“热水器中的凝结物减少(condensationreductioninwaterheaters)”的美国专利申请号15/919,796的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

本公开总体上涉及热水器，并且更具体地涉及用于减少热水器中的凝结物的系统、方法和装置。

背景技术：

热水器通常用于提供热水供应。热水器可以用于许多不同的住宅、商业和工业应用中。热水器可以为许多不同的过程供应热水。热水器可以用于住宅和商业用途。一些热水器，特别是高效率热水器，具有附加的部件和/或更复杂的过程。在此类情况下，可能出现许多问题。例如，高效率热热水器可能形成凝结物的积累。在这种情况下，凝结物可能积聚以阻塞热交换器，从而导致燃气热水器效率降低，或者在极端情况下停止操作。

技术实现要素：

通常，在一个方面，本公开涉及热水器，其包括箱和水入口管线，所述水入口管线将未加热的水递送到所述箱。所述热水器还可以包括水出口管线，所述水出口管线从所述箱中抽出加热的水以用于热水需求。所述热水器还可以包括热交换器，所述热交换器包括设置在所述箱内的多个流道管段，其中所述流道管段由导热材料制成。所述热水器还可以包括加热系统，所述加热系统加热流体以产生加热的流体，其中所述加热系统进一步使所述加热的流体循环通过所述热交换器，其中所述热交换器的所述流道管段从所述加热的流体中吸收热能并随后将所述热能耗散到所述箱中以将所述未加热的水转换为所述加热的水。所述热水器还可以包括控制器，所述控制器耦合到所述加热系统，其中当所述控制器确定凝结物已经在所述热交换器中积聚时，所述控制器在正常加热周期之外操作所述加热系统，其中在所述正常加热周期之外操作所述加热系统减少所述凝结物。

在另一方面，本公开总体可以涉及用于减少热水器中的凝结物的控制器。所述控制器可以包括控制引擎，所述控制引擎被配置为接收热水器的箱内的水的温度测量值。所述控制引擎还可以被配置为使用所述温度测量值来确定在所述热水器的热交换器内是否存在凝结物。所述控制引擎可以进一步被配置为当所述控制器确定在所述热交换器中存在凝结物时在正常加热周期之外操作加热系统，其中在所述正常加热周期之外操作所述加热系统从所述热交换器中去除所述凝结物中的至少一些。

在又一方面，本公开总体可以涉及非暂时性计算机可读介质，其包括指令，所述指令在由硬件处理器执行时执行用于从热水器的热交换器中去除凝结物的方法。所述方法可以包括从温度传感器接收所述热水器的箱中的水的温度测量值。所述方法可以包括使用所述温度测量值来确定在所述热水器的热交换器中是否存在凝结物。所述方法还可以包括响应于确定在所述热交换器中存在凝结物而在正常加热周期之外操作加热系统，其中在所述正常加热周期之外操作所述加热系统从所述热交换器中去除所述凝结物中的至少一些。

这些和其他方面、目的、特征和实施例将从以下描述和所附权利要求中显而易见。

附图说明

附图仅示出示例性实施例，并且因此不被认为在范围上进行限制，因为示例性实施例可以允许其他相同效果的实施例。附图中所示的元件和特征不必按比例绘制，而将重点放在清楚地说明示例性实施例的原理上。另外，某些尺寸或位置可能放大以帮助在视觉上传达此类原理。在附图中，附图标记指代类似或对应但不一定相同的元件。

图1示出凝结物可能积聚在其中的示例性热水器的透视图。

图2示出图1的热水器的水箱的内部的顶视图。

图3示出不具有限定水箱的壁的图1的热水器的剖视图。

图4a和4b示出根据某些示例性实施例的包括高效率热水器的系统的图。

图5示出根据某些示例性实施例的计算装置。

图6示出根据某些示例性实施例的用于减少热水器中的凝结物的流程图。

具体实施方式

通常，示例性实施例提供用于减少热水器中的凝结物的系统、方法和装置。示例性实施例可以用于任何尺寸(例如，容量)的热水器。此外，示例性实施例可以位于针对任何类型(例如，商业、住宅、工业)的用户的任何类型的环境(例如，仓库、阁楼、车库、储室、机械室、地下室)中。示例性热水器可以用于任何数量的过程(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)中的一个或多个。示例性热水器可以用于商业和/或住宅应用。

虽然示例性实施例涉及高效率燃气热水器(例如，效率为至少90％的热水器)，但是示例性实施例也可以应用于效率较低(例如，80％)的热水器。此外，示例性实施例可以应用于具有许多部件和/或配置中的任何部件和/或配置的热水器。因此，本文示出和描述的热水器的部件和配置仅意味着是使用示例性实施例可以减少凝结物的热水器的非限制性示例。

本文所述的热水器系统(或其部件，包括控制器)可以由许多合适的材料中的一种或多种制成，以允许该装置和/或系统的其他相关联的部件满足某些标准和/或法规，同时还根据装置和/或系统的其他相关联的部件所可能暴露的一个或多个条件来维持耐久性。此类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。

本文所述的热水器系统(或其部分)的部件可以由单件制成(如由模具、注射模具、压铸或挤压工艺制成)。附加地或替代地，热水器系统的部件(或其部分)可以由彼此机械联接的多个部件制成。在这种情况下，多个部件可以使用多种联接方法(包括但不限于环氧树脂胶合、焊接、软钎焊、紧固装置、压缩配件、配合螺纹和开槽配件)中的一种或多种彼此机械联接。彼此机械联接的一个或多个部件可以以多种方式(包括但不限于固定地、铰接地、可移除地、可滑动地和可螺纹地)中的一种或多种彼此联接。

在示出用于减少燃气热水器中的凝结物的示例性实施例的前述附图中，可以省略、重复和/或替换所示的部件中的一个或多个。因此，用于减少热水器中的凝结物的示例性实施例不应被认为限于任何附图中所示的部件的特定布置。例如，在一个或多个附图中示出或关于一个实施例描述的特征可以应用于与不同附图或描述相关联的另一个实施例。

另外，如果附图的部件被描述但未在该附图中明确示出或标记，则可以将用于另一个附图中的对应部件的标记推断为该部件。相反，如果附图中的部件被标记但未被描述，则这种部件的描述可以与另一个附图中的对应部件的描述基本上相同。此外，除非明确说明，否则特定实施例(例如，如本文中的附图中所示)不具有特定特征或部件的陈述并不意味着这种实施例不能够具有这种特征或部件。例如，出于本文当前或将来的权利要求的目的，被描述为不包括在一个或多个特定附图中所示的示例性实施例中的特征或部件能够包括在本文对应于这样的一个或多个特定附图的一个或多个权利要求中。本文附图中的各种部件的编号方案使得每个部件都是三位数，并且其他附图中的对应部件具有相同的后两位。

在某些情况下，示例性实施例可以经受满足某些标准和/或要求。设置和/或维护标准的实体的示例包括但不限于能源部(doe)、国家电气法规(nec)、国家电气制造商协会(nema)、国际电工委员会(iec)、美国机械工程师学会(asme)、全国消防协会(nfpa)、美国供暖、制冷和空调工程师学会(ashrae)、保险商实验室(ul)和电气与电子工程师协会(ieee)。当需要时，本文所述的示例性实施例的etse满足(和/或允许对应的热水器系统或其一部分满足)此类标准。

在下文中将参考附图更充分地描述用于减少热水器中的凝结物的示例性实施例，在附图中示出用于减少热水器中的凝结物的示例性实施例。然而，减少热水器中的凝结物可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文所阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例以使得本公开将彻底且完整，并且将减少热水器中的凝结物的范围完全传达给本领域技术人员。为了一致性，各个附图中的类似但不一定相同的元件(有时也称为部件)由类似的附图标记表示。

诸如“第一”、“第二”、“第三”、“高度”、“顶部”、“底部”、“侧部”和“内部”的术语仅用于相对于另一个部件区分一个部件(或部件的一部分或部件的状态)。此类术语不意味着表示偏好或特定取向，并且不意味着限制减少热水器中的凝结物的实施例。在示例性实施例的以下详细描述中，阐述许多特定细节以提供对本发明的更透彻的理解。然而，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。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变得复杂。

图1示出凝结物可能积聚在其中的示例性热水器100的透视图。

图2示出图1的热水器100的水箱195的内部的顶视图。图3示出不具有限定水箱195的壁191的图1的热水器100的剖视图。参考图1-3，在这种情况下，热水器100包括由一个或多个壁191、顶盖组件196和底部组件197限定的水箱195。示例性热水器100还包括位于热水器100的顶端处的加热系统140(有时也称为燃烧系统140)。例如，加热系统140可以包括下燃式燃烧器，其中热气向下流动到设置在水箱195中的多程(multi-pass)热交换器260中。在这种情况下，热水器100还包括水入口177(也称为水入口配件177)，所述水入口可以被设置成例如更靠近水箱195的底端。示例性水箱195还包括横穿顶盖组件196的顶部水出口178(也称为出口配件178)。

图1-3的多程热交换器260是可以用于加热热水器100的水箱195内的水的许多不同热交换器的一个示例。在该示例中，定位在水箱195中的多程热交换器260包括一个或多个第一程管段(在这种情况下，一个第一程流道管段241)、一个或多个第二程流道管段(在这种情况下，第二程流道管段242、243、244、245)以及一个或多个第三程流道管段(在这种情况下，第三程流道管段246、247、248、249、261、262、263、264)。所有这些流道管段相互连接，以形成分支配置的连续管柱，其中第一程流道管段241是基础，第二程流道管段242-245从第一程流道管段241分支，并且第三程流道管段246-249和261-264各自从第二程流道管段242-245中的一个分支。在某些情况下，多程热交换器260可以仅具有两个程，或多于3个程。

在某些情况下，顶盖组件196包括与多程热交换器260的一个或多个程接口连接的顶部流道。例如，在这种情况下，顶盖组件196包括与多程热交换器260的第二程流道管242、243、244、245和第三程流道管246、247、248、249、261、262、263、264接口连接的顶部流道。在这种情况下，多程热交换器260具有允许将水出口178定位在热水器100的顶端处的顶盖组件196中的配置。底部组件197还可以包括底部流道，所述底部流道与多程热交换器260的第三程流道管246、247、248、249、261、262、263、264接口连接，其中热气通过底部组件197中的热气出口离开热水器100。

类似地，一个或多个流道管段可以用于将多程热交换器260的一个程的流道管段连接到另一程的流道管段。例如，在这种情况下，流道管段266用于将第二程流道管段242连接到第一程流道管段241。流道管段267用于将第二程流道管段243连接到第一程流道管段241。流道管段268用于将第二程流道管段244连接到第一程流道管段241。流道管段269用于将第二程流道管段245连接到第一程流道管段241。在该示例中，流道管段266-269朝向水箱195的底部设置。

在热水器100的操作期间，未加热的水通过水入口177进入水箱195，并且气体(例如，天然气、丙烷)被加热系统140加热。未加热的水通过流过多程热交换器260的加热的流体(例如，天然气、液态丙烷)在水箱195内受到加热。加热的流体由加热系统140产生并循环通过多程热交换器260。所得的加热的水通过顶盖组件196中的顶部水出口178离开水箱195。流过多程热交换器260的加热的流体可以通过底部组件197中的热气出口离开水箱。

在这种情况下，热水器100提供顶侧水出口178位置以及多程热交换器260的高效率。水入口177、水出口178、气体入口和气体出口可以位于与图1-3所示的位置不同的位置。在该示例中，第一程流道管段241、第二程流道管段242-245以及第三程流道管段246-249和261-264都在箱195内基本上彼此平行。由加热系统140产生的加热的流体通过第一程流道管段241指向下(下燃)。一旦加热的流体到达第一程流道管段的底部，加热的流体流过流道管段266-269到达第二程流道管段242-245，并且向上行进通过第二程流道管段242-245。

在某些情况下，第二程流道管段242-245在朝向水箱195的顶部开口向上延伸中可以具有弯曲或其他变型。第二程流道管段242-245的顶端可以终止于热水器100的顶盖组件196中的顶部流道中，或者可以以其他方式与热水器100的顶盖组件196中的顶部流道流体连通。例如，第二程流道管段242和243可以终止于顶盖组件196内的第一顶部腔室392中，并且第二程流道管段244和245可以终止于顶盖组件196内的第二顶部腔室394中。

在该示例中，第三程流道管段246-249和261-264设置在水箱195中，从水箱195的顶端延伸到水箱195的底端。第三程流道管段246-249和261-264的顶端开口可以终止于顶盖组件196中的顶部腔室392、394中，或者可以以其他方式与顶盖组件中的顶部腔室流体连通。来自第二程流道管段242-245的加热的流体通过顶盖组件196中的顶部腔室392、394流动到第三程流道管段246-249和261-264。例如，第三程流道管段246-249的顶端开口可以终止于第一顶部腔室392中以从第二程流道管段242和243接收加热的流体，并且第三程流道管段261-264的顶端开口可以终止于第二顶部腔室394中以从第二程流道管段244和245接收加热的流体。

在该示例中，第三程流道管段246-249和261-264的底端开口通过底部组件197的顶盖265中的开口终止于底部组件197中。例如，底部组件197可以包括底部流道329，并且流过第三程流道管段246-249和261-264的加热的流体可以流动到底部流道329并且通过底部组件197的加热流体出口328离开底部组件197。

第一程流道管段241、第二程流道管段242、243、244、245以及第三程流道管段246-249和261-264可以相对于彼此被配置成允许将热水出口178放置在热水器100的顶盖组件196中，如图1-3所示。例如，第二程流道管段242-245可以与第三程流道管段246-249和261-264混合在第一程流道管段241周围。第二程流道管段242和243彼此相距小于90度，并且第二程流道管段244和245彼此相距小于90度。此外，第二程流道管段242和243各自与第二程流道管段244和245相距大于90度。每个第二程流道管段242-245也由第三程流道管段246-249和261-264中的一个位于侧部，其中第三程流道管段246-249和261-264中的两个散布在第二程流道管段242-245中的两个之间。

通常，第三程流道管段246-249和261-264各自与第二程流道管段242-245中的相邻一个相对于第一程流道管段241间隔开相同的周向距离。这样，与在相隔小于九十度的第二程流道管段242-245之间的第三程流道管段246-249和261-264相比，额外的空间存在于在相隔大于90度的第二程流道管段242-245之间的第三程流道管段246-249和261-264之间。为了说明，第三程流道管段246和264之间的间隔大于第三程流道管段247和248之间的间隔，所述第三程流道管段247和248在相隔小于90度的第二程流道管段242和243之间。第三程流道管段249和261之间的间隔大于第三程流道管段262和263之间的间隔，所述第三程流道管段262和263在相隔小于90度的第二程流道管段244和245之间。第三程流道管段246和264之间以及第三程流道管段249和261之间的额外空间允许热水器100具有顶部水出口178而不会降低热水器195的热效率。

在某些情况下，第二程流道管段242-245和第三程流道管段246-249和261-264可以以相对于图1-3所示的布置不同的布置相对于彼此散布在箱195内。多程热交换器260的流道管段可以具有不同的绝对和相对尺寸。与图1-3所示的相比，多程热交换器260可以包括更少或更多的流道管段。

随着加热的流体经过多程热交换器260并将热量从加热的流体通过多程热交换器260的管段传递到箱195中的水，凝结物可能积聚在管段内，尤其是在加热系统140关闭(例如，循环关闭)并且不能产生足够的热量以防止在多程热交换器260的管段内形成凝结物时。如果足够的凝结物积聚在多程热交换器260中，则水可能阻塞多程热交换器260的一部分，从而导致加热系统140无法操作。换句话说，凝结物在多程热交换器260的一部分中的充分积聚可能导致整个热水器100发生故障。示例性实施例防止这种情况的发生。

图4a和4b示出根据某些示例性实施例的包括由控制器404控制的热水器400的水加热系统499的图。具体地，图4a示出水加热系统499，并且图4b示出控制器404的详细系统图。如图4a和4b所示，水加热系统499可以包括热水器400、控制器404、入口管线407、出口管线409、传感器451、电源435和用户450。

热水器400(除去热交换器，诸如图1-3的多程热交换器260)在图4a以剖视侧视图示出，并且可以包括一个或多个传感器装置451(有时也称为传感器模块或传感器)、入口配件477、出口配件478、箱495以及加热系统440。加热系统440可以是使用任何类型的技术的任何类型的系统，以将热量直接或间接地施加到箱495内的水以产生加热的水。例如，加热系统440可以包括如上所述的燃烧加热器140。可替代地，加热系统440可以包括热泵组件和电阻加热元件(一种补充加热源)。在这种情况下，加热系统440可以包括多种部件(包括但不限于压缩机、空气移动装置、蒸发器和线圈，其可以包括出流部分和入流部分)中的一个或多个。

加热系统440不连续操作。在正常操作下，当箱495内的水的温度下降到最小温度阈值以下时，加热系统440被打开(例如，通过控制器404，使用其自身的本地控制器)。发生这种情况时，加热系统440保持打开(继续操作)，直到箱495内的水的温度达到最大温度阈值，此时加热系统440关闭(例如，通过控制器404，使用其自身的本地控制器)。加热系统440操作的该周期在本文中可以被称为正常操作周期。使用示例性实施例，加热系统440操作以在正常操作周期之外的时间点(当加热系统440本将是空闲的(关闭)时)从热交换器(例如，多程热交换器260)去除凝结物。

如图4b所示，控制器404可以包括多种部件中的一个或多个。此类部件可以包括但不限于控制引擎406、通信模块408、计时器410、可选的能量计量模块411、功率模块412、存储库430、硬件处理器420、存储器422、收发器424、应用接口426以及可选的安全模块428。图4a和4b所示的部件不是穷举的，并且在一些实施例中，图4a和4b所示的部件中的一个或多个可以不包括在示例性系统中。此外，图4a和4b所示的一个或多个部件可以被重新布置。例如，入口管线407中的一些或全部可以是热水器400的一部分。示例性水加热系统499的任何部件可以是分立的或与水加热系统499的一个或多个其他部件组合。

用户450可以是与热水器400和/或控制器404交互的任何人或实体。用户450的示例可以包括但不限于工程师、使用加热的水的器具或过程、电工、仪表和控制技术员、机械师、操作员、顾问、电力公司、电网运营商、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、网络管理员、劳务调度系统、承包商、房主、房东、建筑管理公司和制造商代表。可以存在一个或多个用户450，并且应该理解，用户450不是热水器400的必需方面。

用户450可以使用可以包括显示器(例如，gui)的用户系统(未示出)。用户450可以经由应用接口426(如下所述)与控制器404交互(例如，向控制器发送数据，从控制器接收数据)。用户450还可以与热水器400(包括其任何部件，包括传感器装置451中的一个或多个)和/或电源435交互。用户450、控制器404、热水器400和电源435之间的交互是使用信号传递链路405和/或功率传递链路439进行的。

每个信号传递链路405和每个功率传递链路439可以包括有线(例如，1类电缆、2类电缆、电连接器、电导体、电路板上的电气走线、电源线载体、dali、rs485)和/或无线(例如，wi-fi、可见光通信、zigbee、移动应用、文本/电子邮件消息、蜂窝网络、蓝牙、wirelesshart、isa100)技术。例如，信号传递链路405可以是(或包括)联接到控制器404和联接到热水器400的传感器装置451的一个或多个电导体。信号传递链路405可以在控制器404、用户450、热水器400(包括其部件)和/或电源435之间传输信号(例如，通信信号、控制信号、数据)。

类似地，功率传递链路439可以在控制器404、用户450、热水器400(包括其部件)和/或电源435之间传输功率。一个或多个信号传递链路405和/或一个或多个功率传递链路439也可以分别在热水器400内和/或控制器404内的部件(例如，温度传感器458-2、流量传感器454-1)之间传输信号和功率。

电源435直接或间接地向水加热系统499的一个或多个部件(例如，传感器装置451、控制器404、加热系统440)提供电力。电源435可以包括一个或多个部件(例如，变压器、熔断器)，所述一个或多个部件从加热系统499外部的独立电源接收电力(例如，通过电缆)并且产生可以被加热系统499的一个或多个部件使用的类型(例如，交流、直流)和水平(例如，240v、420v)的电力。例如，电源435可以提供240v交流电力。附加地或替代地，电源435可以是电力源本身。例如，电源435可以是或包括电池、局部光伏电源系统或某些其他独立电力源。

如上所述，本示例中的热水器400包括加热系统440、多个传感器装置451、入口配件477、出口配件478、箱495以及加热系统440。热水器400具有形成箱495的外壁491。在某些情况下，可以存在内壁(未示出)，并且在这种情况下，隔热件可以设置在壁491(在这种情况下，外壁491)与内壁之间，以帮助箱495保持热量更长时间。入口配件477可以在其外端处联接到入口管线407。出口配件488可以在其外端处联接到出口管线409。在替代示例中，入口配件477和出口配件488中的一个或两个设置在热水器400的顶端处。在此类替代示例中，箱495的内部也可以存在管，所述管联接到入口配件477的内端。

入口管线407可以是将未加热的水递送到热水器400的箱495的管道或其他容器。入口管线407的远端直接或间接地联接到入口配件477的外端。如上所述，入口配件477的内端可以联接到另一个管的近端(可以被视为入口配件477的一部分)，所述另一个管可以完全设置在热水器400的箱495内。这种管可以允许未加热的水流入热水器400的箱495中。可替代地，入口配件477的内端可以不具有联接到其的管。热水器400的壁491具有入口配件477可以设置在其中的孔。在这种情况下，入口配件477朝向箱495的底部定位。该配置允许未加热的水从外部源流入热水器400的箱495中，而不会大幅度降低已经在箱495中的加热的水的温度。

类似地，出口管线409可以是可以允许箱495中的加热的水流出热水器400的管道或其他容器。出口管线409具有可以设置在箱495内的任何部位处的远端。通常，如在这种情况下，出口管线409的远端设置在箱495的顶端附近。热水器400的壁191具有出口配件478可以设置在其中的孔。出口管线409的一段可以联接到出口配件478的内端，从而允许出口管线409的该段延伸到箱495中。出口管线409的其余部分联接到出口配件478的外端。出口配件478朝向箱495的顶部定位，在此处，设置在箱495内的肯定是加热的水。该配置允许从热水器400的箱495中抽出箱495中的加热的水，以使得可以将加热的水递送到使用加热的水的许多装置(例如，洗衣机、洗碗机、水龙头、淋浴喷头)中的一个或多个。

传感器装置451中的每一个可以测量多种参数中的一个或多个。传感器451的类型的示例可以包括但不限于温度传感器、压力传感器、流量传感器、湿度传感器、秤、电压表、电流表、功率计、欧姆表、电能表和电阻温度检测器。传感器451还可以包括与参数的测量有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、换能器)。

可以由传感器装置451测量的参数可以包括但不限于压力、流量、电流、电压、功率、电阻、湿度、相对湿度、重量和温度。在某些示例性实施例中，即使在当前不存在对来自箱495的加热的水的需求的情况下，由传感器装置451测量的一个或多个参数也可以由控制器404使用以确定是否打开加热系统440。每个传感器装置451可以使用多种通信协议中的一个或多个(例如，协议432的类型)。传感器装置451可以是独立装置或与系统499中的另一个部件(例如，加热系统440)集成。传感器装置451可以连续地、周期性地、基于事件的发生、基于从控制器404的控制模块406接收的命令和/或基于某些其他因素来测量参数。

在该示例中，存在三个温度传感器458、至少一个流量传感器454、和漏水传感器459。漏水传感器459朝向热水器400的底端设置，并检测热水器400的箱495中的泄漏。流量传感器454-1测量进入箱495时入口管线407中的未加热的水的流量。温度传感器458-1朝向顶端定位(例如，距箱495的顶端约箱495的高度的1/4)，并在该位置处测量箱495中的水(例如，加热的水、未加热的水、加热的水和未加热的水的混合物)的温度。由温度传感器458-1测量的该温度可以是箱495中的加热的水是否已达到热水器400的设定点的指示，这进而确定加热系统440应该保持打开还是关闭(空闲)。

温度传感器458-2朝向底端定位(例如，距箱495的底端约箱495的高度的1/4)，并在该部位处测量箱495中的水(例如，加热的水、未加热的水、加热的水和未加热的水的混合物)的温度。由于热量上升，因此由温度传感器458-2测量的温度不能大于由温度传感器458-1测量的温度。如果发生该事件，则控制器404可以确定温度传感器458-1和/或温度传感器458-2有故障并且需要维护和/或更换。在未加热的水流入箱495中之前，温度传感器458-3测量入口管线407中的未加热的水的温度。控制器404可以使用由前述传感器中的一些或全部进行的测量来确定是否应该打开空闲的加热系统440以去除可能在热交换器(例如，多程热交换器260)中积聚的任何凝结物。

热水器400还可以包括一个或多个阀452。在该示例中，热水器400包括控制入口管407中的未加热的水的流量(或流动本身)的阀452-1以及控制出口管409中的加热的水的流量(或流动本身)的可选的阀452-2。在某些示例性实施例中，阀452的位置(例如，完全打开、完全关闭、30％打开)可以由控制器404控制。热水器400还可以包括开关456(也称为例如紧急切断开关456、切断开关456和eco456)，所述开关控制递送到加热系统440的能量(例如，电能、燃气)。开关456可以具有断开位置(防止能量流向加热系统440)和闭合位置(允许能量流向加热系统440)。开关456的位置和操作可以独立于控制器404。

热水器400还可以包括设置在箱495的顶部中的温度和压力安全阀457。安全阀457可以是检测箱495内的压力和/或温度何时超过该参数的阈值的纯机械装置(例如，不受控制器404控制)。如果发生这种情况，则安全阀457将从常闭位置操作到打开位置。

如果安全阀457确定箱495内的压力超过最大阈值，则安全阀457打开以允许过量的压力排出热水器400的顶部进入周围环境419。当由安全阀457测量的箱495内的压力回落到安全范围内(另一个阈值)时，则安全阀457返回到关闭位置。类似地，如果安全阀457确定箱495内的温度超过最大阈值，则安全阀457打开以允许过量的温度排出热水器400的顶部进入周围环境419。当由安全阀457测量的箱495内的温度回落到安全范围内(另一个阈值)时，则安全阀457返回到关闭位置。

图4a的加热系统440产生加热的流体，并通过热交换器(例如，多程热交换器260)发送加热的流体(热能)。发生这种情况时，来自加热的流体的热能通过热交换器的导热管段传递到箱495中的水。

本领域普通技术人员将理解，使用多种技术和/或部件中的任一种，用于热水器400的加热系统440可以具有多种其他配置中的任一种。在任何情况下，控制器404都知道关于加热系统440相对于箱495的装置、部件、评级、定位和任何其他相关信息。在某些情况下，加热系统440的一个或多个装置可以具有其自身的本地控制器。在这种情况下，控制器404可以使用信号传递链路405和/或功率传递链路439与加热系统440的本地控制器通信。

加热系统440，无论是由控制器404、用户450还是由加热系统440本身控制，都具有差值。差值是加热系统440关闭时的温度与加热系统440随后重新打开时的温度之间的差异。差值可以以华氏度或摄氏度表示。在用于住宅应用中的许多热水器(低容量箱495)的情况下，该差值为高(12°f或更高)，并且不能由用户450调节。相比之下，在用于商业应用中的许多热水器(大容量箱495)的情况下，差值为低(8°f或更低)，并且在某些情况下可以在一定范围内进行调节。具体地，高效率热水器(诸如图1-3的热水器100)可以具有约4°f的差值，并且该差值可以由用户450调节。由于许多高效率热水器的配置(例如，多程换热器260)，当差值相对较低时，凝结物积聚在换热器中的机会更大，从而导致性能下降或热水器故障。示例性实施例被设计为减少或消除该问题发生的风险。

根据一个或多个示例性实施例，用户450、电源435和/或热水器400(包括传感器451和本地控制器，如果有的话)可以使用应用接口426与控制器404交互。具体地，控制器404的应用接口426从用户450、电源435和/或热水器400接收数据(例如，信息、通信、指令、固件更新)和将数据(例如，信息、通信、指令)发送给用户、电源和/或热水器。在某些示例性实施例中，用户450、电源435、控制器404和/或热水器400(包括其部分)可以包括用于在其间传输数据的接口。这种接口的示例可以包括但不限于附图形用户接口、触摸屏、应用程序编程接口、键盘、监视器、鼠标、web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5，控制器404可以包括具有多种i/o装置516(例如，蜂鸣器、警报器、指示灯、按钮)中的一个或多个的用户接口。

在某些示例性实施例中，控制器404、用户450、电源435和/或热水器400可以使用他们自身的系统或共享系统。这种系统可以是能够与各种软件通信的基于互联网或基于内联网的计算机系统，或包含所述计算机系统的形式。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404。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、服务器场、android装置(或等效装置)、平板电脑、智能手机和个人数字助理(pda)。这种系统可以对应于如下面关于图5描述的计算机系统。

此外，如上所讨论，这种系统可以具有对应的软件(例如，用户软件、传感器装置软件)。根据一些示例性实施例，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)、笔记本电脑、pda、电视、电缆盒、卫星盒、自助服务终端、电话、移动电话或其他计算装置)上执行并且可以利用有线和/或无线网段通过通信网络(例如，互联网、内联网、外联网、lan、wan、或其他网络通信方法)和/或通信信道耦合。一个系统的软件可以是水加热系统499内的另一个系统的软件的一部分，或者单独但与其结合地操作。

控制器404可以是独立装置，或者与水加热系统499中的另一个部件(例如，热水器400)集成。当控制器404是独立装置时，控制器404可以包括壳体。在这种情况下，壳体可以包括形成腔体的至少一个壁。在某些情况下，壳体可以被设计成符合任何适用的标准，以使得控制器404可以位于特定的环境(例如，危险环境、高温环境、高湿度环境)中。

控制器404的壳体可以用于容纳控制器404的一个或多个部件。例如，控制器404(在这种情况下其包括控制引擎406、通信模块408、计时器410、可选的能量计量模块411、功率模块412、存储库430、硬件处理器420、存储器422、收发器424、应用接口426和可选的安全模块428)可以设置在由壳体形成的腔体中。在替代实施例中，控制器404的这些或其他部件中的任一个或多个可以设置在壳体上和/或远离壳体设置。

存储库430可以是永久性存储装置(或成组装置)，其存储用于辅助控制器404与加热系统499内的用户450、电源435和热水器400(包括其部件)通信的软件和数据。在一个或多个示例性实施例中，存储库430存储一个或多个协议432、算法433和存储数据434。协议432可以是控制器404的控制引擎406在某个时间点基于某些条件所遵循的任何程序(例如，一系列方法步骤)和/或其他类似的操作程序。协议432可以包括用于在控制器404与用户450、电源435和热水器400之间发送和/或接收数据的多种通信协议432中的任何通信协议。

协议432可以用于有线和/或无线通信。协议432的示例可以包括但不限于econet、modbus、profibus、以太网和光纤。通信协议432中的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通道可定址远程转换器(hart)协议、无线hart协议和国际自动化学会(isa)100协议。以这种方式，通信协议432中的一个或多个可以为在系统499内传输的数据提供一层安全性。

算法433可以是任何公式、逻辑步骤、数学模型(例如，负荷预测模型、前向能源价格模型)和/或操纵和/或处理数据的其他合适手段。一个或多个算法433可以用于特定协议432。如上所讨论，控制器404使用由传感器装置451提供的信息(例如，温度测量值、流量测量值)来使用一个或多个协议432和/或一个或多个算法433生成与凝结物是否正积聚在热水器400的热交换器(例如，多程热交换器260)中有关的信息。

例如，协议432和/或算法433可以指示何时由传感器装置451进行测量以及哪个特定传感器装置451在该时间点进行测量。作为另一个示例，协议432和/或算法433可以结合由一个或多个传感器装置451进行的测量由控制器404使用，以确定空闲的加热系统440是否应当循环开启一段时间，即使现在对加热的水没有需求并且箱495内的水的温度在可接受的限度内。作为又一个示例，协议432和/或算法433可以由控制器404使用，以暂停和/或恢复加热系统440或其一部分的操作。换句话说，示例性实施例可以用来防止加热系统440的短循环。

存储数据434可以是与水加热系统499(包括其任何部件)相关联的任何数据、由传感器装置451取得的任何测量值、由计时器410测量的时间、对算法433的调整、阈值、用户偏好、默认值、先前运行或计算的算法433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，包括但不限于针对水加热系统499(包括其任何部件，诸如传感器装置451和加热系统440)的历史数据、计算、基于实际数据对计算的调整、和由一个或多个传感器装置451取得的测量值。存储数据434可以与例如从计时器410导出的时间的某种测量相关联。

存储库430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器或其任何适当的组合。存储库430可以位于多个物理机器上，根据一些示例性实施例，每个物理机器存储协议432、算法433和/或存储数据434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中。

存储库430可以可操作地连接到控制引擎406。在一个或多个示例性实施例中，控制引擎406包括与水加热系统499中的用户450、电源435和热水器400(包括其部件)通信的功能。更具体地，控制引擎406向存储库430发送信息和/或从存储库接收信息，以便与用户450、电源435和热水器400通信。如下所讨论，在某些示例性实施例中，存储库430也可以可操作地连接到通信模块408。

在某些示例性实施例中，控制器404的控制引擎406控制控制器404的一个或多个部件(例如，通信模块408、计时器410、收发器424)的操作。例如，当通信模块408处于“睡眠”模式时并且当需要通信模块408发送从水加热系统499中的另一个部件(例如，开关456、传感器451、用户450)接收的数据时，控制引擎406可以激活通信模块408。

作为另一个示例，控制引擎406可以使用计时器410获取当前时间。计时器410可以使得控制器404能够控制加热系统440(包括其任何部件)。作为又一个示例，控制引擎406可以指导传感器451测量参数(例如，温度、流量)以及通过回复将测量值发送给控制引擎406。

控制引擎406可以被配置为执行许多功能，所述功能帮助控制器404确定何时以及如何随时间的推移控制加热系统440的不同部件。例如，控制引擎406可以执行存储在存储库430中的协议432和/或算法433中的任何协议和/或算法，并且使用那些协议432和/或算法433的结果来在一段时间内操作加热系统440以去除可能积聚在热水器400的热交换器中的凝结物。作为另一个示例，控制引擎406可以执行其他协议432和/或算法433，并且使用那些协议432和/或算法433的结果来确定热交换器中没有凝结物的积聚，以及箱495中的水的温度是否足够高。在这种情况下，如果加热系统440正在操作，则控制引擎406可以执行其他协议432和/或算法433，并且使用那些协议432和/或算法433的结果来使热水器400的加热系统440空闲。下面的图6提供根据某些示例实施例的控制引擎406如何工作的更具体的示例。

当操作参数(例如，热交换器中的凝结物水平、由温度传感器458读取的温度)超过或低于阈值(换句话说，超出可接受的值的范围)时，控制引擎406可以生成警报或某种其他形式的通信。控制引擎406还可以跟踪由传感器装置451取得的测量值，并且确定传感器装置451或热水器400的某些其他部件或者更一般地水加热系统499的可能的当前或将来的故障。

在某些情况下，使用一种或多种算法433，控制引擎406可以基于存储数据434、协议432、一个或多个阈值和/或某些其他因素来预测这些部件的预期使用寿命。控制引擎406还可以随时间的推移测量(使用一个或多个传感器451)和分析热水器400(或其一部分)的效率。当水加热系统499的部件的效率下降到阈值以下时，可以由控制引擎406生成警报，指示该部件的故障或劣化。

控制器404的控制引擎406可以在给定时间以许多模式中的一种进行操作。此类模式的示例可以包括但不限于关闭、休假模式、性能模式、节能器模式和睡眠模式。控制引擎406可以基于许多因素中的一个或多个而以特定模式进行操作，所述因素包括但不限于来自用户450的输入、时间、由传感器装置451测量的参数和加热系统440的部件的性能。不管控制器404的操作模式如何，控制器404都能够确定凝结物是否可能正积聚在热水器400的热交换器(例如，多程热交换器260)中，并且操作加热系统440以从热交换器去除凝结物。

如本文所定义，确定凝结物已经积聚在热水器400的热交换器中可以是凝结物的感知到的(也可能不是实际的)积聚。例如，控制器404可以通过使用算法433中的一种或多种算法结合由一个或多个传感器装置451(例如，温度传感器458)进行的一个或多个间接测量来确定凝结物已经积聚在热交换器中。在这种情况下，所述一种或多种算法的最终结果可以是凝结物已经或可能已经积聚在热交换器中，即使实际上没有发生这种凝结物的积聚。换句话说，控制器404可以基于计算来操作加热系统440，以确定凝结物是否已经积聚在热交换器中，而与凝结物是否实际上已经积聚在热交换器中无关。以这种方式，示例性实施例可以用于防止凝结物积聚在热交换器中，而不管凝结物是否实际上已经积聚在热交换器中或者甚至存在于热交换器中。

控制引擎406可以连续地、周期性地、在一定时间间隔期间或随机地执行其评估功能和所得的动作。此外，控制引擎406可以在当前时间内或在将来的一段时间内执行该评估。例如，控制引擎406可以执行预测以确定当加热系统440在将来的某个时间点空闲时凝结物是否可能积聚。控制引擎406可以调整预测(例如，每小时，当接收到来自用户450或传感器装置451的新信息时)，就像控制引擎406可以自动调整算法和/或协议以提供关于凝结物是否正积聚在热交换器中以及如何最有效且有效率地消除这种凝结物的更精确的确定。

控制引擎406可以向用户450、电源435和热水器400(包括其部件)提供功率、控制、通信和/或其他类似信号。类似地，控制引擎406可以从用户450、电源435和热水器400接收功率、控制、通信和/或其他类似信号。控制引擎406可以自动地(例如，基于存储在存储库430中的一种或多种算法433)和/或基于通过信号传递链路405和/或功率传递链路439从另一个装置接收的功率、控制、通信和/或其他类似信号来控制水加热系统499中的每个传感器451、阀452和/或其他部件。控制引擎406可以包括印刷电路板，控制器404的硬件处理器420和/或一个或多个分立部件定位在所述印刷电路板上。

在某些实施例中，控制器404的控制引擎406可以与水加热系统499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406可以通过命令部件(例如，传感器装置451)来替换控制引擎406已经确定已经发生故障或正在发生故障的传感器装置451(例如，温度传感器458-3)来与库存管理系统交互。作为另一个示例，当控制引擎406确定部件需要维护或更换时，控制引擎406可以通过调度维护人员来修理或更换水加热系统499的部件来与劳动力调度系统交互。以这种方式，控制器404能够执行超出合理地被认为是常规任务之外的许多功能。

在某些示例性实施例中，控制引擎406可以包括使得控制引擎406能够与水加热系统499的一个或多个部件(例如，用户450、开关456)通信的接口。例如，如果用户450在iec标准62386下进行操作，则用户450可以具有串行通信接口，所述串行通信接口将传输由传感器451测量的数据(例如，存储数据434)。在这种情况下，控制引擎406还可以包括串行接口以实现与用户450的通信。这种接口可以结合或独立于用于在控制器404与用户450、电源435和热水器400(或其部件)之间进行通信的协议432来操作。

控制引擎406(或控制器404的其他部件)还可以包括一个或多个硬件部件(例如，外围设备)和/或软件元件以执行其功能。此类部件可以包括但不限于通用异步接收器/发送器(uart)、串行外围接口(spi)、模拟-数字转换器、内部集成电路(i²c)和脉冲宽度调制器(pwm)。

控制器404的通信模块408确定并实现当控制引擎406与用户450、电源435和热水器400(或其部件)通信(例如，向用户、电源和热水器(或其部件)发送信号，从用户、电源和热水器(或其部件)接收信号)时使用的通信协议(例如，来自存储库430的协议432)。在某些情况下，通信模块408访问存储数据434以确定使用哪种通信协议来与和某些存储数据434相关联的传感器451进行通信。另外，通信模块408可以解译由控制器404接收的通信的通信协议，以使得控制引擎406可以解译通信。

通信模块408可以在电源435、热水器400(或其部件)和/或用户450与控制器404之间发送和接收数据。通信模块408可以以遵循特定协议432的给定格式发送和/或接收数据。控制引擎406可以使用存储在存储库430中的协议432信息来解译从通信模块408接收的数据包。通过将数据转换成通信模块408理解的格式，控制引擎406还可以促进热水器(或其部件)、电源435和用户450之间的数据传输。

通信模块408可以直接向存储库430发送数据(例如，协议432、算法433、存储数据434、操作信息、警报)和/或直接从存储库检索数据。可替代地，控制引擎406可以促进通信模块408与存储库430之间的数据传输。通信模块408还可以提供对由控制器404发送的数据的加密以及对由控制器404接收的数据的解密。关于从控制器404发送和由控制器接收的数据，通信模块408还可以提供许多其他服务中的一个或多个。此类服务可以包括但不限于数据包路由信息和在数据中断的情况下要遵循的程序。

控制器404的计时器410可以跟踪时钟时间、时间间隔、时间量和/或任何其他时间量度。计时器410还可以对事件的发生次数进行计数，无论是否涉及时间。可替代地，控制引擎406可以执行计数功能。计时器410能够同时跟踪多个时间测量值。计时器410可以基于从控制引擎406接收的指令、基于从用户450接收的指令、基于在控制器404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其任何组合来跟踪时间段。

计时器410可以被配置为在没有电力递送到控制器404(例如，功率模块412故障)时使用例如超级电容器或备用电池来跟踪时间。在这种情况下，当递送到控制器404的电力恢复时，计时器410可以将时间的任何方面通信给控制器404。在这种情况下，计时器410可以包括多种部件(例如，超级电容器、集成电路)中的一个或多个以执行这些功能。

控制器404的功率模块412向控制器404的一个或多个其他部件(例如，计时器410、控制引擎406)提供电力。另外，在某些示例性实施例中，功率模块412可以向水加热系统499的一个或多个部件(例如，加热系统440、开关456、阀452)提供电力。功率模块412可以包括许多单个或多个分立部件(例如，晶体管、二极管、电阻器)中的一个或多个和/或微处理器。功率模块412可以包括印刷电路板，微处理器和/或一个或多个分立部件定位在所述印刷电路板上。在某些情况下，功率模块412可以包括一个或多个部件，所述一个或多个部件允许功率模块412测量递送到功率模块412和/或从功率模块发送的电力的一个或多个要素(例如，电压、电流)。可替代地，控制器404可以包括功率计量模块(未示出)以测量流入、流出控制器和/或在控制器404内的电力的一个或多个要素。

功率模块412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)，所述一个或多个部件从电源435接收电力(例如，通过电缆)并产生可以由控制器404的其他部件和/或由热水器400使用的类型(例如，ac、dc)和水平(例如，12v、24v、120v)的电力。例如，由功率模块412从电源435接收的240vac可以由功率模块412转换为12vdc。功率模块412可以使用闭合的控制回路来在输出处维持具有紧密度容限的预先配置的电压或电流。功率模块412还可以保护控制器404中的其余电子器件(例如，硬件处理器420、收发器424)免受在线路中产生的电涌的影响。

附加地或替代地，功率模块412可以是电力源本身，以向控制器404的其他部件提供信号。例如，功率模块412可以是电池。作为另一个示例，功率模块412可以是局部光伏发电系统。在某些示例性实施例中，控制器404的功率模块412还可以直接或间接地向传感器装置451中的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406可以将由功率模块412产生的电力引导至传感器装置451中的一个或多个。以这种方式，如由控制引擎406所确定的那样，可以通过在传感器装置451需要电力时向它们发送电力来节省电力。

控制器404的可选的能量计量模块411可以在与水加热系统499相关联的一个或多个部位(例如，电源435的输出)处测量电力的一个或多个分量(例如，电流、电压、电阻、var、瓦特)。能量计量模块411可以包括多个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、电压互感器和电线)中的任何测量装置和相关装置。能量计量模块411可以连续地、周期性地、基于事件的发生、基于从控制模块406接收的命令和/或基于某些其他因素来测量电力的分量。如果没有能量计量模块411，则控制器404可以使用一种或多种算法433来估计电力的一个或多个分量。

根据一个或多个示例性实施例，控制器404的硬件处理器420执行软件、算法433和固件。具体地，硬件处理器420可以执行在控制引擎406或控制器404的任何其他部分上的软件以及由用户450、电源435和热水器400(或其部分)使用的软件。在一个或多个示例性实施例中，硬件处理器420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420以其他名称已知，包括但不限于计算机处理器、微处理器和多核处理器。

在一个或多个示例性实施例中，硬件处理器420执行存储在存储器422中的软件指令。存储器422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422可以包括易失性和/或非易失性存储器。根据一些示例性实施例，存储器422相对于硬件处理器420分立地位于控制器404内。在某些配置中，存储器422可以与硬件处理器420集成。

在某些示例性实施例中，控制器404不包括硬件处理器420。在这种情况下，作为示例，控制器404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/或本领域中已知的其他类似装置允许在不使用硬件处理器的情况下使控制器404(或其一部分)根据某些逻辑规则和阈值而可进行编程和工作。可替代地，fpga、igbt、ic和/或类似装置可以与一个或多个硬件处理器420结合使用。

控制器404的收发器424可以发送和/或接收控制和/或通信信号。具体地，收发器424可以用于在控制器404与用户450、电源435和热水器400(或其部分)之间传输数据。收发器424可以使用有线和/或无线技术。收发器424可以被配置成使得由收发器424发送和/或接收的控制和/或通信信号可以由作为用户450、电源435和热水器400(或其部分)的一部分的另一个收发器接收和/或发送。收发器424可以使用多种信号类型(包括但不限于射频信号)中的任何信号类型。

当收发器424使用无线技术时，任何类型的无线技术可以由收发器424使用以发送和接收信号。此类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、蓝牙和低功耗蓝牙(ble)。收发器424在发送和/或接收信号时可以使用许多合适的通信协议(例如，isa100、hart)中的一个或多个。此类通信协议可以存储在存储库430的通信协议432中。此外，用于用户450、电源435和热水器400(或其部分)的任何收发器信息可以是存储库430的存储数据434(或类似区域)的一部分。

可选地，在一个或多个示例性实施例中，安全模块428使控制器404、用户450、电源435和热水器400(或其部分)之间的交互安全化。更具体地，安全模块428基于验证通信源的身份的安全密钥来认证来自软件的通信。例如，用户软件可以与使得用户450的软件能够与控制器404和/或传感器451交互的安全密钥相关联。此外，在一些示例性实施例中，安全模块428可以限制信息的接收、对信息的请求和/或对信息的访问。

图5示出计算装置518的一个实施例，所述计算装置实现本文描述的各种技术中的一种或多种，并且所述计算装置全部或部分地代表根据某些示例性实施例的本文描述的元件。计算装置518是计算装置的一个示例，并且不旨在暗示对计算装置的使用范围或功能和/或其可能的体系结构的任何限制。计算装置518不应被解释为具有与在示例性计算装置518中所示的部件的任一个或组合有关的任何依赖关系或要求。

计算装置518包括一个或多个处理器或处理单元514、一个或多个存储器/存储部件515、一个或多个输入/输出(i/o)装置516以及允许各种部件和装置彼此通信的总线517。总线517代表几种类型的总线结构(包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速的图形端口和使用各种总线体系结构中的任何总线体系结构的处理器或本地总线)中的任一种或多种。总线517包括有线和/或无线总线。

存储器/存储部件515代表一个或多个计算机存储介质。存储器/存储部件515包括易失性介质(诸如随机存取存储器(ram))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(rom)、闪存、光盘、磁盘等)。存储器/存储部件515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516允许客户、设施或其他用户向计算装置518输入命令和信息，并且还允许将信息呈现给客户、设施或其他用户和/或其他部件或装置。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。输出装置的示例包括但不限于显示装置(例如，监视器或投影仪)、扬声器、到照明网络的输出装置(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现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。这些模块和技术的实现存储在某些形式的计算机可读介质上或跨某些形式的计算机可读介质传送。计算机可读介质是计算装置可访问的任何可用的一个或多个非暂时性介质。通过示例而非限制，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”包括以用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术实现的易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于计算机可记录介质，诸如ram、rom、eeprom、闪存或其他存储技术、cd-rom、数字通用盘(dvd)或其他光学存储器、磁盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储装置、或用来存储所需信息并且可由计算机访问的任何其他介质。

根据一些示例性实施例，计算机装置518经由网络接口连接(未示出)连接到网络(未示出)(例如，lan、诸如互联网的wan、云或任何其他类似类型的网络)。本领域技术人员将理解，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、诸如蜂窝电话或个人数字助理的移动装置、或能够执行计算机可读指令的任何其他计算系统)，并且在其他示例性实施例中，上述输入和输出装置采取现在已知或以后开发的其他形式。一般而言，计算机系统518至少包括实践一个或多个实施例所必需的最小处理、输入和/或输出装置。

此外，本领域技术人员将理解，在某些示例性实施例中，前述计算机装置518的一个或多个元件可以位于远程位置处并在网络上连接到其他元件。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现，其中实现的每个部分(例如，控制引擎406)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。可替代地，在一些示例性实施例中，节点对应于具有相关联的物理存储器的处理器。在一些示例性实施例中，节点可替代地对应于具有共享存储器和/或资源的处理器。

图6示出根据某些示例性实施例的用于从热水器的热交换器去除凝结物的方法660的流程图。如本文所述，去除凝结物可以是去除实际上已经积聚在热交换器中的凝结物，或者去除在那时可能存在或可能不存在于热交换器中的预期凝结物(基于在一种或多种算法中使用的一个或多个传感器测量值)。尽管顺序地呈现和描述了该流程图中的各个步骤，但是本领域普通技术人员将理解，取决于示例性实施例，步骤中的一些或全部可以以不同的顺序执行、组合或省略，并且步骤中的一些或全部可以并行执行。此外，在示例性实施例中的一个或多个中，可以以不同的顺序省略、重复和/或执行以下描述的步骤中的一个或多个。例如，从热水器400的热交换器260去除凝结物的过程可以是连续过程，并且因此图6中所示的开始步骤和结束步骤可仅表示连续过程内一系列特定步骤的开始和结束。

另外，本领域普通技术人员将理解，在某些示例性实施例中，图6中未示出的附加步骤可以包括在执行该方法660中。因此，步骤的具体布置不应被解译为限制范围。另外，在某些示例性实施例中，如例如在上面图5中描述的特定计算装置用于执行下面描述的方法660的步骤中的一个或多个。对于下面描述的方法660，除非另外特别说明，否则控制器404执行某些功能的描述可以应用于控制器404的控制引擎406。

为了清楚起见，本文描述的控制器404可以在执行上面和下面在图6的方法660中描述的功能的同时控制系统499的其他方面。例如，控制器404可以独立于或结合本文描述的功能来控制一个或多个阀452(例如，阀452-1)。此外，控制器404可以独立于或结合系统499的其他部件来控制加热系统440。例如，用户450可以调节设定点，并且控制器404可以基于新的设定点来控制加热系统440(并且因此从热水器400的热交换器260去除凝结物)。

参考图1-6，图6的示例性方法660在开始步骤开始，在所述开始步骤中，热水器400的加热系统440是空闲的。一旦加热系统440在操作一段时间后变得空闲，开始步骤就可以开始。可替代地，加热系统440可以空闲一段时间(如由计时器410测量的那样)，在此时，示例性方法660的开始步骤被启动。

在开始步骤之后，过程进行到步骤681，在所述步骤中，接收温度测量值。温度测量值可以由控制器404接收。温度测量值可以针对箱495中的水温。温度测量值可以由传感器451(例如，温度传感器458-1、温度传感器458-2)取得。温度测量值可以是在箱495内的单个位置处的单个测量值、在箱495内的不同位置中同时取得的多个测量值、对于箱495内的相同位置随时间的推移取得的多个测量值、或对于箱495内的多个位置随时间的推移取得的多个测量值。

在步骤682中，关于温度测量值是否低于阈值进行确定。确定可以由控制引擎406进行。阈值可以是默认值、由用户450确定的值、由使用算法433产生的值、或由任何其他合适的装置或部件产生的值。当阈值由使用算法433产生时，在算法433中可以使用一个或多个因素来确定阈值。此类因素的示例可以包括但不限于热水器400的设定点、差值(例如，温度传感器458之间的读数的差值、加热系统440关闭时的温度与加热系统440打开时的温度之间的差值)和由传感器装置451测量的湿度量。

作为具体示例，可以使用以下算法433计算阈值：阈值＝设定点值减去差值减去偏移量。设定点值是例如由用户450设定的加热的水的温度值。设定点值是离开箱495(通过出口管409)以供用户450使用的加热的水的期望温度。差值是加热系统440关闭时的温度与加热系统440随后重新打开时的温度之间的差值。偏移量是可变的人工值，所述人工值在这种情况下在评估期间基于时间的流逝而递增。下面提供偏移值的更多详细信息。

不管阈值是什么或阈值如何确定，阈值都是关于凝结物是否正积聚在热交换器(例如，热交换器260)中的指示。如果温度测量值低于阈值，则不存在凝结物正积聚在热交换器中的指示，并且过程行进到步骤685。如果温度测量值不低于(等于或大于)阈值，则存在凝结物正积聚或可能正积聚在热交换器中的指示，并且过程行进到步骤683。

在步骤683中，加热系统440操作。控制引擎406启动加热系统440的操作。当加热系统400操作时，可以减少或消除已经或可能已经积聚在热交换器中的凝结物。在步骤684中，将偏移量计数重置为零。当步骤684完成时，过程行进到结束步骤。

在步骤685中，加热系统440保持空闲。换句话说，控制引擎406不采取任何动作来启动加热系统440，因为控制引擎406已经确定在该时间点在热交换器260中没有凝结物的实际或理论积聚。当没有激活加热系统440的其他原因(诸如在箱495中的水的测量温度下降到打开温度阈值以下以打开加热系统440)时，可以发生该步骤。

在步骤686中，启动计时器410。计时器410可以由控制引擎406启动。启动计时器410可以标记计时器410跟踪的时间段(例如，5分钟、30分钟)的开始。在某些情况下，控制引擎406确定在步骤686的开始时计时器410是否已经启动。在这种情况下，如果在步骤686开始时已经启动了计时器410，则计时器410可以由控制引擎406重新启动，或者计时器410可以继续运行而不受控制引擎406的干涉。

在步骤687中，关于由计时器410跟踪的时间是否已超过阈值进行确定。该确定可以由控制引擎406进行。阈值可以是默认值、由用户450选择的值、基于协议432和/或算法433的值或基于某些其他因素的值。阈值可以是存储在存储库430中的存储数据434。阈值的非排他示例是30分钟。如果由计时器410跟踪的时间已超过阈值，则过程行进到步骤688。如果由计时器410跟踪的时间尚未超过阈值，则过程以闭环方式返回到步骤687，直到计时器410已超过阈值。

在步骤688中，关于偏移量计数是否已超过阈值进行确定。该确定可以由控制引擎406进行。上面相对于步骤682描述了偏移量。偏移量的计数可以由控制引擎406跟踪。阈值可以是默认值、由用户450选择的值、基于协议432和/或算法433的值或基于某些其他因素的值。阈值的非排他示例可以是8。阈值可以是存储在存储库430中的存储数据434。如果偏移量计数已超过阈值，则过程返回到步骤681。如果偏移量计数尚未超过阈值，则过程行进到步骤689。

在步骤689中，将偏移量计数增加1。偏移量计数可以由控制引擎406增加1。当步骤689完成时，过程返回到步骤681。如果在图6的方法660期间的某个时间点启动加热系统440，而与方法660的步骤无关，则方法660可以停止，直到加热系统440再次处于空闲，在这种情况下，方法660可以再次在开始步骤开始。

示例性实施例可以用于减少或消除可能在热水器的热交换器内形成和积聚的凝结物的量。可以使用一个或多个传感器装置、遵循一种或多种协议、并且使用一种或多种算法来实现热交换器中的凝结物的减少或消除。示例性实施例可以实时实现。示例性实施例还可以降低成本、增加可用性、提高效率并增加热水器(包括其各种部件)的使用寿命。示例性实施例还可以通过提供高效率且可靠的热水器，特别是通过高效率热水器来提高用户的满意度。

尽管本文描述的实施例是参考示例性实施例做出的，但是本领域技术人员应理解，各种修改都在本公开的范围内。本领域技术人员将理解，本文描述的示例性实施例不限于任何具体讨论的应用，并且本文描述的实施例是说明性的而非限制性的。从示例性实施例的描述中，其中所示的元件的等同物将自身启示给本领域技术人员启示，并且使用本公开构造其他实施例的方式将自身启示给本领域实践者。因此，示例性实施例的范围不限于此。