本发明涉及一种加热器装置和一种用于运行加热器装置的方法。
背景技术：
已经公知了一种加热器装置，其具有至少一个加热单元，所述加热单元设置用于加热至少一个流体。加热单元包括至少一个流体输入管道和至少一个流体排出管道，所述流体输入管道设置用于将流体输送至加热单元以加热，所述流体排出管道设置用于将流体在加热之后从加热单元排出。加热单元借助于控制和/或调节单元脉冲式地运行以调节出确定的温度。
技术实现要素：
本发明涉及一种加热器装置，其具有至少一个加热单元、至少一个流体输入管道、至少一个流体排出管道和控制和/或调节单元，所述加热单元设置用于加热至少一个流体，所述流体输入管道设置用于为了加热将所述流体输送至加热单元，所述流体排出管道设置用于在加热之后将所述流体从加热单元排出，所述控制和/或调节单元设置用于在至少一个运行状态中脉冲式地运行加热单元以调节出确定的温度。本发明提出，加热器装置具有阀单元，所述阀单元设置用于将流体排出管道中的流体在出口之前与来自流体输入管道的流体混合。
“加热器装置”在此应该特别是理解为加热器并且优选地流过型加热器的至少一个部分、特别是组件。加热器装置特别是也可以包括整个加热器并且优选地整个流过型加热器。“加热单元”在此应该特别是理解为下述的单元，该单元设置用于将能量、特别是电能、生物能和/或优选化石能量尤其直接地转换成热能并且传输给特别是流体、有利地传输给水。加热单元包括特别是至少一个加热模块和有利地至少一个热交换器。加热模块在此可以特别是构造为电加热装置和/或有利地构造为燃烧器、特别是油燃烧器并且特别优选地气体燃烧器并且有利地为了加热流体而具有与热交换器的热连接。热交换器包括特别是至少一个用于尤其未加热的和/或待加热的流体的输入管道和特别是至少一个用于尤其借助于加热模块加热的流体的出口。“加热单元设置用于加热流体”在此应该特别是理解为，加热单元并且特别是加热模块设置用于在至少一个运行状态中将流体的温度相对于参考温度和/或初始温度提高至少5℃、有利地至少15℃、优选地至少25℃和特别优选地35℃。“设置”在此应该特别是理解为特定地编程、设计和/或配置。一个物体设置用于确定的功能应该特别是理解为，该物体在至少一个应用和/或运行状态中满足和/或执行该确定的功能。
此外，“控制和/或调节单元”应该特别是理解为具有至少一个控制电子装置的电气和/或电子单元。“控制电子装置”应该特别是理解为下述的单元，该单元具有计算单元和存储器单元以及存储在存储器单元中的运行、控制和/或调节程序，所述运行、控制和/或调节程序设置用于由计算单元执行。有利地，控制和/或调节单元设置用于在至少一个运行状态中以至少两个脉冲来脉冲式地运行加热模块特别是以调节和/或调整确定的温度。控制和/或调节单元设置用于“脉冲式地运行”加热单元和/或加热模块，应该特别是理解为，控制和/或调节单元设置用于以节拍工作地和/或不连续地运行加热单元和/或加热模块和/或供应能量、特别是电能和/或有利地燃料。有利地，控制和/或调节单元设置用于特别是在脉冲式地运行时在第一时间段上运行加热单元和/或加热模块并且在尤其时间上直接接着第一时间段的第二时间段上特别是与第一时间段相比减小加热模块的加热功率和/或有利地尤其完全调节特别是加热单元和/或加热模块的运行和/或完全中断能量供应。有利地，第一时间段直接接着第二时间段。第一时间段在此确定特别是所述至少两个脉冲中的一个脉冲的脉冲持续时间。表述“短暂的”在此应该特别是理解为最大200s、优选最大100s和特别优选最大50s的持续时间。
“阀单元”在此应该特别是理解为下述的单元，该单元特别是设置用于截止和/或调节流体的通流。阀单元尤其具有至少一个特别是电动操纵的阀和/或至少一个电磁操纵的阀。阀单元特别是能够通过控制和/或调节单元控制。阀单元的至少一个阀的阀位值借助于通过控制和/或调节单元的控制来改变。阀单元特别是流动技术上至少部分地布置在流体输入管道和流体排出管道之间，所述流体输入管道设置用于将流体输送至加热单元以加热，所述流体排出管道设置用于在加热之后将流体从加热单元排出。阀单元设置用于“将流体排出管道中的流体在出口之前与来自流体输入管道的流体混合”，应该特别是理解为，流体输入管道的阀单元特别是为了将流体温度减小到期望的排出温度而输入来自流体输入管道的、流体的与阀位置相关的体积流量。
此外，加热器装置包括至少一个传感器、特别是流量传感器和/或温度传感器，所述传感器设置用于检测与流体相关的测量参数、特别是流量和/或温度。
通过所述构型可以提供具有改善的运行特性的这种类型的加热器装置。特别是可以实现有利的灵活性和/或有利的效率、特别是成本效率、重量效率和/或功率效率。此外，可以实现有利地高的温度稳定性和/或有利地灵活的温度调节。此外，可以有利地提高特别是对于最终用户的舒适性，其中，可以有利地使特别是突然的温度波动最小化。
此外提出，控制和/或调节单元设置用于将阀单元控制为使得将流体的排出温度调节为至少基本上保持恒定。控制和/或调节单元设置用于这样控制阀单元，以使得将“流体的排出温度调节为至少基本上保持恒定”，在此应该特别是理解为，控制和/或调节单元设置用于通过阀单元这样调节调节体积流量，以使得实现流体的具有最大3℃、优选地最大2℃和特别优选地最大1℃的波动的排出温度。有利地，控制和/或调节单元在此设置用于将特别是在出口处的流体的温度至少基本上任意地调节至少在20℃和80℃之间、优选30℃和70℃之间和特别优选40℃和60℃之间的温度范围内。表述“至少基本上任意地”在此应该特别是理解为在控制和/或调节单元的调节精度的范围内任意地。由此能够以简单的和/或可靠的方式实现将排出温度调节为具有有利地低的温度波动。
此外提出，控制和/或调节单元设置用于将阀单元控制为与加热单元的脉冲式运行至少基本上同步。“至少基本上同步”在此应该特别是理解为，由控制和/或调节单元为了控制加热单元而产生的和/或输出的控制信号与用于控制阀单元的控制信号同步地产生和/或输出。特别是对阀单元和加热单元的控制借助于两个基本上频率相同的和时间同步的、特别是并行的或者彼此相反的控制信号进行。由此可以实现加热单元的脉冲式运行和阀单元的控制之间有利的相协调。
此外提出，控制和/或调节单元设置用于在脉冲式地运行期间在加热单元的加热功率升高时增大通过阀单元的流体流量。控制和/或调节单元特别是设置用于在加热单元的加热功率升高时在一定范围内增大通过阀单元的流体流量，以使得至少在很大程度上补偿流体的排出温度超过额定温度的升高。优选地，控制和/或调节单元此外设置用于在脉冲式地运行期间在加热单元的加热功率下降时减小通过阀单元的流体流量。控制和/或调节单元特别是设置用于在加热单元的加热功率下降时在一定范围内减小通过阀单元的流体流量，以使得至少在很大程度上补偿流体的排出温度低于额定温度的下降。因此可以使流体的排出温度有利地保持恒定。
在根据本发明的一个优选的构型中设置，阀单元具有至少一个旁通阀，所述旁通阀在流动技术上与加热单元并联地布置。由此，流体排出管道有利地可以简单地被输入来自流体输入管道的流体的改变的体积流量。
在根据本发明的一个另外的优选的构型中设置，阀单元具有至少一个混合阀，所述混合阀在流动技术上布置在流体排出管道中。由此，流体排出管道中的流体可以有利地简单地与来自流体输入管道的流体的改变的体积流量混合。
此外提出，控制和/或调节单元设置用于使加热单元以如下方式脉冲式地运行，以使得将所述流体加热到高于流体的选择的排出温度的温度。由此可以有利地实现，在每个时间点可以达到流体的足够高的排出温度。
此外提出一种加热器、特别是流过型加热器，其具有至少一个根据本发明的加热器装置。由此可以提供特别灵活的和/或高效的加热器。
此外，本发明涉及一种用于运行加热器装置的方法，所述加热器装置具有至少一个加热单元、至少一个流体输入管道、至少一个流体排出管道和控制和/或调节单元，所述加热单元设置用于加热至少一个流体，所述流体输入管道设置用于将所述流体输送至加热单元以加热，所述流体排出管道设置用于在加热之后将所述流体从加热单元排出，所述控制和/或调节单元设置用于在至少一个运行状态中至少部分地脉冲式地运行加热单元以调节出确定的温度，其中，将流体排出管道中的流体在出口之前与来自流体输入管道的流体混合。由此特别是可以有利地提高灵活性和/或效率。
根据本发明的加热器装置在此不应局限于上述的应用和实施方式。根据本发明的加热器装置特别是可以为了满足在此所述的功能方式而具有与各个单元、构件和单元的在此所提及的数量不同的数量。
附图说明
其他的优点由下述附图说明得出。在附图中示出本发明的两个实施例。附图、说明书和权利要求包含大量组合的特征。本领域技术人员符合目的地将所述特征也单独地研究和组合成有意义的其他组合。
附图中：
图1示出具有加热器装置的加热器的示意性的方框图，
图2示出加热器装置的温度曲线和阀单元的流体流量曲线的图表，
图3示出具有一个替换的加热器装置的加热器的示意性的方框图，和
图4示出具有一个另外的替换的加热器装置的加热器的示意性的方框图。
具体实施方式
图1以示意性的方框图示出例如构造为流过型加热器的加热器34a。加热器34a包括加热器装置32a。加热器装置32a包括加热单元10a。加热单元10a设置用于加热流体。在所述情况中，加热单元10a设置用于加热水。为此，加热单元10a包括加热模块36a。加热模块36a构造为气体燃烧模块。然而替换地也可以考虑，加热单元设置用于加热一个另外的流体、例如制冷介质和/或加热介质。加热器装置32a包括流体输入管道12a和流体排出管道14a，所述流体输入管道设置用于将流体输送至所述加热单元10a以加热，所述流体排出管道设置用于在加热之后将流体从加热单元10a排出。
加热模块36a具有抽吸单元38a，所述抽吸单元设置用于抽吸燃烧用空气和燃料。为此，抽吸单元38a与用于燃烧用空气的第一输入管道40a连接并且与用于燃料的第二输入管道42a连接。加热模块36a还具有燃烧器44a。通过抽吸单元38a将燃烧用空气-燃料混合物输送至燃烧器44a。燃烧器44a设置用于在至少一个运行状态中使空气-燃料混合物燃烧。在此，燃烧器44a设置用于产生加热火焰。
加热单元10a还包括热交换器46a。热交换器46a布置在加热火焰的附近区域中。热交换器46a设置用于将热能从加热模块36a传输到流体上。通过流体输入管道12a将未加热的流体、特别是水输送至热交换器46a。已加热的流体通过流体排出管道14a从热交换器46a排出。
加热单元10a还具有排气模块48a。排气模块48a构造为烟道。排气模块48a设置用于排出废气。为此，排气模块48a与废气出口50a连接。
加热器装置32a还具有输入单元52a。输入单元52a设置用于将未加热的流体输送至热交换器46a和/或加热器34a。为此，输入单元52a包括流体入口54a。流体入口54a与流体输入管道12a连接。输入单元52a还包括主阀68a，所述主阀布置在流体输入管道12a中。加热器装置32a还具有排出单元56a。排出单元56a设置用于将已加热的流体从热交换器46a和/或加热器34a排出。为此，排出单元56a包括出口20a，所述出口与流体排出管道14a连接。
加热器装置32a还具有多个传感器60a，62a，64a，66a。第一传感器60a构造为流量传感器。第二传感器62a构造为第一温度传感器。第二传感器设置用于探测直接在流体入口54a之后的流体的温度。第三传感器64a构造为第二温度传感器。第三温度传感器64a设置用于探测直接在热交换器46a之后的流体的温度。第四传感器66a构造为第三温度传感器。第四传感器设置用于探测直接在出口20a之前的流体的温度。
加热器装置32a还具有控制和/或调节单元16a。控制和/或调节单元16a设置用于控制加热器装置32a的运行。为此，控制和/或调节单元16a具有计算单元、存储器单元和存储在存储器单元中的运行程序，所述运行程序设置用于由计算单元执行。此外，控制和/或调节单元16a设置用于调节和/或提供所要求的加热功率。为此，控制和/或调节单元16a具有与传感器60a，62a，64a，66a的电连接。控制和/或调节单元16a还具有与燃烧器44a和主阀68a的电连接。控制和/或调节单元16a设置用于控制燃烧器44a和主阀68a。控制和/或调节单元16a设置用于在运行状态中脉冲式地运行加热单元10a、特别是加热模块36a以调节出确定的温度。
加热器装置32a还具有阀单元18a。阀单元18a设置用于将在流体排出管道14a中在出口20a之前的流体与来自流体输入管道12a的流体混合。阀单元18a具有旁通阀28a，所述旁通阀在流动技术上与加热单元10a并联地布置。第一传感器60a和主阀68a在流动技术上布置在从流体输入管道12a至与旁通阀28a连接的旁通管道72a中的分支点70a之后。控制和/或调节单元16a设置用于这样控制阀单元18a，以使得将流体的排出温度22a调节为保持恒定。
图2示出脉冲式运行。在此，在横坐标轴74a上表示时间。纵坐标轴76a表示为参数轴。在所述情况中，控制和/或调节单元16a设置用于在运行状态中脉冲式地运行加热模块36a以调节出确定的温度。控制和/或调节单元16a设置用于这样脉冲式地运行加热单元10a，以使得将所述流体加热到高于流体的选择的排出温度22a的温度。曲线78a表示通过第三传感器64a检测的、周期波动的、直接在热交换器46a之后的流体的温度。直接在出口20a之前进行将流体排出管道14a中的流体与来自流体输入管道12a的流体的混合。来自流体输入管道12a的流体的输入量在此借助于阀单元18a调节。第二曲线80a表示通过第二传感器62a检测的、直接在流体入口54a之后的流体的温度。控制和/或调节单元16a设置用于将阀单元18a控制为与加热单元10a的脉冲式运行至少基本上同步。控制和/或调节单元16a设置用于在脉冲式地运行期间在加热单元10a的加热功率升高时增大通过阀单元18a的流体流量24a并且在脉冲式地运行期间在加热单元10a的加热功率下降时又减小通过阀单元18a的流体流量24a。第三曲线82a表示与直接在热交换器46a之后的流体的温度同步地改变的通过阀单元18a的流体流量24a。第四曲线84a表示通过第四传感器66a由此得出的、流体的保持恒定的排出温度22a。
在图3和4中示出本发明的另外的实施例。下述的说明和附图基本上局限于所述实例之间的区别，其中，关于相同示出的构件、特别是关于具有相同的附图标记的构件原则上也可以参考特别是图1和2的另外的实施例的附图和/或说明。为了区分所述实施例，将字母a置于图1和2中的实施例的附图标记之后。在图3和4的实施例中，字母a通过字母b至c替代。
图3示出加热器装置32b的一个替换的构型。加热器装置32b具有阀单元18b。阀单元18b设置用于将流体排出管道14b中的流体在出口20a之前与来自流体输入管道12b的流体混合。阀单元18b具有旁通阀28b，所述旁通阀在流动技术上与加热单元10b并联地布置。构造为流量传感器的第一传感器60b和主阀68b在流动技术上布置在从流体输入管道12b至与旁通阀28b连接的旁通管道72b中的分支点70b之前。
图4示出加热器装置32c的一个另外的替换的构型。加热器装置32c具有阀单元18c。阀单元18c设置用于将流体排出管道14c中的流体在出口20c之前与来自流体输入管道12c的流体混合。阀单元18b具有混合阀30c，所述混合阀在流动技术上布置在流体排出管道14c中。构造为流量传感器的第一传感器60c和主阀68c在流动技术上布置在从流体输入管道12c至与混合阀30c连接的旁通管道72c中的分支点70c之前。