专利名称：：用于改变流体温度的系统和用于控制这种系统的方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于改变流体的温度的系统，包括用于接收处于第一温度的流体的输入口；用于输送处于第二温度的流体的输出口；用于将流体从输入口传送到输出口的管道，该管道包括用于将流体温度从第一温度改变成第二温度的装置。本发明还涉及一种用于控制这种系统的方法。
背景技术：
：用于改变流体温度的系统(如即用水冷却器和热水器)通常依赖于来自系统的某种反馈以确保达到希望的流体输出温度。为此目的，这种系统通常包括一个或多个温度传感器，所述传感器测量系统中的流体温度并使用传感器读取值来控制系统的温度调节装置，如加热元件或冷却元件。即用热水器的示例在美国专利号6,539,173及其参考引用部分中给出。已知的使用这种传感器的问题是传感器对流体温度改变的响应较慢。这种慢响应通常是由传感器的热质(thermalmass)引起的，并且当传感器不是直接与流体接触时更为明显。这种热滞后通常导致由传感器测量的温度与流体实际温度之间的差异，特别是当流体温度经历快速变化时。结果，希望的流体输出温度与实际的流体输出温度不同。解决这种问题的一种方法是针对热滞后补偿传感器读取值。然而，这种被偿并不简单，因此它是多个系统变量参数如流体经过系统的流量的函数，这使得难以准确地补偿传感器热滞后。PCT专利申请WO93/04421A公开了一种电阻加热方法，其中液体食物被从入口泵经过接收交流(AC)电能以加热液体的电极送到出口，使用操作供电控制器的微处理器将出口温度控制在预定的范围内。处理器将电极之间的液体考虑成包括一系列的、从入口向出口移动的元部件，并预测每个元部件在达到出口时将具有的出口温度。如果任何预测的元部件出口温度落在预定的范围外，则调节施加在电极上的功率水平。这种方法的不利之处在于，施加在电极上的单位功率使单位体积的液体温度增加一按经验确定的量。已发现这是不精确的。另外，各元部件的温度认为在整个元部件中是恒定的。这进一步妨碍对入口与出口之间的每个点/位置的精确的温度估计。
发明内容本发明旨在提供一种不存在明显热滞后的、用于改变流体温度的系统。本发明还旨在提供一种用于控制这种系统的方法。根据本发明的第一方面，提供了一种用于改变流体温度的系统，该系统包括用于接收处于第一温度的流体的输入口；用于输送处于第二温度的流体的输出口；用于将流体从输入口传送到输出口的管道，该管道包括用于将流体温度从第一温度改变成第二温度的装置；处理器，该处理器包括用于基于对流体与管道之间的传热的估计来对在管道的选定位置处的流体温度进行估计的温度估计程序；和控制器，该控制器用于响应于所估计的流体温度向温度改变装置提供控制信号。本发明的虚拟传感器，即在本发明系统的处理器中运行的程序，可利用可在不同复杂程度下实施的传热模型来实施。其优点在于，可得到更精细的并且更准确的估计。例如，所述程序可包括用于对温度改变装置与流体之间的传热进行估计的传热模型以得到对来自或传向流体的能量的量的准确估计。这种估计可通过将控制信号的最新近的值用作输入变量来实现，因为这可用于给出对温度改变装置的能量状态的准确估计。这样，本发明提供了一种用于改变流体温度的系统，其中，可一起省去温度传感器，从而避免使用硬件传感器的任何上述缺点。然而，在一种实施形式中，管道包括至少一个用于向温度估计程序提供温度反馈的温度传感器。这种反馈可用于校正温度估计程序所采用的传热模型。这在系统经历环境条件改变的情况下一一该环境条件的改变不能够由传热模型准确地预测一一特别有利。在温度改变装置位于管道内的情况下，所述程序配置成通过包括对流体与管道外的介质之间通过管道壁的传热的估计来估计流体温度，从而进一步提高流体温度估计的精度。对于包括由多层结构覆盖的温度调节元件的温度调节装置，所估计的在流体与外部介质之间的传热的精度可通过结合以下情况进一步提高所估计的温度调节元件与多层结构的内层之间的传热，所估计的多层结构的相邻层之间的传热；以及所估计的多层结构的最外层与流体之间的传热。如果所述程序配置成将从包括第一温度和流体通过管道的流量的一组参数中选出的至少一个流体相关参数用作输入变量，传热估计的精度可进一步提高。如果流体相关参数在一时间段内出现不可忽略的变化，这特别有利。传热估计程序可还配置成考虑系统的其它方面对流体与管道之间的传热的影响。例如，管道可包括用于混合流体的线圏，其中所述程序配置用于计算温度调节装置与流体-线圏组合物之间的传热。这进一步提高了温度估计的精度。优选地，温度调节装置配置成在交流总线电流的过零点期间开启或关闭以减少在总线上发生可能导致例如闪烁效应的电压变化的危险。在这种情况下，处理器优选配置成提供对在管道的选定位置处的流体温度的估计，并在两个邻接的过零点之间为控制器提供所述估计，从而能在温度调节装置的每个切换周期期间更新温度估计，因而得到精细的温度控制机制。所述程序可配置成估计在管道的多个位置处的各流体温度。这进一步提高了系统温度控制的精度，特别是对于流体在整个管道内的温度变化为非线性的情况或者管道包括多级的情况一一其中可针对每级中的一处例如在该级的输入口和/或输出口提供温度估计。通常，控制器配置成根据由处理器估计的一个或多个温度来计算温度调节装置的请求。在本发明系统的处理器中运行的程序实施才艮据本发明的方法，该方法包括通过估计流体与管道之间的传热来估计在管道的选定位置处的流体温度；和响应于所估计的流体温度和上述各种其它有利实施形式向温度改变装置提供控制信号。实施根据本发明的方法的程序可存储在计算机可读的存储介质中，如DVD、CD-ROM、存储卡等，包括可远程读取的存储介质，如可经由互联网读取的服务器硬盘。参照附图通过非限制性示例更详细地说明本发明，其中图1示意性示出本发明的系统的实施例；图2示意性示出本发明的系统的管道^^莫型；图3示意性示出本发明的系统的实施例的传热模型方法；图4示意性示出多层材料的传热模型；图5示意性示出本发明的系统的实施例的温度估计方法；以及图6示意性示出本发明的系统的实施例的程序的可能实施的时序图。具体实施例方式应当理解，附图仅是示意性的并且不是按比例画出的。还应当理解相同的附图标记在所有附图中都用于表示相同或相近的部件。图1示出根据本发明的系统100的实施例的示意图。系统100包括具有入口112和出口114的管道110，还包括用于将在入口112以温度L进入管道110的流体的温度调节到在出口114处的温度T2的温度调节元件130,如加热元件或冷却元件。系统100包括用于控制温度调节元件130的控制器150。控制器通常调整所要求的针对温度调节元件130的请求以确保尽可能准确地达到所要求的出口温度T2。系统100还包括用于给控制器提供控制信号146的处理器140。处理器140可以以任何已知的合适方式实施，例如专用的微控制器或多用途/多功能中央处理单元等。控制器150可通过处理器140实施，或单独地实现。处理器140利用用于对在管道110的预定位置处的流体温度进行估计的程序产生控制信号146。所述预定位置可以是在出口114处一一在这种情况下所估计的温度是出口温度T2，或者在管道IIO内的中间位置处。处理器140可估计在管道110内不同位置处的各流体温度，如在一个或多个中间位置处以及在出口114处。为此目的，该程序利用温度调节装置130和管道110的模型描述并包括用于对在流体120与管道110的各不同部分(包括温度调节装置130)之间的传热进行估计的算法。所述程序通常利用一个或多个与时间相关的变量对在包括温度调节装置130的管道110与流体120之间的传热进行估计，所述变量可在处理器140的输入(端)142与144上接收。例如，控制器150可由从处理器140接收到的控制信号146计算出用于温度调节装置130的负荷，并且可产生迫使温度调节装置130承担所计算的负荷的另一控制信号。所述另一控制信号可经由输入142#^馈给处理器140。另外，处理器140可在其输入144上接收与时间相关的流体相关参数值，如流体输入温度T!和穿过管道110的流体流量。可利用一温度传感器(未示出)来测量温度1V该传感器不大可能遇到本发明所针对的上述问题，因为温度T！通常仅具有小的变化，并且比例如温度T2变化得慢得多。事实上，在T^的变化足够小的情况下，可在温度估计程序的算法中将L用作常量。相似地，如果通过管道110的流量不(显著)变化，则流体流量可^皮用作常量。温度估计程序所使用的变量并不限于上述示例；也可以使用其它流体或管道相关参数。下面更详细地说明系统100的温度估计程序所使用的传热模型。在该说明中，将系统IOO描述成按需即用热水器(ODH)，该按需即用热水器是系统100的优选实施形式。然而，应当意识到，流体120不必是水；其它流体也同样适用。另外，应当意识到，温度调节装置130不必是加热元件，也可以是冷却元件。另外，温度调节装置130不必位于管道110的内部；也可以位于管道壁中或周围。ODH温度估计程序的数学模型基于材料间的热流的物理模型。热量总是倾向于从高温的材料流向较低温的材料直到达到热平衡。因此，可计算材料之间的能量传递。这种传递函数确定材料随时间的温度。换言之，该模型可用于预测出在特定的流量下水在特定时刻的输出温度T2。系统100的基本物理结构包括径向(向心辐射式)管道110，该管道在其中央具有两个线圏式加热元件130。线圏式加热元件嵌入到氧化镁(MgO)陶资层132中并由其包围。该层被内钢壁134包围。流体120(在本示例中亦即水)围绕该内钢壁134流动并通过钢质或其它合适材料的外壁包含在系统100内。该外壁包括管道110。该外壁暴露于外部环境160，例如空气。如图2所示，径向加热器的物理结构可为计算而简化，其中加热器130在最左侧(能量输入)，而外界环境160在最远的右侧。图3示出为计算和模拟目的而将径向内钢壁134建模成一扁平的厚板材料的方法。应当意识到，这种模型也可用于系统100的其它部件，例如管道IIO的壁。可通过确定在一特定的时间增量(即在一段预定的单位时间内)中由材料得到的或损失的能量的量来计算在一段时间内在相邻材料之间的传热或热流。这种能量交换等同于物质质量(m[kg)乘以其比热容(SHC[JKg"K")再乘以其温度变化(最终温度-最初温度[K)，如等式1所示=otc(r广r,)(i)材料的比热容是当其温度改变时其存储热的能力的度量。材料还释放能量；这由损失因数/损耗因数(等式2)限定并且基于材料的尺寸及其导热率。引入因子1/2以进行简化并允许计算从一种材料的中点向其邻近的材料进行的能量传递。损失因数=--m2x导热率x厚度x宽度(2)12<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>考虑图4中所示的简单传热模型。当加热元件130已经在一充分长的时间段中未使用时，材料132、134和136显示出均衡的'环境，温度。如果由加热元件130散发能量，即将加热元件130打开，发生能量传递热能从最高温度的材料流到最低温度的材料。可使用以下的算法、在数个时间增量内计算各材料内的温度和能量，其中将等式1整理成等式4:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(4)其中mc[JK"二热容-m[KgxSHC[JKg"K1。由此便得到以下的用于图2所示的分层系统的算法1.确定环境材料的温度。这可利用传感器或通过将环境温度假定为常值来实现。2.对于时间增量At确定加热元件130中能量五加热器￡:加热器=加热元件130在温度增量Ar内消耗的热量子数热量子数可由控制器150直接提供。或者，控制器150可简单地显示加热元件130是否被打开或关闭，或者所施加的精确数量的负荷，所述显示可由处理器140转变成数个热量子(heatquanta),例如通过^f吏用转换函数或查找表。3.利用等式5计算加热元件130的温度，其中下标Ml表示材料132,下标(t-l)表示上一个时间增量。E加热器一加热器附c(5)Ml4.利用等式6计算材料130-132(Ml)之间的能量传递,五紹=损失因数紹(7加热器('-'>-;('-"7(6)5.利用等式7计算材料132(Ml)的温度,71_E紹—^M2,J1a.i—jmi膨，(卜)6.一M1计算材料132到134(等式8中M2)的能量传递'a'"2=损失因数^+损失因数^()—MV"(8)、Ml仏八^4^V^2计算材料134(等式9中M2)的温度五m2-五柳-ca.—_"十、-o(9)计算材料134和136(等式10中M3)之间的能量传递。—_^_^_T、—损失因数M2+损失因数紹、^('—')MV'J(10)8.9.计算材料136(等式11中M3)的温度。t"—五m3一五a/2,t,、紹一"^^(11)等。因此，可在任何时刻估计加热元件130的每个物理元件的温度。上述算法涉及的是向一定数量(例如三个)邻接或邻近的材料供给能量的加热元件130。在这种加热系统中，只要导入加热元件130中的能量的量保持增加，材料就持续升温。选择三个材料层仅仅是非限制性地示例而已。该模型可包括更少的材料层。或者，本模型当然也可以扩展为包括传热系统的其余部分，如水量120、管道110和外部环境160。包含外部环境的传热函数的参数可通过实验得到。通常，由水120和外部环境160从加热元件130吸取热能。已指出如果流到外部环境160的热损失充分地小则可将其忽略，例如对于绝缘管道110的情况。温度估计程序的数学模型可还考虑由水流过管道110而引起的温度梯度。水的流动引起对加热元件130的'冷却，效果。该模型根据水的流量、管道110的体积和时间增量At的大小确定'可变体积因数，，如等式12所示，可变体积因数=流量，增量大小加热器体积(12)其中增量大小是预定的时间间隔At，等式12中的变量的单位如下可变体积因数1增量大小s加热器体积1流量ls-1流量例如可4吏用流量计(图1中未示出)来测量。如图5所示，对于每一个时间间隔At,管道110中的水体积的一部分120"被"新鲜的"即没有被加热的、在环境温度下的水代替。因此在每个间隔At中管道110内的温度根据(水的)部分120，，的大小(体积)而略下降。利用等式13估计已存在于管道IIO中的水的一部分120，的温度(i-可变体积因数；被加热的水r，水,('一')+五水一五外壁wc水(13)而水部分120，，的温度利用等式14估计r水-入。"入口温度x可变体积因数)(14)等式13和14可被组合以针对特定的时间增量At、对管道IIO内的平均水温进行估计，如等式15所示T水=7被加热的水(15)对于每个时间增量At,未加热的水120经由入口112的流入具有降低管道IIO内的平均水温的效果。等式12-15表明，该模型能够描述当有水流过管道110而^f吏水在多个时间间隔At中(亦即多于一个时间间隔At)穿过管道110时在管道110内的特定位置处的水温。当从加热元件130有效地传递给水120的热量等于在出口114处离开管道110的水流(亦即水体积)的热损失和对外界环境160的热损失时，系统达到平衡。水温估计算法可进一步改进以考虑到管道110的可选附加特征。例如，管道110可在水道内包括弹簧圏，用以在水流过管道110时混合水。对实验结果的分析显示，该弹簧圏使水的热容有效地改变一系数(factor)，所述系数与弹簧在管道110内所占的体积相关。温度估计算法可将弹簧体积在管道110的水道内的百分比值作为因数。换言之，水道体积被水和钢弹簧占据。通常弹簧和水的组合SHC与仅有水的SHC不同。因此可在考虑到水道内钢弹簧的不同质量和SHC的情况下调节水道的SHC。可如等式16所示地计算水和弹簧的组合SHC:SHC水&弹簧=(1-弹簧％)SHC水+弹簧％SHC钢弹黃(16)在对水/弹簧介质的能量计算中也调整损失因数，如等式10所示。水=损失因数内壁+损失因数水(内壁M_水('—'))(n)应当意识到，对管道iio的其它修改可以以类似的方式进行建模。传热模型可通过在本发明的系统中结合温度传感器进一步改进。温度传感器的输出可用作传热模型的校正数据。这在传热模型仅接近真实系统的情况下特别有用，如在不能准确预测系统(如周围系统温度)的实时改变的情况下。为此目的，温度传感器以预定的时间间隔进行读取，如每隔数秒，温度估计程序使用这些读数来重新校正其传热模型中的适当参数。这样便能够确保传热模型在一延长的时间段中准确地预测流体温度。温度传感器也可用于检查用于改变流体温度的装置是否出现故障例如，如果放置在用于运送流体的出口处的温度传感器表明温度几乎等于在用于接收流体的入口处的温度或者远低于所估计的流体温度，则意味着用于改变温度的装置没有工作。温度传感器还可用于检查系统中是否有流体漏出例如，如果流体温度远高于所估计的流体温度，则意味着用于改变温度的装置不再供有充足的流体流；例如水箱为空的。对于仅由温度传感器控制的系统具有明显的优势，因为温度估计程序对流体温度的快速变化提供更准确的监测，较为緩慢的温度传感器主要是用于降低或避免温度估计程序的校正中的漂移。流体温度调节系统100通常具有较大的负荷。这种负荷可能导致总线交流(AC)电源发生显著的电压变化，这种变化又可导致与AC电源相连接的光源明显地闪烁。一种已知的意图限制主源上的闪烁量的良好设计惯例规定这种负荷仅在电源AC周期中的过零点期间被接通。因此，对于50Hz的AC电源或任何其它合适的频率(例如60Hz)，温度调节元件130仅能够每隔10ms开启或关闭。图6示出一系统100的占空比/负载周期关于带有过零点602的电源AC周期600的优选实施例。处理器140配置成在时间间隔620期间对在管道110内的选定位置处的流体温度进行温度估计。处理器140通常估计在下一个过零点602处的流体温度。在完成估计时，如线625所示，为控制器150提供控制信号146，该控制信号146为控制器150提供所估计的温度的示值。控制器150随后根据控制信号146计算在下一个过零点602处待施加到温度调节元件130的负荷。这样可以是对可变负荷的量的确定，或者也可以是二元的开/关判定。处理器140应当具有足够的计算能力来确保及时地为控制器150提供控制信号146以在下一个过零点602到来之前完成对负荷的计算。这可以例如通过使用高端数字信号处理器140来实现。应当指出，上述实施例用于说明而非限制本发明，本领域的技术人员将能够在不脱离所附的权利要求的范围的情况下设计出很多替代实施例。在所述权利要求中，任何在括号中的附图标记都不应当解释成对权利要求的限制。用语"包括"并不排除除在权利要求中列出的元件或步骤以外的元件或步骤。在元件之前的用语"一"并不排除存在多个这种元件的情况。在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能够被有利地应用。1权利要求1.一种用于改变流体(120)的温度(T1)的系统(100)，包括用于接收处于第一温度(T1)的流体(120)的入口(112)；用于输送处于第二温度(T2)的流体(120)的出口(114)；用于将流体(120)从入口(112)传送到出口(114)的管道(110)，该管道(110)包括用于将流体温度从第一温度(T1)改变成第二温度(T2)的装置(130)；处理器(140)，该处理器包括温度估计程序，该温度估计程序用于基于对流体(120)与管道(110)之间的传热的估计来估计在管道(110)的选定位置处的流体温度；和控制器(150)，该控制器用于响应于所估计的流体温度向温度改变装置(130)提供控制信号(146)。2.根据权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述程序包括用于估计温度改变装置(130)与流体(120)之间的传热的传热模型。3.根据权利要求2所述的系统(100)，其特征在于，所述程序配置成通过将控制信号的最新近的值用作输入变量来估计温度改变装置(130)与流体(120)之间的传热。4.根据权利要求2或3所述的系统(100)，其特征在于，温度改变装置(130)位于管道(110)内，其中所述程序配置成通过包括对在流体(120)与管道(110)外的介质(160)之间通过管道壁的传热的估计来估计流体温度。5.根据权利要求3所述的系统(100)，其特征在于，温度调节装置(130)包括包围温度调节元件(130)的多层结构(132;134)，其中所述程序配置成通过结合以下情况来估计温度调节装置(130)与流体(120)之间的传热-所估计的温度调节元件(130)与多层结构内层(132)之间的传热；-所估计的多层结构相邻层(132，134)之间的传热；和-所估计的多层结构最外层(134)与流体(120)之间的传热。6.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述程序配置成将从包括流体通过管道的第一温度(Tj和流量的一组参数中选出的至少一个流体相关参数用作输入变量。7.根据权利要求2-6中任一项所述的系统(100)，其特征在于，管道(110)包括用于混合流体(120)的混合装置，其中所述程序配置成计算温度调节装置(130)与流体(120)和混合装置的组合物之间的传热。8.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，温度调节装置(130)配置成在交流总线电流(600)的过零点(602)期间开启或关闭，其中处理器(140)配置成提供对在管道(110)内的选定位置处的流体温度的估计，并在两个邻接的过零点(602)之间为控制器(150)提供所述估计。9.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述程序配置成估计在管道(110)的多个位置处的各流体温度。10.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，控制器(150)配置成根据由处理器(140)估计的一个或多个温度计算用于温度调节装置(130)的负荷。11.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，流体(120)是水，温度调节装置包括加热元件(130)。12.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述传热模型配置成包括热损失。13.根据上述权利要求中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述系统包括至少一个用于测量流体温度的温度传感器，温度传感器配置成为温度估计程序提供温度读数。14.一种控制用于改变流体(120)温度的系统的方法，所述系统(100)包括用于接收处于第一温度(T，)的流体(120)的入口(112);用于输送处于第二温度(T2)的流体(120)的出口(114);用于将流体(120)从入口(112)传送到出口(114)的管道(110)，该管道(110)包括用于将流体(120)的温度从第一温度(TJ改变成第二温度(T2)的装置(130);通过估计流体(120)与管道(110)之间的传热来估计在管道(110)的选定位置处的流体温度；和响应于所估计的流体温度向温度改变装置(130)提供控制信号(146)。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，估计流体温度的步骤包括利用传热模型来估计温度改变装置(130)与流体(120)之间的传热。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，估计流体温度的步骤包括将控制信号的最新近的值用作输入变量来估计所述温度。17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，温度改变装置(130)位于管道(110)内，其中所述方法还包括通过包括对流体(120)与管道(110)外的介质(160)之间通过管道壁的传热的估计来估计流体温度。18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，温度调节装置(130)包括包围温度调节元件(130)的多层结构(132;134),其中所述方法包括通过以下情况来估计温度调节装置(130)与流体(120)之间的传热-估计温度调节元件(130)与多层结构的内层(132)之间的传热；-估计多层结构的相邻层(132，134)之间的传热；-估计多层结构的最外层(134)与流体(120)之间的传热；和-组合所述估计。19.根据权利要求14-18中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将从包括流体(120)通过管道(110)的第一温度(Tj和流量的一组参数中选出的至少一个流体相关参数用作输入变量来估计所述温度。20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法，其特征在于，管道(110)包括用于混合流体的混合装置，其中所述方法包括计算温度调节装置(130)与流体(120)和混合装置的组合物之间的传热。21.根据权利要求14-20中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在交流总线电流(600)的过零点(602)期间切换温度调节装置(130);和估计在管道(110)的选定位置处的流体温度和在两个邻接的过零点(602)之间的时间间隔期间为控制器(150)提供所述估计的组合步骤。22.根据权利要求14-21中任一项所述的方法，其特征在于，还包括估计在管道(110)的多个位置处的各流体温度。23.根据权利要求14-22中任一项所述的方法，其特征在于，还包括根据一个或多个估计的温度计算用于温度调节装置(130)的负荷。24.根据权利要求15-23中任一项所述的方法，其特征在于，还包括测量系统内部的流体温度；基于所测量的温度来调节传热模型。25.—种计算机可读的存储介质，包括用于权利要求1的系统(100)的、实施权利要求14的方法的程序，该程序包括用于基于对流体(120)与管道(110)之间的传热的估计来估计在管道(110)的选定位置处的流体温度的算法。26.根据权利要求25所述的计算机可读的存储介质，其特征在于，所述算法配置成估计温度改变装置(130)与流体(120)之间的传热。27.根据权利要求25或26所述的计算机可读的存储介质，其特征在于，所述算法配置成将控制信号的最新近的值用作输入变量来估计所述温度。28.根据权利要求25-27中任一项所述的计算机可读的存储介质，其特征在于，所述算法配置成通过包括对流体(120)与位于管道(110)之外的介质(160)之间通过管道壁的传热来估计流体温度。29.根据权利要求28所述的计算机可读的存储介质，其特征在于，温度调节装置(130)包括包围温度调节元件(130)的多层结构(132;134),其中所述程序配置成通过结合以下情况来估计温度调节装置(130)与流体(120)之间的传热-所估计的温度调节元件(130)与多层结构的内层(132)之间的传热；-所估计的多层结构的相邻层(132，134)之间的传热；和-所估计的多层结构的最外层(134)与流体(120)之间的传热。30.根据权利要求25-29中任一项所述的计算机可读的存储介质，其特征在于，所述算法配置成估计温度调节装置(130)与流体(120)和管道(IIO)内的混合线圏的组合物之间的传热。31.根据权利要求25-30中任一项所述的计算机可读的存储介质，其特征在于，所述算法配置用于估计在管道(110)的多个位置处的各流体温度。全文摘要本发明公开一种用于改变流体的温度的系统，如即用热水器，以及用于控制这种系统的方法。系统包括用于接收处于第一温度的流体的入口和用于输送处于第二温度的流体的出口。管道将入口连接到出口，并包括用于将流体温度从第一温度改变成第二温度的装置，如加热元件。系统的特征在于设置有一个或多个用于对在管道内的给定位置处的流体温度进行估计的虚拟传感器。为此目的，系统包括处理器，该处理器包括用于基于对流体与管道之间的传热的估计来对在管道的选定位置处的流体温度进行估计的温度估计程序。处理器为控制器提供所估计的温度。控制器随后响应于所估计的流体温度而产生用于温度改变装置的控制信号。文档编号G05D23/01GK101498943SQ200910003278公开日2009年8月5日申请日期2009年2月1日优先权日2008年1月29日发明者P·温特,T·帕尔默申请人:雀巢产品技术援助有限公司