【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及公用事业(utility)管理。具体而言，本公开涉及可用于帮助改变用户热水使用习惯的方法和系统。
技术介绍
1、无论是在商业还是家庭环境中，全年全天都需要热水。不言而喻，提供热水需要干净的水和热源。为了提供热水，加热系统被提供给通常集中的水供应系统，以将水加热到例如由用户设定的预定温度，并且所使用的热源通常是一个或多个电加热元件或天然气燃烧。通常，在高能量(例如，天然气或电力)需求期间，公用事业供应商将实施增加单位能量成本的峰值电价，部分是为了弥补必须购买更多能量来供应给消费者的额外成本，部分是为了阻止不必要的能量使用。然后，在低能量需求期间，公用事业供应商将实施降低单位能量成本的非峰值电价，以鼓励客户在这些非高峰期间而不是高峰期间使用能量，从而随着时间的推移实现总体上更加平衡的能量消耗。然而，这种策略只有在用户总是意识到价格的变化并且另外有意识地努力改变他们的能量消费习惯时才有效。
2、清洁水作为一种公用事业目前正受到广泛关注。随着清洁水变得越来越少，已经进行了很多努力来教育公众节约清洁水以及开发减少水消耗的系统和装置，例如减少水流量的充气淋浴器和水龙头，配备有运动传感器的淋浴器和水龙头，当没有检测到运动时停止水的流动，等等。然而，这些系统和装置仅限于单一的特定用途，并且对有问题的水使用习惯只有有限的影响。
3、随着对能量消耗的环境影响的日益关注，近来对使用热泵技术作为提供家用热水的方式兴趣日益增加。热泵是一种将热能从热源转移到储热器的装置。虽然热泵需要电力来完成将热能从热源传递到储热器
4、携带热能的传热介质被称为制冷剂。来自空气(例如，外部空气，或来自室内热室的空气)或地源(例如，地回路或充水的钻孔)的热能例如通过热交换器传递至所包含的制冷剂。现在压缩较高能量的制冷剂，导致其温度显著升高，并且现在较热的制冷剂随后通过热交换器将热能交换到供热水回路。在提供热水的情况下，由热泵提取的热量可以被传递到隔热水箱中的水中，该隔热水箱用作热能存储器，并且热水可以在以后需要时使用。根据需要，热水可以转移到一个或多个出水口，例如水龙头、淋浴器、暖气片(radiator)。然而，与电阻加热器相比，热泵通常需要更多的时间来使水达到期望的温度，部分原因是热泵通常启动缓慢。
5、由于不同的家庭、工作场所和商业空间对热水的使用有不同的要求和偏好，因此需要新的热水供应方式，以使热泵成为电加热器的实用替代品。此外，为了节约能量和水，可能需要调节能量和清洁水的消耗；然而，调节公用事业消耗不能简单地是对使用量的一揽子限制。
6、因此，希望提供用于供应热水的改进的方法和系统。
技术实现思路
1、本技术的一方面提供了一种调节水供应系统的公用事业使用的计算机实现的方法，所述水供应系统包括配置为将热能从周围环境传递到热能存储介质的热泵，和配置为控制所述热泵的操作的控制模块，所述水供应系统配置为在一个或多个出水口向用户提供由热能存储介质加热的水，所述方法由所述控制模块执行并且包括：当出水口被打开以提供第一温度的水时，确定水使用事件，所述第一温度由所述用户设定；基于至少一个指示确定水使用事件是否为短持续时间事件；和在确定水使用事件是短持续时间事件时，部署一个或多个公用事业减少策略。
2、根据实施例，在确定用户打开出水口的时间较短的情况下，其中用户所需的热水不可能在出水口关闭之前达到所需温度，控制模块部署一个或多个策略以减少公用事业消耗。因为当热泵用于提供热水时可能存在这样的情况，这是特别相关的，当启动热泵时，在热能存储介质能够充分加热水之前，由热泵提取的能量必须首先将热能存储介质加热到期望的操作温度。在响应于对热水的需求而启动热泵，但是在水被加热到期望的温度之前关闭出水口的情况下，用于运行热泵的能量(电)被浪费，因为用户实际上没有接收到热水。因此，当确定一个这样的短持续时间事件时，通过部署一个或多个公用事业减少策略，当消耗被认为是不必要的(用户没有从能量消耗中受益)时，可以减少公用事业消耗。
3、在一些实施例中，该方法由在所述控制模块上执行的机器学习算法mla执行，所述mla被训练为基于从所述水供应系统获得的传感器数据将所述至少一个指示与短持续时间事件相关联。
4、在一些实施例中，传感器数据包括一天中的时间、一周中的某一天、日期、在所述一个或多个出水口处的水流量检测、从出水口打开时起经过的时间、主水管水温和/或在所述一个或多个出水口处的水温。
5、在一些实施例中，该方法可以进一步包括由所述mla算法基于公用事业使用模式识别所述至少一个指示，其中所述mla被训练为基于从所述水供应系统获得的传感器数据建立所述水供应系统的公用事业使用模式。
6、在一些实施例中，公用事业使用模式包括关于时间、日子和/或日期的预期冷用水量、关于时间、日子和/或日期的预期热用水量、关于时间、日子和/或日期的预期能量使用量、关于时间、日子和/或日期的预期占用水平或其组合。
7、在一些实施例中，所述至少一个指示包括出水口的位置、水使用事件的时间、在水使用事件之前的预定时间内冷水用量的确定或其组合。
8、在一些实施例中，一个或多个公用事业减少策略可以包括控制模块产生提示信号以提示用户将水温设置在低于第一温度的第二温度。可选地，提示信号可包括出水口处或附近的光信号、出水口处或附近的闪光信号、出水口处或附近产生的预定声音或音调、口头或多媒体提示或其组合。
9、根据实施例，水供应系统的用户意识到他们需要热水但是没有足够长的时间使用水以将水加热到一定温度的情况。此外，当热水可能持续时间较短时，用户被提示在下一次使用较低温度的水或冷水来代替热水，使得用户可以选择在不必要时避免通过向水供应系统要求热水而浪费能量。因此，本实施例能够交互地改变居住者的热水使用习惯，以减少能量使用。
10、在一些实施例中，一个或多个公用事业减少策略可以包括控制模块将水温设定在低于第一温度的第二温度。
11、因此，根据实施例，当确定短持续时间事件时，控制模块可以主动降低水温。通过降低水温，需要更少的能量来加热水。这样，当不需要热水时可以减少能量消耗。
12、在一些实施例中，一个或多个公用事业减少策略可以包括控制模块降低提供给出水口的水的流速。
13、因此，根据实施例所示的控制模块可以在确定短持续时间事件时主动减少水流量。当例如通过电加热元件对水进行加热时，该实施例尤其相关，通过减少水流量从而需要加热的水更少，并且需要更少的能量来加热所使用的水量。这样做可以减少水和能量的消耗。
14、在一些实施例中，一个或多个公用事业减少策略可以包括控制模块响应于水使用事件绕过热泵的启动。
15、当水被储存由热泵提取的热能储本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种调节水供应系统的公用事业使用的计算机实现的方法，所述水供应系统包括配置为将热能从周围环境传递到热能存储介质的热泵，和配置为控制所述热泵的操作的控制模块，所述水供应系统配置为在一个或多个出水口向用户提供由热能存储介质加热的水，所述方法由所述控制模块执行并且其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法由在所述控制模块上执行的机器学习算法MLA执行，所述MLA训练为基于从所述水供应系统获得的传感器数据将所述至少一个指示与短持续时间事件相关联。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述传感器数据包括一天中的时间、一周中的某一天、日期、在所述一个或多个出水口处的水流量检测、从出水口打开时起经过的时间、主水管水温和/或在所述一个或多个出水口处的水温。
4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括由所述MLA算法基于公用事业使用模式识别所述至少一个指示，其中所述MLA训练为基于从所述水供应系统获得的传感器数据建立所述水供应系统的公用事业使用模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述公用事业使用模式包括关于时间、日子和/或日期的
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个指示包括出水口的位置、水使用事件的时间、在水使用事件之前的预定时间内冷水用量的确定或其组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块产生提示信号以提示用户将水温设定在低于所述第一温度的第二温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述提示信号包括所述出水口处或附近的光信号、所述出水口处或附近的闪光信号、所述出水口处或附近产生的预定声音或音调、口头或多媒体提示或其组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块将水温设定在低于所述第一温度的第二温度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块降低提供给所述出水口的水流速度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块响应于所述水使用事件绕过所述热泵的启动。
12.一种控制模块，配置为通过通信信道来进行通信和控制水供应系统，所述控制模块包括处理器，所述处理器具有在所述控制模块上执行的机器学习算法，所述机器学习算法训练为执行前述权利要求中任一项的方法。
13.一种训练机器学习算法MLA以调节水供应系统的公用事业使用的方法，所述水供应系统包括配置为将热能从周围环境传递到热能存储介质的热泵，和配置为控制所述热泵的操作的控制模块，所述水供应系统配置为在一个或多个出水口向用户提供由热能存储介质加热的水，所述MLA在所述控制模块上执行，且训练为基于从水供应系统的传感器数据建立公用事业使用模式，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述传感器数据包括一天中的时间、一周中的某一天、日期、在所述一个或多个出水口处的水流量检测、从出水口打开时起经过的时间、主水管水温和/或在所述一个或多个出水口处的水温。
15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括通过所述控制模块在接收到所述第一信号时监测经过的时间。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，还包括训练所述MLA记录短持续时间事件，包括记录使水使用的时间、日子和/或日期、第一温度、接收到所述第二信号时的水温、总经过时间、所述出水口的位置或其组合。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，还包括训练所述MLA以基于在所述短持续时间事件期间接收的传感器数据和所述公用事业使用模式识别至少一个指示，以及训练所述MLA以在识别所述至少一个指示时预测短持续时间事件。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述至少一个指示包括出水口的位置、水使用事件的时间、在水使用事件之前的预定时间内冷水用量的确定，或其组合。
19.根据权利要求17或18中任一项所述的方法，还包括训练所述MLA在预测短持续时间事件时部署一个或多个公用事业减少策略。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括生成提示信号以提示所述用户将水温设置在低于所述第一温度的降低的第二温度。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述提示信号包括所述出水口处或附...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种调节水供应系统的公用事业使用的计算机实现的方法，所述水供应系统包括配置为将热能从周围环境传递到热能存储介质的热泵，和配置为控制所述热泵的操作的控制模块，所述水供应系统配置为在一个或多个出水口向用户提供由热能存储介质加热的水，所述方法由所述控制模块执行并且其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法由在所述控制模块上执行的机器学习算法mla执行，所述mla训练为基于从所述水供应系统获得的传感器数据将所述至少一个指示与短持续时间事件相关联。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述传感器数据包括一天中的时间、一周中的某一天、日期、在所述一个或多个出水口处的水流量检测、从出水口打开时起经过的时间、主水管水温和/或在所述一个或多个出水口处的水温。
4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括由所述mla算法基于公用事业使用模式识别所述至少一个指示，其中所述mla训练为基于从所述水供应系统获得的传感器数据建立所述水供应系统的公用事业使用模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述公用事业使用模式包括关于时间、日子和/或日期的预期冷用水量、关于时间、日子和/或日期的预期热用水量、关于时间、日子和/或日期的预期能量使用量、关于时间、日子和/或日期的预期占用水平或其组合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个指示包括出水口的位置、水使用事件的时间、在水使用事件之前的预定时间内冷水用量的确定或其组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块产生提示信号以提示用户将水温设定在低于所述第一温度的第二温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述提示信号包括所述出水口处或附近的光信号、所述出水口处或附近的闪光信号、所述出水口处或附近产生的预定声音或音调、口头或多媒体提示或其组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块将水温设定在低于所述第一温度的第二温度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块降低提供给所述出水口的水流速度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个公用事业减少策略包括所述控制模块响应于所述水使用事件绕过所述热泵的启动。
12.一种控制模块，配置为通过通信信道来进行通信和控制水供应系统，所述控制模块包括处理器，所述处理器具有在所述控制模块上执行的机器学习算法，所述机器学习算法训练为执行前...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·科诺瓦尔奇克，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。