本發(fā)明涉及量化在被加熱或冷卻的流體或固體的儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的有效熱能量化裝置。本發(fā)明還涉及包括該裝置的有效熱能量化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：被加熱的流體或固體的儲(chǔ)罐一般用在熱的生成、儲(chǔ)存和恢復(fù)系統(tǒng)中。同樣，被冷卻的流體或固體的儲(chǔ)罐一般用于冷的生成、儲(chǔ)存和恢復(fù)系統(tǒng)中。更具體地說(shuō)，一個(gè)簡(jiǎn)單和常用的應(yīng)用例子在于在衛(wèi)生熱水或取暖水的生成和消耗系統(tǒng)中使用被加熱的水的儲(chǔ)罐。在這種儲(chǔ)罐中，熱水和冷水共存，并且具有逐漸分離為層或水平等溫層的趨勢(shì)，在每個(gè)層或水平等溫層中，水的溫度基本相同。但從一層到另一層，水的溫度不同，熱水層被設(shè)置在儲(chǔ)罐上部，冷水層被設(shè)置在下部。更確切地說(shuō)，在儲(chǔ)罐內(nèi)的層序列中，越向上，水越熱。這種水在熱水儲(chǔ)罐中的分層現(xiàn)象是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。這是由于萬(wàn)有引力對(duì)水的密度作用，所述作用是溫度的減函數(shù)。因此，在儲(chǔ)罐中加熱初始溫度均勻的流體時(shí)，自然地建立了流體的分層。另外，甚至當(dāng)被加熱并儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中的水被消耗時(shí)，分層仍被保留。實(shí)際上，熱水一般從儲(chǔ)罐的上部被取出，而冷水從儲(chǔ)罐的下部進(jìn)入以便隨后被加熱。以這種方式，最熱的水層始終處于儲(chǔ)罐上部，而進(jìn)入的冷水構(gòu)成儲(chǔ)罐下部最冷的水層。正在加熱過(guò)程中的水層處于這兩個(gè)極端層之間，其溫度從下部最冷層向上部最熱層逐漸增加。為了改善熱水生成和消耗系統(tǒng)的性能，尤其是在節(jié)能方面，能夠在任何時(shí)刻量化在這種系統(tǒng)的儲(chǔ)罐中的可用的有效熱是有利的。該有效熱的量被定義為如在儲(chǔ)罐內(nèi)溫度大于或等于預(yù)定溫度閾值的水的量的最小值。該溫度閾值表示通過(guò)系統(tǒng)恢復(fù)的熱水由消耗者使用所要求的最低溫度。例如在衛(wèi)生熱水的生成、儲(chǔ)存和恢復(fù)系統(tǒng)的情況下，該溫度閾值一般為40℃。量化在儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的利處尤其是能夠在熱或冷的生成和儲(chǔ)存系統(tǒng)的調(diào)節(jié)上起作用，特別是當(dāng)這些系統(tǒng)使用可再生的能源時(shí)，例如太陽(yáng)能，或者這些系統(tǒng)使用與化石能源或核能源結(jié)合的可再生能源時(shí)。實(shí)際上，在該類型的系統(tǒng)中，由可再生能源帶來(lái)的能量是劇烈變化的，對(duì)每種狀況進(jìn)行專門的調(diào)節(jié)是必要的以便優(yōu)化熱或冷的生成同時(shí)盡可能少地求助化石能源。另外，現(xiàn)在，為了能夠滿足在消耗高峰時(shí)段期間的使用者需求，并且如果不能量化任何時(shí)刻可用的有效熱，衛(wèi)生熱水生產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)于估計(jì)的衛(wèi)生熱水的平均消耗具有超大尺寸。當(dāng)然，這避免了由于熱水可用性的意外中斷而產(chǎn)生的使用者可能的不滿，但代價(jià)是增加系統(tǒng)的熱損失并因此降低了系統(tǒng)的效率和產(chǎn)率。能夠量化在儲(chǔ)罐中可用的有效熱允許告知使用者在儲(chǔ)罐中剩余的熱水量，這因此允許用戶通過(guò)了解在每個(gè)時(shí)刻可用的熱水量來(lái)采取行動(dòng)，并因此參與節(jié)能。因此避免擴(kuò)大相對(duì)應(yīng)的衛(wèi)生熱水生產(chǎn)系統(tǒng)的需要。特別是，當(dāng)有效熱的量化值指示在儲(chǔ)罐中可用的熱水水位在預(yù)定閾值以下時(shí)，可以考慮過(guò)渡到比較節(jié)能的經(jīng)濟(jì)消耗模式，尤其是減少使用者的熱水消耗。更普遍方式是，可用的有效熱能量化裝置的利處涉及任何具有被加熱或冷卻的流體或固體的儲(chǔ)罐的工業(yè)系統(tǒng)，可以借助熱或冷的儲(chǔ)存的良好管理來(lái)改進(jìn)它們的性能。但是，測(cè)量包含在儲(chǔ)罐中的溫度高于或低于希望溫度閾值的水量可能是困難的。例如，在設(shè)置獨(dú)立測(cè)量?jī)?chǔ)罐下部和上部水溫的兩個(gè)傳感器的情況下，如果兩個(gè)溫度基本相等，那么這意味著儲(chǔ)罐的內(nèi)容處于均勻的溫度并且因此該溫度是已知的。相反，如果兩個(gè)溫度相差太遠(yuǎn)，那么只用這兩個(gè)測(cè)量不可能知道在儲(chǔ)罐中熱水與冷水之間的界限在哪里，并且因此不可能估計(jì)在儲(chǔ)罐中可用的有效熱或冷的量。以EP2017587A1為編號(hào)公布的專利申請(qǐng)公開(kāi)了量化在儲(chǔ)罐中且更特別的是在衛(wèi)生熱水球罐中可用的熱水的熱機(jī)裝置。該裝置包括包含載熱流體的毛細(xì)管，該毛細(xì)管被設(shè)置在儲(chǔ)罐中或抵靠?jī)?chǔ)罐設(shè)置，并幾乎在儲(chǔ)罐的整個(gè)高度上延伸。載熱流體在儲(chǔ)罐中水的熱的作用下膨脹，并且在第一可能實(shí)施方式中，通過(guò)波登（Bourdon）管使指針機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。該指針根據(jù)對(duì)波登管施加的壓力直接指示在儲(chǔ)罐中可用的熱水的估計(jì)量。在第二可能實(shí)施方式中，載熱流體的膨脹機(jī)械地使電子壓力傳感器的膜變形。該傳感器把膜的變形轉(zhuǎn)換為接下來(lái)可以被電子電路使用的電數(shù)據(jù)（尤其是電阻的變化），以便指示可用的熱水量的估計(jì)。該裝置具有多個(gè)缺點(diǎn)。首先，與其認(rèn)為的相反，它不是真正地測(cè)量在儲(chǔ)罐中可用的熱水量，熱水應(yīng)相對(duì)如前面討論的閾值確定。更恰當(dāng)?shù)卣f(shuō)，它測(cè)量在儲(chǔ)罐中全部可用的熱量，而不能知道多大比例的水是真正“熱的”，即不能知道溫度超過(guò)閾值的水量。另外，該裝置的就位相當(dāng)復(fù)雜。在第一實(shí)施方式中，需要與自身帶動(dòng)指針的波登管相關(guān)聯(lián)的載熱流體的毛細(xì)管的熱機(jī)系統(tǒng)。在第二實(shí)施方式中，需要與電子壓力傳感器的機(jī)電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的載熱流體的毛細(xì)管的熱機(jī)系統(tǒng)，這意味著熱量值向機(jī)械量值轉(zhuǎn)換然后是該機(jī)械量值向電量值轉(zhuǎn)換的雙重轉(zhuǎn)換。第二方案在于設(shè)置多個(gè)分布在儲(chǔ)罐多個(gè)地點(diǎn)的熱電轉(zhuǎn)換器。通過(guò)設(shè)置足夠數(shù)量的轉(zhuǎn)換器，可達(dá)到存在于儲(chǔ)罐中的熱水的令人滿意的量化。通過(guò)假設(shè)例如每個(gè)轉(zhuǎn)換器涉及在儲(chǔ)罐中溫度恒定的預(yù)定的水體積，容易從測(cè)量推導(dǎo)出溫度超過(guò)閾值的水量。由于只有從熱量值向電量值的一次轉(zhuǎn)換，所以該第二方案的另一優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單。本發(fā)明更準(zhǔn)確地涉及該第二方法，針對(duì)在被加熱或冷卻的流體或固體儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的量化裝置，該裝置包括用于被分布在儲(chǔ)罐的多個(gè)地點(diǎn)的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器。在以FR2851644A1和FR2891352A1為編號(hào)公布的專利申請(qǐng)中示出了符合該第二方案的裝置的例子。這些裝置的每一個(gè)包括被放置在儲(chǔ)罐不同高度的多個(gè)溫度電傳感器。通過(guò)這些溫度電傳感器進(jìn)行在儲(chǔ)罐中水溫的多個(gè)獨(dú)立測(cè)量。這些文件沒(méi)有描述如何從中推導(dǎo)出在儲(chǔ)罐中可用的熱水量，但是，為此必須分析從這些測(cè)量得到的多個(gè)獨(dú)立的電信號(hào)。另外，為了得到精確測(cè)量，必須設(shè)置足夠數(shù)量的溫度電傳感器，這使得從這些測(cè)量得出的多個(gè)電信號(hào)的處理更為復(fù)雜。因此，可能希望設(shè)置允許至少部分?jǐn)[脫上述問(wèn)題和束縛的有效熱能量化裝置，同時(shí)提出符合上述第二方案的配置。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：因此提出被加熱或冷卻的流體或固體的儲(chǔ)罐中可用的有效熱能量化裝置，該裝置包括用于被分布在儲(chǔ)罐的多個(gè)地點(diǎn)的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器，該裝置包括：-使這些熱電轉(zhuǎn)換器互相連接的電路，-電路的唯一電量值的測(cè)量裝置，-將該唯一電量值轉(zhuǎn)換為在儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的量化值的轉(zhuǎn)換部件。因此，借助本發(fā)明，有效熱能量化裝置允許簡(jiǎn)單地根據(jù)唯一電量值的測(cè)量得到在儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的量化值，即在提供熱水的系統(tǒng)的例子中，得到在儲(chǔ)罐內(nèi)部其溫度高于預(yù)定溫度閾值的可用的熱水量的估計(jì)。以可選的方式，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器包括溫度電傳感器和至少一個(gè)電阻。還以可選的方式，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器的溫度電傳感器包括斷開(kāi)和閉合敏感于預(yù)定溫度閾值的熱電開(kāi)關(guān)，該溫度閾值對(duì)所有熱電轉(zhuǎn)換器是共同的。這樣的實(shí)現(xiàn)特別簡(jiǎn)單且便宜。還以可選的方式，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器的熱電開(kāi)關(guān)是雙金屬片熱斷路器、雙金屬熱斷路器或具有正溫度系數(shù)的可重置（rearmable）熔斷器。還以可選的方式，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器的溫度電傳感器另外包括在熱電開(kāi)關(guān)的端子處被設(shè)置為與熱點(diǎn)開(kāi)關(guān)并聯(lián)的熱敏電阻。該實(shí)現(xiàn)允許更精確地量化在儲(chǔ)罐中可用的有效熱能。還以可選的方式，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器的所述至少一個(gè)電阻具有預(yù)定的電阻值，以便產(chǎn)生與在儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的量化值成線性關(guān)系的所測(cè)量的唯一電量值的值。該配置便于轉(zhuǎn)換。還以可選的方式，溫度電傳感器和電阻被設(shè)置在熱電轉(zhuǎn)換器中，使得：-溫度電傳感器在互連電路中彼此串聯(lián)布置，和-每個(gè)電阻將它所屬的熱電轉(zhuǎn)換器的溫度電傳感器的輸出端子連接到測(cè)量裝置的第一端子，該第一端子是所有電阻共同的。還以可選的方式，溫度電傳感器和電阻被設(shè)置在熱電轉(zhuǎn)換器中，使得：-每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器包括與電阻串聯(lián)布置的溫度電傳感器，并且-熱電轉(zhuǎn)換器在互連電路中彼此并聯(lián)布置。還以可選的方式，溫度電傳感器和電阻被設(shè)置在熱電轉(zhuǎn)換器中，使得：-電阻在互連電路中彼此串聯(lián)布置，并且-每個(gè)溫度電傳感器將它所屬的熱電轉(zhuǎn)換器的電阻的一個(gè)端子連接到測(cè)量裝置的第一端子，該第一端子是所有溫度電傳感器共同的。還以可選的方式，測(cè)量的唯一電量值是穿過(guò)測(cè)量裝置的電流強(qiáng)度或在測(cè)量裝置端子處的電壓。還提出有效熱能量化系統(tǒng)，包括：-儲(chǔ)存被加熱或冷卻的流體或固體的儲(chǔ)罐，和-另外具有熱絕緣和電絕緣部件的根據(jù)本發(fā)明的有效熱能量化裝置。以可選的方式，有效熱能量化裝置以與被加熱或冷卻的流體的多個(gè)等溫層基本垂直的方式，被放置在儲(chǔ)罐中或抵靠?jī)?chǔ)罐放置。還以可選的方式，根據(jù)本發(fā)明的有效熱能量化系統(tǒng)可另外包括指示在儲(chǔ)罐中可用的有效熱能的量化值的指示裝置，該指示裝置借助數(shù)據(jù)傳輸部件被連接到測(cè)量裝置，并以便于使用者訪問(wèn)該量化值的方式被放置在儲(chǔ)罐外部。附圖說(shuō)明借助下面僅作為例子給出并參照附圖進(jìn)行的描述，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中：-圖1示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于熱的生成、儲(chǔ)存和恢復(fù)設(shè)備的有效熱能量化系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)，-圖2和3示意性地表示圖1系統(tǒng)的有效熱能量化裝置的兩個(gè)可能實(shí)施方式的一般結(jié)構(gòu)，-圖4示意性地表示圖2或3裝置的可能變型的詳細(xì)電結(jié)構(gòu)，-圖5示出將圖4的變型的唯一可測(cè)量電量值轉(zhuǎn)換為在圖1系統(tǒng)中可用的有效熱能的量化值的圖，和-圖6至10示意性地表示圖2或3裝置的其它可能變型的詳細(xì)電結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施方式在圖1上示意性地表示出的有效熱量化系統(tǒng)10包括儲(chǔ)存被加熱的流體或固體的儲(chǔ)罐12和量化在該儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的有效熱量化裝置14。如前面指示的，本發(fā)明背景下，“有效熱量”是指在儲(chǔ)罐12內(nèi)溫度高于或等于標(biāo)記為Ts的預(yù)定溫度閾值的流體或固體的最小量。這種系統(tǒng)10有利地納入到生成、儲(chǔ)存和恢復(fù)熱的傳統(tǒng)設(shè)備中，在圖1上沒(méi)有表示出該設(shè)備的其它構(gòu)成元件。在本發(fā)明的該實(shí)施方式中，儲(chǔ)罐12包含被加熱的流體，尤其是水。該水分布為水平等溫層，其溫度從儲(chǔ)罐12下部的最冷層向上部的最熱層逐漸增加。在圖1的實(shí)施方式中，為了簡(jiǎn)化，例如分為認(rèn)為等溫的八個(gè)水平層。第一熱水等溫層16被設(shè)置在儲(chǔ)罐12的上部，并且第八個(gè)且最后的冷水等溫層18處于下部。在這兩個(gè)等溫層16和18之間相繼有正在加熱過(guò)程中的六個(gè)水等溫層20。在任何時(shí)刻，本發(fā)明的原理是確定哪些層是溫度T大于或等于Ts的等溫層。這些層位于在儲(chǔ)罐12中要確定的邊界平面L之上，位于該邊界L之上的第一等溫層可以稱作“溫躍層”。有效熱量化裝置14包括在儲(chǔ)罐12中幾乎在儲(chǔ)罐12的全部高度上以與等溫層16、18、20基本垂直方式延伸的加長(zhǎng)部分22。該加長(zhǎng)部分22包括用于被分布在儲(chǔ)罐12的多個(gè)地點(diǎn)并通過(guò)電路互相連接的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器。包括熱電轉(zhuǎn)換器和互連電路的該加長(zhǎng)部分22的整體結(jié)構(gòu)沒(méi)有在圖1上示出，但將參照?qǐng)D2和3詳細(xì)描述。根據(jù)所示出的簡(jiǎn)單例子，由于每個(gè)等溫層一個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器的原因，在加長(zhǎng)部分22中可以設(shè)置八個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器。在未示出的實(shí)施變型中，加長(zhǎng)部分22可以抵靠?jī)?chǔ)罐12的外壁放置。如果壁是導(dǎo)熱的并且如果儲(chǔ)罐12是熱絕緣的，那么可以考慮這種變型。有效熱量化裝置14另外包括測(cè)量加長(zhǎng)部分22的電路的唯一電量值的測(cè)量裝置24。該測(cè)量裝置24被放置在加長(zhǎng)部分22延伸到儲(chǔ)罐12外的端部，在電路的兩點(diǎn)之間。測(cè)量裝置24例如涉及能夠測(cè)量電路的這兩點(diǎn)之間的電壓或電流強(qiáng)度的電壓表或電流表。有效熱量化裝置14另外包括在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值的指示裝置26。該指示裝置26以便于使用者訪問(wèn)該量化值的方式被放置在儲(chǔ)罐12外。指示裝置26例如借助電線對(duì)28被電連接到測(cè)量裝置24，以便在入口接收測(cè)量的唯一電量值，即電壓或電流強(qiáng)度值。還可通過(guò)傳輸數(shù)據(jù)的任何其它電磁方式建立連接。指示裝置26包括將測(cè)量的唯一電量值轉(zhuǎn)換為有效熱的量化值的轉(zhuǎn)換模塊30，然后借助發(fā)光顯示系統(tǒng)32，指示裝置26指示該量化值。該轉(zhuǎn)換模塊30例如由與傳統(tǒng)RAM存儲(chǔ)器相關(guān)聯(lián)的微處理器構(gòu)成，并被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)下面將詳細(xì)描述的預(yù)編程的轉(zhuǎn)換操作。如在圖1上所示出的，發(fā)光顯示系統(tǒng)32例如包括一個(gè)垂直系列的水平發(fā)光桿，尤其是每個(gè)發(fā)光桿可以由在圖1上未示出的多個(gè)電致發(fā)光二極管構(gòu)成。在此類型的顯示中，被激活的發(fā)光桿的數(shù)量與在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱成正比，即與在儲(chǔ)罐12中溫度高于或等于預(yù)定溫度閾值Ts的可用的水量成正比。例如存在與在儲(chǔ)罐12中識(shí)別的等溫層一樣多的發(fā)光桿，并且被激活的發(fā)光桿的數(shù)量與被認(rèn)為足夠熱的等溫層即位于邊界L以上的等溫層的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。以舉例的方式，圖1示出在儲(chǔ)罐12中全部水的四分之一的溫度高于溫度閾值Ts的情況。因此全部發(fā)光桿的四分之一被激活（即，識(shí)別出儲(chǔ)罐12的上兩個(gè)等溫層的上兩個(gè)發(fā)光桿）。在其它實(shí)施變型中，顯示可以采用數(shù)字的形式，該數(shù)字形式例如指示在儲(chǔ)罐12中溫度高于溫度閾值Ts的可用的熱水的升數(shù)，或者指示表示儲(chǔ)罐12在哪個(gè)水位具有熱水的百分比值。根據(jù)在圖2上所示出的有效熱量化裝置14的第一可能實(shí)施方式，裝置14包括借助在加長(zhǎng)部分22中的電路34互相連接的n個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en。如前面指示的，尤其是由于每個(gè)等溫層一個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器，這些熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en用于被分布在沿儲(chǔ)罐12的多個(gè)地點(diǎn)，在由圖1所示出的例子中，這給出n=8。這樣設(shè)計(jì)的加長(zhǎng)部分22的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于將要推導(dǎo)其可用的有效熱的量化值的儲(chǔ)罐12的區(qū)域的高度。電路34在設(shè)置有測(cè)量裝置24的加長(zhǎng)部分22的端部具有兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)b0和b1。因此測(cè)量裝置24測(cè)定在其對(duì)應(yīng)于測(cè)量點(diǎn)b0和b1的端子之間的電壓值或電流強(qiáng)度值。根據(jù)該第一實(shí)施方式，有效熱量化裝置14另外包括矩形板形狀的唯一支座36，它支撐熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en，并且還使它們互相電絕緣和熱絕緣。根據(jù)實(shí)施變型，該唯一支座36可以由半導(dǎo)體材料的薄板構(gòu)成，但在其它實(shí)施變型中，它可以用其它熱絕緣和電絕緣的材料制成。熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en和電路34可以根據(jù)制造工藝被簡(jiǎn)單地粘貼或印刷在唯一支座36上。它們因此形成不可分的單一模塊。還是根據(jù)該第一實(shí)施方式，由唯一支座36、熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en和電路34形成的不可分的模塊被納入到也是熱絕緣和電絕緣的保護(hù)套38中。唯一支座36和保護(hù)套38構(gòu)成的這些熱絕緣和電絕緣部件允許避免短路，而且尤其避免量化裝置14的加長(zhǎng)部分22與包含在儲(chǔ)罐12中的流體之間的熱傳遞。因此它們?cè)试S避免通過(guò)散熱片效應(yīng)出現(xiàn)可能導(dǎo)致熱從儲(chǔ)罐12的熱層經(jīng)由量化裝置14的加長(zhǎng)部分22向冷層傳遞的垂直熱傳導(dǎo)通道。但是，保護(hù)套38應(yīng)該以允許包含在儲(chǔ)罐12中的流體與熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en之間的水平熱傳遞的方式被設(shè)計(jì)并設(shè)置。另外，需要使熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en與流體之間的這些水平熱傳遞的擴(kuò)散時(shí)間明顯小于儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的區(qū)域與被認(rèn)為是非常冷區(qū)域之間的邊界平面L的變化有關(guān)的時(shí)間。另外，保護(hù)套38應(yīng)當(dāng)由能夠承受在儲(chǔ)罐12中流體最高溫度的材料構(gòu)成。用聚合物類型材料實(shí)現(xiàn)的電絕緣保護(hù)套38能夠滿足所有這些要求。在儲(chǔ)罐12包含衛(wèi)生熱水的情況下，建議使用如聚四氟乙烯（PTFE）的聚合物。在包含在儲(chǔ)罐12中的流體被提供用于非衛(wèi)生的其它用途的情況下，可以使用其它聚合物，如聚乙烯或橡膠。在圖3上示出有效熱量化裝置14的第二可能實(shí)施方式。該實(shí)施方式與前面的不同在于，用n個(gè)獨(dú)立支座361、362、…、36i、…、36n-1、36n替代唯一支座36，在這些支座上分別安裝了n個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en。和在前面描述的第一實(shí)施方式中一樣，獨(dú)立支座361、362、…、36i、…、36n-1、36n的每個(gè)支座可以由半導(dǎo)體材料的薄板構(gòu)成，但在其它實(shí)施變型中可由其它熱絕緣和電絕緣材料組成。在圖3上所示出的例子中，n個(gè)獨(dú)立支座361、362、…、36i、…、36n-1、36n為橢圓形狀，但在其它實(shí)施變型中可采用各種形狀。根據(jù)制造工藝，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en可以被印刷或簡(jiǎn)單地粘貼在其相應(yīng)的獨(dú)立支座361、362、…、36i、…、36n-1、36n上。該量化裝置14的第二實(shí)施方式的獨(dú)特之處在于包括例如ei的熱電轉(zhuǎn)換器和其相應(yīng)的獨(dú)立支座36i的整體構(gòu)成獨(dú)立模塊。因此這n個(gè)獨(dú)立模塊通過(guò)電路34互相連接，例如借助如在圖3上所示出的兩個(gè)連接線。根據(jù)量化裝置12的第二實(shí)施方式的第一變型，通過(guò)電路34互相連接的獨(dú)立模塊然后可以按和第一實(shí)施方式基本相同的方式被設(shè)置在保護(hù)套38中。根據(jù)量化裝置12的該第二實(shí)施方式的第二變型，可以用例如也是PTFE制成的n個(gè)獨(dú)立保護(hù)套381、382、…、38i、…、38n-1、38n替代保護(hù)套38，n個(gè)獨(dú)立模塊可以被分別設(shè)置在其中。在這種情況下，彼此電絕緣和熱絕緣并與包含在儲(chǔ)罐12中的流體電絕緣和熱絕緣的這些獨(dú)立模塊的互連電路34本身是電絕緣的，例如借助密封連接器。這兩個(gè)可替換的變型在圖3中一方面（第一變型）由保護(hù)套38的虛線表示示出，并且另一方面（第二變型）由n個(gè)獨(dú)立保護(hù)套381、382、…、38i、…、38n-1、38n的虛線表示示出。在圖3上所示出的第二實(shí)施方式帶來(lái)實(shí)施量化裝置14的模塊化。更確切地說(shuō)，這樣設(shè)計(jì)的量化裝置14可以由可變數(shù)量的獨(dú)立模塊構(gòu)成，該數(shù)量可以根據(jù)儲(chǔ)罐12的大小和可用的有效熱的量化值的希望精度按情況逐一確定。實(shí)際上，在量化裝置14中的熱電轉(zhuǎn)換器e1、e2、…、ei、…、en-1、en的數(shù)量影響在儲(chǔ)罐12中測(cè)量的可用的有效熱的量化值的精度。因此，熱電轉(zhuǎn)換器的數(shù)量越多，在儲(chǔ)罐12中估計(jì)的等溫層越多并且熱水的量化值越精確。如在圖4上所示出的，根據(jù)圖2或3的有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)的第一變型，n個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器e1、…、ei、…、en的每一個(gè)包括溫度電傳感器和電阻，使得電結(jié)構(gòu)包括n個(gè)溫度電傳感器C1、…、Ci、…、Cn和n個(gè)電阻R1、…、Ri、…、Rn，它們按以下方式分別被設(shè)置在n個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器e1、…、ei、…、en中：-溫度電傳感器C1、…、Ci…、Cn的每一個(gè)具有輸入端子和輸出端子，并且從測(cè)量點(diǎn)b1被彼此串聯(lián)布置在互聯(lián)電路34中，第一傳感器C1的輸入端子被連接到測(cè)量點(diǎn)b1，并且每個(gè)其它傳感器C2、…、Ci、…、Cn的輸入端子被連接到前面的傳感器C1、…、Ci、…、Cn-1的輸出端子，并且-每個(gè)電阻R1、…、Ri、…、Rn將它所屬的熱電轉(zhuǎn)換器e1、…、ei、…、en的溫度電傳感器C1、…、Ci…、Cn的輸出端子連接到測(cè)量點(diǎn)b0。另外，電阻R0通過(guò)它的端部被連接到兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)b0和b1。一旦賦予的電流I從點(diǎn)b1被注入到電路34中，就可以測(cè)量到在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量點(diǎn)b0和b1之間的電壓U形式的唯一電量值，所述測(cè)量裝置24因此為電壓表。以可替換的方式，一旦賦予的電壓U被施加在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量點(diǎn)b0和b1之間，測(cè)量的唯一電量值可以是穿過(guò)測(cè)量裝置24的電流強(qiáng)度I，所述測(cè)量裝置24因此為電流表。n個(gè)溫度電傳感器C1、…、Ci、…、Cn例如是熱電開(kāi)關(guān)，尤其是雙金屬片類型的熱斷路器、雙金屬類型的熱斷路器或具有正溫度系數(shù)的可重置熔斷器。這些類型的熱電開(kāi)關(guān)如斷開(kāi)和閉合敏感于溫度閾值的電開(kāi)關(guān)一樣運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明，在衛(wèi)生熱水提供系統(tǒng)的情況下，這涉及對(duì)于所有熱電轉(zhuǎn)換器的共同預(yù)定溫度閾值Ts，例如等于40℃。在第一變型的例子中，當(dāng)熱電開(kāi)關(guān)的溫度低于該溫度閾值Ts時(shí)，熱電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。因此，當(dāng)儲(chǔ)罐12內(nèi)的上部直到由邊界平面L識(shí)別的一定水位的流體溫度高于Ts時(shí)，位于該水位L以上的k個(gè)熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ck閉合，并且k+1個(gè)電阻R0、R1、…、Rk互相并行連接。要指出的是，Re為電路34在測(cè)量裝置24的端子b0和b1處的等效電阻，下面的關(guān)系式連接上述電壓U和電流強(qiáng)度I：U=I.Re等效電阻Re的值取決于n+1個(gè)電阻中每一個(gè)的值和熱電開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)根據(jù)在儲(chǔ)罐12中的溫度分布的斷開(kāi)或閉合位置。該值根據(jù)下面的方程式計(jì)算：其中H表示指示在電路34中每個(gè)熱電開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合位置的階躍函數(shù)（Heaviside函數(shù)）。因此，對(duì)任何熱電開(kāi)關(guān)Ci，如果該熱電開(kāi)關(guān)Ci附近的溫度Ti低于溫度閾值Ts，那么H的值等于“0”（開(kāi)關(guān)斷開(kāi)），并且如果該熱電開(kāi)關(guān)Ci附近的溫度Ti高于溫度閾值Ts，那么H等于“1”（開(kāi)關(guān)閉合）。如前面指示的，并且在圖1上所示出的實(shí)施方式的具體情況下，是被設(shè)置在儲(chǔ)罐12上部水位L以上的k個(gè)相鄰熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ck閉合，并且因此電路的前k+1個(gè)電阻R0、…、Rk互相并聯(lián)連接，因此參與等效電阻Re的計(jì)算?？紤]上述兩個(gè)等式，如果施加恒定電流強(qiáng)度I，那么當(dāng)前k個(gè)熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ck閉合時(shí)，在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量的電壓值Uk由下面的方程式給出：該方程式允許根據(jù)可能的電壓值Uk迭代計(jì)算電阻R0、R1、…、Rn的值：則根據(jù)下面的方程式，例如可以使以伏特表示的可能電壓值Uk與閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k成線性遞減的關(guān)系：Uk=n+1-k這樣，在可能電壓值Uk與在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值Q之間存在線性遞減的關(guān)系，所述在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值Q以其溫度高于或等于溫度閾值Ts的流體在儲(chǔ)罐12中的百分比表示，該值Q是直接與閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k關(guān)聯(lián)的離散值：圖5示出由測(cè)量裝置24測(cè)量的電量值U與前面定義的在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值Q之間的該線性遞減的關(guān)系，其中n=10。例如當(dāng)k=0時(shí)，沒(méi)有任何熱電開(kāi)關(guān)閉合，測(cè)量的電壓為11V且Q為0%。當(dāng)k=10時(shí)，所有熱電開(kāi)關(guān)閉合，測(cè)量的電壓U為1V且Q為100%。更確切地說(shuō)，如果每個(gè)熱電開(kāi)關(guān)被放置在與它所相關(guān)聯(lián)的等溫層的中間，那么U=Uk意味著Q=Q（k）+/-5%，并且線性遞減逐步形成。該線性關(guān)系在轉(zhuǎn)換模塊30中被實(shí)現(xiàn)。對(duì)于施加的20mA的電流強(qiáng)度I以及n=10，由此得出，為了遵守U與Q之間的該線性關(guān)系，電阻R0、R1、…、Ri、…、R10應(yīng)具有如下值：其中R0=550Ω，其中R1=5500Ω，其中R2=4500Ω，等等（以便計(jì)算R3至R10）。下表詳細(xì)示出當(dāng)I=20mA并且k從0變到10時(shí)，對(duì)Uk、Rk和Q（k）得到的所有數(shù)字值，k指示從儲(chǔ)罐12上部起閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量。kUk(V)Rk(Ω)Q(k)(％)011550011055001029450020383600304728004056210050651500607410007083600809230090101100100以可替換的方式，當(dāng)前k個(gè)熱電開(kāi)關(guān)C1、...、Ck閉合時(shí)，可以施加恒定電壓U，并在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量電流強(qiáng)度Ik。該電流強(qiáng)度由下面的方程式給出：該方程式允許根據(jù)可能電流強(qiáng)度值Ik迭代計(jì)算電阻R0、R1、...、Ri、...、Rn的值：則例如可以根據(jù)下面的方程式使以安培A表示的可能電流強(qiáng)度值Ik與閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k成線性遞增的關(guān)系：Ik＝0.004+k.10-3這樣，可能電流強(qiáng)度值Ik與在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值Q之間存在線性遞增的關(guān)系，所述在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值Q以其溫度高于溫度閾值T。的流體在儲(chǔ)罐12中的百分比表示，該值Q直接與閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k關(guān)聯(lián)：對(duì)n=10，例如當(dāng)k=0時(shí)，沒(méi)有任何熱電開(kāi)關(guān)閉合，測(cè)量的電流強(qiáng)度為4mA且Q為0%。當(dāng)k=10時(shí)，所有熱電開(kāi)關(guān)閉合，測(cè)量的電流強(qiáng)度I為14mA且Q為100%。該線性關(guān)系在轉(zhuǎn)換模塊30中被實(shí)現(xiàn)。對(duì)于施加的10V的電壓U以及n=10，由此得出，為了遵守I與Q之間的該線性關(guān)系，電阻R0、R1、…、Ri、…、Rn應(yīng)具有以下值：其中R0=2500Ω，其中R1=10000Ω，其中R2=10000Ω，等等（以便計(jì)算R3至R10）。下表詳細(xì)示出當(dāng)U=10V并且k從0變到10時(shí)，對(duì)Ik、Rk、Q（k）得到的所有數(shù)字值，k指示從儲(chǔ)罐12的上部起閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量。kIk(A)Rk(Ω)Q(k)(％)00.0042500010.005100001020.006100002030.007100003040.008100004050.009100005060.010100006070.011100007080.012100008090.0131000090100.01410000100圖6示出圖2或3的有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)的第二變型。該第二變型與前面在圖4上所示出的不同在于：-在每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器ei中、由熱電開(kāi)關(guān)Ci構(gòu)成的溫度電傳感器與電阻Ri串聯(lián)布置，并且-熱電轉(zhuǎn)換器e1、...、ei、...en在互連電路34中彼此并聯(lián)布置。另外，以舉例的方式，并且為了示出量化裝置14不同的安裝可能，在圖6上，測(cè)量點(diǎn)b0和b1被放置在儲(chǔ)罐12的下部，而在圖4上，它們被放置在上部。但是，這些測(cè)量點(diǎn)相對(duì)儲(chǔ)罐12的位置以及因此測(cè)量裝置24相對(duì)儲(chǔ)罐12的位置不改變有效熱量化裝置14的性能。在圖4和6上所示出的兩種情況下，使用者可以根據(jù)與每個(gè)具體設(shè)備有關(guān)的物理約束選擇測(cè)量裝置24在儲(chǔ)罐12上部或下部的位置。剩下的計(jì)算，即Uk、Rk和Q(k)之間或Ik、Rk和Q(k)之間的關(guān)系表的建立在圖4和6的這兩個(gè)變型中是相同的。圖7示出圖2或3的有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)的第三變型。該第三變型與前面在圖4和6上示出的兩個(gè)變型的不同在于：-電阻R0、R1、...、Ri、...、Rn在互連電路34中串聯(lián)布置在測(cè)量點(diǎn)b0與b1之間，并且-每個(gè)溫度電傳感器Ci將它所屬的熱電轉(zhuǎn)換器ei的電阻Ri的兩個(gè)端子中的其中一個(gè)端子（更確切地說(shuō)是將電阻Ri連接到電阻Ri-1的端子）連接到第一測(cè)量點(diǎn)b0。在圖7的例子中，測(cè)量點(diǎn)b0和b1位于儲(chǔ)罐12的下部，使得測(cè)量點(diǎn)b0連接到電阻R0，并且使得測(cè)量點(diǎn)b1連接到電阻Rn。它們也可以被放置在儲(chǔ)罐12的上部，但是可能要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電結(jié)構(gòu)使得電阻在這兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間仍為串聯(lián)布置。和在前面兩個(gè)變型中一樣，一旦將賦予的電流I從點(diǎn)b0注入到電路34中，就可以測(cè)量到在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量點(diǎn)b0與b1之間的電壓U形式的唯一電量值。以可替換的方式，一旦將賦予的電壓U施加在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量點(diǎn)b0與b1之間，測(cè)量的唯一電量值可以是穿過(guò)測(cè)量裝置24的電流強(qiáng)度I。還是如在前面兩個(gè)變型中的一樣，n個(gè)溫度電傳感器C1、…、Ci、…Cn是性能相同的熱電開(kāi)關(guān)。因此，當(dāng)儲(chǔ)罐12內(nèi)的上部到一定水位L的流體溫度高于Ts時(shí)，位于該水位L以上的k個(gè)熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ck閉合，并且k個(gè)電阻R0、R1、…、Rk-1短路，因此可以認(rèn)為，在電路34中流動(dòng)的電流I只穿過(guò)電阻Rk、…、Rn。極嚴(yán)格地且實(shí)際上，k個(gè)電阻R0、R1、…、Rk-1沒(méi)有完全短路，并且仍有殘余的但相對(duì)電路的其它部分值非常弱的電流流動(dòng)，因此其可以被忽略不計(jì)。根據(jù)下面的方程式，電壓U和電流強(qiáng)度I始終通過(guò)電路34的等效電阻Re有關(guān)聯(lián)：U=I.Re但是在該第三變型中，Re根據(jù)下面的方程式計(jì)算：其中，如前所述，H表示指示在電路34中每個(gè)熱電開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合位置的階躍函數(shù)。根據(jù)上述表達(dá)式，對(duì)任何熱電開(kāi)關(guān)Ci，如果該熱電開(kāi)關(guān)Ci附近的水溫Ti低于溫度閾值Ts，那么H的值等于“1”（開(kāi)關(guān)斷開(kāi)），并且如果該熱電開(kāi)關(guān)Ci附近的水溫Ti高于溫度閾值Ts，那么H等于“0”（開(kāi)關(guān)閉合）。如前面指示的，并且在圖1上所示出的實(shí)施方式的具體情況下，是被設(shè)置在水位L以上的儲(chǔ)罐上部的k個(gè)相鄰熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ck閉合，并且因此電路的后n-k+1個(gè)電阻Rk、…、Rn彼此串聯(lián)連接，因此參與等效電阻Re的計(jì)算。根據(jù)以上兩個(gè)方程式，如果施加恒定的電流強(qiáng)度I，那么當(dāng)前k個(gè)熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ck閉合時(shí)，在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量的電壓值Uk由下面的方程式給出：該方程式允許根據(jù)可能的電壓值Uk迭代計(jì)算電阻值Rn、…、Ri、…、R1、R0:例如可以和前面一樣，根據(jù)下面的方程式，使以伏特表示的可能電壓值Uk與閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k成線性遞減的關(guān)系：Uk=n+1-k這樣，如在圖6上所示出的可能電壓值Uk與Q值之間的線性遞減的關(guān)系得到遵守。對(duì)施加的20mA的電流強(qiáng)度I以及對(duì)于n=10，由此得出，為遵守U和Q之間的該線性關(guān)系，電阻R0、R1、…、Ri、…、R10應(yīng)具有以下值：其中R10等于100Ω，其中R9等于100Ω，其中R8=100Ω，等等（用于計(jì)算R7至R0）。下表詳細(xì)示出當(dāng)I=20mA并且k從0變到10時(shí)，對(duì)Uk、Rk、Q（k）得到的所有數(shù)字值，k指示從儲(chǔ)罐12的上部起閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量。有利地，在該第三變型中，所有電阻具有相同的值，因此允許避免裝置制造期間的組裝錯(cuò)誤。kUk(V)Rk(Ω)Q(k)(%)01110001101001029100203810030471004056100506510060741007083100809210090101100100圖8示出圖2或3的有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)的第四變型。該第四變型與在圖6上所示出的第二變型的不同僅在于，熱敏電阻ρi被設(shè)置為在每個(gè)熱電開(kāi)關(guān)Ci的端子處與每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器ei的每個(gè)熱電開(kāi)關(guān)Ci并聯(lián)，以便構(gòu)成溫度電傳感器。每個(gè)熱敏電阻ρi的電阻值根據(jù)它所屬的熱電轉(zhuǎn)換器ei附近的溫度以規(guī)律的方式變化，當(dāng)熱電開(kāi)關(guān)Ci斷開(kāi)時(shí)，熱敏電阻的電阻值添加到電阻Ri的電阻值上。因此，在該變型中，熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Cn有利地是當(dāng)溫度高于Ts時(shí)斷開(kāi)并否則保持閉合的開(kāi)關(guān)。因此在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量的唯一電量值U或I的值不僅取決于在水位L以上斷開(kāi)的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k，另外還隨位于水位L以上的熱敏電阻的不同電阻值變化，并因此取決于位于水位L以上的等溫層的不同溫度。根據(jù)測(cè)量的唯一電量值U或I的值的這些變化，信號(hào)的后處理允許更精確地確定水位L以上即在儲(chǔ)罐12的有效部分中的溫度變化，并因此得到溫度閾值Ts以上的實(shí)際可用的有效能量的量。因此可以更精確地確定在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值。該第四變型的運(yùn)行與第二變型的運(yùn)行相似。唯一明顯的不同在于等效電阻Re的表達(dá)。該電阻除了取決于n+1個(gè)電阻R0、R1、…、Ri、…、Rn的每一個(gè)電阻的值和熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ci、…、Cn的斷開(kāi)或閉合的位置之外，還取決于根據(jù)在儲(chǔ)罐12的有效部分中溫度分布的n個(gè)熱敏電阻ρ1、…、ρi、…、ρn的每一個(gè)的電阻值。該等效電阻值根據(jù)下面的方程式計(jì)算：其中ρi（Ti）是熱敏電阻ρi在溫度Ti的電阻值。該變型在以可再生能源為基礎(chǔ)的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中特別有用，在這種情況下，在儲(chǔ)罐12中的溫度可以上升到遠(yuǎn)高于溫度閾值Ts，例如當(dāng)溫度閾值被定義為40℃時(shí)，在儲(chǔ)罐12中的溫度可以達(dá)到60℃。使用熱敏電阻允許具有在儲(chǔ)罐12溫度高于40℃的部分中不同溫度的指示，并且以更高的精度量化相對(duì)該40℃閾值在儲(chǔ)罐12中實(shí)際可用的有效熱。因此，例如可以或者更精確地量化在儲(chǔ)罐12中超過(guò)40℃閾值的有效熱，或者量化在40℃閾值確切溫度的實(shí)際可用的有效熱，因?yàn)樵趦?chǔ)罐12中溫度高于閾值的所有可用水可以與來(lái)自其它源的冷水混合，以便提供40℃的水。要指出的是，由第四變型通過(guò)在熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ci、…、Cn的端子處分別添加熱敏電阻ρ1、…、ρi、…、ρn對(duì)第二變型帶來(lái)的改進(jìn)可以容易地以同樣的方式應(yīng)用到第一和第三變型。圖9示出圖2或3的有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)的第五變型。該第五變型對(duì)在圖6上所示出的第二變型帶來(lái)兩個(gè)新的改進(jìn)。這兩個(gè)新的改進(jìn)中的第一個(gè)在于，在每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器ei與測(cè)量點(diǎn)b0之間串聯(lián)放置電致發(fā)光二極管di。因此，例如在儲(chǔ)罐12上部并且以可以從外部看到的方式設(shè)置的所放置的n個(gè)二極管d1、…、di、…、dn構(gòu)成附加發(fā)光顯示系統(tǒng)40，它允許在不需要轉(zhuǎn)換測(cè)量的唯一電量值U或I的情況下并且在該測(cè)量之前，提供在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱量化值的直接可見(jiàn)的第一估計(jì)。每個(gè)電致發(fā)光二極管di根據(jù)相應(yīng)的熱電開(kāi)關(guān)Ci附近的溫度被激活：更確切地說(shuō)，一旦熱電開(kāi)關(guān)Ci的溫度超過(guò)預(yù)定溫度閾值Ts，該開(kāi)關(guān)就閉合，并且電致發(fā)光二極管di被點(diǎn)亮。要指出的是，由第五變型對(duì)第二變型帶來(lái)的該第一新的改進(jìn)可以容易地以同樣方式借助與本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍相適應(yīng)的一些調(diào)整應(yīng)用到第一和第三變型。由第五變型帶來(lái)的兩個(gè)新的改進(jìn)中的第二個(gè)改進(jìn)在于，在儲(chǔ)罐12下部添加附加熱電轉(zhuǎn)換器eI，由于衛(wèi)生安全的原因，該附加熱電轉(zhuǎn)換器eI對(duì)與啟動(dòng)殺菌處理過(guò)程相對(duì)應(yīng)的定值溫度TI敏感，例如對(duì)抗“嗜肺軍團(tuán)菌”（LegionellaPneumophila）細(xì)菌的處理過(guò)程。根據(jù)該過(guò)程，所有包含在儲(chǔ)罐12中的衛(wèi)生用水應(yīng)在相對(duì)短的持續(xù)時(shí)間期間定期地被帶到高于定值溫度TI的溫度，例如涉及嗜肺軍團(tuán)菌為每24至48小時(shí)，并且定值溫度TI包括在55至65℃之間。因此，附加熱電轉(zhuǎn)換器eI由溫度電傳感器CI，更確切地說(shuō)，是與電阻RI串聯(lián)設(shè)置的當(dāng)儲(chǔ)罐12下部達(dá)到定值溫度TI時(shí)閉合的熱電開(kāi)關(guān)構(gòu)成。該附加熱電轉(zhuǎn)換器eI與附加二極管dI串聯(lián)相關(guān)聯(lián)，并且有利地在電路34中，該附加熱電轉(zhuǎn)換器eI與附加二極管dI與和其它熱電轉(zhuǎn)換器自己的二極管d1、…、di、…、dn相關(guān)聯(lián)的熱電轉(zhuǎn)換器e1、…、ei、…、en并聯(lián)設(shè)置。另外，任意能量蓄能器Acc（電容系統(tǒng)，蓄電池、干電池或其他）被設(shè)置在附加二極管dI的端子處，以便至少在對(duì)抗嗜肺軍團(tuán)菌要求的兩次處理之間的全部持續(xù)時(shí)間期間為該二極管dI自主供電。因此，當(dāng)在儲(chǔ)罐12中包含的所有水被帶到定值溫度TI以上時(shí)，位于儲(chǔ)罐12下部的熱電開(kāi)關(guān)CI閉合并且二極管dI被激活，蓄能器Acc被充以電能。在該短持續(xù)時(shí)間的殺菌處理后，儲(chǔ)罐12下部的水變?yōu)槎ㄖ禍囟萒I以下，熱電開(kāi)關(guān)CI斷開(kāi)，但借助能量蓄能器Acc至少在二次處理之間被編程的持續(xù)時(shí)間期間二極管dI保持激活。在隨后的處理時(shí)，如果一切根據(jù)過(guò)程進(jìn)行，當(dāng)包含在儲(chǔ)罐12中的所有水重新被帶到定值溫度TI以上時(shí)并且當(dāng)熱電開(kāi)關(guān)CI重新閉合時(shí)，二極管dI仍被點(diǎn)亮。因此可以認(rèn)為，只要二極管dI保持點(diǎn)亮，包含在儲(chǔ)罐12中的水就正確地經(jīng)過(guò)對(duì)抗嗜肺軍團(tuán)菌細(xì)菌的處理。另外應(yīng)指出的是，將附加熱電轉(zhuǎn)換器eI、附加二極管dI、和能量蓄能器Acc納入到有效熱量化裝置14的電路34中不會(huì)干擾前面詳細(xì)描述的運(yùn)行。另外，可以用與自主提供電能的供電源相關(guān)聯(lián)的緩動(dòng)裝置替代能量蓄能器Acc，用于實(shí)現(xiàn)使附加二極管dI保持激活的相同功能。還要指出的是，由第五變型對(duì)第二變型帶來(lái)的該第二新的改進(jìn)可以容易地以同樣方式應(yīng)用到第一和第三變型。最后要指出的是，該第五變型與第二變型的另一區(qū)別在于測(cè)量點(diǎn)b0和b1被放置在儲(chǔ)罐12的上部，而不是下部，這不改變它的運(yùn)行原理。圖10示出圖2或3的有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)的第六變型。該第六變型與在圖6上所示出的第二變型的不同在于，熱敏電阻ρi在每個(gè)電阻Ri的端子處被設(shè)置為與每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換器ei并聯(lián)。和第四變型一樣，每個(gè)熱敏電阻ρi的電阻值根據(jù)它所屬的熱電轉(zhuǎn)換器ei附近的溫度以規(guī)律的方式變化。相反，與第四變型不同，當(dāng)熱電開(kāi)關(guān)CI閉合時(shí)，是每個(gè)熱敏電阻ρi的電阻值倒數(shù)添加到電阻Ri的電阻值倒數(shù)上。在該第六變型中，如果熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Cn是當(dāng)溫度高于Ts時(shí)閉合并否則保持?jǐn)嚅_(kāi)的開(kāi)關(guān)，那么在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量的唯一電量值U或I的值不僅取決于在水位L以上閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k，還另外根據(jù)位于水位L以上的熱敏電阻的不同電阻值變化，并因此還取決于位于水位L以上的等溫層的不同溫度。根據(jù)測(cè)量的唯一電量值U或I的值的這些變化，信號(hào)的后處理允許比在第四變型中更加精確地確定水位L以上即在儲(chǔ)罐12的有效部分中的溫度變化，并且因此得到在溫度閾值Ts以上實(shí)際可用的有效能量的量。因此可以更精確地確定在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的量化值。這在借助不受控的可再生能源（即，例如太陽(yáng)能系統(tǒng)）加熱儲(chǔ)罐12的內(nèi)容的應(yīng)用中是特別有意義的。還是在該第六變型中，如果熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Cn是當(dāng)溫度高于Ts時(shí)斷開(kāi)并否則保持閉合的開(kāi)關(guān)，那么在測(cè)量裝置24的端子處測(cè)量的唯一電量值U或I的值不僅取決于水位L以下閉合的熱電開(kāi)關(guān)的數(shù)量k，還另外根據(jù)位于水位L以下的熱敏電阻的不同電阻值變化，并因此還取決于位于水位L以下的等溫層的不同溫度。根據(jù)測(cè)量的唯一電量值U或I的值的這些變化，信號(hào)的后處理允許非常精確地確定水位L以下即在儲(chǔ)罐12要加熱部分中的溫度變化，并且因此得到實(shí)際缺少的在溫度閾值Ts以上的有效能量的量。因此可以以很高的精度確定在儲(chǔ)罐12中缺少的有效熱的量化值。這在借助受控源（即，熱泵、氣或電系統(tǒng)）加熱儲(chǔ)罐12的內(nèi)容的應(yīng)用中是特別有意義的。該第六變型的運(yùn)行與第二變型的運(yùn)行類似。唯一的明顯不同在于等效電阻Re的表達(dá)。該等效電阻Re除了取決于n+1個(gè)電阻R0、R1、…、Ri、…、Rn的每個(gè)電阻的電阻值和熱電開(kāi)關(guān)C1、…、Ci、…、Cn斷開(kāi)或閉合的位置以外，還取決于根據(jù)在儲(chǔ)罐12中的溫度分布的n個(gè)熱敏電阻ρ1、…、ρi、…、ρn的每一個(gè)的電阻值。例如，在熱電開(kāi)關(guān)當(dāng)溫度高于Ts時(shí)關(guān)閉并否則斷開(kāi)的情況下，等效電阻Re按照下面的方程式計(jì)算：其中ρi（Ti）是熱敏電阻ρi在溫度Ti的電阻值。根據(jù)該變型，應(yīng)很好地選擇電阻R0、R1、…、Ri、…、Rn的值，以便建立等效電阻Re的值與在儲(chǔ)罐12中可用或缺少的有效熱的量之間的一一對(duì)應(yīng)但不一定是線性的關(guān)系。該選擇在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)并根據(jù)每個(gè)具體應(yīng)用確定。要指出的是，由第六變型通過(guò)分別在電阻R1、…、Ri、…、Rn的端子處添加熱敏電阻ρ1、…、ρi、…、ρn對(duì)第二變型帶來(lái)的改進(jìn)可以容易地以同樣方式應(yīng)用于第一、第三和第五變型。當(dāng)然，可以對(duì)有效熱量化裝置14的電結(jié)構(gòu)考慮許多其它變型。清楚的是，如之前根據(jù)多個(gè)變型描述的變型中的任意一個(gè)的有效熱量化裝置允許簡(jiǎn)單并有效地通過(guò)單一電測(cè)量得到在圖1上所示出的在儲(chǔ)罐12中可用的有效熱的恰當(dāng)量化值。此類型熱水儲(chǔ)罐12尤其用于衛(wèi)生熱水或取暖水的生成、儲(chǔ)存和消耗系統(tǒng)中。然而，本發(fā)明也可用于其它類型的生成和儲(chǔ)存熱的系統(tǒng)中，在這些系統(tǒng)中，儲(chǔ)罐12可以包含除水以外的被加熱的流體，或甚至被加熱的固體。另外要指出的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。特別是，前面描述的所有例子針對(duì)其中儲(chǔ)罐12具有能量層的簡(jiǎn)單并且一維的分層（特別是垂直方向）的應(yīng)用，因此，有效熱量化裝置14具有與該分層適應(yīng)的加長(zhǎng)部分22。但是，對(duì)其中儲(chǔ)罐可能具有更復(fù)雜分層并且尤其例如二維分層的其它應(yīng)用，應(yīng)調(diào)整裝置14并且尤其是它的部分22的配置。該調(diào)整是簡(jiǎn)單的并在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。另外，上述所有例子針對(duì)提供有效熱的應(yīng)用，而更普遍地，本發(fā)明適于任何提供有效熱能或冷能的系統(tǒng)。特別是，儲(chǔ)罐12還可用在生成、儲(chǔ)存和恢復(fù)冷的系統(tǒng)中。在這種情況下，有效熱能涉及儲(chǔ)罐下部溫度閾值適于所考慮應(yīng)用的部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員更一般的是，可以根據(jù)上文公開(kāi)教導(dǎo)的啟示對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改。在下面的權(quán)利要求中，使用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)解釋為將權(quán)利要求限制于在本描述中陳述的實(shí)施方式，而應(yīng)解釋為其中包括權(quán)利要求旨在覆蓋的所有等效方面，因?yàn)橥ㄟ^(guò)將本領(lǐng)域技術(shù)人員的一般知識(shí)應(yīng)用于上文對(duì)他們公開(kāi)的教導(dǎo)的實(shí)施中，所有等效方面的表達(dá)和預(yù)測(cè)都在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3