NL1024393C2 - Werkwijze voor het begrenzen van het gasverbruik. - Google Patents

Description

-1- ·'· Λ λ WERKWIJZE VOOR HET BEGRENZEN VAN HET GASVERBRUIK 5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het begrenzen van het gasverbruik in ten minste een deel van een gasdistributienetwerk, waarop meerdere gasverbruiktoestellen zijn aangesloten.

Gas, in het bijzonder aardgas, wordt op vele plaatsen in huishoudens 10 en in industriële omgeving toegepast als energiebron. Het gas wordt als regel door een of meer distributiebedrijven ter plaatse van het gebruik aangeleverd via een stelsel van pompen, buizen, kleppen en meet- en regelapparatuur, als geheel hierna aangeduid als een gasdistributienetwerk of kortweg netwerk. Op dit netwerk zijn meerdere, veelal zelfs een zeer groot aantal, gasverbruiktoestellen aangesloten.

15 De hoeveelheid gas die op elk moment aan het netwerk moet worden toegevoerd is afhankelijk van de totale vraag van de aangesloten toestellen. Deze vraag varieert als regel sterk in de tijd. Zo is de vraag als regel in de nacht beduidend kleiner dan overdag en in de winter hoger dan in de zomer. Daarnaast treden ook korter durende piekbelastingen op, bijvoorbeeld rond het uur van het einde van de 20 werkdag, wanneer in veel woningen ongeveer tegelijkertijd de verwarming wordt ingeschakeld.

Het optreden van dergelijke pieken vereist dat de capaciteit van het netwerk voldoende moet zijn om ook gedurende de periodes van grote vraag de gevraagde hoeveelheid gas te leveren. Dit brengt extra kosten met zich mee, terwijl 25 van de aangelegde maximale capaciteit slechts een zeer beperkt deel van de tijd gebruik wordt gemaakt.

Er wordt dan ook gezocht naar middelen om dergelijke piekbelastingen te vermijden of ten minste de hoogte van de optredende pieken te verkleinen en de omvang van het gasverbruik gelijkmatiger over de tijd, in het bijzonder 30 over de dag te verdelen.

Doel van de uitvinding is nu een middel te verschaffen voor het verkleinen van verbruikspieken in een gasdistributienetwerk, waarop meerdere toestellen zijn aangesloten.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de werkwijze 35 omvat het door middel van een stuursysteem begrenzen van het verbruik van ten minste een deel van de op het netwerk aangesloten gasverbruiktoestellen.

Door, bij een gesignaleerde ofte verwachten plotselinge 1024393

I - 2 - I

I I

I aanmerkelijke toename van het gasverbruik in een netwerk van een geschikt aantal I

I toestellen het gasverbruik tot een zeker maximum te begrenzen wordt de piekwaarde I

I begrensd en kan met een netwerk met een kleinere maximumcapaciteit worden I

I volstaan dan in het geval de piekwaarde niet kan worden begrensd. Dit voordeel werkt I

I 5 ook door verder opwaarts in de leverantie- en winningsketen. I

I Om het verbruik van een gastoestel te kunnen begrenzen dienen in I

I het toestel bestuurbare middelen aanwezig te zijn voor het regelen van het I

I gasverbruik. Dergelijke middelen zijn in de bekende toestellen als regel aanwezig om I

I het gasverbruik af te stemmen op de vraag van de gebruiker, bij woningverwarming I

I 10 bijvoorbeeld in de vorm de gebruikelijke regeithermostaat en een daardoor I

I aangestuurde gasklep. I

I Het stuursysteem wordt bediend en beheerd door de gasdistributeur I

I en zal als regel op één plaats centraal in het netwerk zijn opgesteld. Het stuursysteem I

I is ingericht voor het, in relatie tot een op enig moment gewenste maximale totale I

I 15 gasverbruik, bepalen van een gewenst maximaal gasverbruik voor de afzonderlijke I

I verbruikstoestellen of van een groep verbruikstoestellen tezamen en voor aansturen I

I van de op afstand bestuurbare middelen van de betreffende gasverbruiktoestellen. I

I Het stuursysteem zal als regel een centrale stuureenheid omvatten. I

I De centrale eenheid kan een centrale computer zijn welke zelf de afzonderlijke I

I 20 verbruikstoestellen aanstuurt. Ook is denkbaar dat het stuursysteem de vorm heeft van I

I een gedistribueerd computernetwerk, waarbij de centrale stuureenheid in verbinding I

I staat met een aantal locale stuureenheden die dan op hun beurt weer een groep I

I toestellen, bijvoorbeeld de toestellen in een deelgebied van het netwerk, aansturen. I

I Een deelgebied kan zowel een geografisch deelgebied zijn als een functioneel I

I 25 deelgebied, bijvoorbeeld een groep gelijkaardige gebruikers. Dit maakt het totale I

I stuursysteem robuuster en flexibeler omdat de locale, mogelijk decentraal geplaatste, I

I eenheden ook bij uitval van of storing in de centrale stuureenheid autonoom op basis I

I van bijvoorbeeld standaardinstellingen kunnen blijven werken. I

De centrale eenheid bepaalt aan de hand van onder andere I

30 historische gegevens over het gasverbruik en verwachte weersomstandigheden het te I

I verwachten gasverbruik en stelt vast of en in welke mate het totale gasverbruik in het I

I netwerk moet worden beperkt. Vervolgens kan dan worden bepaald, in het bijzonder I

I ook aan de hand van met de afnemers gemaakte afspraken, welke toestellen In welke I

I mate in hun gasverbruik moeten worden begrensd. De benodigde stuursignalen I

I 35 kunnen dan worden uitgezonden, afhankelijk van de opzet van de centrale I

I 1024393 -3- stuureenheid, rechtstreeks naar de afzonderlijke te begrenzen toestellen of indirect via de decentrale eenheden. In het laatste geval kan ook slechts een totaal toelaatbaar verbruik voor een deel van het netwerk worden doorgegeven, waaruit dan de decentrale eenheden zelf de in het door hun bestreken gebied benodigde 5 begrenzingen berekenen en doorgeven aan de afeonderlijke verbruikstoestellen.

Om geschikt te kunnen worden toegepast In de werkwijze volgens de uitvinding dienen de bestuurbare middelen ook op afstand bestuurbaar te zijn omdat ze immers alle vanaf een centrale eenheid moeten kunnen worden aangestuurd. Hiertoe kan een ontvangeenheid in het toestel aanwezig zijn welke is afgestemd op door de 10 centrale eenheid uitgezonden signalen. Deze signalen moeten in elk geval aan de eis voldoen dat zij over voldoend grote afstand dragen om het gehele netwerk te kunnen bestrijken. Geschikte voorbeelden zijn radiofrequente signalen en in het bijzonder GSM-signalen. Ook kunnen de verbindingen, vast of draadloos, via Internet tot stand worden gebracht en onderhouden. Indien het stuursysteem gedistribueerd is 15 uitgevoerd kan de capaciteit van de decentraal geplaatste eenheden kleiner zijn wanneer deze eenheden geschikt over de geografie van het netwerk worden verdeeld.

Geschikte onderdelen van de toestellen om op afstand bestuurd te worden en de bijbehorende parameters zijn bijvoorbeeld de gasklep en de stand daarvan, de keteltemperatuur, de ventilator en het toerental. Het toerental van de 20 ventilator kan gebruikt worden voor het bepalen van het gasverbruik omdat het toerental evenredig is met het gasverbruik. Door het toerental van de ventilator te beïnvloeden wordt ook het gasverbruik beïnvloed. Hierdoor is het mogelijk om de capaciteit van de ketel te begrenzen.

Door aansturing vanuit het stuursysteem grijpt de leverancier van het 25 gas momentaan in in het verbruiksgedrag van de gebruiker van een op het netwerk aangesloten toestel. Dit gebeurt bij voorkeur op momenten van een te verwachten sterke stijging van het gasverbruik waarmee dan de werkelijk optredende piekwaarde lager zal zijn dan zonder dit ingrijpen. Dit aansturen zal als regel plaatsvinden in overleg en met medeweten van de gebruiker die hierop kan anticiperen door 30 voorafgaande aan het moment waarop zijn gebruik begrensd gaat worden zijn toestel alvast in te schakelen of in te doen schakelen, bijvoorbeeld door enige tijd voor zijn thuiskomst de woningverwarming te doen inschakelen zodat op het moment dat de begrenzing ingaat de temperatuur niet nog op het gewenste niveau hoeft te worden gebracht maar daarop nog slechts gehouden hoeft te worden. Dit laatste vraagt 35 beduidend minder energie dan het opwarmen zelf. Als compenserend voordeel voor de 1024393

afnemer die akkoord gaat met de genoemde begrenzing kan de leverancier het gas I

leveren tegen een gunstiger tarief dan aan afnemers die op elk moment willen kunnen I

beschikken over elke gewenste hoeveelheid gas. I

De uitvinding heeft tevens betrekking op een regelsysteem, geschikt , I

5 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding en betreft aldus een

regelsysteem voor het begrenzen van het gasverbruik in ten minste een deel van een I

gasdistributienetwerk, welk systeem meerdere gasverbruiktoestellen omvat, die zijn I

aangesloten op het gasdistributienetwerk en waarvan ten minste een deel is voorzien I

van op afstand bestuurbare middelen voor het regelen van het gasverbruik van het I

10 toestel, en dat tevens ten minste een centrale stuureenheid omvat voorzien van I

middelen voor het aansturen van de op afstand bestuurbare middelen van de I

gasverbruiktoestellen. De verdere- en voorkeursuitvoeringen van in het bijzonder het I

stuursysteem zijn hiervoor reeds aangegeven I

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de navolgende

15 tekeningen. Hierin is Fig. 1 een schematische voorstelling van een gedistribueerd I

regelsysteem volgens de uitvinding; en I

Fig. 2 een schematische voorstelling van een gastoestel, geschikt I

voor toepassing in de werkwijze volgens de uitvinding. I

In Fig. 1 is 2 een centrale regeleenheid welke via vaste of draadloze I

20 verbindingen 4 is verbonden met een aantal decentraal in de omgeving van een aantal I

verbruikstoestellen opgestelde locale stuureenheden 6. Deze locale stuureenheden I

verzorgen elk, in dit geval via draadloze verbindingen 8 communicatiesysteem de I

communicatie met en aansturing van een de verbruikstoestellen in een door de locale I

eenheid bestreken gebied 10. I

25 In Fig. 2 stelt 212 een verbruikstoestel, bijvoorbeeld een I

verwarmingsketel, voor, voorzien van een ventilator 214 voor aanvoer van I

verbrandingslucht. De aansturing van de ventilator is in dit geval losgekoppeld van de I

meet- en regelapparatuur van de rest van het verbruikstoestel en de door deze I

apparatuur gegenereerde signalen en meetwaarden, collectief gesymboliseerd door I

30 signaalverbinding 216, worden toegevoerd aan een intelligente verwerkingseenheid I

218. Deze verbinding is bi-directioneel, zodat de verwerkingseenheid ook zonodig het I

toestel ketel kan aansturen of in een veilige toestand brengen. I

De verwerkingseenheid 218 staat via draadloze verbinding, in dit I

geval een GSM verbinding, 220 in contact met een locale stuureenheid zoals in Fig. 1 I

35 met 8 aangeduid. De verbinding kan bijvoorbeeld ook een via Internet tot stand I

1024393 I

-5- gebrachte en onderhouden verbinding zijn. De verwerkingseenheid 218 staat eveneens via een bi-directionele signaalverbinding 222 in verbinding met de ventilator 214 en kan aldus de via de verbinding 220 van een (niet weergegeven) locale stuureenheid ontvangen instructies verwerken tot de bijbehorende stuursignalen voor 5 de gewenste instelling van de ketel en de ventilator en deze via signaalverbindingen 216 en 222 doorgeven.

1024393

Claims (6)

1. Werkwijze voor het begrenzen van het gasverbruik in ten minste een deel van I I een gasdistributienetwerk, waarop meerdere gasverbruiktoestellen zijn I I 5 aangesloten, omvattende het door middel van een stuursysteem begrenzen I I van het verbruik van ten minste een deel van de gasverbruiktoestellen. I

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het verbruik van ten minste een deel I I van de verbruikstoestellen wordt begrensd door het besturen van het toerental I I van een in het toestel aanwezige ventilator voor het aanvoeren van I I 10 verbrandingslucht I

3. Regelsysteem voor het begrenzen van het gasverbruik in ten minste een deel I I van een gasdistributienetwerk, omvattende meerdere gasverbruiktoestellen, I I die zijn aangesloten op het gasdistributienetwerk en waarvan ten minste een I I deel is voorzien van op afstand bestuurbare middelen voor het regelen van I I 15 het gasverbruik van het toestel, en tevens omvattende een stuursysteem I I ingericht voor het bepalen van een gewenst maximaal gasverbruik voor de I I afzonderlijke verbruikstoestellen of van een groep verbruikstoestellen tezamen I I en voor aansturen van de op afstand bestuurbare middelen van de I I betreffende gasverbruiktoestellen. I I 20

4. Regelsysteem volgens conclusie 3, waarin het stuursysteem een centrale I I stuureenheid omvat, welke de afzonderlijke verbruikstoestellen aanstuurt. I

5. Regelsysteem volgens conclusie 3, waarin het stuursysteem een centrale I I stuureenheid omvat en daarmee in verbinding staande locale stuureenheden, I I waarbij de locale stuureenheden elk een groep verbruikstoestellen aansturen. I I 25

6. Regelsysteem volgens een der conclusies 3-5 waarbij de aansturing van de I I verbruikstoestellen plaatsvindt via een GSM-verbinding of via een I I Internetverbinding. I I 1024393 I