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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontrollgerät für den Wärme- bzw. Brennstoffverbrauch einer Gebäudeheizungsanlage od. dgl., wobei am Gebäudestandort jeweils für eine bestimmte Periode, beispielsweise eine Woche, aus dem einstellbaren Innentemperatur-Sollwert, dem Tagesmittel der
Aussentemperatur-Istwerte und den Tagen eines tatsächlichen Heizanlagenbetriebes die Gradtagzahl und mit dieser und dem Wärme- bzw. Brennstoffverbrauch dieser Periode der Gradtagverbrauch ermittelt werden.
Die im stets zunehmenden Mass spürbare Energieverteuerung und -verknappung verlangt ein energiebewusstes Heizen, wozu eine laufende Kontrolle des Energieverbrauches einer Heizungsan- lage notwendig ist. Um für den Wärmeverbrauch beheizter Gebäude eine Vergleichsmöglichkeit zu bekommen, gibt es den Begriff der Gradtage, ein Ausdruck, der die Differenz zwischen Innen- temperatur und Tagesmittel der Aussentemperatur mit der Anzahl der Heiztage verknüpft.
Da der Wärmeverlust eines Gebäudes nach aussen und auch der Brennstoffverbrauch einer einwandfrei funktionierenden Heizungsanlage mit grosser Annäherung der Temperaturdifferenz zwischen Gebäude- innerem und Gebäudeumgebung proportional ist, lässt die Gradtagzahl einer Heizperiode als Bezugs- wert eine Überwachung des Wärme- bzw. Brennstoffverbrauches der Heizungsanlage zu, wobei der Brennstoffverbrauch pro Gradtag für ein bestimmtes Gebäude etwa konstant bleiben soll und grössere Abweichungen Anzeichen für Störungen der Heizungsanlage, unwirtschaftliches Wärme- haushalten u. dgl. darstellen.
Bisher werden aber Heizgradtagzahlen nur für wenige ausgewählte
Orte, beispielsweise meteorologische Anstalten, ermittelt und bekanntgegeben, wobei diese Heizgrad- tagzahlen meist auf einen Monat oder die ganze Heizsaison bezogen sind und die Veröffentlichung nur mit grosser Verspätung. erfolgt. Weiters werden offiziell Heizgradtage lediglich in bezug auf normierte Innentemperaturen und bis zu einem bestimmten Aussentemperatur-Grenzwert gezählt, so dass diese bekanntgegebenen Gradtagzahlen für den einzelnen keine Grundlage einer gewünschten
Kontrolle seiner Heizanlage sind, denn diese Heizanlage wird nach individuellen Gesichtspunkten für eine je nach den Heizgewohnheiten unterschiedliche Innentemperatur betrieben und auch nicht gleich bei Erreichen einer vorbestimmten äusseren Grenztemperatur abgeschaltet.
Ausserdem ergeben sich bereits durch geringe Entfernungen vom Bestimmungsort oft starke Änderungen der Aussentemperaturverhältnisse, die eine wesentliche Verfälschung der Heizgradtagzahlen mit sich bringen, was ein zusätzlicher Grund dafür ist, dass bisher Gebäudeheizungen hinsichtlich ihres Energieverbrauches nicht nach dem sogenannten Heizgradtag-Verfahren überwacht werden.
Wie etwa die FR-PS Nr. 2. 279. 080 und die GB-PS Nr. 2, 020, 426 zeigen, gibt es zwar verschiedene Geräte, die zur Aufteilung der Gesamtheizungskosten eines Mehrfamilienhauses auf die einzelnen Wohneinheiten dienen, wobei die Heizkostenverteilung durch Messung der jeweiligen Innentemperaturen während einer Heizperiode bei gleichzeitiger Messung der Aussentemperaturen mit Hilfe eines Zeitgebers und Rechenwerkes ermittelt wird, doch geht es dabei nur um die reine Aufteilung der anfallenden Heizkosten und nicht um eine Kontrolle der Heizanlage. Es ist unmöglich, zwischen Leistung, Kosten und Wärme- bzw. Brennstoffverbrauch zu vergleichen und dadurch die ordnungsgemässe Funktion der Anlage zu überwachen.
Auch sind beispielsweise aus der US-PS Nr. 4, 110, 632 Steuerungseinrichtungen für die Energiezufuhr einer Heizung bekannt, die nach einem einstellbaren Zeitprogramm, einer gewünschten Raumtemperatur und einer als Heizgrenze festgelegten Aussentemperatur die Energiezufuhr ein- oder abschalten. Eine Überwachung der Heizanlage ist mit diesen Einrichtungen aber wieder undurchführbar und unabhängig davon, ob die Anlage gut oder schlecht arbeitet, wird allein die Energiezufuhr beeinflusst.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Kontrollgerät anzugeben, das auf einfache Weise eine ortsspezifische Überwachung des Wärmeoder Brennstoffverbrauches einer beliebigen Heizungsanlage mit grosser Genauigkeit gewährleistet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass ein an einen einstellbaren Innentemperaturgeber und an einen einem Thermometer zugeordneten Aussentemperaturgeber angeschlossener, mit einem Zeitgeber zusammenwirkender Rechner vorgesehen ist, der den täglichen Mittelwert der Aussentemperatur-Istwerte bildet und vom eingestellten Sollwert der Innentemperatur subtrahiert sowie die entstehende Differenz periodenweise zur Gradtagzahl summiert, wobei vorzugsweise dem Rechner ein an einen Brennstoff-bzw. Wärmemengenmesser angeschlossener Impulsgeber zugeschaltet ist und der Rechner auch den jeweils den Gradtagverbrauch ausweisender Quotienten
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aus Periodenverbrauch und Gradtagzahl bildet und der Rechner mit einem Datenspeicher und mit wenigstens zwei Anzeigeeinrichtungen ausgerüstet ist.
Durch die Bestimmung der Gradtagzahlen unmittelbar im Bereich des beheizten Gebäudes und mit den für dieses Gebäude individuell gewünschten Temperaturwerten und während aller
Heiztage ergibt sich eine optimale Kontrollmöglichkeit für die betreffende Heizanlage, wobei auch die Periodendauer frei gewählt und an die vorhandenen Verhältnisse angepasst werden kann. Da die örtlichen Witterungsgegebenheiten und die individuellen Heizgewohnheiten ungeachtet irgendwelcher Grenztemperaturen oder Normtemperaturen eine Rolle spielen, stehen die tatsächlich massgebenden Heizgradtagzahlen für die Überwachung zur Verfügung. Wird dann noch der Wärme- bzw.
Brennstoffverbrauch dieser Gradtagzahl gegenübergestellt und der Verbrauch pro Gradtag ermittelt, sind schon vergleichsweise geringe Abweichungen im Wärme- oder Brennstoffverbrauch durch Vergleich mit einem anlagetypischen Gradtagverbrauch, der sich durch Erfahrungswerte oder auch durch rechnerische Abschätzungen ergeben kann, zu registrieren, welche nicht durch klimatische Einflüsse erklärbaren Abweichungen Anlass für eine entsprechende Überprüfung der
Heizanlage oder der Heizgewohnheit sein können. Da die Kontrollperiode beliebig lang, z. B. einen Tag, eine Woche oder einen Monat, dauern kann, ist auch schon während der laufenden
Heizsaison eine ständige Überwachung der Heizungsanlage möglich, wobei allerdings längere
Perioden eine genauere Gradtagsverbrauchsberechnung mit sich bringen.
Durch statistische Auswer- tung der Verbrauchszahlen lässt sich dann einfach ein Toleranzbereich angeben, in dem der
Gradtagverbrauch auch ohne Störungsursache streuen kann, hingegen ein ausserhalb des Bereiches fallender Verbrauch sofort als kritischer Wert erkennbar ist.
Das erfindungsgemässe Gerät erlaubt die Gradtagzahl automatisch zu ermitteln, wozu nur die gewünschte Innentemperatur und über den Zeitgeber die gewählte Periodendauer einzustellen sind. Die sich ergebende Gradtagzahl dieser Periode ist dann einfach an einer entsprechenden
Anzeige abzulesen und mit dem Wärme-oder Brennstoffverbrauch während dieser Periode zu vergleichen. Durch den Zeitgeber ist es auch möglich, die Innentemperatur in vorbestimmten
Zeitabschnitten zu variieren, womit die vielfach üblichen Nacht- und Wochenendabsenkungen der Raumtemperatur schwierigkeitslos berücksichtigt werden können und man tatsächlich zu sehr exakten Ergebnissen kommt. Selbstverständlich kann das Gerät aber auch lediglich zur Ermitt- lung der Gradtagzahl allein an beliebiger Stelle herangezogen werden.
Eine Erweiterung des Rechners durch einen Brennstoff- bzw. Wärmemengen-Impulsgeber erlaubt darüber hinaus auch gleichzeitig die unmittelbare Angabe des Gradtagverbrauches, was zu einer optimalen und vollkommen mühelosen Kontrolle des Energieverbrauches führt. Sind Datenspeicher und Anzeigeeinrichtungen vorhanden, können die einzelnen Werte für spätere Kontrollzwecke gespeichert und statistische Auswertungen der aufgetretenen Verbrauchsergebnisse durchgeführt werden. Ausserdem erlauben die beiden Anzeigen die gleichzeitige Ablesung von Gradtagzahl und Gradtagverbrauch, wobei die Ergebnisse und Daten selbstverständlich auch ausgedruckt werden können.
Um das Ablesen des Kontrollgerätes zu vereinfachen und eine Verbesserung der Überwachung zu erreichen, kann erfindungsgemäss der Rechner eine Warneinrichtung zur Anzeige einer bestimmten Ergebnisabweichung von einem vorgegebenen Wert aufweisen. Diese beispielsweise optische Warneinrichtung macht durch ihr Signal sofort auf eine ungewöhnliche Abweichung des Gradtagverbrauches aufmerksam, so dass deren Ursache ohne Verzögerung nachgegangen werden kann. Als Vergleichswert wird dabei ein anlagetypischer Verbrauch herangezogen, welcher Wert empirisch, durch statistische Auswertung der mit dem Rechner gewonnenen Ergebnisse oder auch durch rechnerische, theoretische Ableitungen gewonnen werden kann.
Das erfindungsgemässe Kontrollgerät kann problemlos modifiziert und beispielsweise auch zur Überwachung und Kontrolle des Energieverbrauches von Lüftungs- und Klimaanlagen verwendet werden, wobei dann als Vergleichsmass für den Energieverbrauch der Begriff des Lüftungsgradtages oder der Kühlgradstunde u. dgl. benutzt wird.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemässes Kontrollgerät beispielsweise in einem Schaltschema veranschaulicht.
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Um eine optimale Überwachung des Wärme- bzw. Brennstoffverbrauches einer Heizungsanlage unter Berücksichtigung der tatsächlichen Witterungsverhältnisse am Gebäudestandort und der individuellen Heizgewohnheiten zu erreichen, ist ein Kontrollgerät-l--vorgesehen, das einen Rechner --2-- und einen mit diesem Rechner zusammenwirkenden einstellbaren Zeitgeber --3-umfasst. Der Rechner --2-- ist ausserdem an einen einstellbaren Innentemperaturgeber --4-- und einen thermometerabhängigen Aussentemperaturgeber --5-- angeschlossen, so dass die Differenz
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eingegebenen Aussentemperatur gebildet und über eine bestimmte Periode zur Gradtagzahl summiert werden kann, wobei der Zeitgeber --3-- die Länge dieser Periode einzustellen erlaubt.
Eine Anzeigeeinrichtung --7-- wirft die ermittelte Summe, also die Gradtagzahl aus, die vollkommen ortsspezifisch gewonnen werden kann und daher auch eine optimale Vergleichsbasis für den Wärme- bzw. Brennstoffverbrauch der Heizungsanlage darstellt.
Zur unmittelbaren Kontrolle des Wärme-bzw. Brennstoffverbrauches ist dem Rechner --2-ein Impulsgeber --8-- zugeschaltet, der in Abhängigkeit eines Brennstoffmengenmessers --9-- arbeitet. Der Rechner --2-- kann nun den Gradtagverbrauch berechnen, der sich durch Division des Brennstoffverbrauches in einer Periode durch die Gradtagzahl ergibt, welcher Gradtagverbrauch auf einer eigenen Anzeige --10-- aufscheint und jederzeit eine entsprechende Kontrolle des Energieverbrauches ermöglicht.
Eine Warneinrichtung-II-, die eine Abweichung des Gradtagverbrauches von einem einstellbaren Vergleichswert. unter Berücksichtigung eines bestimmten Toleranzbereiches anzeigt, erleichtert die Kontrolle des Energieverbrauches ebenso wie ein mit dem Rechner --2-- verbundener Speicher für die ermittelten Werte, der einen Überblick über mehrere Perioden und längere Kontrollzeiträume ermöglicht, wobei Tasten-12, 13-- zum Abruf der gespeicherten Werte dienen.
Das erfindungsgemässe Kontrollgerät-l-läuft so lange die Heizanlage in Betrieb ist und reagiert auf die tatsächlich für diese Heizanlage massgebenden Einflüsse und Gegebenheiten ohne Berücksichtigung spezieller Heizgrenzen, Normtemperaturen u. dgl., so dass sich für jede einzelne Heizanlage auf einfache Weise eine optimale und auch vollautomatische Überwachung des Wärme- bzw. Brennstoffverbrauches erreichen lässt, die das Einhalten eines energiebewussten sparsamen Heizbetriebes erlaubt. PATENTANSPRÜCHE :
1.
Kontrollgerät für den Wärme- bzw. Brennstoffverbrauch einer Gebäudeheizungsanlage od. dgl., wobei am Gebäudestandort jeweils für eine bestimmte Periode, beispielsweise eine Woche, aus dem einstellbaren Innentemperatur-Sollwert, dem Tagesmittel der Aussentemperatur-Istwerte und den Tagen eines tatsächlichen Heizanlagenbetriebes die Gradtagzahl und mit dieser und dem Wärme- bzw. Brennstoffverbrauch dieser Periode der Gradtagverbrauch ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein an einen einstellbaren Innentemperaturgeber (4) und an einen einem Thermometer (6) zugeordneten Aussentemperaturgeber (5) angeschlossener, mit einem Zeitgeber (5) zusammenwirkender Rechner (2) vorgesehen ist,
der den täglichen Mittelwert der Aussentemperatur-Istwerte bildet und vom eingestellten Sollwert der Innentemperatur subtrahiert sowie die entstehende Differenz periodenweise zur Gradtagzahl summiert, wobei vorzugsweise dem Rechner (2) ein an einen Brennstoff- bzw. Wärmemengenmesser (9) angeschlossener Impulsgeber (8) zugeschaltet ist und der Rechner (2) auch den jeweils den Gradtagverbrauch ausweisenden Quotienten aus Periodenverbrauch und Gradtagzahl bildet und der Rechner (2) mit einem Datenspeicher und mit wenigstens zwei Anzeigeeinrichtungen (7, 10) ausgerüstet ist.