BE1030936B1

BE1030936B1 - Een verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, een sturingsinrichting daarvoor en een werkwijze voor het aansturen daarvan

Info

Publication number: BE1030936B1
Application number: BE20225793A
Authority: BE
Inventors: Clint Richard William Coulier; Muelenaere Rino Francky De
Original assignee: Renson Ventilation Nv
Priority date: 2022-10-03
Filing date: 2022-10-03
Publication date: 2024-04-29
Also published as: EP4350235A1; BE1030936A1

Abstract

Een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden. Het systeem omvat: een collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden, één gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, en een sturingsinrichting voor het aansturen van de collectieve warmtepomp. De sturingsinrichting controleert de temperatuur van de collectieve waterpomp en/of het maximaal debiet van de gesloten kring naar elk van de wooneenheden en/of het debiet over een omleiding op de gesloten kring in functie van de actuele noden van de residentiële wooneenheden.

Description

Ee pes BE2022/5793

Technisch vakgebied

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een sturingsinrichting voor cen verwarmings- cn/of koclingssystcem voor collectieve residentiële wooneenheden. De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op cen verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden omvattende een dergelijke sturingsinrichting. De onderhavige uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het aansturen van een verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden.

Stand der techniek

Verwarmings- en/of koclingssystemen voor collectieve residentiële wooneenheden zijn bekend. Klassieke voorbeelden zijn een centrale verwarming in cen appartementsgebouw, een warmtenet (of koudenet) in een residentiële buurt. In het algemeen omvatten deze systemen één of meerdere bronnen van thermische energie dat door middel van cen medium (bv, stoom, warme vloeistof of koude vloeistof) wordt verdeeld vanuit cen centrale locatie naar meerdere locaties voor het daar verwarmen en/of verkoelen van ruimtes en/of processen. Er zijn vele bronnen van thermische energie bekend, zoals de verbranding van fossiele brandstoffen (bv. een CV ketel), het gebruik van elektriciteit voor het opwekken van warmte (bv. een elektrische verwarming), of door middel van een warmtepomp (bv. cen lacht-water warmtepomp). Een warmtepomp wordt tevens vaak gebruikt in combinatie of als onderdeel van een BEO (Boorgat Energie Opslag) veld of een

KWO (Koude Warmte Opslag) veld.

De onderhavige uitvinding heeft specifiek betrekking op systemen die gebruik maken van een collectieve warmtepomp voor het voorzien van thermische energie aan een collectie residentiële wooneenheden. Deze collectie kan gevormd zijn door meerdere appartementen in één of meerdere appartementsgebouwen en/of meerdere afzonderlijke residentiële gebouwen. In eik van de residentiële wooneenheden is een eigen afzonderlijk verwarmingssysteem enof verkoelingssysteem aanwezig, Er zijn veel dergelijke systemen bekend, zoals klassieke radiatoren, vloerverwarming, vloerkoeling, convectoren, etc. Welk systeem lokaal wordt toegepast is van ondergeschikt belang in de context van de onderhavige uitvinding.

In cen klassicke opstelling wordt typisch gebruik gemaakt van twee afzonderlijke lussen tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, nl. een eerste lus voor de circulatie van een warm medium en een tweede lus voor de circulatie van een koud medium. Het medium is typisch een vloeistof, zoals water, maar andere media zijn mogelijk. Elke wooneenheid is verbonden met beide lussen en kan zowel warmte als koude afnemen naargelang de noden. Het gebruik van twee lussen laat toe om aan de eventueel verschillende noden van de afzonderlijke wooncenheden te voldoen. In het bijzonder zijn er regelmatig situaties waar cen aantal van de

3 BE2022/5793 wooneenheden verwarming wenst, terwijl cen andere groep van de wooneenheden geen verwarming of zelfs verkoeling wenst. Voorbeelden zijn: cen zonnige lentedag waarbij zuid gerichte wooneenheden voldoende opwarmen door het invallend zonlicht, maar noord gerichte wooneenheden niet; of de omstandigheid dat bepaalde wooneenheden overdag niet bewoond zijn (bv. de bewoners zijn naar hun werk) en dus minder of geen thermische energie wensen, terwijl dit voor andere wooneenheden niet het geval is; etc. Voorbeelden van dergelijke twee-lussen systemen zijn beschreven in EP 3 165 831, EP 3 184 914 en EP 3 372 903.

Het voornaamste nadeel aan dergelijke systemen is de noodzaak om twee geheel gescheiden lussen te leggen. Dit vereist vooreerst veel grondstoffen (zowel in buismateriaal als in isolatie daarvoor), alsook meer tijd om te plaatsen. Daarenboven is er, door de verdubbeling, ook ongeveer twee maal zoveel kans dat er crgens een lek of ander gebrek ontstaat. Er zijn verder ook veel meer koppelingen, kranen, sensoren, etc. nodig. indien het systeem ingericht is enkel voor verwarming of enkel voor koeling, is er typisch slechts één lus aanwezig waarm dan een warm, respectievelijk koud, medium circuleert. Een bekend probleem bij het circuleren van een medium, in het bijzonder een vloeistof, in een lus houdt verband met drukverschillen. Enerzijds ontstaan drukverschillen als gevolg van drukverlies ten gevolge van het transport over de lus. Anderzijds {en/of bijkomstig) kunnen hoogteverschillen over de lus ook een rol spelen, In het algemeen geldt: hoe verder een residentiële wooneenheid op de lus, hoe lager de inkomende druk. Deze drukverschillen geven op hun beurt aanleiding tot verschillen in debiet per residentiële wooneenheid, welk debiet rechtstreeks samenhangt met de maximale energie-overdracht naar de wooneenheid. Ter illustratie, in een appartementsgebouw met 10 verschillende appartementen kan dit aanleiding geven tot een niet-toereikende verwarming of verkoeling bij het appartement het verst verwijderd van de thermische energiebron.

In de praktijk worden dergelijke problemen verholpen door een manuele regeling uit te voeren van het maximaal debiet dat beschikbaar is voor elke wooncenheid. Concreet is op elke toevocraftakking van de lus naar een wooneenheid cen debietbegrenzer voorzien. Een technieker regelt elk van deze begrenzers zodanig dat eike wooncenheid éénzelfde (of het nodige) debiet kan krijgen om te voldoen aan de theoretisch maximale energievereisten.

Een nadeel aan deze oplossing is vooreerst de tijd die nodig is om een technieker deze regeling te laten uitvoeren. Daarenboven is dit ook een statische oplossing die geen rekening kan houden met eventuele veranderingen later. Voorbeelden van dergelijke veranderingen zijn: een gewijzigde lokale verwarming of verkoeling in een wooneenheid die meer of minder debiet nodig heeft of een defect bij de thermische energiebron waardoor onvoldoende debiet beschikbaar is.

Daarenboven is in een gecombineerd verwarmings- en koelingssysteem ook een regeling van de begrenzers nodig op de aftakking met beide lussen, waardoor de werklast voor de technieker verder

3 BE2022/5793 verhoogt.

Verder zijn er in de context van cen collectieve warmtepomp, in het bijzonder cen lucht- water warmtepomp, ook operationele vereisten. In het bijzonder dient rekening te worden gehouden met voorwaarden op het debiet over de warmtepomp en specifiek met de vereiste dat een voorafbepaald minimaal debiet nodig is voor de werking. Echter, in bepaalde situaties, bijvoorbeeld indien een aanzienlijk aantal van de residentiële wooneenheden hun toevoer afsluiten (of drastisch beperken), bestaat het risico dat het debiet over de warmtepomp te laag is en in het bijzonder lager is dan het voorafbepaald minimaal debiet. In zo’n geval stopt de warmtepomp automatisch en is er dus geen mogelijkheid meer tot verwarming en/of koeling.

Een bekende oplossing is het voorzien van cen omleiding in de lus die de wooneenheden overslaat met cen afsluitbare klep daarop. Door deze klep tc openen verhoogt het debict in de lus zodat dit hoger blijft dan het voorafbepaald minimaal debiet. De uitvinders hebben echter vastgesteld dat deze oplossing nadelig kan. Bijvoorbeeld is het mogelijk dat er, door de stroming over de omleiding, te weinig debiet nog beschikbaar is voor de nodige energie-overdracht naar de wooneenheden.

Beschrijving van de uitvinding

Het is doel van de onderhavige uitvinding om één of meerdere van de hierboven beschreven nadelen te verminderen en/of te verhelpen.

In een eerste aspect betreft de onderhavige uitvinding een sturingsinrichting voor het aansturen van een collectieve warmtepomp in een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmings- en koelingssysteem voorzien is van: de collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden, en één gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, waarbij de sturingsinrichting voorzien is van: een interface geconfigureerd om actuele temperatourgegevens cn gewenste temperatuurgegevens van elke residentiële wooncenheid te bekomen; con beslissingsmodule geconfigureerd om, op basis van de actuele temperatuurgegevens en de gewenste temperstuurgegevens, cen gewenste temperataur van genoemde vloeistof aan een uitgangszijde van de collectieve warmtepomp te bepalen; en een sturingsmodule geconfigureerd om, op basis van genoemde gewenste temperatuur, sturingssignalen te genereren voor het aansturen van de collectieve warmtepomp.

In dit aspect voorziet de uitvinding in een sturingsinrichting die toelaat om zowel verwarming als verkoeling te voorzien door gebruik te maken van cen collectieve warmtepomp en dit met slechts één gesloten king voor het circuleren van de vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, Door de interface die actucle en gewenste

4 BE2022/5793 temperatuurgegevens bekomt, is de sturingsinrichting, 1.h.b. de beslissingsmodule, in staat om de algemene nood van de collectieve residentiële wooneenheden te bepalen, Le. is cr globaal gezien nood aan verwarming of aan verkoeling. De sturmgsinrichting bepaalt dan de gewenste temperatuur van genoemde vloeistof aan een uitgangszijde van de collectieve warmtepomp afhankelijk van de bepaalde algemene nood, bv. een relatief warme vloeistof (bv. 35°C of 45°C) voor verwarming of een relatief koude vloeistof (bv. 10°C) voor verkoeling. Op basis van de gewenste temperatuur genereert de sturingsinrichting dan de nodige sturingssignalen. Eénzelfde gesloten kring kan derhalve dienen voor zowel verwarming als verkoeling voor de residentiële wooneenheden.

In een cerste uitvoeringsvorm is de sturingsinrichting verder voorzien van: een databank geconfigureerd om de actuele temperatuurgegevens en de gewenste temperatuurgegevens op te siaan, welke databank verder energieverlies-gegevens bevat (de energieverlies-gegevens zijn bv. een indicatie van de temperatuurevolutie in een residentiële wooneenheid in de tijd in afwezigheid van energie-instroom) van elke residentiële wooneenheid; en een analysemodule geconfigureerd om, op basis van de actuele temperatuurgegevens, de gewenste temperatuurgegevens en de energieverlies- gegevens, energievereiste-gegevens te bepalen voor elke residentiële wooneenheid, waarbij de beslissingsmodule geconfigureerd is om, op basis van de energie vercisie- gegevens, cen temperatuur-tijdsprofiel te genereren van de gewenste temperatuur van genoemde vloeistof aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp in functie van de tijd gedurende cen toekomstig tijdsinterval.

Het gebruik van energieverlies-gegevens in combinatie met de temperatuurgegevens (zowel actueel als gewenst) laat toe om een schatting te berekenen van de energie die door elke wooneenheid nodig zal zijn gedurende een toekomstig tijdsinterval (bv. voor het volgende uur of de volgende twee of drie uur). Een dergelijke schatting kan bijvoorbeeld omvatten dat een eerste groep wooneenheden bijkomende energie nodig hebben om gedurende 1 our de wooneenheid op te warmen en erna energie nodig hebben om hun energieverlies te compenseren, terwijl cen tweede groep wooneenheden enkel energie nodig hebben om hun energieverlies te compenseren, en cen derde groep wooneenheden net energie willen afgeven om gedurende twee uur de wooneenheid af te koelen. Op basis van deze schatting genereert de beslissingsmodule een temperatuur-tijdsprofiel van de vloeistof aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp om aan de verschillende noden te voldoen. Deze eerste uitvoeringsvorm voorziet derhalve in een sturing (of regeling) gedurende een toekomstig tijdsinterval.

In een voorkeurs-uifvoeringsvorm is de sturingsinrichting verder voorzien van een communicatiemodule geconfigureerd om het berekende temperatuur-tijdsprofiel naar elke residentiële wooneenheid te sturen. Op die manier is elke residentiële wooneenheid op de hoogte van de temperatuur van de vloeistof in de gesloten krmg gedurende het tockomstig tijdsinterval.

De wooneenheden (i.h.b. de sturingsinrichting daarm voorzien) kan dan het lokaal verwarmings- en verkoelingssysteem aansturen i.f.v. de temperatuur van de binnenkomende vloeistof.

In een voorkeurs-uitvoeringsvorm omvat de databank verder historische data van elke 5 residentiële wooneenheid, welke historische data minstens gegevens omvat omtrent: de gewenste temperatuur, de actuele temperatuur, en energieverbruiksgegevens, welke historische data bij voorkeur gegevens omvat omtrent: het seizoen, de weersomstandigheden, en/of een bezetting in de residentiële wooncenheid, waarbij genoemde energieverlies-gegevens verkregen zijn op basis van de historische data opgeslagen in de databank. Bij verdere voorkeur is de sturingsinrichting verder voorzien van een machinaal leren module getraind op de historische data en geconfigureerd om genoemde energieverlies-gegevens te genereren. Ten eerste is het mogelijk om de set historische data te doorzoeken om een identieke (of gelijkaardige) set omstandigheden te vinden om op die manier accurate energieverlies-gegevens te vinden voor de huidige situatie, Echter, doordat energieverlies het resultaat is van een veelheid aan verschillende factoren, draagt het de voorkeur om gebruik te maken van machinaal leren technieken (bv. een neuraal netwerk) getraind op de historische data om zo een voorspelling te maken van de energieverlies-gegevens voor de huidige situatie.

In een tweede uitvoeringsvorm is de sturingsinrichting verder voorzien van een analysemodule geconfigureerd om cen temperatuurverschilwaarde tussen de actuele temperatuurgegevens en de gewenste temperatuurgegevens te bepalen, waarbij de beslissingsmodule geconfigureerd is om, op basis van de temperatuurverschilwaarde, genoemde gewenste temperatuur te bepalen.

Het voornaamste voordeel aan deze tweede uitvoeringsvorm is dat er geen noodzaak is om energieverties-gegevens te bepalen voor elke residentiële wooneenheid. De sturing wordt uitgevoerd op basis van de actuele en gewenste temperatuurgegevens die toelaten, bv. via de temperatuurverschilwaarde, om cen actuele globale vraag/nood te bepalen in het geheel van de collectieve wooneenheden. De gewenste temperatuur wordt dan bepaald op basis van de globale vraag, in een voorkeurs-uitvoeringsvorm is de analysemodule verder geconfigureerd om te bepalen of de collectieve warmtepomp in een vooraf bepaald afgelopen tijdsinterval werd gewisseld tussen een verwarmingsmodus en een verkoelingsmodus, en waarbij de beslissingsmodule geconfigureerd is om, indien de modus van de collectieve warmtepomp werd aangepast in genoemd vooraf bepaald afgelopen tijdsinterval, genoemde gewenste temperatuur te bepalen zodat er geen moduswisseling optreedt. Een wisseling van de modus van de collectieve warmtepomp kost veel energie, want de temperatuur aan de uitgangszijde dient namelijk drastisch

6 BE2022/5793 te veranderen, nl. van verwarming (bv. 35°C) naar verkoeling (bv. 10°C) of omgekeerd. Het is dus niet wenselijk om frequent een dergelijke modus-wissel te ondergaan. Een controle op het al dan niet aanwezig zijn van cen modus-wissel in een vooraf bepaald afgelopen tijdsinterval (bv. de voorbije twee uur) voorkomt het al te vaak wisselen.

In een uitvoeringsvorm is de sturingsinrichting verder voorzien van een machinaal leren module getraind op historische gewenste temperatuurgegevens van een residentiële wooneenheid en geconfigureerd om genoemde gewenste temperatuurgegevens te genereren. Dit vermijdt de noodzaak van een gebruiker (bv. een bewoner van de wooneenheid) om een schema manueel te moeten ingeven of om manueel gewenste temperatuurgegevens fe voorzien.

De voordelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en/of het eerste aspect worden tevens bereikt met cen verwarmings- en koclingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmings- en koelingssysteem voorzien is van: een collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden die elk voorzien zijn van een verwarmings- en koelingssysteem en een lokale sturingsinrichtng voor het aansturen daarvan, één gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de verwarmings- en koelingssystemen van de residentiële wooneenheden, een centrale sturingsinrichting zoals hierboven beschreven voor het aansturen van de collectieve warmtepomp.

In een uitvoermgsvorm omvat de collectieve warmtepomp een veelheid aan lucht-water (algemeen lucht-vloeistof} warmtepompen, in het bijzonder cen monoblock warmtepomp, omvat, die bij voorkeur parallel zijn opgesteld. Lucht-water warmtepompen hebben veel voordelen, ze kunnen bijvoorbeeld overal geplaatst en gebruikt worden zonder bijkomstige systemen (zoals een

BEO veld). Het gebruik van meerdere lucht-water warmtepompen zorgt verder voor de nodige redundantie, bv. indien één warmtepomp defect is kan dit worden opgevangen door de resterende.

Het parallel plaatsen van de warmtepompen is verder voordelig omdat eenvoudig één of meerdere van de warmtepompen kunnen worden aan- of uitgeschakeld in functie van de actuele noden. Een defecte warmtepomp kan ook eenvoudig worden opgevangen door de resterende en kan worden hersteld of vervangen zonder impact op de rest van het systeem. Het gebruik van monoblock warmtepomp tenslotte verhoogt de veiligheid en verlaagt de kostprijs. Het koudemiddel (of warmtemiddel) zit namelijk slechts in één component die geheel gescheiden is van de vloeistof in de gesloten lus, waar bv. water kan circuleren. De plaatsing van het systeem kan dus grotendeels worden gedaan zonder tussenkomst van een gespecialiseerd technieker.

De voordelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en/of het eerste aspect worden tevens bereikt met een werkwijze voor het aansturen van een collectieve warmtepomp in een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden (1.h.b. het verwarmings- en koclingssysteem zoals hierboven beschreven), welke werkwijze de volgende

7 BE2022/5793 stappen omvat: het bekomen van actuele temperatuurgegevens en gewenste temperatuurgegevens van elke residentiële wooneenheid; het op basis van de bekomen gegevens bepalen van een gewenste temperatuur van een vloeistof aan een uitgangszijde van een collectieve warmtepomp; en het genereren van sturingssignalen voor het aansturen van de collectieve warmtepomp voor het bereiken van de gewenste temperatuur.

In een eerste uitvoeringsvorm omvat het bepalen van de gewenste temperatuur: het bekomen van energieverlies-gegevens van elke residentiële wooneenheid; en het op basis van de cnergieverlies-gegevens genereren van cen temperatuur-tijdsprofiel van de gewenste temperatuur van genoemde vloeistof aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp in functie van de tijd gedurende een toekomstig tijdsinterval. Bij voorkeur omvat het bekomen van energieverlies- gegevens het machinaal leren daarvan door middel van training op historische data van clke residentiële wooneenheid, welke historische data minstens gegevens omvat omtrent: de gewenste temperatuur, de actuele temperatuur, en energieverbruiksgegevens, welke historische data bij voorkeur gegevens omvat omtrent: het seizoen, de weersomstandigheden, en/of een bezetting in de residentiële wooneenheid. De voordelen van het gebruik van energieverlies-gegevens in het bepalen van cen temperatuur-tjdsprofiel zijn reeds hierboven beschreven.

In con tweede uitvoeringsvorm omvat het bepalen van de gewenste temperatuur: het bepalen van een temperatuurverschilwaarde tussen de actucle temperatuurgegevens en de gewenste temperatuurgegevens; en het bepalen of de collectieve warmtepomp in cen vooraf bepaald afgelopen tijdsinterval werd gewisseld tussen een verwarmingsmodus en een verkoelingsmodus. De voordelen van het gebruik van de temperatuurverschilwaarde zijn reeds hierboven beschreven.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een sturingsinrichting voor het aansturen van cen verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmungs- en koelingssysteem voorzien is van: een collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden, één gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, en voor elke residentiële wooneenheid, cen toevoer-aftakking van de gesloten kring naar de residentiële wooneenheid, waarbij clke toevoer-aftakking voorzien is van een regelbare klep voor het regelen van cen debiet op de toevoer- aftakking, waarbij de sturingsinrichting voorzien is van: een interface geconfigureerd om een actueel debiet in de gesloten kring en maximale debietgegevens van elke toevoer-aftakking te bekomen, welke maximale debietgegevens gebaseerd zijn op een energievereiste van de overeenkomstige wooneenheid; cen beslissngsmodule geconfigureerd om, op basis van de bekomen gegevens, cen maximaal debiet tc bepalen voor elke residentiële wooneenheid; en een communicatiemodule geconfigureerd om gegevens omtrent het maximaal debiet naar een

8 BE2022/5793 respectieve residentiële wooneenheid te sturen.

In dit aspect voorziet de uitvinding in een sturingsinrichting die een automatische debietregeling toelaat. Meer specifiek, door kennis van de gegevens omtrent het maximaal nodige debiet en het actuele debiet in de gesloten kring (bv. aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp), kan de sturingsinrichting heb actueel debiet accuraat verdelen over elk van de residentiële wooneenheden zonder de nood aan cen technieker die alles manueel komt regelen.

Daarenboven kan de sturingsinrichting het toegelaten debiet per wooneenheid ook aanpassen in functie het beschikbare debiet in de gesloten kring, hetgeen voordelig is voornamelijk in situaties waarbij de collectieve warmtepomp niet in staat is om cen voldoende hoog debiet te leveren (bv. bij extreme weersomstandigheden of bij cen defect). Op die manier wordt cen situatie vermeden waarbij één of meerdere wooneenheden achteraan aangesloten op de gesloten kring (of meer algemeen aangesloten op een gebied in de gesloten kring met lage druk) te weinig debiet hebben. in een uitvoeringsvorm is de beslissingsmodule geconfigureerd om: het totaal maximaal debiet te bepalen door de som te nemen van alle maximale debietgegevens; indien het totaal maximaal debiet kleiner is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke residentiële wooneenheid te bepalen als zijn maximale debietgegevens; en indien het totaal maximaal debiet groter is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke residentiële wooneenheid te bepalen als een fractie van zijn maximale debietgegevens, waarbij de fractie overeenstemt met een verhouding tussen het actucel debiet en het totaal maximaal debiet. De beslissingsmodule gaat derhalve na of het actueel debiet in de gesloten kring groter of kleiner is dan de som van het theoretisch maximale debiet dat nodig kan zijn door elke wooneenheid. Indien dit zo is, dan kan elke wooneenheid zijn maximaal debiet afnemen. Echter, indien dit niet zo is, dan wordt het maximaal debiet overal fractioneel beperkt zodat elke wooneenheid minstens een deel van het debiet ontvangt.

In een uitvoeringsvorm is de communicahemodule verder geconfigureerd voor het ontvangen van gegevens van de residentiële wooneenheden, en waarbij, na ontvangst van een activatiesignaal van één van de residentiële wooneenheden, welk activatiesignaal cen verzoek omvat voor een groter debiet dan de maximale debietgegevens van genoemde één van de residentiële wooneenheden, de beslissingsmodule geconfigureerd is om: het totaal maximaal debiet te bepalen door de som te nemen van alle maximale debietgegevens voor alle residentiële wooneenheden behalve genoemde één van de residentiële wooneenheden met daarbij genoemd groter debiet; indien het totaal maximaal debiet kleiner is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke residentiële wooneenheid te bepalen als zijn maximale debietgegevens voor alle residentiële wooneenheden behalve genoemde één van de residentiële wooneenheden en het maximaal debict van genoemde één van de residentiële wooneenheden te bepalen als genoemd

9 BE2022/5793 groter debiet; en indien het totaal maximaal debiet groter is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke residentiële wooncenheid te bepalen als een fractic van zijn maximale debietgegevens, waarbij de fractie overeenstemt met een verhouding tussen het actueel debiet en het totaal maximaal debiet. In het geval één residentiële wooneenheid een groter debiet nodig heeft dan zijn theoretische bovengrens (bv. na langdurige niet-bewoning)}, laat deze uitvoeringsvorm toe om na te gaan of er een debiet-overschot is op de gesloten kring. Indien er een dergelijk overschot is, dan wordt het maximaal debiet van de ene residentiële wooneenheid verder verhoogd.

In een nitvoeringsvorm is de sturingsinrichting geconfigureerd voor het aansturen van een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden. Eén gezamenlijk systeem heeft, zoals reeds beschreven, voordelen ten opzichte van twee afzonderlijke systemen, nl. één voor verwarming en één voor koeling.

In een voorkeurs-uitvoeringsvorm is de interface verder geconfigureerd om actuele temperatuurgegevens en gewenste temperatuurgegevens van elke residentiële wooneenheid te bekomen en temperatuurgegevens van de vloeistof aan een uitgangszijde van de collectieve warmtepomp, waarbij de sturingsinrichting verder voorzien is van een analysemodule geconfigureerd om: op basis van de actuele temperatuurgegevens en de gewenste temperaiuurgegevens een status van clke wooneenheid te bepalen, waarbij de status één van de volgende is: verwarming cn verkocling, en op basis van de temperatuurgegevens van de vloeistof aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp een status van collecticve warmtepomp te bepalen, waarbij de status één van de volgende is: verwarming en verkoeling, waarbij de beslissingsmodule geconfigureerd is om, op basis van de status-gegevens, elke residentiële wooneenheid die een andere status heeft dan de collectieve warmtepomp uit te sluiten in de bepaling van het maximaal debiet. Bij voorkeur is de beslissingsmodule geconfigureerd om: het totaal maximaal debiet te bepalen door de som te nemen van alle maximale debietgegevens voor de niet-uitgesloten residentiële wooneenheden; indien het totaal maximaal debiet kleiner is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke niet-uitgesloten residentiële woonsenheid te bepalen als zijn maximale debietgegevens; en indien het totaal maximaal debiet groter is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke niet-uitgesloten residentiële wooneenheid te bepalen als cen fractie van zijn maximale debietgegevens, waarbij de fractie overeenstemt met een verhouding tussen het actueel debiet en het totaal maximaal debiet. (Gezien de energievereisten (en dus de maximale debieten) van een wooneenheid typisch anders zijn bij verwarming en verkoeling, is het voordelig om, alvorens de maximale debieten te berekenen, cerst na te gaan welke wooneenheden dezelfde status hebben als de collectieve warmtepomp. Woonsenbheden met een andere status gaan namelijk typisch geen of slechts zeer weinig debiet nemen van de gesloten kring, er is namelijk geen nood aan warm water van de gesloten kring indien de wooneenheid in verkoeling-status is.

10 BE2022/5793

Vandaar worden wooneenheden met cen andere status dan de collectieve warmtepomp beter niet in rekening gebracht bij het bepalen van de maximale debieten.

In een uitvoeringsvorm is, indien het totaal maximaal debiet groter is dan het actueel debiet, de beslissingsmodule geconfigureerd om het debiet in de gesloten kring te verhogen. Dit vormt een alternatieve oplossing voor het voorzien van een voldoende debiet in elke woonsenbeid waardoor vermeden kan worden dat het maximaal debiet fractioneel begrensd dient te worden.

Deze oplossing is echter niet altijd toepasbaar aangezien niet clke collectieve warmtepomp cen vartabel debiet kan leveren.

In een uitvoeringsvorm is de sturingsinrichting voorzien van een sturmgsmodule gcconfigureerd om sturingssignalen te genereren voor het aansturen van de collectiove warmtepomp en voor het regelen van elke regelbare klep.

De voordelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en/of het tweede aspect worden tevens bereikt met een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmings- en koelingssysteem voorzien is van: een collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden die elk voorzien zijn van een verwarmings- en koclingssysteem en cen lokale storingsinrichtng voor het aansturen daarvan, den gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de verwarmings- cn kochngssystemen van de residentiële wooneenheden, een centrale sturingsinrichting voor het aansturen van de collectieve warmtepomp, voor clke residentiële wooneenheid, een toevoer-aftakking van de gesloten kring naar de residentiële wooneenheid, waarbij elke toevoer-aftakking voorzien is van een regelbare klep voor het regelen van een debiet op de toevoer-aftakking, waarbij de lokale sturingsinrichting verder geconfigureerd is voor het aansturen van de regelbare klep, waarbij de centrale sturingsinrichting en elk van de lokale sturingsinrichtingen samen cen sturingsinrichtng vormen zoals hierboven beschreven.

In een uiúvoermgsvorm omvat de collectieve warmtepomp cen veelheid aan lucht-water (algemeen lucht-vioeistof) warmtepompen, in het bijzonder cen monoblock warmtepomp, omvat, die bij voorkeur parallel zijn opgesteld. Lucht-water warmtepompen hebben veel voordelen, ze kunnen bijvoorbeeld overal geplaatst en gebruikt worden zonder bijkomstige systemen (zoals cen

Het parallel plaatsen van de warmtepompen is verder voordelig omdat eenvoudig één of meerdere van de warmtepompen kunnen worden aan- of uitgeschakeld in functie van de actuele noden. Een defecte warmtepomp kan ook eenvoudig worden opgevangen door de resterende en kan worden hersteld of vervangen zonder impact op de rest van het systeem, Het gebruik van monoblock warmtepomp tenslotte verhoogt de veiligheid en verlaagt de kostprijs, Het koudemiddel {of

{1 BE2022/5793 warmtemiddel) zit namelijk slechts in één component die geheel gescheiden is van de vloeistof in de gesloten lus, waar bv. water kan circuleren, De plaatsing van het systeem kan dus grotendeels worden gedaan zonder tussenkomst van cen gespecialiseerd technieker.

In een uitvoeringsvorm is het verwarmings- en koelingssysteem verder voorzien van: één of meerdere debietmeters voor het bepalen van het actueel debiet op de gesloten kring aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp, waarbij de centrale siuringsinrichting verder geconfigureerd is voor het ontvangen van metingen van de één of meerdere debietmeters, en een lokale debietmeter op elke toevoer-aftakking voor het meten van bet debiet daarop, waarbij de lokale sturingsinrichting verder geconfigureerd is voor het ontvangen van metingen van de lokale dcbictmeter en deze door te sturen naar de centrale sturingsinrichting. Door de centrale debietmeter(s) te koppelen met de centrale sturingsinrichting en clke lokale debietmeter met cen overeenkomstige lokale sturingsinrichting kunnen de debieimeters gebruik maken van energiezuinige lokale communicatietechnologie. Bij voorkeur is er per warmtepomp een centrale debietmeter voorzien en wordt het totale debiet aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp bepaald als de som van alle individuele metingen.

De voordelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en/of het tweede aspect worden levens bereikt met een werkwijze voor het aansturen van een verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welke werkwijze de volgende stappen omvat: het bekomen van een actueel debiet in een gesloten kring waarin vloeistof circuleert tussen een collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, waarbij elke residentiële wooneenheid verbonden is met de gesloten kring via een toevoer-aftakking; het bekomen van maximale debietgegevens op elke ftoevoer-aftakking, welke maximale debietgegevens gebaseerd zijn op een energievereiste van de overeenkomstige wooneenheid; het op basis van de bekomen gegevens bepalen van een maximaal debiet voor elke residentiële wooneenheid; en het genereren van sturingssignalen voor het in overeenstemming met het bepaald maximaal debiet begrenzen van het debiet op elke toevoer-affakking.

In een uitvoeringsvorm omvat het bepalen van het maximaal debiet: het totaal maximaal debiet bepalen door de som te nemen van alle maximale debietgegevens; indien het totaal maximaal debiet kleiner is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke residentiële wooneenheid te bepalen als zijn maximale debietgegevens; en indien het totaal maximaal debiet groter is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van elke residentiële wooneenheid te bepalen als een fractie van zijn maximale debietgegevens, waarbij de fractie overeenstemt met een verhouding tussen het actueel debiet en het totaal maximaal debiet. Bij voorkeur omvat de werkwijze verder: het bekomen van actuele temperaluurgegevens en gewenste temperatuurgegevens van elke residentiële wooneenheid en van temperatuurgegevens van de

12 BE2022/5793 vloeistof aan con uitgangszijde van de collectieve warmtepomp; het bepalen van cen status van elke wooncenheid op basis van dc actucle temperatuurgegevens cn dc gewenste temperatuurgegevens, waarbij de status één van de volgende is: verwarming en verkoeling, en het bepalen van een status van collectieve warmtepomp op basis van de temperatuurgegevens van de vloeistof aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp, waarbij de status één van de volgende is: verwarming en verkoeling, waarbij het totaal maximaal debiet bepaald wordt door enkel residentiële wooneenheden die éénzelfde status als de collectieve warmtepomp hebben te beschouwen. Bij voorkeur omvat de werkwijze verder: het ontvangen van een activatiesignaal van één van de residentiële wooneenheden, welk activatiesignaal cen verzoek omvat voor een groter debiet dan de maximale debietgegevens van genoemde één van de residentiële wooneenheden, waarbij het totaal maximaal debiet bepaald wordt door voor genoemde één van de residentiële wooneenheden genoemd groter debiet te nemen, en waarbij, indien het totaal maximaal debiet kleiner is dan het actueel debiet, het maximaal debiet van genoemde één van de residentiële wooneenheden bepaald wordt als genoemd groter debiet. De voordelen hiervan zijn reeds hierboven beschreven.

In een derde aspect betreft de huidige uitvinding cen sturingsinrichting voor het aansturen van een verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmings- en/of koelingssysteem voorzien is van: een collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden, één gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, welke gesloten kring een toevoergedeelte en een afvoergedeelte omvat, een omleiding tussen het toevoergedeelte en het afvoergedeelte voor het omleiden van een deel van de vloeistof omheen de veelheid van residentiële wooneenheden, en een regelbare klep voor het regelen van een debiet over de omleiding, waarbij de sturingsinrichting voorzien is van: een interface geconfigureerd om actuele debietgegevens in de gesloten kring te bekomen; een databank geconfigureerd om de actuele debielgegevens en één of meerdere debietdrempelwaarden op de gesloten kring op te slaan; een analysemodule geconfigureerd om, op basis van de opgeslagen dobietgegevens, cen evolutic te bepalen van het debiet gedurende cen afgelopen tijdsinterval; cen beslissingsmodule geconfigureerd om, op basis van de evolutie en de debietdrempelwaarden, een debiet te bepalen over de omleiding; en een sturingsmodule geconfigureerd om, op basis van genoemd debiet, sturingssignalen te genereren voor het aansturen van de regelbare Klep.

Het voorzien van een regelbare klep voor het regelen van een debiet over de omleiding vormt cen verbetering op de rceds bekende omleiding waarbij een AAN/UIT klep aanwezig is.

Ten eerste laat de regelbare klep meerdere debieten toe tussen de UIT stand (geen debiet) of de

AAN stand (maximaal debiet). Ten tweede is de sturingsinrichting in staat om het debiet in de

13 BE2022/5793 gesloten kring op te volgen in de tijd en aldus de regelbare klep op de omleiding graducel aan te passen in functie van de cvolutie. Bijvoorbeeld kan de regelbare klep graducel geopend worden bij een dalend debiet, i.p.v. meteen volledig open te zetten zoals bij de bekende klep, welke volledige open stand eventueel teveel debiet wegneemt waardoor er onvoldoende verwarming en/of verkoeling is voor de residentiële wooneenheden.

In een uitvoeringsvorm is voor elke drempeldebietwaarde een overeenkomstg debiet over de omleiding opgeslagen in de databank. De beslissingsmodule kan deze informatie, bv. in de vorm van een opzoekingstabel, eenvoudig en snel raadplegen voor het bepalen van bet nodige debiet over de omleiding.

In een uitvoeringsvorm is genoemde cvolutie één van: dalend, stabiel en stijgend, en waarbij de databank geconfigureerd is om voor elke evolutie een andere set debietdrempelwaarden op te slaan. Bij voorkeur is de beslissingsmodule geconfigureerd om: bij een dalende evolutie, het debiet over de omleiding te verhogen; bij een stijgende evolutie, het debiet over de omleiding te verlagen; en bij een stabiele evolutie, het debiet over de omleiding nagenoeg onveranderd te laten.

Het gebruik van verschillende sets debietdrempelwaarden laat toe om het debiet over de omleiding aan te passen in functie van de actuele omstandigheden. Ter illustratie, alhoewel cen laag debiet in de gesloten kring (bv. onder een algemene debietdrempelwaarde) cen risico kan betekenen voor de werking van de collectieve warmtepomp, kan de status van de evolutie aangeven om toch geen debiet over de omleiding te sturen. In het bijzonder indien de evolutie stijgend is, dan is de lage debietdrempelwaarde eventueel hoger dan bij een dalende evolutie, aangezien het risico voor de collectieve warmtepomp lager is bij de stijgende evolutie.

In een uitvoeringsvorm is het verwarmings- en/of koelingssysteem verder voorzien is van, voor elke residentiële wooneenheid, een toevoer-aftakking van de gesloten kring naar de residentiële wooneenheid, waarbij elke toevoer-aftakking voorzien is van een regelbare klep voor het regelen van cen debiet op de toevoer-aftakking, waarbij de interface verder geconfigureerd is om actucle debietgegevens van elke toevoer-affakking te bekomen, waarbij de beslissingsmodule verder geconfigureerd is om, bij het bepalen van het debiet over de omleiding rekening te houden met de actuele debictgegevens van elke toevoer-aftakking tc bekomen. Het gebruik van de actuele debietgegevens op de toevoer-aftakkingen laat toe dat de beslissingsmodule anticipeert op een dalend of stijgend debiet op de gesloten kring. In het bijzonder bij drastische aanpassingen in vele residentiële wooneenheden is het mogelijk dat het analyseren van de evolutie het schokeffect van de drastische aanpassingen niet tijdig ontdekt waardoor er een risico voor de werking van de collectieve warmtepomp.

In cen uitvoeringsvorm is de regelbare klep nagenoeg continu regelbaar tussen cen open stand en een gesloten stand. Dit verhoogt de controle over de debietsturing.

14 BE2022/5793

In een uitvocringsvorm is de sturingsinrichting geconfigureerd voor het aansturen van cen verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden. Eén gezamenlijk systeem heeft, zoals reeds beschreven, voordelen ten opzichte van twee afzonderlijke systemen, nl. één voor verwarming en één voor koeling.

In een uitvoeringsvorm is de databank geconfigureerd om voor elke status van de collectieve warmtepomp een andere set debietdrempelwaarden op te slaan, waarbij de status één van de volgende is: verwarming en verkoeling. Dit laat toe om bij de bepaling van het debiet over de omleiding tevens rekening te houden met de specificiteit van een collectieve warmtepomp in verwarming of verkoelmg.

De voordelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en/of het tweede aspect worden tevens bereikt met cen verwarmings- en koclingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmings- en koelingssysteem voorzien is van: een collectieve warmtepomp, een veelheid van residentiële wooneenheden die elk voorzien zijn van een verwarmings- en koelingssysteem en een lokale sturingsinrichtng voor het aansturen daarvan, één gesloten kring voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de verwarmings- en koelingssystemen van de residentiële wooneenheden, welke gesloten kring een toevoergedeelie en een afvoergedeelte omvat, cen regelbare klep voor het regelen van een debiet over de omiciding, en cen sturingsinrichting zoals hierboven beschreven voor het aansturen van de regelbare klep.

In een uitvoeringsvorm omvat de collectieve warmtepomp een veelheid aan lucht-water (algemeen lucht-vioeistof) warmtepompen, in het bijzonder een monoblock warmtepomp, omvat, die bij voorkeur parallel zijn opgesteld. Lucht-water warmtepompen hebben veel voordelen, ze kunnen bijvoorbeeld overal geplaatst en gebruikt worden zonder bijkomstige systemen (zoals cen

BEO veld). Het gebruik van meerdere lucht-water warmtepompen zorgt verder voor de nodige redundantie, bv, indien één warmtepomp defect is kan dit worden opgevangen door de resterende.

Het parallel plaatsen van de warmtepompen is verder voordelig omdat eenvoudig één of meerdere van de warmtepompen kunnen worden aan- of uitgeschakeld in functie van de actuele noden, Een defecte warmtepomp kan ook eenvoudig worden opgevangen door de resterende en kan worden hersteld of vervangen zonder impact op de rest van het systeem. Het gebruik van monoblock warmtepomp tenslotte verhoogt de veiligheid en verlaagt de kostprijs. Het koudemiddel (of warmtemiddel) zit namelijk slechts in één component die geheel gescheiden is van de vloeistof in de gesloten lus, waar bv. water kan circuleren. De plaatsing van het systeem kan dus grotendeels worden gedaan zonder tussenkomst van een gespecialiseerd technieker.

In een uitvoeringsvorm is het verwarmings- en koelingssysteem verder voorzien van: één of meerdere debietmeters voor het bepalen van het actueel debiet op de gesloten kring aan de

15 BE2022/5793 uitgangszijde van de collectieve warmtepomp, waarbij de sturingsinrichting verder geconfigureerd is voor het ontvangen van metingen van de gen of meerdere debictmeters. Bij voorkeur is er per warmtepomp een debietmeter voorzien en wordt het totale debiet aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp bepaald als de som van alle individuele metingen. Door de debietmeter(s) te koppelen met de sturingsinrichting kan deze gebruik maken van energiezuinige lokale communicatietechnologie.

In con uitvoeringsvorm is het verwarmings- en koclingssysteem verder voorzien van: voor elke residentiële wooneenheid, een lokale debieïmeter voor het meten van een debiet van de gesloten kring naar de residentiële wooneenheid, waarbij de lokale sturingsinrichting verder geconfigurcerd is voor het ontvangen van metmgen van de lokale debietmeter en deze door te sturen naar de sturingsinrichting. Zoals reeds beschreven laat dit toe dat de sturingsinrichting anticipeert op een dalend of stijgend debiet op de gesloten kring.

De voordelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en/of het tweede aspect worden tevens bereikt met zen werkwijze voor het aansturen van een verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, welke werkwijze de volgende stappen omvat: het bekomen van debietgegevens in cen gesloten kring die vloeistof circuleert tussen cen collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden en één of meerdere debietdrempelwaarden op de gesloten kring; het op basis van de debietgegevens bepalen van een evolutie van het debiet gedurende een afgelopen tijdsinterval; en het op basis van de evolutie en de debietdrempelwaarden bepalen van een debiet over een omleiding in de gesloten kring voor het omleiden van een deel van de vloeistof omheen de veelheid van residentiële wooneenheden.

In een uitvoeringsvorm is de evolutie één van: dalend, stabiel en stijgend en waarbij het bepalen van het debiet over de omleiding omvat: bij een dalende evolutie, het debiet over de omleiding te verhogen; bij een stijgende evolutie, het debiet over de omleiding te verlagen; en bij cen stabiele evolutie, het debiet over de omleiding nagenoeg onveranderd te laten. De voordelen hiervan werden reeds beschreven.

In een uitvoermgsvorm omvat de werkwijze verder: het bekomen van actuele debietgegevens van de gesloten kring naar elke residentiële wooneenheid, waarbij deze actuele debietgegevens tevens worden gebruikt bij het bepalen van het debiet over de omleiding. De voordelen hiervan werden reeds beschreven.

Het dient duidelijk te zijn dat, zoals hierna tevens zal blijken uit de verdere beschrijving, de hierboven geïdentificeerde aspecten van de uitvinding en de verschillende uitvoeringsvormen (incl. de eventueel aangeduide optionele kenmerken) geen afzonderlijke elementen zijn, maar, integendeel, dat deze verschillende elementen onderling met elkaar gecombineerd kunnen worden voor het bekomen van nog andere uitvoeringsvormen dan degene reeds beschreven, welke

16 BE2022/5793 uitvoeringsvormen tevens deel vormen van de onderhavige uitvinding.

Korte beschrijving van de tekeningen

De uitvinding zal hierna verder in detail worden verklaard aan de hand van de volgende beschrijving en van de bijgevoegde tekeningen.

Figuur 1 toont een schematisch overzicht van een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 2 toont een stroomdiagram van een eerste werkwijze voor het regelen van de temperatuur in de gesloten kring in een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 3 toont een stroomdiagram van een tweede werkwijze voor het regelen van de temperatuur in de gesloten kring in een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 4 toont een stroomdiagram van een werkwijze voor het regelen van de maximale debieten op de aftakkingen van de gesloten kring in een verwarmings- en koelimgssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvmding.

Figuur 5 toont een stroomdiagram van cen werkwijze voor het regelen van een debiet op een omleiding van de gesloten kring in een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 6 toont een schematisch overzicht van de functionele componenten in een sturingsinrichting voor het aansturen van een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvinding.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding

De onderhavige uitvinding zal hierna beschreven worden aan de hand van welbepaalde uitvoeringsvormen en onder verwijzing naar bepaalde tekeningen, doch de uitvinding is daar niet toe beperkt en wordt enkel gedefinieerd door de conclusies. De hier weergegeven tekeningen zijn enkel schematische weergaven cn zijn niet beperkend, In de tekeningen kunnen de afmetingen van bepaalde onderdelen vergroot zijn weergegeven, wat betekent dat de onderdelen in kwestie dus niet op schaal zijn weergegeven, en dit enkel voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet noodzakelijkerwijze overeen met de werkelijke praktijkuitvoeringen van de uitvinding.

Daarenboven worden termen zoals “eerste”, “tweede”, “derde”, en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om cen onderscheid te maken tussen gelijkaardige clementen en niet noodzakelijkerwijze om cen seguentiële of chronologische volgorde aan te

17 BE2022/5793 geven. De termen in kwestie zijn onderling verwisselbaar in de daarvoor geschikte omstandigheden, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere volgorden werken dan deze die hier worden beschreven of geïllustreerd.

Bovendien worden termen zoals “top”, “bodem” “boven”, “onder”, en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden. De aldus gebruikte termen zijn onderling verwisselbaar in de daarvoor geschikte omstandigheden, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere oriëntaties werken dan deze die hier worden beschreven of geïllustreerd.

De term “omvattende” en afgeleide termen, zoals die gebruikt worden in de conclasies, moct of moeten niet geïnterpreteerd worden als beperkt zijnde tot de middelen die telkens daama vermeld worden: de term sluit andere elementen of stappen niet uit. De term moet geïnterpreteerd worden als een specificatie van de vermelde eigenschappen, gehele getallen, stappen, of componenten waarnaar wordt verwezen, zonder dat evenwel de aanwezigheid of het toevoegen wordt uitgesloten van cen of meer bijkomende eigenschappen, gehele getallen, stappen, of componenten, of groepen daarvan. De reikwijdte van een uitdrukking zoals “een inrichting omvattende de middelen A en B” is dan ook niet enkel beperkt tot inrichtingen die zuiver bestaan uit componenten A en B. Wat er daarentegen bedoeld wordt, is dat, voor wat betreft de onderhavige uitvinding, de enige relevante componenten A en B zijn.

De term “nagenoeg” omvat variaties van +/- 10% of minder, bij voorkeur +/-5% of minder, meer bij voorkeur +/-1% of minder, en meer nog bij voorkeur +/-0.1% of minder, van de gespecificeerde toestand, in zo ver de variaties van toepassing zijn om te functioneren in de onderhavige uitvinding. Het dient te worden verstaan dat de term ‘nagenoeg A” bedoeld is om ook “A” te omvatten.

Figuur I toont een schematisch overzicht van een verwarmings- en koelingssysteem 100 voor collectieve residentiële wooneenheden volgens de onderhavige uitvinding. Het dient duidelijk te zijn dat, alhoewel de beschrijving hierna verwijst naar cen gecombineerd verwarmings- en koelingssysteem, bepaalde aspecten van de onderhavige uitvinding ook toegepast kunnen worden op cen systeem dat uitsluitend dient voor verwarming of verkoeling. In het bijzonder zijn de werkwijzen hierna beschreven onder verwijzing naar figuren 3 en 4 geschikt voor toepassing op een systeem dat uitsluitend dient voor verwarming of verkoeling, terwijl de werkwijze hierna beschreven onder verwijzing naar figuur 2 enkel geschikt is voor toepassing op een gecombineerd verwarmings- en koelingssysteem.

Het systeem 100 omvat een collectie van residentiële wooneenheden 1201, 1202, …, 120, hierna samen aangeduid met referentiecijfer 120, waarbij N een natuurlijk gefal is groter dan 1.

Deze collectie 120 kan gevormd zijn door meerdere appartementen in één of meerdere

18 BE2022/5793 appartementsgebouwen en/of meerdere afzonderlijke residentiële gebouwen. Elk van de wooneenheden 120 is voorzien van een afzonderlijk verwarmings- en koclingssysteem 124.

Voorbeelden zijn zoals klassieke radiatoren, vloerverwarming, vloerkoeling, convectoren, etc. Bij voorkeur maakt het verwarmings- en koelingssysteem 124 gebruikt van viceistofcirculatie, bv. vloer en/of muurcirculatie, zodat via éénzelfde systeem zowel verwarming als verkoeling mogelijk is.

De verschillende wooneenheden 120 kunnen identiek zijn aan elkaar of onderling verschillend. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat één of meerdere van de wooneenheden 120 een bijkomend afzonderlijk systeem 125 hebben voor het opwarmen van water, bv. cen boiler, dat in energetische verbinding staat met het verwarmings- en koelingssysteem 124. Dit laat bijvoorbeeld toe om water op te warmen tot 60°C, 70°C of 80°C voor toepassing als douche terwijl het verwarmings- en koelingssysteem 124 gebruik maakt van water van 35°C voor verwarming.

Het systeem 100 omvat tevens een centrale collectieve component 110 omvattende een collectieve warmtepomp 114 die via een netwerk aan leidingen aangeduid met referentiecijfers 130 e.v. in verbinding staat met elk van de residentiële wooneenheden 120. Het netwerk aan leidingen vormt samen een gesloten kring 130 voor de circulatie van een vloeistaf tussen de collectieve warmtepomp 114 en elk van de lokale verwarmings- en koelingssystemen 124. De gesloten kring 130 omvat een toevoergedeelte 130A voor het naar de wooneenheden 120 voeren van vloeistof en een afvoergedcelte 130B voor het van de wooncenheden 120 afvoeren van vloeistof. Op het toevoergedeelte 130A zijn een veelheid aan toevoer-aftakkingen 1321, 1322, …, 132N voorzien (hierna gezamenlijk aangeduid met referentiecijfer 132) die telkens één wooneenheid in verbinding stellen met het toevoergedeelte 130A van de gesloten kring 130. Op het afvoergedeelte 130B zijn tevens een veelheid aan toevoer-aftakkingen 1341, 1342, …, 134w voorzien (hierna gezamenlijk aangeduid met referentiecijfer 134) die telkens één wooneenheid in verbinding stellen met het afvoergedeelte 130B van de gesloten kring 130. In de getoonde uitvoering is er verder een omleiding 136 van het toevoergedeelie 13DA naar het afvoergedeelte 130B. De functie van deze omleiding 136 wordt verder beschreven en het dient duidelijk te zijn dat deze omleiding, in andere uitvoeringsvormen, afwezig kan zijn.

De leidingen 130, 132, 134, 136 kunnen uit verschillende materialen worden gemaakt, waaronder kunststof, composiet, cement en/of metaal. De leidingen kunnen één- of meerwandig zijn. Desgevallend kan ook isolatie voorzien worden omtrent (een deel van) de leidingen. Bij voorkeur liggen de leidingen zo vaak als mogelijks ondergronds, 0.m. omdat dit voordelig is naar isolatie toe en esthetisch gewenst is.

De leidingen zijn bij voorkeur geschikt voor transport van zowel een warme als koude vloeistof. In een uitvoeringsvorm is de vloeistof water, maar andere vloeistoffen zijn ook mogelijk.

19 BE2022/5793

Bij voorkeur zijn dit vloeistoffen die niet bevriezen bij kamertemperatuur, zoals bv. ammoniak, olie, alcohol of glycol. In cen uitvoeringsvorm heeft de warme vloeistof een temperatuur {ussen 5 en 50°C, welke temperatuur in het bijzonder minstens 15°C, meer in het bijzonder minstens 20°C en meest in het bijzonder minstens 25°C bedraagt en welke temperatuur in het bijzonder hoogstens 45°C en meer in het bijzonder hoogstens 40°C bedraagt. Een voorbeeld van een temperatuur van cen warm medium is 30°C, 31°C, 32°C, 33°C, 34°C of 35°C. In een uitvoeringsvorm heeft de koude vloeistof een temperatuur tossen 0 en 35°C, welke temperatuur in het bijzonder munsiens 3°C, meer in het bijzonder minstens 5°C en meest in het bijzonder minstens 8°C bedraagt en welke temperatuur in het bijzonder hoogstens 20°C, meer in het bijzonder hoogstens 15°C bedraagt en meest in het bijzonder hoogstens 10°C bedraagt. Een voorbeeld van cen temperatuur van cen koud medium is 9°C.

Elke wooneenheid 120 is verder voorzien van een veelheid aan sensoren 1261, ..., 1261, hierna gezamenlijk aangeduid met referentiecijfer 126, waarbij J een natuurlijk getal is groter dan 1. Welke en/of het aantal sensoren 126 kan verschillen per wooneenheid 120 zoals in de uitvoeringsvorm getoond in figuur I waarbij er L sensoren voorzien zijn in wooneenheid 1201, J sensoren voorzien zijn in wooneenheid 120x en K sensoren voorzien zijn in wooneenheid 120%, waarbij J, K en L elk een natuurlijk getal zijn groter dan 1 en verschillend of gelijk kunnen zijn aan elkaar. Elk van de hierna beschreven sensoren bepalen rechtstreeks of onrechtstreeks (bv. via gebruik van cen wiskundige formule of cen corrclatic) cen numerieke waarde voor cen natuurkundige grootheid. In wat hierna volgt wordt de output van de één of meerdere sensoren aangeduid met de term sensorgegevens.

In de context van de onderhavige uitvinding kunnen de volgende sensoren 126 relevant zijn. Onder verwijzing naar figuren 2 tot en met 5 zal duidelijk worden welke van de hierna genoemde sensoren 126 belangrijk zijn. Eén of meerdere sensoren voor het meten van de temperatuur in één of meerdere ruimtes binnenin de wooneenheid en/of buiten de wooneenheid.

Ben of meerdere sensoren voor het meten van de luchtvochtigheid in één of meerdere ruimtes binnenin de wooneenheid en/of buiten de wooneenheid. Eén of meerdere sensoren voor het meten van het CO:-gchalte in één of meerdere ruimtes binnenin de wooneenheid en/of buiten de wooneenheid. Eén of meerdere sensoren voor het meten van het fijnstof-gehalte in één of meerdere ruimtes binnenin de wooneenheid en/of buiten de wooneenheid. Eén of meerdere sensoren voor het meten van een debiet in één of meerdere leidingen, i.h.b. op de toevoeraftakking 132 naar de wooneenheid. Eén of meerdere sensoren voor het meten van een druk in één of meerdere leidingen, ih.b, op de toevocraftakking 132 naar de wooneenheid. Eén of meerdere sensoren voor het detecteren van cen aanwezigheid in één of meerdere ruimtes binnenin de wooneenheid, bv. een infrarood detector, een camera, cen warmtedetector, de aanwezigheid van een smartphone, etc.

20 BE2022/5793

Eén of meerdere sensoren voor het detecteren van lichtinval en/of lichtintensiteit in één of meerdere ruimtes binnenin de wooneenheid,

Elke wooneenheid 120 is verder voorzien van een veelheid aan actoren 12581, ..., 128r, hierna gezamenlijk aangeduid met referentiecijfer 128, waarbij P een natuurlijk getal is groter dan 1. Welke en/of het aantal actoren 128 kan verschillen per wooneenheid 120 zoals in de uitvoeringsvorm getoond in figuur | waarbij er R actoren voorzien zijn in wooneenheid 120, P actoren voorzien zijn in wooneenbeid 1208 en © actoren voorzien zijn in wooneenheid 1202, waarbij P, Q en R elk een natuurlijk getal zijn groter dan | en verschillend of gelijk kunnen zijn aan elkaar. Elke actor 128 controleert rechtstreeks of onrechtstreeks één of meerdere toestellen (of cen onderdeel daarvan) die verband houden met en/of een invloed {kunnen} hebben op het verwarmings- en koclingssysteem 124. In wat hicrna volgt wordt de instelling van de één of meerdere actoren aangeduid met de term werkingsgegevens. in de context van de onderhavige uitvinding kunnen de volgende toestellen relevant zijn voor de werking van het verwarmings- en koelingssysteem 124. Vooreerst het verwarmings- en koelingssysteem 124 zelf, bv. de vloercirculatie of een HVAC. Daarnaast kunnen ook de volgende toestellen relevant zijn: een ventlaliesysteem, een zonneweringssysteem en een airconditioningssysteem, of een combinatie daarvan. Welke actoren aanwezig zijn is natuurlijk afhankelijk van de in de wooneenheid aanwezige (oestellen. Voorbeelden van actoren zijn debietregelaars, i.h.b. een debietregelaar op de toevoeraftakking 132 naar de wooneenheid, kleppen, ventilatormotor, een aandrijving van de zonnewering, draaibare lamellen, ventilatieroosters, etc. Voorbeelden van de werkingsgegevens zijn: het debiet, de stand van de kleppen of de draaibare lamellen, de stand van een zonnewering, het vermogen van de ventilatormotor, de positie van een ventilatiercoster, etc.

Naast sensorgegevens en werkingsgegevens zijn er ook nog externe gegevens die verband hebben met of een invloed kunnen hebben op de werking van het verwarmings- en koelingssysteem 124, Voorbeelden daarvan zijn: = buitentemperatuur, luchtdruk, omgevingsluchtkwalteit (bv, fijnstof-gehalte), weersvoorspelling, actucle of verwachte energieprijzen, input van sensoren die extern zijn aan de wooneenheid, feedback van bewoners en/of andere gebruikers, etc.

Een ander type gegevens in de context van de onderhavige uitvinding zijn gebruikersgegevens. In het bijzonder vormen deze een weergave van de door de gebruiker gewenste omstandigheden binnenin de wooneenheid of binnenin een specifieke ruimte daarin.

Typisch heeft de gewenste omstandigheid betrekking op de temperatuur, bv. de bewoner van cen wooneenheid wenst con temperatuur van 21°C in de periode tussen 6430 en 8030 en tussen 16u en 2lu, terwijl de temperatuur op andere momenten lager of hoger mag zijn, bv. 18°C of 25°C.

51 BE2022/5793

Een ander voorbeeld is de wens van cen constante temperatuur tussen 20°C en 23°C gedurende de dag, bv. tussen 7u en 201.

De gegevens, i.h.b. de sensorgegevens en werkingsgegevens, worden typisch sequentieel bekomen of voorgesteld als een reeks van waarden in functie van de tijd. De waarden kunnen periodiek bekomen zijn, bv. één waarde per minuut, alhoewel cen regelmatig interval niet cruciaal is.

In elke wooneenheid 120 is verder cen lokale sturingsinrichting 122 voorzien voor het aansturen van het verwarmings- en koelingssysteem 124. Figuur 6 illustreert schematisch welke functionele componenten aanwezig zijn in de lokale sturingsinrichting 122.

De lokale sturingsinrichting 122 is algemeen gezien cen computersystecm omvattende cen bus 602, cen processor 604, een lokaal geheugen 606, één of meerdere invoer/uitvoer (VO) interfaces 608, en een communicatie-interface 610. De bus 602 omvat één of meerdere geleiders en laat communicatie toe tussen de verschillende componenten van het computersysteem.

Processor 604 omvat elk type conventionele processor of microprocessor die computerprogramma-instructies leest en uitvoert. Lokaal geheugen 606 is bedoeld om elke vorm van computer-leesbaar medium voor informaticopsiag tc omvatten, zoals een werkgeheugen (bv.

Random Access Memory — RAM), een statisch geheugen (bv. een Read-Only Memory — ROM), een harde schijf, of verwijderbare opslagmedia (bv. een DVD, CD, USB-opslag, SSD, etc.), etc.

Het lokaal geheugen 606 dient typisch voor de opslag van informatie en instructies die door de processor verwerkt dienen te worden. De YO interface 608 kan één of meerdere conventionele systemen omvatten die communicatie tussen de lokale sturingsinrichting 122 en een gebruiker 160 mogelijk maken. Voorbeelden zijn een toetsenbord, een muis, spraakherkenning, biometrische middelen, een (aanraak}scherm, een printer, een luidspreker, etc. De communicatie-interface 610 is typisch een zenderontvanger systeem die communicatie toelaat met externe systemen.

Voorbeelden zijn een Wide Area Network (WAN), zoals het Internet, een Low Power Wide Arca

Network (LPWAN) zoals Sigfox, LoRa, NarrowBand IoT, etc, cen Personal Area Network (PAN), zoals Bluctooth, of een Local Area Network (LAN).

In de getoonde uitvoering omvat de lokale sturingsinrichting 122 verder cen aantal interfaces samen aangeduid met referentiecijfer 620. Meer specifiek is er een eerste interface 612 voor het bekomen van de sensorgegevens van de één of meerdere sensoren 126, een tweede interface 614 voor het bekomen van de werkingsgegevens van de één of meerdere actoren 128, een derde interface 616 voor het bekomen van de externe gegevens van één of meerdere externe bronnen 150, en een vierde interface 618 voor het bekomen van de gebruikersgegevens van een gebruiker 160. Elk van de hierboven beschreven interfaces kunnen gegevens verzamelen op een draadloze wijze of via cen kabel of zelfs via een combinatie van beide waarbij gegevens van

59 BE2022/5793 bepaalde sensoren/actoren/bronnen draadloos verzameld worden en van andere sensoren/actoren/bronnen via één of meerdere kabels. Elk van deze interfaces kan gebruik maken van de YO interface 608 en/of de communicatie-interface 610.

Het lokaal geheugen 606 kan dienen voor de (tijdelijke) opslag van de via de interfaces 620 verzamelde data. Bijvoorbeeld kan de verzamelde data gedurende een voorafbepaalde periode (bv. één uur, één dag of één week) worden opgeslagen alvorens te worden verzonden naar cen externe databank. Hoe lang verzamelde data wordt opgeslagen en/of hoe frequent verzamelde data wordt verzonden naar een externe databank is, o.m. afhankelijk van de wens om zo weinig mogelijk data lokaal op te slaan en/of om externe communicatie te beperken. Het is ook mogelijk om bepaalde verzamelde data in (nagenocg) continu door te sturen naar de externe databank.

De processor 604 omvat verder cen sturingsmodule 622 dat geconfigureerd is voor het genereren van sturingssignalen voor één of meerdere van de actoren 125. Desgevallend kan de processor 604 gebruik maken van de communicatie-interface 610 om deze sturingssignalen naar de actoren 128 te sturen.

Zoals reeds hierboven beschreven omvat het systeem 100 een collectieve warmtepomp 114 voor het op de gewenste temperatuur brengen van de vloeistof in de gesloten kring 130. In de context van de uitvinding kan dit een warmtepomp zijn die gebruikt word in combinatie met of als onderdeel van een BEO (Boorgat Energie Opslag) veld of een KWO (Koude Warmte Opslag) veld. Echter, de uitvinding is voornamelijk gericht op de situatie waarbij de collectieve warmtepomp 114 gevormd is door een lucht-water warmtepomp. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de collectieve warmtepomp 114 meerdere afzonderlijke lucht-water warmtepompen 1141, 1142, 1143, ..., 114m, waarbij M een natuurlijk getal is groter dan 1. Bij voorkeur zijn deze parallel opgesteld. Bij verdere voorkeur is elke lucht-water warmtepomp een monoblock warmtepomp.

De centrale collectieve component 110 omvat verder een veelheid aan sensoren 1161, … 116s, hierna gezamenlijk aangeduid met referentiecijfer 116, waarbij S cen natuurlijk getal is groter dan 1. Elk van de hierna beschreven sensoren bepalen rechtstreeks of onrechtstreeks (bv. via gebruik van een wiskundige formule of een corrclatic) een numerieke waarde voor cen natuurkundige grootheid. In wat hicrna volgt wordt de output van de één of meerdere sensoren aangeduid met de term sensorgegevens. in de context van de onderhavige uitvinding kunnen de volgende sensoren 116 relevant zijn. Onder verwijzing naar figuren 2 tot en met 5 zal duidelijk worden welke van de hierna genoemde sensoren 116 belangrijk zijn. Eén of meerdere sensoren voor het meten van de temperatuur van de vloeistof aan in de gesloten kring 130, 1h.b. aan de ingangs- en/of uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114, en optioneel ook voor bet meten van de vloeistoftemperatuur tussen opeenvolgende van de warmtepompen. Eén of meerdere sensoren

23 BE2022/5793 voor het meten van cen debiet in de gesloten kring 130, i.hb. aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114 en/of op de omleiding 136.

De centrale collectieve component 110 omvat verder een veelheid aan actoren 1181, … 1187, hierna gezamenlijk aangeduid met referentiecijfer 118, waarbij T een natuurlijk getal is groter dan 1. Elke actor 118 controleert rechtstreeks of onrechtstreeks één of meerdere elementen die verband houden met en/of een invloed (kunnen) hebben op de collectieve warmtepomp 114 en/of de stroming op de omleiding 136, voorbeelden zijn debietregelaars op de gesloten kring 130 en/of de omleiding 136, vermogensinstellingen van de collectieve warmtepomp 114 of van de individuele warmtepompen die onderdeel daarvan zijn, etc. In wat hierna volgt wordt de mstelling van de één of meerdere actoren aangeduid met de term werkingsgegevens.

De centrale collectieve component 110 omvat tevens ook cen centrale sturingsinrichting 112 voor het aansturen van de collectieve warmtepomp 114. Figuur 6 illustreert schematisch welke functionele componenten aanwezig zijn in de centrale sturingsinrichting 112.

De centrale sturingsinrichting 112 is algemeen gezien een computersysteem omvattende een bus 652, een processor 654, een centraal geheugen 656, één of meerdere invoer/uitvoer (1/0) interfaces 658, en een communicatie-interface 660. De bus 652 omvat één of meerdere geleiders en laat communicatie toe tussen de verschillende componenten van het computersysteem.

Processor 654 omvat elk type conventionele processor of microprocessor die computerprogramma-instructies lcest en uitvoert. Lokaal gcheugen 656 is bedoeld om elke vorm van computer-leesbaar medium voor informatieopslag te omvatten, zoals een werkgeheugen (bv.

Random Access Memory — RAM), een statisch geheugen (bv. een Read-Only Memory - ROM), cen harde schijf, of verwijderbare opslagmedia (bv. een DVD, CD, USB-opslag, SSD, etc.), etc.

Het lokaal geheugen 656 dient typisch voor de opslag van informatie en instructies die door de processor verwerkt dienen te worden. De I/O interface 658 kan één of meerdere conventionele systemen omvatten dic communicatie tossen de centrale sturingsinrichting 112 en een beheerder 170 mogelijk maken. Voorbeelden zijn een toetsenbord, cen muis, spraakherkenning, biometrische middelen, gen (aanraak)}scherm, cen printer, cen luidspreker, etc. De communicatie-interface 660 is typisch cen zenderontvanger systeem die communicatie toclaat met externe systemen.

Voorbeelden zijn cen Wide Area Network (WAN), zoals het Internet, een Low Power Wide Arca

Network (LPWAN) zoals Sigfox, LoRa, NarrowBand IoT, etc, cen Personal Area Network (PAN), zoals Bluetooth, of een Local Area Network (LAN).

In de getoonde uitvoering omvat de centrale sturingsinrichting 112 verder een aantal interfaces samen aangeduid met referentiecijfer 670. Meer specifiek is er een eerste interface 672 voor het bekomen van gegevens uit de verschillende lokale sturingsinrichtingen 122, een tweede interface 674 voor het bekomen van sensorgegevens van de één of meerdere sensoren 116, en een

54 BE2022/5793 derde interface 676 voor het bekomen van de werkingsgegevens van de één of meerdere actoren 118. Elk van de hierboven beschreven interfaces kunnen gegevens verzamelen op cen draadloze wijze of via een kabel of zelfs via een combinatie van beide. Elk van deze interfaces kan gebruik maken van de l/O interface 658 en/of de communicatie-interface 660.

Het centraal geheugen 656 kan dienen voor de (tijdelijke) opslag van de via de interfaces 670 verzamelde data. In de getoonde uitvoering omvat het centraal geheugen 656 de volgende modules: een lange termijn opslag 662, cen wooneenheden specifieke data opslag 664, een gebruikersvoorkeuren opslag 666, en collectieve warmtepomp werkingsvoorwaarden opslag 668.

De lange termijn opslag 662 dient voor het opslaan van historische gegevens (bv. sensorgegevens, werkingsgegevens, externe gegevens en/of gebruikersgegevens), welke gegevens dan als tijdserie worden bewaard en cen periode van dagen, weken, maanden of zelfs jaren kan beslaan. De wooneenheden specifieke data opslag 664 dient voor de opslag van gegevens die uniek zijn aan een wooneenheid, bv. de oriëntatie daarvan, maximale of gemiddelde energie-vereisten bij verwarming, maximale of gemiddelde energie-vereisten bij verkoeling, energieretentie van de wooneenheid, etc. Met andere woorden, de wooneenheden specifieke data opslag 664 omvat een set data per wooneenheid. De gebruikersvoorkeuren opslag 666 dient voor het opslaan van voorkeuren van bewoners/gebruikers van een wooneenheid, bv. een schema van de gewenste temperatuur per dag van de week. Met andere woorden, de gebruikersvoorkeuren opslag 666 omvat minstens één set data per wooneenheid en kan desgevallend meerdere sets bevatten per wooneenheid, nl. een cerste set voor een eerste bewoner en een tweede (eventueel verschillende set} voor een tweede bewoner van dezelfde wooneenheid. De collectieve warmtepomp werkingsvoorwaarden opslag 668 bevat gegevens omtrent de werkingsvoorwaarden voor de collectieve warmtepomp 114, bv. minimale en/of maximale debieten, optimale inkomende/uitgaande vloeistoflemperatuur, gewenste vermogen, etc. De functe van deze specifieke modules wordt hierna onder verwijzmg naar figuren 2 Lem. 5.

De processor 654 omvat verder een sturmgsmodule 682 dat geconfigureerd is voor het genereren van sturingssignalen voor één of meerdere van de actoren 118. Desgevallend kan de processor 654 gebruik maken van de communicatie-interface 660 om deze sturingssignalen naar de actoren 118 te sturen. De processor 654 omvat in de getoonde uitvoeringsvorm tevens een analysemodule 684, een machinaal leren module 686, en een beslissingsmodule 688. De analysemodule 684 dient typisch voor het analyseren van bepaalde parameters van het systeem 160 voor het bepalen van een trend daarin of een nood. De machinaal leren module 686 omvat typisch een vorm van kunstmatige intelligentie (bv, cen neuraal netwerk) dic op basis van de historische data beschikbaar in de lange termijn opslag 662 patronen kan herkennen en/of voorspellingen kan maken omtrent gebruikersvoorkeuren, eigenschappen van een wooneenheid,

25 BE2022/5793 etc, De beslissingsmodule 688 dient om op basis van cen set parameters of waarden een beslissing te nemen over één of meerdere instellingen van actoren, De beslissingsmodule 688 kan zowel regel-gebaseerd zijn, maar kan ook gebruik maken van kunstmatige intelligentie, bv. een neuraal netwerk. De functie van deze specifieke modules wordt hierna onder verwijzing naar figuren 2 tem.5.

Figuur 2 toont een stroomdiagram van een eerste werkwijze 200 voor het regelen van de vJoeistoftemperatuur in de gesloten kring 130 in het verwarmings- en koelingssysteem 100. De werkwijze 200 is regel-gebaseerd en dient voor het aansturen van de collectieve warmtepomp 114 op basis van actuele temperatuurgegevens en de gebruikersgegevens omtrent temperatuur in de wooncenheden 120 in combinatie met actuele en historische temperatuurgegevens van de vloeistof in de gesloten kring 130, 1.h.b, aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114.

In een eerste stap van de werkwijze 200 verzamelt (202) de centrale sturingsinrichting 112 gegevens omtrent de actuele temperatuur in de wooneenheden 120 of in bepaalde ruimtes daarvan.

Dit kan bijvoorbeeld gebeuren via de in de wooneenheden 120 aanwezige thermometers 126 wier data door de lokale sturingsinrichtingen 122 naar de centrale sturmesinrichting 112 worden gestuurd.

In stap 202 wordt tevens data verzameld omtrent de door een bewoner (of gebruiker) van de wooneenheden gewenste temperatuur, Deze data kan op verschillende manieren worden bekomen. Klassiek heeft de bewoner vooraf cen schema ingevoerd in de lokale sturingsinrichting 122, welk schema een overzicht omvat van de gewenste temperatuur op elk moment van de dag voor elke dag van de week. Dit schema is bij voorkeur tevens opgeslagen in de gebruikersvoorkeuren opslag module 666 in het centrale geheugen 656. Via de VO module 608 kan de bewoner dit schema aanpassen, waarna een update kan gebeuren in de gebruikersvoorkeuren opslag module 666. Via de I/O module 608 kan de bewoner tevens tijdelijk afwijken van het schema, waarna de lokale sturingsinrichting 122 deze afwijking doorgeeft naar de centrale sturingsinrichtng 112. Het is verder ook mogelijk dat de machinaal leren module 686, op basis van de historisch opgeslagen gewenste temperatuurgegevens in de lange termijn opslag 662, cen voorspelling maakt van de door een bewoner gewenste temperatuur op het huidige tijdstip of dat de machinaal leren module 686 een eigen weekschema voorstelt, Dit schema kan dan, bijvoorbeeld na validatie door de bewoner, het huidige schema vervangen.

In stap 204 berekent de processor 654, 1.h.b. de analysemodule 684, de verschilwaarde tossen de actuele temperatuur in de wooneenheden en de gewenste temperatuur om zo de algemene nood te bepalen. In een uitvoering wordt zowel de som berekend van de actuele temperatuur in elke wooneenheid alsook de som van de gewenste temperatuur in elke wooneenheid. Daarna worden de som van de actuele temperaturen afgetrokken van de som van de gewenste temperaturen

26 BE2022/5793 om de temperatuurverschilwaarde te bekomen. Indien de temperatuurverschilwaarde positief is betekent dit dat er algemcen gezien ecn nood is aan verwarming, terwijl cen negatieve temperatuurverschilwaarde overeenstemt met een algemene nood aan verkoeling. Natuurlijk kan het verschil ook omgekeerd worden genomen.

In stap 206 gaat de processor 654, 1h.b. de beslissingsmodule 688, na of de temperatuurverschilwaarde positief of negatief is. In een uitvoering {aangeduid met de stippellijnen in figuur 2) gaat de werkwijze 200 meteen door naar stap 214. Meer specifiek, als de temperatuurverschilwaarde positief is, dan beslist de beslissingsmodule 688 dat er warme vloeistof in de gesloten kring 130 dient te circuleren, optie 214A. In stap 214A worden aldus door de sturingsmodule 682 de nodige sturmgssignalen gegenereerd en naar de actoren 118 van de collectieve warmtepomp 114 zodat een warme vloeistof in het toevoergedeelte 130A van de gesloten kring 130 circuleert. Echter, als de temperatuurverschilwaarde negatief is, dan beslist de beslissingsmodule 688 dat er koude vloeistof in de gesloten kring 130 dient te circuleren, optie 214B. In stap 21485 worden aldus door de sturingsmodule 682 de nodige sturingssignalen gegenereerd en naar de actoren 118 van de collectieve warmtepomp 114 zodat een koude vloeistof in het toevoergedeelte 130A van de gesloten kring 130 circuleert.

In de getoonde uitvoeringsvorm (volle lijnen in figuur 2) gaat de werkwijze van stap 206 verder naar stap 208. Stap 208 is cen verdere data-verzamel stap waar de centrale sturingsinrichting 112 gegevens omtrent de actuele termperatuur van de vloeistof in de gesloten kring 130, i.h.b, in het toevoergedeelte 130A daarvan, bekomt. Dit kan via een thermometer 116 aanwezig aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114 of via het nagaan van de huidige instellingen van de relevante actoren 118.

In stap 210 gaat de processor 654, i.h.b. de beslissingsmodule 688, na welke van vier mogelijke situaties er momenteel aanwezig is. Meer specifiek, in situatie 210A is de temperatuurverschilwaarde positief en circuleert er warme vloeistof; in situatie 210B is de temperatuurverschilwaarde positief en circuleert er koude vloeistof; in situatie 210C is de temperatuurverschilwaarde negatief en circuleert er warme vloeistof, en in situatie 210D is de temperatuurverschilwaarde negatief en circuleert er koude vloeistof. In situaties 210A en 210D is er dus geen globale aanpassing nodig, nl. er is nood aan verwarming/verkoeling en er circuleert als warme/koude vloeistof. De werkwijze gaat vandaar over naar stap 214 voor het genereren van de nodige sturingssignalen zoals reeds beschreven.

In situaties 210B en 210C is er wel een globale aanpassing nodig, nl. er is nood aan verwarming maar er circuleert koude vloeistof {situatie 210B) of omgekeerd (situatie 210C). In deze situatie voert de processor 654 een bijkomende analyse uit op de historische gegevens van de collectieve warmtepomp 114, Meer specifick wordt nagegaan (stap 212) of er recent (bv. in het

57 BE2022/5793 voorbije uur of de voorbije 2 of 3 uur) reeds een omschakeling van warme vloeistof naar koude vloeistof (of omgekeerd) is geweest. Indien er recent een verandering is geweest, dan is het niet wenselijk om opnieuw een omschakeling uit te voeren. Er is namelijk veel energie nodig om de temperatuur van de vloeistof in de gesloten kring 130 om te schakelen. De beslissingsmodule 688 beslist aldus om, indien er recent een verandering was (212A), de huidige instelling (warm/koud) te behouden, en om, indien er recent geen verandering was (212B), de instelling aan te passen. De werkwijze gaat vandaar over naar stap 214 voor het genereren van de nodige sturingssignalen zoals reeds beschreven.

In een voordelige uitvoeringsvorm kan de centrale sturingsinrichting 112 informatie over deze beslissing doorsturen naar de lokale sturingsinrichtingen 122 (stap 216), bv. via de communicatie-interface 660. Op deze manier bekomt elk van de lokale sturingsinrichtingen 122 informatie over welke energiestroom in de toekomst zal aankomen, i.e. warme of koude vloeistof.

Op die manier kan elke lokale sturingsinrichting 122 anticiperen en in functie van de gewenste te bekomen temperatuur dan wel, dan niet vloeistof van de gesloten kring 130 naar de wooneenheid 120 te laten circuleren. Bijvoorbeeld, indien de bewoner een temperatuur van 21°C wenst, terwijl de huidige temperatuur 23°C is (Le. er nood is aan verkoeling), en de overeenkomstige lokale sturingsinrichting 122 geïnformeerd wordt omtrent de circulatie van warme vloeistof in de gesloten kring 130, kan lokaal beslist worden op cen debiet op de toevoeraftakking 134 te verlagen of zelfs geheel te stoppen. Alternatief kan stap 216 achterwege zijn en dient elke lokale sturingsinrichting 122 de temperatuur van de vloeistof op de toevoeraftakking 134 te bepalen om op basis daarvan een beslissing te nemen omtrent het debiet over die aftakking.

Het kan tevens voordelig zijn om de absolute waarde van de temperatuurverschilwaarde berekend in stap 204 te gebruiken voor het aansturen van de collectieve warmtepomp 114. Meer specifiek, hoe hoger deze absolute waarde (of de absolute waarde gedeeld door het aantal wooneenheden}, hoe meer er nood is aan verwarming of verkoeling. Dit kan door de beslissingemodule 688 in rekening worden gebracht voor het bepalen van de exacte temperatuor van de warme of koude vloeistof, bv. door deze met een aantal °C te verhogen of verlagen. Deze informatie wordt dan meegenomen in stap 214 voor het genereren van de nodige sturingssignalen.

Figuur 3 toont een stroomdiagram van een tweede werkwijze 300 voor het regelen van de vloeistoftemperatuur in de gesloten kring 130 in het verwarmings- en koelingssysteem 100. De werkwijze 300 dient voor het aansturen van de collectieve warmtepomp 114 door een temperatuur- tijdsprofiel te genereren van de gewenste temperatuur van de vloeistof in de gesloten kring 130,

Lb.b. aan cen uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114, in functie van de tijd gedurende een toekomstig tijdsinterval. Met andere woorden, terwijl de werkwijze 200 dient voor het uitvoeren van cen sturing (of regeling) op het huidige tijdstip, gaat de werkwijze 300 cen stap

28 BE2022/5793 verder en voorziet deze in gen sturing (of regeling) gedurende een toekomstig tijdsinterval (bv. voor het volgende uur of de volgende twee of dric uur).

In een eerste stap van de werkwijze 300 verzamelt (302) de centrale sturingsinrichting 112 gegevens omtrent de actuele temperatuur in de wooneenheden 120 of in bepaalde ruimtes daarvan.

Dit kan bijvoorbeeld gebeuren via de in de wooneenheden 120 aanwezige thermometers 126 wier data door de lokale sturingsinrichtingen 122 naar de centrale sturingsinrichting 112 worden gestuurd.

In stap 302 wordt tevens data verzameld omtrent de door cen bewoner (of gebruiker) van de wooneenheden gewenste temperatuur. Deze data kan op verschillende manieren worden bekomen. Klassiek heeft de bewoner vooraf cen schema ingevoerd in de lokale sturingsinrichting 122, welk schema een overzicht omvat van de gewenste temperatuur op clk moment van de dag voor elke dag van de week. Dit schema is bij voorkeur tevens opgeslagen in de gebruikersvoorkeuren opslag module 666 in het centrale geheugen 656. Via de VO module 608 kan de bewoner dit schema aanpassen, waarna een update kan gebeuren in de gebruikersvoorkeuren opslag module 666. Via de VO module 608 kan de bewoner tevens tijdelijk afwijken van het schema, waarna de lokale storingsinrichtng 122 deze afwijking doorgeeft naar de centrale sturingsinrichting 112. Het is verder ook mogelijk dat de machinaal leren module 686, op basis van de historisch opgeslagen gewenste temperatuurgegevens in de lange termijn opslag 662, cen voorspelling maakt van de door cen bewoner gewenste temperatuur op het huidige tijdstip of dat de machinaal leren module 686 cen eigen weekschema voorstelt. Dit schema kan dan, bijvoorbeeld na validatie door de bewoner, het huidige schema vervangen.

In stap 302 wordt bij voorkeur ook data verzameld omtrent de door een bewoner (of gebruiker) van de wooneenheden gewenste temperatuur gedurende een toekomstig tijdsinterval, ih.b. hetzelfde tijdsinterval als waarvoor een temperatuur-tijdsprofiel dient te worden gegenereerd,

Na stap 302 volgt cen verdere stap voor het verzamelen van data (stap 304), nl. data omtrent energieverlies eigenschappen van elke wooneenheid, Met energieverlies wordt verwezen naar numerieke data omtrent het warmteverlies en/of het koudeverlies van cen wooneenheid.

Energieverlies kan bijvoorbeeld beschreven worden als een curve die de evolutie van temperatuur in een wooneenheid (of ruimte daarin) weergeeft in functie van de tijd zonder input van bijkomende energie in een specifieke omstandigheid (bv. aanwezigheid van personen, status van de zonwering, het klimaat, het actuele weer, de isolatie van de woning, tijdstip van de dag, etc).

Dergelijke data omtrent energieverlies van elke wooneenheid kan voorafbepaald zijn, bv. afhankelijk van bet type wooneenheid (njwoning, alleenstaande woning, appartement, efc.), afhankelijk van de ligging, afhankelijk van het seizoen, afhankelijk van de isolatie van de woning,

26 BE2022/5793 etc. Een technieker kan bijvoorbeeld een aantal parameters van de woning ingeven in de lokale sturingsinrichting 122 en de centrale sturingsinrichting 112 heeft een ruime databank waaruit de meest gepaste energieverlies-data wordt toegewezen aan de wooneenheid op basis van de ingevoerde parameters. De geselecteerde energieverlies-data wordt dan opgeslagen in de wooneenheden specifieke data opslag 664.

Echter, bij voorkeur, speelt de machinaal leren module 686 een rol in het bekomen van de cnergieverhes-data. Hierbij gebruikt de machinaal leren module 686 de historische data in de lange termijn opslag 662 om een schatting te maken van het energieverlies van elke wooneenheid gedurende een tockomstig tijdsinterval, 1.h.b. hetzelfde tijdsinterval als waarvoor een temperatuur- tijdsproficl dient te worden gegenereerd, Het voordeel hiervan is dat de energieverlies data niet statisch is en rekening kan houden met de actuele situatie in elke wooncenheid, bv. is er momenteel iemand aanwezig, is de zonwering open of dicht, wat zijn de marges van de bewoners strikte op temperatuur (bv. 1°C of 4°C tolerantie), etc.

Er zijn verschillende manieren mogelijk om de machinaal leren module 686 te gebruiken voor het inschatten van de energieverlies-data. Een manier is om de historische data te analyseren op zoek naar een tijdstip met identieke (of minstens heel gelijkaardige) omstandigheden (nl. weersomstandigheden, seizoen, aanwezigheid, huidige binnentemperatuur, gewenste temperatuur, etc.). Indien cen voldoende gelijke set omstandigheden is geïdentificeerd in de historische data, kan de machinaal leren module 686 nagaan hoeveel energie gebruikt werd door de wooneenheid (of een gelijkaardige wooneenheid) in het tijdsinterval volgend op de gelijke set omstandigheden.

Deze hoeveelheid energie is dan een indicatie van het energieverlies. Een andere manier is om de machinaal leren module 686 te trainen op de historische data m de lange termijn opslag 662 om gen voorspellend model te generen per wooneenheid die op basis van een aantal inputparameters (bv. weersomstandigheden, seizoen, aanwezigheid, huidige binnentemperatuur, gewenste temperatuur, etc.) een waarde genereert van het energieverlies van de wooneenheid gedurende een toekomstig tijdsinterval.

In stap 306 berekent de processor 654, i.h.b. de analysemodule 684, de nodige energie per wooncenheid gedurende een toekomstig tijdsinterval door gebruik te maken van de actuele temperatuur, de gewenste temperatuur en de energieverlies-data. In deze stap kan tevens rekening gehouden werden met informatie omtrent het afzonderlijk verwarmings- en koelingssysteem 124 aanwezig in de wooneenheid 122. Bepaalde types systemen 124 hebben meer/minder energie nodig om van de actuele temperatuur naar de gewenste temperatuur te raken. In het bijzonder is de efficiëntie van het verwarmings- en koelingssysteem 124 een relevante parameter en deze is bij voorkeur ook beschikbaar in de wooneenheden specifieke data opslag 664.

In stap 308 bepaalt de processor 654, i.h.b. de beslissingsmodule 688, cen temperatuur-

30 BE2022/5793 tijdsprofiel van de nodig temperatuur van de vloeistof in de gesloten kring 130, i.h.b. aan een uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114, in functie van de tijd gedurende het toekomstig tijdsinterval op basis van de berekende nodige energie. Er zijn een aantal relatief eenvoudige situaties, nl. waarbij alle wooneenheden verwarming of verkoeling willen (bv. in de winter of in de zomer). In een dergelijke situatie kan de beslissingsmodule 688 een constant cen temperatuur- tijdsprofiel bepalen waarbij de specifieke waarde van de vloeistoftemperatuur direct evenredig is met de nodige energie. Meer complexe situaties bevinden zich vaak in de lente of herfst waarbij een deel van de wooneenbeden verwarming wenst, een deel van de wooneenheden verkoeling wenst, en een deel van de wooneenheden het status quo wil behouden. Hierbij zal de beslissingsmodule 688 dan cen variërend temperstuur-tijdsprofiel genereren waarbij in verschillende sequentiële fasen er warme vloeistof, dan wel koude vloeistof, circuleert in de gesloten kring 130. in een voordelige uitvoering houdt de beslissingsmodule 688 tijdens het genereren van het temperatuur-tjdsprofiel ook rekening met het energieverlies in de wooneenheden. Ter illustratie, indien voor een wooneenheid is vastgesteld dat in een tijdsperiode van 1 uur de temperatuur zakt van 22°C naar 19°C (i.e. tot aan de ondergrens van toegestane temperatuurgrenzen), dan is de lengte van een koel-fase bij voorkeur niet boger dan 1 uur.

In stap 310 wordt door de sturmgsmodule 682 de nodige sturingssignalen gegenereerd en naar de actoren 118 van de collectieve warmtepomp 114 zodat de temperatuur van de vloeistof in het toevoergedeelte 130A van de gesloten kring 130 het berekende temperatuur-tijdsprofiei volgt.

In stap 312 stuurt de centrale sturingsinrichting 112 informatie over het berekende temperatuur-tijdsprofiel naar de lokale sturmesinrichtingen 122, bv. via de communicatie- interface 660. Op deze manier bekomt elk van de lokale sturingsinrichtimgen 122 informatie over welke energiestroom in de toekomst zal aankomen, Le. warme of koude vloeistof. Op die manier kan elke lokale sturingsinrichting 122 anticiperen en in functie van de gewenste te bekomen temperatuur dan wel, dan niet vloeistof van de gesloten kring 130 naar de wooneenbeid 120 te laten circuleren. Bijvoorbeeld, indien de bewoner cen temperatuur van 21°C wenst, terwijl de huidige temperatuur 23°C is (Le. er nood is aan verkoeling), en de overeenkomstige lokale sturingsinrichting 122 geïnformeerd wordt omtrent de circulatie van warme vloeistof in de gesloten kring 130, kan lokaal beslist worden op een debiet op de toevoeraftakking 134 te verlagen of zelfs geheel te stoppen. In deze stap kan de centrale sturingsinrichting 112 daarenboven reeds aanbevelingen of instructies meesturen naar de lokale sturingsinrichtingen 122 over de mate waarm de wooneenheid 122 verwarmd/verkoeld dient te worden. Bijvoorbeeld kan de aanbeveling zijn om de wooneenheid 122 maximaal te verwarmen (bv. tot 23°C) tegen het einde van de verwarmingsfase zodat er voldoende warmte is om de daarop volgende verkoelingsfase te

31 BE2022/5793 overbruggen met een aanvaardbaar temperatuurdaling.

Figuur 4 toont cen stroomdiagram van een werkwijze 400 voor het regelen van de maximale debieten op de aftakkingen 134 van de gesloten kring 130 in het verwarmings- en koelingssysteem 100. Deze werkwijze 400 heeft algemeen als doel een evenredige verdeling van het debiet in de gesloten kring 130 te verkrijgen over de verschillende wooneenheden 122 zodat er overal voldoende capaciteit is voor verwarming en/of verkoeling.

In een eerste stap van de werkwijze 400 verzamelt (402) de centrale sturingsinrichting 112 gegevens omtrent een maximale energievereiste van elke wooneenheid. Typisch is dit een set statische data opgeslagen in de wooneenheden specifieke data opslag 664, waarbij er voor elke wooncenheid 122 twee numerieke waarden zijn opgeslagen, nl, con maximale cnergievereiste in verwarming en cen maximale energievereiste in verkoeling. Deze waarden zijn normaal theoretisch bepaald i.f.v. het afzonderlijk verwarmings- en koelingssysteem 124 en eigenschappen van de wooneenheid (bv. de graad van isolatie} bij een specifieke omgevingstemperatuur (bv. 35°C voor verkoeling of -10°C voor verwarming).

In stap 402 wordt tevens data verzameld omtrent het huidig debiet in de gesloten kring 130.

Dit kan bijvoorbeeld gebeuren via een debietmeter aanwezig in de gesloten kring 130, bv, aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114.

In stap 402 verzamelt de centrale sturingsinrichting 112 verder ook gegevens omtrent de actuele temperatuur in de wooneenheden 120 of in bepaalde ruimtes daarvan. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren via de in de wooneenheden 120 aanwezige thermometers 126 wier data door de lokale sturingsinrichtingen 122 naar de centrale sturingsinrichting 112 worden gestuurd.

In stap 402 wordt tevens data verzameld omtrent de door een bewoner (of gebruiker) van de wooneenheden gewenste temperatuur. Deze data kan op verschillende manieren worden bekomen. Klassiek heeft de bewoner vooraf een schema ingevoerd in de lokale sturingsinrichting 122, welk schema een overzicht omvat van de gewenste temperatuur op elk moment van de dag voor elke dag van de week. Dit schema is bij voorkeur tevens opgeslagen in de gebruikersvoorkeuren opslag module 666 in het centrale geheugen 656, Via de VO module 608 kan de bewoner dit schema aanpassen, waama cen update kan gebeuren in de gebruikersvoorkeuren opslag module 666. Via de VO module 608 kan de bewoner tevens tijdelijk afwijken van het schema, waarna de lokale sturingsinrichting 122 deze afwijking doorgeeft naar de centrale sturingsinrichtmg 112. Het is verder ook mogelijk dat de machinaal leren module 686, op basis van de historisch opgeslagen gewenste temperatuurgegevens in de lange termijn opslag 662, een voorspelling maakt van de door een bewoner gewenste temperatuur op het huidige tijdstip of dat de machinaal leren module 686 een eigen weekschema voorstelt. Dit schema kan dan, bijvoorbeeld na validatie door de bewoner, het huidige schema vervangen.

39 BE2022/5793

In stap 402 verzamelt de centrale sturingsinrichting 112 ook gegevens omtrent de actuele temperatuur van de vloeistof in de gesloten kring 130, 1.h.b, in het toevoergedeelte 130A daarvan, bekomt. Dit kan via een thermometer 116 aanwezig aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114 of via het nagaan van de huidige instellingen van de relevante actoren 118.

In stap 404 berekent de processor 654, Lh.b. de analysemodule 684, welke wooneenheid verwarming of koeling nodig heeft. Dit kan bijvoorbeeld door een vergelijking te maken van de actuele en gewenste temperatuur in de wooneenheid. Nadat de status van de wooneenheden is bepaald (Le. verwarming of verkoeling), gaal de analysemodule 684 na of collectieve warmtepomp 114 momenteel in verwarmings- of verkoelingsmodus staat (Le. circuleert er warme of koude vloeistof in de gesloten kring 130). De analysemodule 684 berekent tevens, op basis van de maximale cnergievereiste, het maximaal debict dat nodig is per wooneenheid. Deze twce grootheden zijn namelijk recht evenredig met elkaar.

In stap 406 gebruikt de beslissingsmodule 658 in de processor 654 de status van de wooneenheden 122 en de modus van de collectieve warmtepomp 114 voor het uitsluiten van een aantal wooneenheden. Meer specifiek worden alle wooneenheden wiens status niet overeenkomt met de modus van de collectieve warmtepomp 114 uitgesloten (bv. door hun gewenst debiet op waarde te zetten). Op die manier blijven enkel wooneenheden over die verwarming wensen (in geval de collectieve warmtepomp 11d4 in verwarmingsmodus staaf) of wooncenheden die verkoeling wensen {in geval de collectieve warmtepomp 114 in verkoelingsmodus staat). In geval van een systeem 100 dat uitsluitend instaat voor verwarming of verkoeling dan is stap 406 overbodig en gaat de werkwijze van stap 404 direct naar stap 408.

In stap 408 berekent de processor 654, 1.h.b. de analysemodule 634, het totaal maximale debiet van de niet-uitgesloten wooneenheden, bv. door het maximaal debiet van elke wooneenheid te sommeren. Dit totaal maximale debiet wordt dan vergeleken met het huidig debiet in de gesloten kring 130. Di geeft aanleiding tot twee situaties, nl. situatie 410A waar het huidig debiet groter is dan het totaal maximale debiet en situatie 410B waar het huidig debiet kleiner is dan het totaal maximale debiet.

Deze informatie is dan ter beschikking van de beslissingsmodule 688 die in stap 412 een beslissing neemt over de specifieke waarde van het maximaal debiet in elk van de toevoerleidingen 134. In situatie 410A is de beslissing relatief eenvoudig. Er is namelijk voldoende debiet in de gesloten kring 130 zodat elke wooneenheid het nodige maximaal debiet kan ontvangen. Eventueel kan hier ook de beslissing worden genomen om het debiet in de gesloten kring 130 te verlagen.

Echter is dit praktisch niet altijd mogelijk, bv. in geval van een lucht-water warmtepomp is het debiet typisch een vaste waarde. In de context van een BEO of KWO veld is er echter vaak wel een variabele debiet warmtepomp in gebruik, In situatie 4 10B is cr echter onvoldoende debiet. Een

33 BE2022/5793 mogelijke beslissing is om het debiet in de gesloten kring 130 te verhogen. Echter, als dit technisch niet haalbaar is (bv, bij cen lucht-water warmtepomp), dan neemt de beslissingsmodule 688 de beslissing om het beschikbare debiet evenredig te verdelen over de wooneenheden. Meer specifiek kan dit gedaan worden door de nodige maximale debietwaarde van elke wooneenheid te delen door het totaal maximale debiet en te vermenigvuldigen met het beschikbare debiet.

In stap 414 wordt door de sturingsmodule 682 de nodige sturingssignalen gegenereerd en naar de actoren 118 van de collectieve warmtepomp 114 zodat, indien mogelijk, het debiel in de gesloten kring 130 wordt aangepast.

In stap 416 stuurt de centrale sturingsinrichting 112 informatie over de berekende maximale debieten naar de lokale sturingsinrichtingen 122 zodat cen debictbegrenzer aanwezig op de overeenkomstige toevoerleiding 134 ingesteld kan worden op het berekend debiet. Er kan eventueel ook informatie gestuurd worden naar de uitgesloten wooneenheden zodat deze hun toevoer geheel kunnen afsluiten.

De werkwijze 400 kan eventueel ook gebruikt worden om uitzonderlijke lokale situaties op te vangen, i.h.b. in geval éen (of slechts enkele) wooneenheden onverwacht een grotere energienood hebben dan de theoretische maximale energicvereiste. Een dergelijke situatie kan zich voordoen na cen vakantieperiode waarbij de wooneenheid sterk is afgekoeld of opgewarmd en de bewoners de wooneenheid snel op cen gewenste temperatuur wensen te brengen. In een dergelijk geval kan de lokale sturingsinrichting 122 signaleren aan de centrale sturingsinrichting 122 dat het maximale debiet voor die wooneenheid volledig gebruikt wordt. De centrale sturingsinrichting 122 kan nagaan (bv. in stap 410A) hoeveei debiet er momenteel op overschot is in het systeem 190 en desgevallend dit debiet (deels} toekennen aan de wooneenheid, bv. via de signalisatie in stap 416.

Het is verder ook mogelijk om werkwijzen 300 en 400 tegelijkertijd toe te passen.

Bijvoorbeeld om tijdens het bepalen van het maximaal debiet per wooncenheid informatic omtrent het temperatuur-tijdsprofiel tijdens het toekomstig tijdsinterval te gebruiken om alvast het maximaal debiet per wooneenheid te regelen in dit toekomstig tijdsinterval.

Figuur 5 toont cen stroomdiagram van cen werkwijze 500 voor het regelen van cen debiet op een omleiding 136 van de gesloten kring 130 in het verwarmings- en koelingssysteem 100.

Deze werkwijze 500 heeft algemeen als doel het vermijden van te lage debieten over de collectieve warmtepomp 114 die, vooral bij lucht-water warmtepompen, kunnen leiden tot defecten en/of het uitvallen van een warmtepomp.

In stap 502 wordt data verzameld omtrent het huidig debiel in de gesloten kring 130. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren via een debietmeter aanwezig in de gesloten kring 130, bv. aan de nitgangszijde van de collectieve warmtepomp 114. Alhoewel een lucht-water warmtepomp 114

34 BE2022/5793 typisch een vast debiet levert, kan de invloed van variërende druk op de gesloten kring 130 toch aanleiding geven tot cen verlaagd debiet over de collectieve warmtepomp 114. Tegelijkertijd worden ook historische data over het debiet in de gesloten kring 130 verzameld, bv. uit de lange termijn opslag 662. Typisch is dit data over een recente historische periode, bv. één uur of een aantal uur. Tevens worden de één of meer debietdrempelwaarden van de collectieve warmtepomp 114 {of van de individuele warmtepompen die deel zijn daarvan) opgehaald uit de collectieve warmtepomp werkingsvoorwaarden opslag 668.

In stap 504 berekent de processor 654, Lh.b. de analysemodule 684, of er een trend is in de historische debietdata. Meer specifiek gaat de analysemodule 684 na of het debiet in de gesloten kring 130 momenteel aan het dalen is of dat er in de recente historische periode cen dalende trend geweest is, In geval van cen huidig dalende trend gaat de werkwijze naar stap 506 en in geval van er een dalende trend is geweest (die dus op heden niet meer dalend is) gaat de werkwijze naar stap 508.

In stap 506 vergelijkt de processor 654, i.h.b. de beslissingsmodule 688, de huidige debietwaarde in de gesloten kring 130 met de één of meerdere drempelwaarden om op basis daarvan een beslissing te nemen over welk debiet er dient te stromen over de omleiding 136. Meer concreet, hoe lager het debiet in de gesloten kring 130, hoe hoger het debiet over de omleidmg 136 dient te zijn. Met andere woorden, de beslissingsmodule 688 gaat na tussen welke van de verschillende debietwaarden het debiet valt en beslist op basis daarvan welk debiet nodig is over de omleiding 136.

In stap 508 gaat de processor 654, i.h.b. de beslissingsmodule 688, of het debiet in de gesloten kring op heden stabiel of stijgend is. Bij een stabiel debiet beslist de beslissingsmodule 688 dan om geen aanpassing te doen aan het debiet over de omleiding 136 en gaat de werkwijze eventueel terug naar stap 502. Bij een stijgend debiet vergelijkt de beslissingsmodule de huidige debietwaarde in de gesloten kring 130 met de één of meerdere drempelwaarden om op basis daarvan cen beslissing te nemen over welk debiet er dient te stromen over de omleiding 136. Meer concreet, hoe lager het debiet in de gesloten kring 130, hoe hoger het debiet over de omleiding 136 dient te zijn. Met andere woorden, de beslissmgsmodule 688 gaat na tussen welke van de verschillende debietwaarden het debiet valt en beslist op basis daarvan welk debiet nodig is over de omleiding 136.

In stap 510 wordt door de sturingsmodule 682 de nodige sturingssignalen gegenereerd en naar de actoren 118, 1.h.b. de debietregelaar 135, van de collectieve warmtepomp 114 zodat het debiet over de omieiding 136 in de gesloten kring 130 wordt aangepast.

De werkwijze 500 kan verder worden verbeterd door, als alternatief op de trendanalyse, input te gebruiken van de lokale sturingsinrichtingen 122 om na te gaan of het debiet op de gesloten

35 BE2022/5793 kring 130 zal verlagen, bv, indien vele wooneenheden aangeven geen verwarming/verkoeling nodig te hebben, Het is verder ook mogelijk om werkwijzen 300 en 500 tegelijkertijd toe te passen.

Bijvoorbeeld om tijdens het bepalen van het debiet over de omleiding informatie omtrent het temperatuur-tijdsprofiel tijdens het toekomstig tijdsinterval te gebruiken om alvast het debiet over de omleiding te regelen in dit toekomstig tijdsinterval. Verder kan ook input vanuit werkwijze 400 gebruikt worden in werkwijze 500 (of omgekeerd) door bij het berekenen van het maximale debiet op de toevoeromleidingen rekening te houden met het eventueel debiet over omleiding 136.

De hierboven beschreven werkwijzen kunnen als computerprogramma-instructies geïmplementeerd zijn. Deze of delen daarvan konnen lokaal opgeslagen zijn in het geheugen 606 van zowel één of meerdere lokale sturingsinrichtingen 122 alsook in het gcheugen 656 van de centrale sturingsinrichting 112. Alternaticf kunnen de computerprogramma-instructies of delen daarvan extern zijn opgeslagen en toegankelijk zijn voor de centrale sturingsinrichting 112 en/of één of meerdere lokale sturingsinrichtingen 122 via een respectieve communicatie-interface.

Alhoewel bepaalde aspecten van de onderhavige uitvinding zijn beschreven met betrekking tot specifieke nitvoeringsvormen, is het duidelijk dat deze aspecten in andere vormen kunnen worden geïmplementeerd binnen de beschermingsomvang zoals bepaald door de conclusies.

Claims

36 BE2022/5793 Conclusies

1. Een sturingsinrichtüng (112) voor het aansturen van een verwarmings- en/of koelingssysteem (100) voor collectieve residentiële woonsenheden, welk verwarmings- en koelingssysteem voorzien is van: - cen collectieve warmtepomp (114), - gen veelheid van residentiële wooneenheden (1201, ..., 1209), - gen gesloten kring (130) voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden, welke gesloten kring een toevoergedeelte (130A) en een afvoergedeelte (130B) omvat, - een omleiding (136) tussen het toevoergedeelte en het afvoergedeelie voor het omleiden van een deel van de vloeistof omheen de veelheid van residentiële wooneenheden, en - een regelbare klep (135) voor het regelen van een debiet over de omleiding, waarbij de sturingsinrichting voorzien is van: - een interface (670) geconfigureerd om actuele debietgegevens in de gesloten kring te bekomen; - een databank (656) geconfigureerd om de actuele debietgegevens en één of meerdere debietdrempelwaarden op de gesloten kring op te slaan; - een analysemodule (684) geconfigureerd om, op basis van de opgeslagen debietgegevens, een cvolutie te bepalen van het debiet gedurende cen afgelopen tijdsinterval; - een beslissingsmodule (688) geconfigureerd om, op basis van de evolutie en de debietdrempelwaarden, een debiet te bepalen over de omleiding; en - een sturngsmodule (682) geconfigureerd om, op basis van genoemd debiet, sturingssignalen te genereren voor het aansturen van de regelbare klep.

2. De sturingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij voor elke drempeldebietwaarde een overeenkomstig debiet over de omleiding is opgeslagen in de databank.

3. De sturingsinrichting volgens conclusie | of 2, waarbij genoemde evolutie één is van: dalend, stabiel en stijgend, en waarbij de databank geconfigureerd is om voor elke evolutis een andere set debietdrempelwaarden op te slaan.

4. De sturingsinrichting volgens conclusie 3, waarbij de beslissingsmodule geconfigureerd is om:

37 BE2022/5793 - bij con dalende evolutie, het debiet over de omleiding te verhogen; - bij een stijgende evolutie, het debiet over de omleidimg te verlagen; en - bij cen stabicle evolutie, het debiet over de omleiding nagenocg onveranderd tc laten.

5. De sturingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het verwarmings- en/of koelingssysteem verder voorzien is van, voor elke residentiële wooneenheid, een {oevoer- aftakking (1341, ..., 134n) van de gesloten kring naar de residentiële wooneenheid, waarbij elke toevoer-aftakkmg voorzien is van cen regelbare klep voor het regelen van een debiet op de toevoer- aftakking, waarbij de interface verder geconfigureerd is om actuele debietgegevens van elke toevoer- aftakking te bekomen, waarbij de beslissingsmodule verder geconfigurcerd is om, bij het bepalen van het debiet over de omleiding rekening te houden met de actuele debietgegevens van elke toevoer-aftakking te bekomen.

6. De sturingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de regelbare klep nagenoeg continu regelbaar is tussen cen open stand en cen gesloten stand.

7. De sturingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de sturmgsinrichting geconfigureerd is voor het aansturen van een verwarmings- en koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden.

8. De sturingsinrichting volgens conclusie 7, waarbij de databank geconfigureerd is om voor elke status van de collectieve warmtepomp cen andere set debietdrempelwaarden op te slaan, waarbij de status één van de volgende is: verwarming en verkoeling.

9. Een verwarmings- en koelingssysteem (100) voor collectieve residentiële wooneenheden, welk verwarmings- en koclingssysteem voorzien is van! - een collectieve warmtepomp (114), - een veelheid van residentiële wooneenheden (1201, ..., 120n) die elk voorzien zijn van cen verwarmings- en koelingssysteem (124) en een lokale sturingsinrichting (122) voor het aansturen daarvan, - gen gesloten kring (130) voor het circuleren van een vloeistof tussen de collectieve

38 BE2022/5793 warmtopomp en de verwarmings- cn koelingssystemen van de residentiële wooncenheden, welke gesloten kring een toevoergedeelte (130A) en een afvoergedeelte (130B) omvat, - cen regelbare klep (135) voor het regelen van een debiet over de omleiding, en - een sturingsinrichting (112) volgens één van de voorgaande conclusies voor het aansturen van de regelbare klep.

10. Het verwarmings- en koelingssysteem volgens conclusie 9, waarbij de collectieve warmtepomp een veelheid aan lucht-water warmtepompen, ur het bijzonder een monoblock warmtepomp, omvat, die bij voorkeur parellel zijn opgesteld.

11. Het verwarmings- en koelingssysteem volgens conclusie 9 of 10, waarbij het verwarmings- en koclingssystecm verder voorzien is van: - één of meerdere debietmeters voor het bepalen van het actueel debiet op de gesloten kring aan de uitgangszijde van de collectieve warmtepomp, waarbij de sturingsinrichting verder geconfigureerd is voor bet ontvangen van metingen van de één of meerdere debietmeters.

12. Het verwarmings- en koelingssysteem volgens één van de conclusies 9 tot en met 11, waarbij het verwarmings- en koelingssysteem verder voorzien is van: - voor elke residentiële wooneenheid, een lokale debictmeter voor het meten van een debiet van de gesloten kring naar de residentiële wooneenheid, waarbij de lokale sturingsinrichting verder geconfigureerd is voor het ontvangen van metingen van de lokale debietmeter en deze door te sturen naar de sturingsinrichting. 13, Een werkwijze (500) voor het aansturen van cen verwarmings- en/of koelingssysteem (100) voor collectieve residentiële wooneenheden (1201, …. 120n), welke werkwijze de volgende stappen omval! - het bekomen (502) van debietgegevens in een gesloten kring die vloeistof circuleert tussen een collectieve warmtepomp en de residentiële wooneenheden en één of meerdere debietdrempelwaarden op de gesloten kring; - het op basis van de debietgegevens bepalen (504) van cen evolutie van het debiet gedurende cen afgelopen tijdsinterval; en - het op basis van de evolutie en de debietdrempelwaarden bepalen (508) van een debiet over een omleiding (136) in de gesloten kring voor het omleiden van cen deel van de vloeistof omheen de

39 BE2022/5793 veelheid van residentiële wooneenheden.

14. De werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de evolutie één is van: dalend, stabiel en stijgend en waarbij het bepalen van het debiet over de omleiding omvat: - bij een dalende evolutie, het debiet over de omleiding te verhogen; - bij een stijgende evolutie, het debiet over de omleiding te verlagen; en - bij een stabiele evolutie, het debiet over de omleiding nagenoeg onveranderd te laten.

15. De werkwijze volgens conclusie 13 of 14, waarbij de werkwijze verder omvat: het bekomen van actuele debietgegevens van de gesloten kring naar elke residentiële wooneenheid, waarbij deze actuele debietgegevens tevens worden gebruikt bij het bepalen van het debiet over de omleiding,