DE10161427C1 - Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von Innenräumen - Google Patents
Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von InnenräumenInfo
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Abstract
Eine Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von Innenräumen soll als eine kostengünstige Überwachungseinrichtung ohne mechanische Bauelemente weiter entwickelt werden, die abhängig von der Lüftungszeit des Fensters und/oder bei weiterer Heizenergiezufuhr reagiert und somit zum sparsamen Umgang mit Heizenergie erzieht. DOLLAR A Das wird dadurch erreicht, dass das oder die Fenster mit einem Signalgeber zum Melden einer Öffnungsstellung des oder der Fenster versehen sind sowie erfindungsgemäß ein Temperaturfühler in der Nähe oder direkt an der Warmwasserzuführung des Heizkörpers angeordnet ist und mit einer Auswerteschaltung verbunden ist, in die ein Signaltongeber und/oder ein Lichtsignalgeber integriert ist, wobei die Auswerteschaltung weiterhin mit dem Signalgeber des Fensters in Wirkverbindung steht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung zum Energiesparen
beim Belüften von Innenräumen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Nach der Gebrauchsmusterschrift DE 201 06 471 U1 ist ein Thermostat
kopf für einen Heizkörperthermostat mit einer Zusatzanordnung zur
Erfassung von extremen Temperaturveränderungen in der Umgebung des
Heizkörpers bekannt. Die Zusatzeinrichtung umfasst einen Sensor zur
Erfassung der Ist-Temperaturwerte, einen Sensor für die Solltemperatur,
eine Speichereinheit zum Speichern mindestens eines Soll-Temperatur
wertes, eine Vergleichseinheit zum Vergleich der Ist- und Soll-Temperatur
werte und eine Signalgeber zur Erzeugung von akustischen, optischen
und/oder hochfrequenten Signalen, die dann erzeugt werden, wenn die
Ist-Werte unzulässig von den Sollwerten abweichen.
Mit dieser Lösung wird die Veränderung der Raumtemperatur in Abhängig
keit von der Thermostat-Ventilstellung überwacht und bei Erreichen vor
bestimmter Größenabweichungen ein Signal abgegeben.
Die Funktionsfähigkeit der Lösung ist bei abgestellten Heizkörper nur im
Bereich der eingestellten Sollwerte gegeben. Gleichfalls ist die Funktions
fähigkeit der Zusatzeinrichtung beeinträchtigt, da die Zufuhr von Raumluft
zum eigentlichen Thermostat durch die räumliche Anordnung des
Thermostatkopfes behindert ist bzw. zumindest zeitverzögert erfolgt.
Außerdem hat diese Lösung mechanische Bauteile, die üblicherweise
verschleißbehaftet sind. Bei Inbetriebnahme erfordert diese Lösung eine
Kalibrierung. Außerdem setzt die Lösung ein Thermostatventil voraus. Der
Thermostatkopf ist auch nicht für jeden Heizkörperthermostat passend.
Weiterhin ist nach der Gebrauchsmusterschrift DE 295 14 189 U1 eine
Einrichtung zum Überwachen von Fenstern und Türen bekannt, die gegen
den Verlust von Heizenergie und zur Einsparung von Heizenergie bei
spaltbreit geöffneten Fenstern in Wohn-, Geschäfts- und Gesellschafts
bauten dienen soll. Dazu ist am Fensterflügel oder zwischen Fensterflügel
oder Fensterscheibe und Fensterrahmen oder Wand oder Decke oder
Fußbodenboden mindestens ein Kontaktschalter oder ein Sensor als
Signalgeber so angeordnet, dass bereits bei spaltbreiter Öffnung des
Fensterflügels ein mechanisches, ein elektrisches oder ein drahtlos
übertragbares Signal ausgelöst wird, über das der Kontaktschalter oder
Sensor mit einem fernsteuerbaren Stellglied einer Heizregelungsanlage
oder einem elektromotorisch betreibbaren Heizkörperventil gekoppelt ist
und mit welchem die Heizungsregelung ansteuerbar ist.
Nachteilig an dieser Lösung ist der Einsatz eines kostenintensiven Stell
gliedes mit zugehöriger Steuerung. Desweiteren reagiert die Lösung nicht
bei länger als vorgesehen bzw. eingestellt bei geöffnetem Fenster, d. h.
wenn ein Schließen des Fensters in der beabsichtigten Zeit vergessen
wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Überwachungs
einrichtung ohne mechanische Bauelemente zum Energiesparen für
Innenräume zu schaffen, die abhängig von der Lüftungszeit des Fensters
und/oder bei weiterer Heizenergiezufuhr reagiert und somit zum
sparsamen Umgang mit Heizenergie erziehen soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patent
anspruchs 1 gelöst. Detailliertere Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen
2 bis 8 beschrieben.
Vorteilhaft ist, dass die Überwachungseinrichtung den Nutzer bei
geöffnetem Fenster den Energieverbrauch wegen nicht geschlossenem
Ventil und/oder eine zu lange, vorher einmalig gewählte Lüftungszeit des
oder der Fenster signalisiert.
Gleichzeitig schützt diese Überwachungseinrichtung den Raum vor
unnötiger Unterkühlung und ggf. die Heizung vor dem Einfrieren. Die
Überwachungseinrichtung schaltet sich nur bei einem Aktivierungs
erfordernis ein.
Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Ausführungsbeispiel näher
erläutert.
Die Überwachungseinrichtung dient zum Sparen von Heizenergie in
Innenräumen, die mit abstellbaren Heizkörpern ausgestattet sind.
Üblicherweise sind die Heizkörper unter den Fenstern oder in der Nähe
von Fenstern angeordnet. In die Bezeichnug "Fenster" sind auch Balkon-
oder Terrassentüren einbezogen.
Diese Darstellung geht zuerst davon aus, dass im Raum ein Heizkörper
und ein Fenster oder zumindest ein vorzugsweise zum Lüften benutztes
Fenster vorhanden sind.
Das Fenster ist mit einem oder mehreren Signalgebern versehen, die eine
geöffnete Fensterstellung erkennen und diesen Zustand zu einer Aus
werteschaltung melden. Als Signalgeber am Fenster sind mechanische
Kontaktschalter oder Magnete und Readkontakte oder Hallelemente
einsetzbar.
Direkt oder in der Nähe der Warmwasserzuführung des Heizkörpers,
vorteilhafterweise kurz hinter dem Ventil, ist ein Temperaturfühler
angeordnet, der ebenfalls mit der Auswerteschaltung verbunden ist. Dazu
ist ein an ein Kabel angegossener Temperaturfühler mittels Klebemittel an
die Warmwasserzuführung angeschlossen, wobei ein guter Wärme
übergang zwischen Temperaturfühler und der Warmwasserzuführung
gegeben ist. Das andere Kabelende ist mit der Auswerteschaltung
verbunden.
Mit der vorzugsweise in einem separaten Grundgerät angeordneten
Auswerteschaltung ist ein Signaltongeber angeschlossen. In die Aus
werteschaltung integriert sind ein A/D-Wandler, Speicherzellen für den
Temperaturverlauf, Zeitgeber für die Messungen und Multivibratoren für
die Signalausgabe an ein Piezoelement. Für eine optische Signalisierung
ist an die Auswerteschaltung ein Lichtsignalgeber angeschlossen, der
vorzugweise als eine Dual-LED ausgebildet ist. Der Lichtsignalgeber kann
zusätzlich oder alternativ zum signaltongeber eingestzt werden.
Die Stromversorgung der Überwachungseinrichtung erfolgt vorzugsweise
mittels einer Batterie, die mit im Grundgerät angeordnet ist. Ebenfalls ist
eine Solarzelle mit Pufferung, z. B. Akku, einsetzbar.
Der Signalgeber am Fenster schaltet beim Öffnen des Fensters die bis
dahin in Stand-by-Betrieb befindliche Überwachungseinrichtung ein. Mit
der Aktivierung der Überwachungseinrichtung läuft ein Zeitgeber an. Nach
dem Einschalten wird die Temperatur an der Warmwasserzuführung
gemessen und der Messwert als T1 gespeichert. Nach einer in der Aus
werteschaltung festgelegten Zeitdauer, vorzugsweise nach einer Minute,
wird die Temperatur an der Warmwasserzuführung erneut gemessen und
dieser Messwert T2 mit dem zuvor gespeichertem Messwert T1 ver
glichen.
Ist der gemessene Messwert T2 größer als der Messwert T1 oder gleich
dem vorherige Messwert T1 - daraus ist zu schließen, dass dem Heiz
körper Wärme zugeführt wird - wird der Signaltongeber eingeschaltet und
der Lichtsignalgeber leuchtet rot. Diese Signalisierung alarmiert den
Nutzer, der jetzt reagieren kann, indem er das Ventil in eine "Drossel
stellung" dreht oder das Fenster schließt und somit den Lüftungsvorgang
beendet. Die Alarmfunktion ist über ein Schalter zu beenden (quittieren),
sofern die Überwachungseinrichtung sich nicht selbst abgestellt hat infolge
des Wegfalls der Alarmursache. Mit Schließen des Fensters und/oder der
Tür wird die Überwachungseinrichtung wieder deaktiviert.
Ist der Messwert T2 kleiner als der Messwert T1 - daraus ist zu schließen,
dass dem Heizkörper keine Wärme zugeführt wird und der gewünschte
Sparzustand der Heizung eingestellt ist - gibt die Überwachungs
einrichtung kein Signal ab.
Ab diesem Zeitpunkt erfolgt ständig oder in gewählten Zeitintervallen, z. B.
im Rhythmus von zehn Sekunden, eine Temperaturmessung an der
Warmwasserzuführung und der Messwert wird mit dem vorherigen
Messwert verglichen.
Ist bei einer dieser Messungen der zuletzt gemessene Wert größer als der
vorherige Messwert oder gleich dem vorherige Messwert - d. h., dem
Heizkörper wird Wärme zugeführt - wird die Alarmfunktion wie zuvor
ausgelöst. Die anschließende Verhaltensweise entspricht ebenfalls der
vorgenannten.
Ist bei einer dieser Messungen der zuletzt gemessene Wert kleiner als der
vorherige Messwert - d. h., dem Heizkörper wird keine Wärme zugeführt -
ist der gewünschte Sparzustand der Heizung weiterhin vorhanden und die
Überwachungseinrichtung gibt kein Signal ab.
Unabhägig von der vorgenannten Alarmfunktion besitzt die Auswerte
schaltung noch einen Einsteller für eine maximale Lüftungszeit des
Fensters, die in voreingestellt ist und vorzugsweise mit dem Sollwert von
zehn Minuten belegt ist. Nach Erreichen der maximalen Lüftungszeit ohne
zwischenzeitlichem Alarm der Überwachungseinrichung erfolgt jetzt ein
analoger Alarm wie bei unnötigen Energieverbrauch und gibt damit den
Nutzer den Hinweis zum Schließen des Fensters.
Die Frequenz des Signaltons wird in Abhängigkeit der Alarmzeitdauer
zunehmend und/oder intersiver, d. h., je länger die Lüftungszeit ist, desto
wahrnehmbarer wird der Signalton.
Beim Einschalten der Überwachungseinrichtung erfolgt vorteilhafterweise
noch eine Prüfung auf Aktivierungserfordernis. Wenn der erste Messwert
des Temperaturfühlers im Bereich von 5 bis 16°C liegt erfolgt keine
Funktionsaktivierung der Überwachungseinrichtung, da dieser Messwert
bedeutet, dass infolge der Jahreszeit oder anderer Zustände bedingten
Temperaturen die Heizung nicht läuft und somit keine Überwachung
erforderlich ist.
Eine weitere Sicherheitsfunktion besteht beim Feststellen einer
Temperatur unter vorzugsweise 5°C. In derartigen Fällen erhält der
Nutzer ebenfalls ein Alarmsignal, damit er das Fenster schließen kann und
eine Unterkühlung des Raumes und ggf. ein Einfrieren der Heizung
verhindert wird.
Im Rahmen der Erfindung kann der Signalgeber am Fenster und/oder der
Temperaturfühler drahtlos per Funk oder Infrarot mit der Auswerte
schaltung verbunden sein.
Falls der Raum mit mehreren Fenstern und/oder Heizungen ausgestattet
ist, wird im Rahmen der Erfindung jedes Fenster mit mindestens einem
Signalgeber und jede Heizung mit einem Temperaturfühler versehen. Die
Aktivierung der Auswerteschaltung erfolgt bei Öffnung eines Fenstersund
die Temperaturmesswerte werden von jeder Heizung analog der obigen
Darstellung verglichen. Dementsprechend erfolgt auch die Alarmierung
oder die ständige bzw. rhythmische Überwachung.
Claims (8)
1. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen, die mit abstellbaren Heizkörpern ausgestattet sind,
wobei das oder die Fenster mit einem Signalgeber zum Melden einer
Öffnungsstellung des oder der Fenster versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Temperaturfühler in der Nähe oder direkt an der Warm
wasserzuführung des Heizkörpers angeordnet ist und mit einer
Auswerteschaltung verbunden ist, in die ein Signaltongeber und/oder
ein Lichtsignalgeber integriert ist, wobei die Auswerteschaltung
weiterhin mit dem Signalgeber des Fensters in Wirkverbindung steht.
2. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Signalgeber am Fenster durch Öffnen des Fensters die
Überwachungseinrichtung aktiviert und durch Schließen des Fensters
deaktiviert.
3. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteschaltung mit dem Signaltongeber und/oder
Lichtsignalgeber in einem separaten Grundgerät angeordnet ist.
4. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Frequenz des Signaltons in Abhängigkeit von der Alarm
zeitdauer zunehmend und/oder intersiver wird.
5. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
das die Überwachungseinrichtung mittels Batterie oder Solarzelle mit
Pufferung betreibbar ist.
6. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Signalgeber am Fenster und/oder der Temperaturfühler draht
los per Funk oder Infrarot mit der Auswerteschaltung verbindbar ist.
7. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überwachungseinrichtung nur außerhalb des Temperatur
bereichs von etwa 5 bis 16°C funktionsaktivierbar ist.
8. Überwachungseinrichtung zum Energiesparen beim Belüften von
Innenräumen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Feststellen einer Temperatur unter 5°C der Signaltongeber
und/oder der Lichtsignalgeber ein Alarmsignal abgeben.
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DE (1) | DE10161427C1 (de) |
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2001
- 2001-12-13 DE DE10161427A patent/DE10161427C1/de not_active Expired - Fee Related
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