DE102005027820B3 - Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Heizkostenverteilers sowie Heizkostenverteiler - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Heizkostenverteilers mit einem Heizkörpertemperatursensor zur Erfassung einer Heizkörper- bzw. Heizmediumtemperatur (T¶HS¶) und mit einem Raumtemperatursensor zur Erfassung einer den Heizkörper umgebenden Raumtemperatur (T¶RS¶), wobei ein Anzeigefortschritt (Zählen von Verbrauch) unter der Voraussetzung durchführbar ist, dass die Temperaturdifferenz (T¶HS¶ - T¶RS¶) der Sensoren eine vorgegebene Zählbeginntemperaturdifferenz (DELTAT¶Z¶) überschreitet, und wobei, wenn die durch den Raumtemperatursensor ermittelte Raumtemperatur (T¶RS¶) eine Schwelle (T¶RSmax¶) überschreitet, eine vorgegebene geringere Raumtemperatur (T¶RS,red¶) für die Durchführung des Anzeigefortschritts zugrundegelegt wird; das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass immer wieder geprüft wird, ob ein echter Heizzustand oder ein Fremderwärmungszustand vorliegt, dass bei Erkennen eines Fremderwärmungszustands ein Hilfszähler hochgezählt wird, dass bei Erkennen eines echten Heizzustands der Hilfszähler auf Null gesetzt wird und ein Anzeigefortschritt durchführbar ist und dass bei Erkennen einer Abkühlphase des Raumtemperatursensors (DELTAT¶RS¶ < 0) im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand der Hilfszähler heruntergezählt wird und dass erst bei Erreichen des Werts Null ein Anzeigefortschritt durchführbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Heizkostenverteilers sowie einen solchen Heizkostenverteiler.
- Heizkostenverteiler, die in an sich üblicher Weise bei der Gebäudebewirtschaftung verwendet werden, umfassen einen Heizkörpertemperatursensor zur Erfassung bzw. Berechnung einer Heizkörper- bzw. Heizmediumtemperatur und einen Raumtemperatursensor zur Erfassung einer den Heizkörper umgebenden Raumtemperatur. Derartige Heizkostenverteiler sind beispielsweise bekannt aus
DE 196 40 900 A1 . - Aus
DE 196 41 324 A1 ist ein weiterer nicht gattungsgemäßer Heizkostenverteiler bekannt, bei dem nur ein einziger Temperatursensor vorgesehen ist. Zur Unterdrückung der Einflüsse von Fremdwärmequellen wird die mittels dieses Sensors gemessene Temperatur laufend mit zwei vorgegebenen Temperaturwerten verglichen und in Abhängigkeit dieses Vergleichs wird entschieden, ob ein Messvorgang am Heizkostenverteiler gewertet werden soll oder nicht. - Um den gesetzlichen Bestimmungen zu genügen, ist ein Anzeigefortschritt, d. h. ein "Zählen" von anzunehmenderweise verbrauchter Heizenergie unter der Voraussetzung durchführbar, dass die Differenz einer mittleren Heizkörpertemperatur und der Raumtemperatur eine vorgegebene Zählbeginntemperaturdifferenz überschreitet. Die mittlere Heizkörpertemperatur und die Raumtemperatur werden mittels eines heizkörperseitigen Sensors (Heizkörpertemperatursensor) und eines raumseitigen Sensors (Raumtemperatursensor) gemessen bzw. errechnet.
- Um Missbrauch durch unbefugtes Erwärmen des Raumtemperatursensors zu begegnen, wurde auch bereits vorgeschlagen, für den Fall, dass die durch den Raumtemperatursensor ermittelte Raumtemperatur TRS eine Schwelle TRS max überschreitet, eine vorgegebene geringere Raumtemperatur TRS,red für die Durchführung des Anzeigefortschritts zugrundezulegen (auch in
DE 196 40 900 A1 beschrieben). Beispielsweise wird bei Überschreiten einer Schwelle TRS max von 25°C eine reduzierte Raumtemperatur TRS,red von 20°C für die Berechnung des Anzeigefortschritts zugrundegelegt, was zur Folge hat, dass ein Anzeigefortschritt berechnet wird, obwohl die tatsächlich ermittelte Differenz aus Heizkörpertemperatur und Raumtemperatur die erforderliche Zählbeginntemperaturdifferenz nicht erreicht hat. - Bei elektronischen Heizkostenverteilern der vorstehend genannten Art mit einem Heizkörpertemperatursensor und einem Raumtemperatursensor besteht besonders häufig in den Sommermonaten – bei Raumtemperaturen über 25°C – das Problem, dass ein Anzeigefortschritt sich einstellt, also ein Verbrauch an Energie an dem betreffenden Heizkörper bewirtschaftungstechnisch angenommen wird, ohne dass der Heizkörper tatsächlich durch die Heizungsanlage beheizt wird. Es kommt solchenfalls zu einem dem Benutzer an sich ungerechtfertigt zugerechneten Energieverbrauch. Dieser bei "kalten", d. h. tatsächlich nicht durch die Heizungsanlage beheizten Heizkörpern, ausgelöste Anzeigefortschritt führt auch häufig zu Reklamationen von Seiten der Benutzer.
- Insbesondere in den Sommermonaten stellt sich das Problem der Fremderwärmung und des Auftretens eines Anzeigefortschritts auch bei abgeschaltetem Heizkörper. Besonders in Dachgeschosswohnungen und Wohnungen mit großen Fensterflächen können sich Räume sehr stark aufheizen und unter Umständen über Tage hinweg Lufttemperaturen von mehr als 30°C speichern. Ein ähnliches Problem stellt sich häufig bei Wintergärten, die nicht nur im Sommer, sondern auch in der Übergangszeit durch Sonneneinstrahlung sehr stark erwärmt werden können. Andere Wärmequellen, die eine Fremderwärmung eines Heizkörpers und der dort vorgesehenen Temperatursensoren bewirken können, sind Öfen, Kamine oder sonstige in den Übergangszeiten anstelle der Zentralheizung genutzte Wärmequellen, besonders wenn sie in unmittelbarer Nähe des Heizkostenverteilers oder des Heizkörpers betrieben werden. Wenn insbesondere im Anschluss an eine Fremderwärmung die Temperatur der Umgebung, also der Raumluft, rasch abkühlt oder zumindest rascher abkühlt als der demgegenüber trägere und mit Flüssigkeit befüllte Heizkörper, etwa bei Sonnenuntergang, oder bei Öffnen eines Fensters oder nach einem Gewitter, so kommt es zur fälschlichen Annahme von Heizsituationen, die einen Anzeigefortschritt am betreffenden Heizkostenverteiler nach sich ziehen.
- Gemäß
EP 0 882 220 B1 werden innerhalb eines langen Zeitintervalls von insbesondere 24 Stunden "negative Werte" für eine Wärmeemission angenommen, wenn die Raumtemperatur höher ist als die Heizkörpertemperatur, und es werden "positive Werte" für eine Wärmeemission angenommen, wenn die Raumtemperatur geringer ist als die Heizkörpertemperatur. Die negativen und positiven Werte des Zeitintervalls werden addiert, und der resultierende Wert wird einem Anzeigefortschritt zugrundegelegt, nach einer Ausführungsform jedoch nur wenn er positiv ist. Eine genaue Berücksichtigung von Fremderwärmung ist mit diesem Verfahren jedoch nicht möglich, es birgt vielmehr die Gefahr, dass ein Wärmeverbrauch in Folge echter Heizsituationen nicht berücksichtigt wird. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend geschilderten Problemen zu begegnen, wobei gleichwohl die einschlägigen Normen und die einschlägigen Empfehlungen für die Auslegung von Heizkostenverteilern und deren Betrieb eingehalten werden sollen. Also beispielsweise soll eine generelle Unterbrechung des Betriebs des Heizkostenverteilers während der Sommermonate oder ein Hochsetzen der Einschaltschwelle nicht praktiziert werden. Außerdem soll – wie eingangs geschildert – weiter das Prinzip der reduzierten Raumtemperatur (TRS red) angewandt werden, wenn die Raumtemperatur eine Schwelltemperatur überschreitet. Wenn die durch die zwei Temperatursensoren ermittelte Temperaturdifferenz eine Zählbeginntemperaturdifferenz überschreitet (beispielsweise 5 K), so soll (vorbehaltlich weiterer Steuermechanismen) "gezählt" werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß wird das vorausgehend geschilderte Problem dadurch gelöst, dass dem Heizkostenverteiler ein vorzugsweise begrenztes Erinnerungsvermögen im Hinblick auf Fremderwärmung gegeben wird bzw. ein als Fremderwärmung erkannter Zustand (sogenannter Fremderwärmungszustand) bzw. dessen Dauer in dem Hilfszähler gespeichert wird. Diese Fremderwärmung wird in Abhängigkeit von erkannten Zuständen beim Betreiben des elektronischen Heizkostenverteilers berücksichtigt, indem der Hilfszähler herauf- oder heruntergezählt oder beibehalten wird und ein Anzeigefortschritt verzögert oder unterdrückt wird, oder der Hilfszähler wird gleich auf Null gesetzt wenn ein echter Heizzustand erkannt wird. Es wird also immer wieder, also quasikontinuierlich in verhältnismäßig kurzen Zeitintervallen, vorzugsweise in der Größenordnung von einigen Minuten, immer wieder geprüft, ob ein echter Heizzustand oder ein Fremderwärmungszustand vorliegt. Das vorstehend erwähnte vorzugsweise begrenzte Erinnerungsvermögen wird durch einen Hilfszähler realisiert, der ein Speichermittel im weitesten Sinn, also quasi eine Uhr für die Aufsummierung oder Aufzeichnung der Zeitdauer der Fremderwärmung, darstellt, und dadurch, dass jedes Mal bei Erkennen eines Fremderwärmungszustands, also in jedem Zeitintervall, dieser Hilfszähler weiter hochgezählt wird. Ein Anzeigefortschritt bei dem Heizkostenverteiler ist erfindungsgemäß nur dann durchführbar, wenn der Hilfszähler Null ist.
- Wird nach einer vorherigen Raumaufheizung durch Fremdwärme eine Abkühlphase der Raumluft festgestellt, die an sich – aufgrund der sich einstellenden positiven Temperaturdifferenz zwischen den Sensoren, wenn diese größer als eine Zählbeginntemperaturdifferenz ist – einen Heizbetrieb suggeriert, so wird während dieser Abkühlphase wiederum quasikontinuierlich (je Zeitintervall) der Hilfszähler heruntergezählt (dekrementiert). Erst bei Erreichen des Werts Null bei dem Hilfszähler ist ein Anzeigefortschritt durchführbar. Es wird also erfindungsgemäß ein Anzeigefortschritt unter der Voraussetzung einer vorausgegangenen Fremderwärmung dann unterdrückt, wenn sicher eine Abkühlphase nach Fremderwärmung feststellbar ist. Wird hingegen definitiv ein echter Heizzustand erkannt, so wird (auch unmittelbar nach einer Fremderwärmung) der Hilfszähler sofort auf Null gesetzt, so dass ein Anzeigefortschritt durchführbar ist.
- Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen und auch verwirklicht, dass die Unterdrückung eines an sich ungerechtfertigten Anzeigefortschritts stets eine vorausgegangene Erkennung von Fremderwärmung voraussetzt.
- Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Hilfszählers und des Hochzählens des Hilfszählers während einer Fremderwärmungsphase sowie des Herunterzählens des Hilfszählers während einer Abkühlphase wird sichergestellt, dass der Heizkostenverteiler nach vorgebbarer Zeit wieder in den regulären Betrieb, d. h. die Berechnung eines Anzeigefortschritts, zurückfindet, indem der Hilfszähler bis Null heruntergezählt wird oder auf Null gesetzt wird, wenn ein echter Heizzustand erkannt wurde, also die Bedingungen für Fremderwärmung nicht mehr vorliegen. Andererseits wird durch die Verwendung des Hilfszählers bei plötzlichem Absinken der Lufttemperatur (Sonnenuntergang, Lüften, Gewitter) ein Ansprechen auf eine einen vermeintlichen Heizzustand vorgaukelnde Temperaturdifferenz der Sensoren, d. h. eine Interpretation dieses Zustands als Heizzustand, verhindert oder zumindest verzögert, und zwar solange, wie zuvor eine Fremderwärmung festgestellt und über den Hilfszähler. gespeichert wurde.
- Wenn für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Heizkörper- bzw. Heizmediumtemperatur (THS) und die den Heizkörper umgebende Raumtemperatur (TRS) verwendet wird, so kann es sich hierbei beispielsweise direkt um die Verwendung der durch den Heizkörpertemperatursensor bzw. den Raumtemperatursensor gemessenen Sensortemperaturen handeln. Es ist aber auch denkbar, dass aus den unmittelbaren Messwerten dieser Sensoren beispielsweise eine mittlere Heizkörpertemperatur ermittelt wird, die für einen jeweiligen Heizkörper den dortigen spezifischen Bedingungen entsprechend errechnet wird und eine mittlere Temperatur des Heizmediums repräsentieren soll. Wenn die Sensoren beispielsweise auf derselben Platine am Heizkörper vorgesehen sind, so kann es sein, dass der Raumtemperatursensor von dem Heizkörper in unerwünschter Weise beeinflusst ist, so dass dieser Einfluss ausgehend von dem Sensorsignal des Raumtemperatursensors wieder rechnerisch in geeigneter den spezifischen Bedingungen entsprechender Weise kompensiert werden sollte. Am einfachsten ist es jedoch, wenn die jeweiligen Messwerte der Sensoren, also des Heizkörpertemperatursensors und des Raumtemperatursensors, unmittelbar für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Prüfung in Zeitintervallen von 0,5–30 min, insbesondere von 0,5–20 min, insbesondere von 0,5–10 min, insbesondere von 1–8 min, insbesondere von 1–5 min durchgeführt wird.
- Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Hilfszähler im Zuge der Prüfung in einem jeweiligen Zeitintervall einmal hochgezählt oder einmal runtergezählt oder unverändert gelassen oder bei Erkennen eines echten Heizbetriebs auf Null gesetzt wird. Es wird also in diesem Fall der Hilfszähler inkrementell betrieben, d. h. ungeachtet des Maßes der Fremderwärmung wird je Zeitintervall eine Einheit hochgezählt, wenn Fremderwärmung festgestellt wird.
- Folgende Größen finden hierbei Verwendung:
-
- THS
- Temperatur Heizkörpertemperatursensor [°C]
- TRS
- Temperatur Raumtemperatursensor [°C]
- ΔTS
- Temperaturdifferenz der Sensoren THS – TRS [K]
- ΔTHS
- Temperaturgradient Heizkörpertemperatursensor THS neu – THS alt [K/Messintervall]
- ΔTRS
- Temperaturgradient Raumtemperatursensor TRS neu – TRS alt [K/Messintervall]
- Cnt
- Hilfszähler zur Erfassung der Dauer einer Fremdwärmeeinwirkung [= Anzahl Messzyklen]
- ΔTZ
- Zählbeginntemperaturdifferenz – Vergleich mit ΔTS
- ΔTHS thr
- Grenzwert für Temperaturgradient Heizkörpertemperatursensor [K/Messintervall] zur Erkennung des Anheizens – Vergleich mit ΔTHS
- Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn für die Prüfung, ob ein echter Heizzustand oder ein Fremderwärmungszustand vorliegt, geprüft wird, ob die Bedingung THS ≥ TRS + ΔTZ vorliegt, wobei ΔTZ eine Zählbeginntemperaturdifferenz bezeichnet. Dies bedeutet, dass geprüft wird, ob der Raumtemperatursensor, der die Temperatur TRS misst, wärmer oder gleich warm wie der Heizkörpersensor ist bzw. nur deutlich kälter ist. Die durch Fremderwärmung verursachte Erwärmungsphase führt nämlich in der Regel zu einer rascheren Erwärmung der Raumluft, welcher die Temperatur des Heizkörpers und des Heizkörpersensors infolge der thermischen Trägheit nur sehr langsam, in jedem Fall aber langsamer als der Temperaturanstieg in der Raumluft folgt. Wenn der Raumtemperatursensor daher eine höhere Temperatur anzeigt als der Heizkörpersensor, so spricht dies für einen Fremderwärmungszustand.
- Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn geprüft wird, ob der Gradient ΔTRS der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur TRS größer Null ist, also ob ΔTRS > 0 ist. Ist dies der Fall, so spricht dies für eine Erwärmung des Raumsensors, also grundsätzlich für eine Erwärmungsphase.
- Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn geprüft wird, ob der Gradient ΔTHS der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur THS größer oder gleich Null ist, also ob ΔTHS ≥ 0 ist. Hierdurch wird geprüft, ob sich der Heizkörpertemperatursensor erwärmt bzw. die durch ihn angezeigte Heizkörpertemperatur THS steigt, was dann ebenfalls für eine Erwärmungsphase spricht.
- Es erweist sich weiter als vorteilhaft, wenn anhand der Gradienten der Heizkörpertemperatur ΔTHS und der Raumtemperatur ΔTRS geprüft wird, ob sich der Raumtemperatursensor ebenso schnell wie oder schneller erwärmt als der Heizkörpersensor. Wie vorausgehend erwähnt, wird hierdurch dem Umstand Rechnung getragen, dass bei einer Fremderwärmung, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung, die Temperaturzunahme der Raumluft in der Regel schneller erfolgt als diejenige des Heizkörpers. Auch auf diese Weise kann eine Fremderwärmung festgestellt werden. Vorzugsweise wird hierbei anhand der Gradienten der Heizkörpertemperatur ΔTHS und der Raumtemperatur ΔTRS geprüft, ob sich der Raumtemperatursensor schneller erwärmt als der Heizkörpersensor.
- Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn geprüft wird, ob ΔTRS ≥ ΔTHS + ΔTthr ist, also ob sich der Raumtemperatursensor um den Wert ΔTthr (Schwellwert) schneller erwärmt als der Heizkörpertemperatursensor. Durch diese Prüfung kann festgestellt, werden, ob der Temperaturanstieg bei dem Heizkörpertemperatursensor unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts bleibt, der erfahrungsgemäß mit einer echten Heizsituation korreliert ist, wenn also der Heizkörper von heißem Medium durchflossen wird. Solchenfalls ist der Temperaturanstieg und damit der Gradient ΔTHS der Heizkörpertemperatur THS größer als bei einer Fremderwärmungsphase, die beispielsweise auf eine Erwärmung der Raumluft durch Sonneneinstrahlung zurückzuführen ist. Der Schwellwert ΔTthr ist vorteilhafterweise als einstellbarer Parameter ausgebildet und kann auch den Wert Null annehmen.
- Es erweist sich des Weiteren als vorteilhaft, dass ein Fremderwärmungszustand angenommen wird, wenn mehrere oder vorzugsweise alle der vorstehend erörterten Prüfungen mit "ja" beantwortet werden. Solchenfalls wird für ein jeweiliges Zeitintervall der Hilfszähler hochgesetzt. Es erweist sich auch als vorteilhaft, wenn der Hilfszähler nur dann hochgezählt wird, wenn alle Prüfungen mit "ja" beantwortet werden, und für den Fall, dass nicht alle Prüfungen mit "ja" beantwortet werden, der Hilfszähler unverändert gelassen wird.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante wird auch dann, wenn alle Prüfungen mit "ja" beantwortet werden, jedoch die Bedingung ΔTHS ≥ ΔTHS thr erfüllt ist, der Hilfszähler wieder heruntergezählt. Solchenfalls erfolgt nämlich die Erwärmung des Heizkörpertemperatursensors zu rasch, um auf Fremderwärmung zurückgeführt werden zu können.
- Bei Vorliegen einer Temperaturdifferenz der Sensoren oberhalb der Zählbeginntemperaturdifferenz erweist es sich in Weiterbildung der Erfindung als vorteilhaft, wenn zum Erkennen oder zum Unterscheiden eines echten Heizzustands und einer Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand geprüft wird, ob der Gradient ΔTRS der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur TRS kleiner Null ist. Ist der Gradient der Raumtemperatur kleiner Null, nimmt also die Raumtemperatur ab, so wird dies nicht als echter Heizzustand interpretiert, währenddessen die Raumtemperatur üblicherweise steigt, sondern als eine Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand. Es wird wiederum je Zeitintervall, also im Zuge der quasi kontinuierlich vorgenommenen Prüfungen, der Hilfszähler während einer Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand heruntergezählt. Während dieses Herunterzählens wird ein Anzeigefortschritt verhindert, so wie dies eingangs geschildert wurde.
- Wird hingegen bei Vorliegen einer Temperaturdifferenz der Sensoren oberhalb der Zählbeginntemperaturdifferenz festgestellt, dass der Gradient ΔTRS der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur TRS größer Null ist, die Raumtemperatur also ansteigt, so wird in vorteilhafter Weise weiter geprüft, ob der Gradient ΔTHS der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur THS größer ist als der schon vorausgehend erwähnte vorgebbare Grenzwert, der einen Anheizgradienten bezeichnet. Solchenfalls kann sicher auf einen echten Heizzustand geschlossen werden. Solchenfalls wird dann in vorteilhafter Weise der Hilfszähler auf Null gesetzt und der an sich übliche Anzeigefortschritt ist durchführbar.
- Zum Erkennen eines echten Heizzustands erweist es sich als vorteilhaft, dass geprüft wird, ob THS ≥ TRS + ΔTZ. Es wird also geprüft, ob der Heizkörpertemperatursensor deutlich wärmer ist, nämlich wenigstens um den Betrag ΔTZ, als der Raumtemperatursensor. Diese Temperaturdifferenz der Sensoren ist außerdem größer oder gleich der Zählbeginnübertemperatur.
- Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn geprüft wird, ob ΔTRS ≥ 0, also ob die Temperatur des Raumtemperatursensors ansteigt oder zumindest konstant bleibt. Würde sie abfallen, so würde dies gegen einen echten Heizzustand sprechen.
- Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn geprüft wird, ob ΔTHS ≥ ΔTHS thr, also der Temperaturanstieg des Heizkörpertemperatursensors rascher oder zumindest gleich einem festgelegten Grenzwert (Anheizgradient) erfolgt. Wenn die vorstehenden Bedingungen gleichzeitig vorliegen, so kann mit großer Sicherheit auf einen echten Heizzustand oder ein Anheizen des Heizkörpers geschlossen werden. Solchenfalls wird der Hilfszähler sofort auf Null gesetzt, um einen Anzeigefortschritt zu ermöglichen.
- Ein stationärer Heizbetrieb wird in vorteilhafter Weise dann angenommen, wenn die Heizkörpertemperatur um ΔTZ oberhalb der Raumtemperatur liegt, also gilt THS ≥ TRS + ΔTZ. Solchenfalls wird ein Anzeigefortschritt aber nur dann unmittelbar durchgeführt, wenn keine Fremderwärmung vorausgegangen ist, d.h. der Hilfszähler Null ist oder aufgrund bestimmter Bedingungen unmittelbar auf Null gesetzt wurde.
- Gegenstand der Erfindung ist auch ein Heizkostenverteiler nach den Merkmalen der Ansprüche 19 bis 35. Es handelt sich hierbei um einen Heizkostenverteiler mit zwei Temperatursensoren, dessen Rechenmittel zum Betreiben des Heizkostenverteilers und zur Bestimmung des dem Verbraucher in Rechnung zu stellenden Verbrauchs an Heizkosten bzw. Energie in Form von Wärme so, wie beansprucht, ausgebildet sind. Des Weiteren ist ein Hilfszähler vorgesehen, bei dem es sich um ein Speichermittel handelt, welches im einfachsten Fall nach Art eines Registers inkrementell betreibbar ist, um Fremderwärmungszustände bzw. das Auftreten eines Fremderwärmungszustands je Zeitintervall zu speichern. Dieser Hilfszähler bildet dabei in gewisser Weise ein Erinnerungsvermögen des Heizkostenverteilers für in der Vergangenheit liegende Fremderwärmungszustände. Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen bestimmter Bedingungen, die auf eine Abkühlungsphase nach Fremderwärmung hinweisen und nicht auf einen echten Heizzustand, dieses Erinnerungsvermögen nach und nach gelöscht oder bei Erkennen eines echten Heizzustands wird der Hilfszähler sofort auf Null gesetzt, d. h. die gesamte gespeicherte Fremderwärmung wird gewissermaßen gelöscht und findet bei der weiteren Berechnung des Heizkostenverteilers keine Berücksichtigung.
- Aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung ergibt sich eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
-
1 und2 Flussdiagramme, welche die Verfahrensführung gemäß der Erfindung verdeutlichen. - Die Figur verdeutlicht den Ablauf des Verfahrens gemäß der Erfindung wird nachfolgend erläutert. Im Verfahrensschritt 1 wird zunächst geprüft, ob ein Raumtemperatursensor überhaupt aktiv ist, ist dies nicht der Fall, so wird auf die "normale" Berechnung ohne erfindungsgemäße Berücksichtigung bzw. Erkennung von Fremderwärmungszuständen umgestellt. Im Verfahrensschritt 2 wird geprüft, ob der Heizkostenverteiler auf den erfindungsgemäßen Betrieb der Fremdwärmeerkennung eingestellt ist. Die Fremdwärmeerkennung kann nämlich vorzugsweise auch deaktiviert werden. Im Verfahrensschritt 3 kann eine nur saisonale Anwendung vorgesehen sein. Insbesondere kann im Verfahrensschritt 4 eine Deaktivierung der Fremdwärmeerkennung außerhalb vorgebbarer Sommermonate vorgesehen werden. Im Schritt 5 wird geprüft, ob die Temperatur des Heizkörpertemperatursensors oberhalb einer maximalen Temperatur von insbesondere 40°C liegt. Ist dies der Fall, so wird diese Temperatur als zu hoch angesehen, um auf eine normale Fremderwärmung zurückgeführt werden zu können. Auch in diesem Fall wird in den "normalen" Betrieb B umgeschaltet. Liegt die Temperatur unterhalb des Werts, wird im Schritt 6 geprüft, ob die Temperatur des Raumtemperatursensors oberhalb einer ebenfalls vorgebbaren Grenztemperatur für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt. Diese Temperatur kann beispielsweise ebenfalls 40°C betragen. Ist dies der Fall, so wird ebenfalls in die "normale" Berechnung B umgeschaltet.
- Anschließend wird im Schritt 7 geprüft, ob die Temperaturdifferenz der Sensoren, also des Heizkörpertemperatursensors und des Raumtemperatursensors, oberhalb einer Zählbeginntemperaturdifferenz ΔTZ liegt. Ist dies nicht der Fall, so wird geprüft, ob ein Fremderwärmungszustand vorliegt. Hierfür werden in den Schritten 8 bis 11 die folgenden Bedingungen geprüft, nämlich, ob der Temperaturgradient ΔTRS des Raumtemperatursensors > 0 ist, also ob sich der Raumtemperatursensor erwärmt. Im Schritt 9 wird geprüft, ob der Temperaturgradient ΔTHS des Heizkörpertemperatursensors ≥ 0 ist, also ob sich der Heizkörpertemperatursensor ebenfalls erwärmt oder unverändert bleibt.
- Im Schritt 10 wird geprüft, ob der Temperaturgradient des Raumtemperatursensors größer oder gleich ist dem Temperaturgradienten des Heizkörpertemperatursensors plus einem Grenzwert oder Schwellwert, also ob ΔTRS ≥ ΔTHS + ΔTthr gilt. Es wird also geprüft, ob sich der Raumtemperatursensor schneller erwärmt als der Heizkörpertemperatursensor.
- Schließlich wird im Schritt 11 geprüft, ob der Temperaturgradient des Heizkörpertemperatursensors kleiner ist als ein vorgebbarer Grenzwert, also ΔTHS < ΔTHS thr. Dieser Grenzwert ΔTHS thr liegt deutlich unter einem sogenannten Anheizgradienten. Wenn die vorstehende Bedingung erfüllt ist, also der Temperaturanstieg des Heizkörpertemperatursensors hinreichend langsam erfolgt, so kann davon ausgegangen werden, dass kein echter Heizzustand vorliegt, der Heizkörper also nicht von heißem Medium durchflossen wird.
- Liegen die vorstehenden Bedingungen alle vor, so wird von einem Fremderwärmungszustand ausgegangen und ein Hilfszähler wird hochgezählt. Vorteilerhafterweise werden die vorstehenden Abfragen von Schritt 7 bis Schritt 11 quasikontinuierlich durchgeführt, also insbesondere alle drei Minuten. Der Hilfszähler wird dann, wenn die vorstehenden Bedingungen vorliegen, vorzugsweise um eine Einheit hochgezählt und stellt eine Erinnerung bzw. Speicherung eines Fremderwärmungszustands der Dauer des betreffenden Zeitintervalls dar.
- Liegt eine der vorstehenden Bedingungen gemäß Schritten 8 bis 11 nicht vor, so wird der Hilfszähler nicht erhöht, sondern in seinem Zustand belassen, und es erfolgt nach Ablauf des Zeitintervalls eine Rückkehr zum Schritt 1.
- Es ist also durchaus denkbar, dass während einer Fremderwärmungsphase, also während starker Sonneneinstrahlung in einem Raum, die Schritte 7 bis 12 über eine Vielzahl von Zeitintervallen durchlaufen werden und jedes Mal der Hilfszähler hochgezählt wird. In vorteilhafter Weise kann auch ein Maximalwert des Hilfszählers vorgesehen sein, der nicht überschritten werden kann.
- Wenn im Schritt 7 festgestellt wird, dass die Temperaturdifferenz der Sensoren oberhalb der Zählbeginntemperaturdifferenz liegt, wobei hier eine Differenz von beispielsweise 1 K angenommen werden kann, so kann entweder ein echter Heizzustand vorliegen, oder aber es kann sich um eine Abkühlphase nach einer vorherigen Fremderwärmung handeln. Hierfür wird im Schritt 13 zunächst geprüft, ob ein Fremderwärmungszustand vorausgegangen ist, indem geprüft wird, ob der Zählerstand des Hilfszählers größer Null ist oder Null beträgt. Im letzten Fall wird auf die normale Berechnung umgestellt. Zeigt der Hilfszähler jedoch eine registrierte vorherige Fremderwärmung an, so wird im Schritt 14 geprüft, ob der Temperaturgradient des Raumtemperatursensors kleiner Null ist, also die Raumtemperatur sinkt. Ist dies der Fall, so wird der Hilfszähler heruntergezählt, also um eine Einheit dekrementiert (Schritt 15). Es liegt solchenfalls eine Abkühlungsphase nach vorheriger Fremderwärmung vor, und es wird unter den vorstehenden Bedingungen kein Anzeigefortschritt durchgeführt, sondern der Zählerstand des Hilfszählers entsprechend der Zeitintervalle abgebaut. Ausgehend von 15 wird wieder der normale Programmablauf aufgenommen und beim Übergang auf den Fremdwärmealgorithmus mit dem Verfahrensschritt 1 begonnen und die entsprechenden Abfragen durchgeführt. Sollte sich im Verfahrensschritt 14 erweisen, dass der Temperaturgradient des Raumtemperatursensors ≥ Null ist, also die Raumtemperatur nicht sinkt, sondern steigt, so kann es sich nicht um eine Abkühlphase handeln, und es wird im Schritt 16 weiter geprüft, ob der Temperaturgradient des Heizkörpertemperatursensors oberhalb eines Grenzwerts, der einem Anheizgradienten entspricht, liegt. Ist dies der Fall, so wird auf einen Anheizvorgang geschlossen und im Schritt 17 der Hilfszähler sofort auf Null gesetzt. Es wird dann zur normalen Berechnung und Anzeigefortschritt übergegangen. Erfindungsgemäß wird also eine Fremderwärmung erkannt und die. Dauer der Fremderwärmung gespeichert. Entsprechend dieser Dauer wird dann ein Anzeigefortschritt unterbunden oder verzögert, so lange bis der Hilfszähler wieder auf Null ist, es sei denn, es wird mit großer Sicherheit ein Anheizvorgang bzw. ein echter Heizzustand identifiziert. Solchenfalls wird der Hilfszähler sofort auf Null gesetzt und der normale Berechnungsmodus unter Ausführung eines Anzeigefortschritts durchgeführt.
Claims (35)
- Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Heizkostenverteilers mit einem Heizkörpertemperatursensor zur Erfassung einer Heizkörper- oder Heizmediumtemperatur (THS) und mit einem Raumtemperatursensor zur Erfassung einer den Heizkörper umgebenden Raumtemperatur (TRS), wobei ein Zählen von Verbrauch in Form eines Anzeigefortschritts unter der Vorraussetzung durchführbar ist, dass die Temperaturdifferenz (THS – TRS) der Sensoren eine vorgegebene Zählbeginntemperaturdifferenz (ΔTZ) überschreitet, und wobei, wenn die durch den Raumtemperatursensor ermittelte Raumtemperatur (TRS) eine Schwelle (TRS max) überschreitet, eine vorgegebene geringere Raumtemperatur (TRS, red) für die Durchführung des Anzeigefortschritts zugrundegelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass immer wieder geprüft wird, ob ein echter Heizzustand oder ein Fremderwärmungszustand vorliegt, dass bei Erkennen eines Fremderwärmungszustands ein Hilfszähler hochgezählt wird, dass bei Erkennen eines echten Heizzustands der Hilfszähler auf Null gesetzt wird und ein Anzeigefortschritt durchführbar ist, und dass bei Erkennen einer Abkühlphase des Raumtemperatursensors (ΔTRS < 0) im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand der Hilfszähler heruntergezählt wird und dass erst bei Erreichen des Werts Null ein Anzeigefortschritt durchführbar ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung in Zeitintervallen von 0,5–30 min, insbesondere von 0,5–20 min, insbesondere von 0,5–10 min, insbesondere von 1–8 min, insbesondere von 1–5 min durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfszähler im Zuge der Prüfung in einem jeweiligen Zeitintervall einmal hochgezählt oder einmal runtergezählt oder unverändert gelassen oder bei Erkennen eines echten Heizbetriebs auf Null gesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob die Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich der Summe aus Raumtemperatur (TRS) und der Zählbeginntemperaturdifferenz (ΔTZ) ist (THS ≥ TRS + ΔTZ).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob der Gradient (ΔTRS) der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur (TRS) größer Null ist (ΔTRS > 0).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich Null ist (ΔTHS ≥ 0).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Gradienten der Heizkörpertemperatur (ΔTHS) und der Raumtemperatur (ΔTRS) geprüft wird, ob sich der Raumtemperatursensor ebenso schnell wie oder schneller erwärmt als der Heizkörpertemperatursensor.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert (ΔTthr) berücksichtigt wird und geprüft wird, ob sich der Raumtemperatursensor um den Schwellwert (ΔTthr) schneller erwärmt als der Heizkörpertemperatursensor (ΔTRS ≥ ΔTHS + ΔTthr).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) geringer als ein vorgegebener Grenzwert (ΔTHS thr) ist, oberhalb dessen ein echter Heizzustand angenommen wird (ΔTHS < ΔTHS thr)
- Verfahren nach den Ansprüchen 4–9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fremderwärmungszustand angenommen wird, wenn alle Prüfungen mit "ja" beantwortet werden.
- Verfahren nach den Ansprüchen 4–9, dadurch gekennzeichnet, dass kein Fremderwärmungszustand angenommen wird, auch wenn alle Prüfungen gemäß den Ansprüchen 4–8 mit "ja" beantwortet werden und wenn der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfszähler heruntergezählt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands oder einer Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand geprüft wird, ob der Gradient (ΔTRS) der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur (TRS) kleiner Null ist.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands oder einer Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand geprüft wird, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer als oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfszähler nur bis zu einem Maximalwert hochgezählt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands geprüft wird, ob die Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich der Summe aus Raumtemperatur (TRS) und der Zählbeginntemperaturdifferenz (ΔTZ) ist (THS ≥ TRS + ΔTZ).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands geprüft wird, ob der Gradient (ΔTRS) der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur (TRS) größer oder gleich Null ist (ΔTRS ≥ 0).
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands geprüft wird, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizungstemperatursensor gemessenen Heizungstemperatur (THS) größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
- Heizkostenverteiler zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einem Heizkörpertemperatursensor zur Erfassung der Heizkörper- oder Heizmediumtemperatur und mit einem Raumtemperatursensor zur Erfassung einer den Heizkörper umgebenden Raumtemperatur, mit Rechenmitteln zur Berechnung eines Anzeigefortschritts, mit Speichermitteln zur Speicherung des Anzeigefortschritts, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel zur Prüfung vorgegebener Bedingungen anhand der Werte des Heizkörpertemperatursensors und des Raumtemperatursensors und deren zeitlicher Veränderung ausgebildet sind, um einen Fremderwärmungszustand zu erkennen, dass ein Hilfszähler vorgesehen ist, mittels dessen das Auftreten eines Fremderwärmungszustands speicherbar ist, und dass die Rechenmittel weiter so ausgebildet sind, dass bei Annahme einer Abkühlungsphase nach einer gespeicherten Fremderwärmung der Hilfszähler herunterzählbar ist oder bei Annahme eines echten Heizzustands auf Null setzbar ist und dass ein Anzeigefortschritt erst durchführbar ist, wenn der Speicherzustand des Hilfszählers Null ist.
- Heizkostenverteiler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfszähler inkrementell betreibbar ist.
- Heizkostenverteiler nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel zur Prüfung, ob die Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich der Summe aus Raumtemperatur (TRS) und der Zählbeginntemperaturdifferenz (ΔTZ) ist (THS ≥ TRS + ΔTZ), ausgebildet sind.
- Heizkostenverteiler nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel zur Prüfung, ob der Gradient (ΔTRS) der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur (TRS) größer Null ist (ΔTRS > 0), ausgebildet sind.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel zur Prüfung, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich Null ist (ΔTHS ≥ 0), ausgebildet sind.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass anhand der Gradienten der Heizkörpertemperatur (ΔTHS) und der Raumtemperatur (ΔTRS) geprüft wird, ob sich der Raumtemperatursensor ebenso schnell wie oder schneller erwärmt als der Heizkörpertemperatursensor (ΔTRS ≥ ΔTHS)
- Heizkostenverteiler nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel zu Prüfung, ob sich der Raumtemperatursensor um einen Schwellwert (ΔTthr) ebenso schnell wie oder schneller erwärmt als der Heizkörpertemperatursensor (ΔTRS ≥ ΔTHS + ΔTthr), ausgebildet sind.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–25, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel zur Prüfung, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) geringer als ein vorgegebener Grenzwert (ΔTHS thr) ist, oberhalb dessen ein echter Heizzustand angenommen wird (ΔTHS < ΔTHS thr), ausgebildet sind.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–26, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass ein Fremderwärmungszustand angenommen wird, wenn die Prüfungen gemäß Ansprüchen 21–26 mit "ja" beantwortet sind.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–26, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass kein Fremderwärmungszustand angenommen wird, auch wenn die Prüfungen gemäß den Ansprüchen 21–25 mit "ja" beantwortet werden und wenn der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
- Heizkostenverteiler nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass der Hilfszähler heruntergezählt wird, wenn die Prüfungen gemäß den Ansprüchen 21–25 mit "ja" beantwortet werden und wenn der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–29, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands oder einer Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand geprüft wird, ob der Gradient (ΔTRS) der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur (TRS) kleiner Null ist.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–30, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands oder einer Abkühlphase im Anschluss an einen Fremderwärmungszustand geprüft wird, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor ermittelten Heizkörpertemperatur (THS) größer als oder gleich einem vorgegebener Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–31, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass der Hilfszähler nur bis zu einem Maximalwert hochgezählt wird.
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–32, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands geprüft wird, ob die Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich der Summe aus Raumtemperatur (TRS) und der Zählbeginntemperaturdifferenz (ΔTZ) ist (THS ≥ TRS + ΔTZ).
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–33, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands geprüft wird, ob der Gradient (ΔTRS) der durch den Raumtemperatursensor ermittelten Raumtemperatur (TRS) größer oder gleich Null ist (ΔTRS ≥ 0).
- Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 19–33, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel so ausgebildet sind, dass zum Erkennen eines echten Heizzustands geprüft wird, ob der Gradient (ΔTHS) der durch den Heizkörpertemperatursensor gemessenen Heizkörpertemperatur (THS) größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (ΔTHS thr) ist (ΔTHS ≥ ΔTHS thr).
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