DE102007032052A1 - Electrical device's i.e. commercial refrigerator, power consumption regulating apparatus, has control device controlling operation of commercial refrigerator based on information measured by monitoring units - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regulierung des Stromverbrauchs eines elektrischen Geräts, das Strom aus einem Stromnetz eines Stromversorgers bezieht.The The invention relates to an apparatus and a method for regulation the power consumption of an electrical device that produces electricity from a power grid of an electricity supplier.
Zu bestimmten Tageszeiten, insbesondere mittags, werden in vielen Haushalten gleichzeitig verschiedene elektrische Geräte (Herd, Spülmaschine etc.) verwendet, so daß insgesamt ein markanter Anstieg der Auslastung eines von einem Stromversorger belieferten Stromnetzes zu verzeichnen ist. Eine erhöhte Netzauslastung tritt auch bei bestimmten Großereignissen (Fußballübertragung) auf. Um in solchen Spitzenzeiten dem erhöhten Strombedarf zu begegnen, ist es auf Seiten des Stromversorgers notwendig, Strom von zusätzlichen Kraftwerken in das Netz einzuspeisen, was mit erheblichen Kosten verbunden ist.To Certain times of the day, especially at noon, are common in many households at the same time different electrical appliances (stove, dishwasher etc.) used, so that in total a significant increase in the capacity of one of a utility company supplied electricity network is recorded. An increased network utilization also occurs at certain major events (Football transmission) on. In order to meet the increased electricity demand in such peak times, it is necessary on the part of the electricity supplier, electricity from additional Feed power plants into the grid, resulting in significant costs connected is.
Die Erfindung schafft eine Möglichkeit, den Stromverbrauch zu Spitzenzeiten verbraucherseitig ohne merkbare Beeinträchtigung zu senken.The Invention provides a way the power consumption at peak times consumer without noticeable impairment to lower.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regulierung des Stromverbrauchs eines elektrischen Geräts, das Strom aus einem Stromnetz eines Stromversorgers bezieht, umfaßt eine Überwachungseinrichtung, die Informationen bezüglich der Auslastung des Stromnetzes oder einer Untereinheit des Stromnetzes erfaßt, und eine Steuereinrichtung, die auf der Basis der erfaßten Informationen den Betrieb des elektrischen Geräts beeinflußt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Überwachungseinrichtung erkennt die Spitzenzeiten, in denen ein vergleichsweise hoher Strombedarf besteht. Die erfindungsgemäß vorgesehene Steuereinrichtung prüft nach dem Erkennen einer Spitzenzeit, ob das elektrische Gerät kurzfristig abgeschaltet werden kann. Diese Prüfung kann eine Abfrage beinhalten, ob das elektrische Gerät gerade benutzt wird. Die Entscheidung über das Abschalten des elektrischen Geräts kann auch noch von weiteren Kriterien abhängig gemacht werden. Mit dem Abschalten des elektrischen Geräts wird dazu beizutragen, die Netzauslastung während der Spitzenzeiten zu verringern. Die Anwendung der Erfindung kann vorteilhaft auf mehrere elektrische Geräte innerhalb eines Haushalts oder einer anderen Untereinheit des Stromnetzes ausgedehnt werden. Bei vermehrtem Einsatz der Erfindung in einem Stromnetz kann zu Spitzenzeiten auf eine Stromeinspeisung von zusätzlichen Kraftwerken verzichtet werden.The inventive device to regulate the power consumption of an electrical appliance that Includes electricity from a utility grid, includes a monitoring device, the information regarding the utilization of the power grid or a subunit of the power grid detected, and a controller based on the detected information the operation of the electrical device affected. The inventively provided monitoring device Recognizes the peak periods in which a comparatively high electricity demand consists. The inventively provided Control device checks for detecting a peak time, whether the electrical device in the short term can be switched off. This check may include a query whether the electrical device is currently being used. The decision on switching off the electric Device can be made dependent on further criteria. With the Switch off the electrical device will help to increase network utilization during peak hours reduce. The application of the invention may be advantageous to a plurality of electrical equipment within a household or other subunit of the power grid be extended. With increased use of the invention in one Power grid can be at peak times on a power feed of additional Power plants are dispensed with.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Überwachungseinrichtung die erfaßten Informationen direkt an die Steuereinrichtung übermittelt, so daß auf Seiten des Verbrauchers unmittelbar automatisch reagiert werden kann, sobald eine Spitzenzeit erkannt wird.The preferred embodiment The invention provides that the monitoring device the captured Information transmitted directly to the controller, so that on pages the consumer can be immediately reacted automatically as soon as a peak time is detected.
Die Steuereinrichtung weist vorzugsweise Mittel zum An- und Abschalten des elektrischen Geräts auf. Die Beeinflussung des Betriebs des elektrischen Geräts durch die Steuereinrichtung erfolgt nämlich am einfachsten durch gezieltes Ab- und Anschalten. Dies läßt sich unkompliziert durch Unterbrechen bzw. Wiederherstellen der Stromzufuhr erreichen, was in der Regel keinen Eingriff in die geräteeigene Steuerung erfordert.The Control device preferably has means for switching on and off of the electrical device on. Influencing the operation of the electrical appliance by namely, the control device takes place The easiest way to do this is to turn it off and on. This can be uncomplicated by interrupting or restoring the power supply which, as a rule, does not interfere with the device's own Control requires.
Eine Möglichkeit der Überwachung der Auslastung besteht darin, mit der Überwachungseinrichtung den Stromverbrauch einer Untereinheit des Stromnetzes zu ermitteln. Eine Untereinheit kann z. B. ein einzelner Haushalt, ein Unternehmen oder eine andere vom Stromversorger gemeinsam abgerechnete Einheit von Stromverbrauchern sein.A possibility the surveillance The load is to use the monitoring device To determine power consumption of a subunit of the power grid. A subunit may, for. A single household, a company or any other unit charged by the electricity supplier of electricity consumers.
Eine andere Möglichkeit der Überwachung der Auslastung besteht darin, mit der Überwachungseinheit Netzfrequenzschwankungen und/oder vom Stromversorger über das Stromnetz gesendete Signale oder Daten zu erfassen. Netzfrequenzschwankungen sind charakteristisch für eine erhöhte Netzauslastung. Der Stromversorger kann aber auch gezielt Signale/Daten übermitteln, die eine erhöhte Netzauslastung anzeigen. Diese Informationen werden von der Überwachungseinheit an die Steuereinrichtung weitergegeben, die daraufhin prüft, ob ein oder mehrere elektrische Geräte vorübergehend abgeschaltet werden können.A different possibility the monitoring of Utilization consists in using the monitoring unit mains frequency fluctuations and / or from the electricity supplier via the power network to receive transmitted signals or data. Mains frequency fluctuations are characteristic of an increased Network utilization. The electricity supplier can also transmit targeted signals / data, the one increased Show network utilization. This information is provided by the monitoring unit passed to the controller, which then checks whether a or more electrical devices temporarily can be turned off.
Die Vorrichtung kann um Mittel ergänzt werden, die auch unabhängig vom Vorliegen einer Spitzenzeit eine Reduzierung des Stromverbrauchs bzw. der Stromkosten des elektrischen Geräts ermöglicht.The Device can be supplemented by means who are also independent from the presence of peak time, a reduction in power consumption or the electricity cost of the electrical device allows.
Zur Messung des momentanen Stromverbrauchs des elektrischen Geräts ist ein Stromsensor vorgesehen, der bevorzugt in einer Einheit untergebracht ist, die zwischen einer Steckdose und dem Netzstecker des elektrischen Geräts eingefügt ist. Darin können auch die Mittel zum An- und Abschalten des elektrischen Geräts untergebracht sein.to Measurement of the instantaneous power consumption of the electrical appliance is a Current sensor provided, which is preferably housed in a unit is that between a power outlet and the power plug of the electrical equipment added is. In it you can also housed the means for turning on and off the electrical device be.
Die Vorrichtung kann ferner eine Uhr (die vorzugsweise auch das Datum angibt) und einen Speicher umfassen, in dem Daten bezüglich wenigstens eines zeitlich variierenden Stromtarifs hinterlegt sind. Die zusätzlichen Informationen, wann der vom Versorger bereitgestellte Strom wieviel kostet, können in den Betrieb des elektrischen Geräts einfließen. Je nach Variation des Stromtarifs kann z. B. ein Kühlschrank nachts, wenn der Strom billiger ist, stark heruntergekühlt werden, so daß morgens, wenn der Strom teurer ist, weniger Kühlleistung erbracht werden muß.The Device may also be a clock (preferably also the date indicating) and a memory in which data relating to at least a temporally varying electricity tariff are deposited. The additional Information when the power provided by the utility how much costs, can in the operation of the electrical device. Depending on the variation of the Electricity tariffs can z. B. a refrigerator at night, when the electricity is cheaper, can be cooled down considerably, so that in the morning, if the electricity is more expensive, less cooling power will be provided got to.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung umfaßt die Vorrichtung eine Lerneinrichtung, die über einen bestimmbaren Zeitraum Daten bezüglich der Benutzung des elektrischen Geräts erfaßt und auswertet, wobei die Steuereinrichtung auf der Basis der Datenauswertung den Betrieb des elektrischen Geräts beeinflußt. Es wurde erkannt, daß bei bestimmten elektrischen Geräten ein erhebliches Stromsparpotential besteht, wenn beim Betrieb des Geräts das typische Benutzerverhalten gebührend berücksichtigt wird. Beispielsweise ist es ineffizient, wenn ein Kühlschrank in einem Zeitraum kühlt, in dem der Benutzer regelmäßig die Kühlschranktür mehrmals öffnet. Die Lerneinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch die Erfassung und Auswertung der Daten bezüglich der Benutzung des Geräts in der Lage, ein typisches Nutzerprofil zu erstellen und zu speichern. Dieses Profil beinhaltet insbesondere typische Zeiten, in denen der Kühlschrank be- oder entladen wird. Diese Zeiten (im folgenden als Nutzungszeiten bezeichnet) können von Wochentag zu Wochentag (oder auch von Jahreszeit zu Jahreszeit) variieren. Die Steuervorrichtung sorgt dafür, daß der Kühlschrank während der Nutzungszeiten inaktiv bleibt, auch wenn die Innentemperatur des Kühlschranks kurzfristig stark ansteigt. Erst nach Ablauf der jeweiligen Nutzungszeit wird die Kühlung wieder aktiviert. In den allermeisten Fällen erwärmt sich nämlich während einer Nutzungszeit das Kühlgut (im Gegensatz zur Innenluft des Kühlschranks) nur sehr geringfügig, so daß nach der Nutzungszeit eine einzige kurze Kühlphase ausreicht, um wieder die eingestellte Kühlschrankinnentemperatur zu erreichen. Durch eine solche Anpassung des Betriebs an das typische Benutzerverhalten kann der Stromverbrauch eines vorhandenen elektrischen Geräts, insbesondere eines Kühlschranks, insgesamt deutlich reduziert werden, ohne daß der Benutzer seine Gewohnheiten ändern muß.According to one special aspect of the invention, the device comprises a learning device, which via a determinable period of data regarding the use of the electrical device detected and evaluated, the Control device on the basis of data evaluation the operation of the electrical device affected. It was recognized that certain electrical appliances There is a considerable potential for saving energy if the typical operation of the device Account taken of user behavior becomes. For example, it is inefficient when using a refrigerator cool in a period of time, in which the user regularly the Refrigerator door opens several times. The Learning device of the device according to the invention is characterized by the Collection and evaluation of the data concerning the use of the device in the Able to create and save a typical user profile. This profile includes in particular typical times when the refrigerator or unloaded. These times (hereinafter referred to as usage times can be designated) from day of the week to day of the week (or from season to season) vary. The controller makes the refrigerator inactive during use remains, even if the internal temperature of the refrigerator short strong increases. Only after expiry of the respective period of use is the Cooling again activated. In most cases warms up namely while a useful life the refrigerated goods (in contrast to the inside air of the refrigerator) only very slightly, so that after the period of use a single short cooling phase is sufficient to return the set fridge inside temperature to reach. By such an adaptation of the operation to the typical User behavior can be the power consumption of an existing electrical Device, in particular a refrigerator, be reduced significantly without the user having to change his habits.
Eine Interaktion zwischen dem Benutzer des elektrischen Geräts und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ermöglicht, z. B. in Form eines an dem elektrischen Gerät befestigbaren Bedienpults.A Interaction between the user of the electrical device and the Device according to the invention is enabled by a man-machine interface, z. B. in the form of attachable to the electrical device control panel.
Es kann unter bestimmten Umständen sinnvoll sein, das elektrische Gerät vorübergehend von der erfindungsgemäßen Vorrichtung unbeeinflußt zu lassen. Hierfür verfügt die Mensch-Maschine-Schnittstelle über Eingabemittel zur Aktivierung und Deaktivierung der Vorrichtung.It can under certain circumstances make sense, the electrical device temporarily from the device according to the invention unaffected allow. Therefor has the man-machine interface via input means for activation and deactivation of the device.
Des weiteren kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle über Eingabemittel zum Starten und Beenden einer Lernphase verfügen. So kann der Nutzer selbst bestimmen, wann eine typische Nutzung des elektrischen Geräts erfolgt, die dann als Grundlage für die Steuerung des Betriebs des Geräts dienen soll.Of Further, the human-machine interface can be started via input means and terminate a learning phase. So the user can determine for himself when a typical usage of the electrical device which then serves as the basis for the control of the operation of the device should.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle weist vorzugsweise eine Anzeige auf, auf der Informationen über den Betrieb des elektrischen Geräts und/oder der Vorrichtung darstellbar sind. Die Informationen können beispielsweise den aktuellen oder einen aufsummierten Stromverbrauch und die zugehörigen Kosten beinhalten.The Man-machine interface preferably has a display, on the information about the operation of the electrical device and / or the device can be displayed. The information can be, for example current or accumulated power consumption and associated costs include.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Regulierung des Stromverbrauchs eines elektrischen Geräts, das Strom aus einem Stromnetz eines Stromversorgers bezieht, mit folgenden Schritten:
- – Erfassen und Auswerten von Informationen bezüglich der Auslastung des Stromnetzes oder einer Untereinheit des Stromnetzes, und
- – Beeinflussung
des Betriebs des elektrischen Geräts (
10 ) auf der Basis der Datenauswertung.
- - collecting and evaluating information relating to the utilization of the power grid or a subunit of the power grid, and
- - influence on the operation of the electrical device (
10 ) based on the data analysis.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt.The inventive method is preferably carried out with a device according to the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Anwendung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of a Preferred Application and of the accompanying drawings, to which reference is made. In the drawings show:
In
Zwischen
einer Steckdose
Eine Überwachungseinrichtung
der Vorrichtung kann eine erste Überwachungseinheit
Alternativ
oder zusätzlich
zur ersten Überwachungseinheit
Zur
dargestellten Vorrichtung gehören
weiterhin mehrere Sensoren. Ein oder mehrere an verschiedenen Stellen
im Kühlschrank
Die
Vorrichtung umfaßt
ferner eine Haupteinheit
Zum
anderen stellt die Haupteinheit
Die
elektrischen Komponenten der Vorrichtung werden durch Strom aus
der Steckdose
Der
Haupteinheit
Im
folgenden werden die grundlegenden Funktionen und der Betrieb der
Vorrichtung beschrieben. Der Benutzer aktiviert die Vorrichtung
durch Drücken
der Master-Taste
Hat
der Benutzer die Möglichkeit,
zu bestimmten Zeiten günstigeren
Strom zu beziehen, z. B. bei einem Stromtarif mit günstigerem
Nachtstrom, und wenn entweder vom Stromversorger über das Stromnetz
Signale oder Daten bezüglich
des momentanen Stromtarifs übertragen
werden oder diese Daten bereits im Speicher der Steuerelektronik
hinterlegt sind, kann die Steuerelektronik mit diesen Informationen
berechnen, ob es sich lohnt, während dieser
Zeiten den Kühlschrank
Die
zweite Überwachungseinheit
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung können über einen
bestimmbaren Zeitraum Daten bezüglich
der Benutzung eines elektrischen Geräts erfaßt und ausgewertet werden,
wobei die Steuereinrichtung auf der Basis der Datenauswertung den
Betrieb des elektrischen Geräts
beeinflußt.
Hierzu startet der Benutzer eine Lernphase durch Drücken der Taste
Anhand
des gespeicherten Nutzerprofils sorgt die Steuerelektronik durch
Senden eines Steuersignals an die Unterbrecherschaltung dafür, daß der Kühlschrank
Besonders
effizient ist die erfindungsgemäße Regulierung
des Stromverbrauchs, wenn der erste und der zweite Erfindungsaspekt
kombiniert werden, d. h. sowohl die von der Überwachungseinrichtung gelieferten
Informationen bezüglich
der Auslastung des Stromnetzes oder einer Untereinheit des Stromnetzes
als auch die mittels des Lernalgorithmus ausgewerteten Daten bezüglich der
Benutzung des elektrischen Geräts
(Kühlschrank
Ist
dem Benutzer bewußt,
daß sein
Verhalten über
einen bestimmten Zeitraum nicht seinem Nutzerprofil entsprechen
wird (z. B. längere
Abwesenheit oder Bedarf nach kaltem Bier für ein Fußballspiel zu einer bestimmten
Uhrzeit), kann er die Vorrichtung mit der Master-Taste
Registriert
der Türsensor
Bei
Akkubetrieb der Vorrichtung kann der Temperatursensor
Die
Vorrichtung kann optional mit einem Modem ausgestattet sein, das
eine Verbindung mit dem Internet ermöglicht (z. B. über WLAN).
Auf diese Weise können
aktuelle Stromtarife, verbesserte Lernalgorithmen etc. in die Haupteinheit
Die Erfindung wurde anhand einer speziellen Anwendung beschrieben, ist aber nicht auf diese beschränkt. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch das Benutzerverhalten bezüglich einer Stereoanlage, eines Fernsehers oder anderer elektrischer (Haushalts-)Geräte erlernen und die Geräte außerhalb der üblichen Nutzungszeiten vollständig abschalten, so daß in diesen Zeiten z. B. auf einen stromverbrauchenden Stand-by-Betrieb verzichtet werden kann.The Invention has been described with reference to a specific application is but not limited to these. For example, a device according to the invention may also affect user behavior in terms of a stereo, TV or other electrical (household) equipment and the devices outside the usual Use times completely switch off, so that in these times z. B. on a power-consuming stand-by operation can be waived.
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