DE102008001942B3 - Mobile heating system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Heizsystem (2), das eine Mehrzahl von brennstoffbetriebenen Heizgeräten (4, 6, 8, 10), die über ein Bussystem (12) miteinander in Kommunikationsverbindung stehen, aufweist. Das Heizsystem (2) ist dabei derart eingerichtet, dass sich beim Starten des Heizsystems (2) basierend auf vorbestimmten Regeln (bzw. Algorithmen) eines der Heizgeräte (4) als Master bezüglich der Ansteuerung von weiteren, an dem Bussystem (12) angeschlossenen Heizgeräten (6, 8, 10) konfiguriert und das/die verbleibende(n) Heizgerät(e) (6, 8, 10) jeweils als Slave(s) konfiguriert wird/werden.The present invention relates to a mobile heating system (2) comprising a plurality of fuel-operated heaters (4, 6, 8, 10) communicating with each other via a bus system (12). The heating system (2) is set up such that when starting the heating system (2) based on predetermined rules (or algorithms) of the heaters (4) as a master with respect to the control of other, connected to the bus system (12) heaters (6, 8, 10) and the remaining heater (s) (6, 8, 10) are respectively configured as slave (s).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Heizsystem mit einer Mehrzahl von brennstoffbetriebenen Heizgeräten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizsystems, das eine Mehrzahl von brennstoffbetriebenen Heizgeräten aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The The present invention relates to a mobile heating system having a A plurality of fuel-fired heaters according to the preamble of the claim 1 and a method for operating a mobile heating system, the a plurality of fuel-powered heaters, according to the preamble of claim 11.
Brennstoffbetriebene Heizgeräte sind in der Regel für den maximalen Heizleistungsbedarf ausgelegt. Sie können beispielsweise für eine maximale Heizleistung von 2 kW, 4 kW, 6 kW oder 10 kW sowie für eine Versorgungsspannung von 12 V und/oder 24 V ausgelegt sein. Bei einfachen brennstoffbetriebenen Heizgeräten ist deren Heizleistung lediglich in zwei Stufen, insbesondere Volllast und Aus, oder in drei Stufen, insbesondere Volllast, einer vorbestimmten Teillast (z. B. 50% der maximalen Heizleistung) und Aus, einstellbar. Bei aufwändigeren brennstoffbetriebenen Heizgeräten ist deren Heizleistung in einem modulierenden Betrieb einstellbar, was bedeutet, dass die Heizleistung zwischen einem unteren Grenzwert (z. B. 30% der maximalen Heizleistung) bis zu der maximalen Heizleistung kontinuierlich steuerbar ist. Dabei besteht allgemein bei brennstoffbetriebenen Heizgeräten die Problematik, dass deren Heizleistung nicht über einen beliebig großen Bereich kontinuierlich verstellbar ist. Vielmehr zeigen Brenner, wenn sie in Bereichen deutlich unterhalb und/oder oberhalb ihres optimalen Arbeitspunktes betrieben werden, schlechte Brennwerte, eine kürzere Lebensdauer und ein instabiles Brennverhalten.fuel powered heaters are usually for the maximum heating power requirement designed. You can, for example for one maximum heating power of 2 kW, 4 kW, 6 kW or 10 kW as well as for one supply voltage be designed by 12 V and / or 24 V. For simple fuel-powered heaters their heating power is only in two stages, especially full load and off, or in three stages, in particular full load, a predetermined Partial load (eg 50% of maximum heating power) and Off, adjustable. At more elaborate fuel-operated heaters whose heat output is adjustable in a modulating operation, which means that the heating power is between a lower limit (eg 30% of the maximum heat output) up to the maximum heat output is continuously controllable. It generally consists of fuel-powered heaters the problem that their heating power does not have an arbitrarily large area is continuously adjustable. Rather, burners show when they in areas well below and / or above their optimum Operating point to be operated, poor calorific values, a shorter life and an unstable burning behavior.
Heizsysteme für mobile Anwendungen (im Folgenden: mobile Heizsysteme) werden unter anderem zur Beheizung von Innenräumen sowie von teiloffenen Räumen eingesetzt. Wird hierzu ein einzelnes, brennstoffbetriebenes Heizgerät eingesetzt, dessen Heizleistung ausreichend für den maximalen Heizleistungsbedarf des zu beheizenden Raumes ausgelegt ist, so ist in der Regel auch der untere Grenzwert der bereitstellbaren Heizleistung vergleichsweise hoch. Dadurch ist der Arbeitsbereich, in dem die jeweilige Heizleistung des Heizgerätes kontinuierlich einstellbar ist, relativ klein. Ferner ist bei dem Einsatz eines einzelnen Heizgerätes in der Regel erforderlich, dass Luftführungsteile für eine gleichmäßige Verteilung der Wärme innerhalb des zu beheizenden Raumes vorgesehen werden. Darüber hinaus ist problematisch, dass keine Redundanz vorhanden ist. Fällt beispielsweise ein Brenner, ein Glühstift, etc. des Heizgerätes aus, so führt dies zum Totalausfall und es kann (zumindest vorübergehend) keine Heizleistung mehr bereitgestellt werden.heating systems for mobile Applications (hereinafter: mobile heating systems) will be among others for heating interiors as well as partially open spaces used. If this is a single, fuel-operated heater used, the Heating power sufficient for the maximum heating power requirement of the room to be heated designed is, as a rule, the lower limit of the deployable Heating power comparatively high. This is the workspace, in which the respective heating power of the heater continuously adjustable is, relatively small. Furthermore, in the use of a single heater in the Usually required that air guide parts for an even distribution the heat be provided within the room to be heated. Furthermore is problematic that there is no redundancy. Falls, for example a burner, a glow plug, etc. of the heater out, so leads this is a total failure and it can (at least temporarily) no heating power be provided more.
In mobilen Heizsystemen wird teilweise auch eine Mehrzahl von brennstoffbetriebenen Heizgeräten parallel eingesetzt. Die einzelnen Heizgeräte können dabei als Standard-Heizgeräte ausgebildet sein. Die maximale Heizleistung des Heizsystems kann durch Auswahl einer geeigneten Anzahl von Heizgeräten an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. In einer einfachen Ausführung erfolgt die Regelung der Heizleistung der einzelnen Heizgeräte jeweils unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der Ist-Temperatur und einer vorgegebenen Soll-Temperatur. Je nach Ausführung der jeweiligen Heizgeräte werden diese auf einer der vorbestimmten Stufen (siehe oben) oder in einem modulierenden Betrieb (Heizleistung ist zwischen dem unteren Grenzwert und der maximalen Heizleistung kontinuierlich verstellbar) betrieben. Dabei besteht die Problematik, dass die einzelnen Heizgeräte bei einem niedrigen Heizleistungsbedarf intermittierend betrieben werden müssen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Heizleistungsbedarf niedriger als eine Heizleistung ist, die durch sämtliche Heizgeräte des mobilen Heizsystems in ihrer jeweils niedrigsten Stufe bzw. an ihrem unteren Grenzwert der bereitstellbaren Heizleistung geliefert wird. In einem intermittierenden Betrieb werden die einzelnen Heizgeräte wechselnd ein- und ausgeschaltet. Solch ein Ein- und Ausschalten führt zu Temperaturschwankungen in dem jeweils zu beheizenden Raum und damit zu Komforteinbußen.In In some cases, mobile heating systems also become a majority of fuel-powered ones heaters used in parallel. The individual heaters can be designed as standard heaters. The maximum heating capacity of the heating system can be selected by selecting a suitable number of heaters adapted to the respective needs. Done in a simple way the regulation of the heat output of the individual heaters in each case independently depending on each other from the actual temperature and a predetermined target temperature. Depending on execution the respective heaters These are at one of the predetermined levels (see above) or in a modulating operation (heating power is between the lower limit and the maximum heating power continuously adjustable) operated. There is the problem that the individual heaters at a low Heizleistungsbedarf must be operated intermittently. This is particularly the case when the heating power requirement is lower as a heating power is through all the heaters of the mobile Heating system in their lowest level or at their lower Limit value of the available heating power is delivered. In one intermittent operation, the individual heaters are changing switched on and off. Such switching on and off leads to temperature fluctuations in each room to be heated and thus to loss of comfort.
Werden beispielsweise vier brennstoffbetriebene Heizgeräte, die jeweils in einem Bereich von 1,5 kW (unterer Grenzwert der Heizleistung) bis zu 5 kW (maximale Heizleistung) kontinuierlich verstellbar sind, gemäß der oberhalb beschriebenen, einfachen Ausführung zu einem mobilen Heizsystem kombiniert, so ist ein modulierender Betrieb in einem Heizleistungsbereich von 6 kW bis 20 kW möglich. Ist der Heizleistungsbedarf geringer als 6 kW (unterer Grenzwert der bereitstellbaren Heizleistung), so muss das mobile Heizsystem intermittierend betrieben werden.Become For example, four fuel-powered heaters, each in one area from 1.5 kW (lower limit of heating power) up to 5 kW (max Heating power) are continuously adjustable, according to the above described, simple design combined to a mobile heating system, so is a modulating Operation in a heating power range from 6 kW to 20 kW possible. is the heating power requirement is less than 6 kW (lower limit of the Provable heating power), so the mobile heating system must be intermittent operate.
In
der Druckschrift
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Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein mobiles Heizsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizsystems bereitzustellen, durch das die Heizleistung in einem großen Bereich regelbar ist und das einfach an eine jeweils geforderte, maximale Heizleistung anpassbar ist.Accordingly, there is the object of the present invention is a mobile heating system and to provide a method of operating a mobile heating system, by which the heat output is adjustable in a wide range and simply adaptable to the required maximum heating power is.
Die Aufgabe wird durch ein mobiles Heizsystem gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizsystems gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The The object is achieved by a mobile heating system according to claim 1 and by a A method of operating a mobile heating system according to claim 11 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Heizsystem, das eine Mehrzahl von brennstoffbetriebenen Heizgeräten, die über ein Bussystem miteinander in Kommunikationsverbindung stehen, aufweist. Das Heizsystem ist dabei derart eingerichtet, dass sich beim Starten des Heizsystems basierend auf vorbestimmten Regeln (bzw. Algorithmen) eines der Heizgeräte als Master bezüglich der Ansteuerung von weiteren, an dem Bussystem angeschlossenen Heizgeräten konfiguriert und das/die verbleibende(n) Heizgerät(e) jeweils als Slave(s) konfiguriert wird/werden.The The present invention relates to a mobile heating system comprising a Plurality of fuel-powered heaters communicating with each other via a bus system in communication. The heating system is thereby set up so that when starting the heating system based on predetermined rules (or algorithms) of one of heaters as master regarding the control of other, connected to the bus system heaters configured and the remaining heater (s) are each configured as a slave (s).
Durch die Anwendung einer Mehrzahl von Heizgeräten ist aufgrund der bereitgestellten Redundanz die Verfügbarkeit des mobilen Heizsystems erhöht. Bei einem Ausfall von einem der Heizgeräte kann weiterhin Heizleistung bereitgestellt werden. Selbst dann, wenn das Heizgerät, das bisher als Master eingesetzt wurde, bezüglich seiner Heizfunktion ausfällt, kann der Master in der Regel weiterhin zur Ansteuerung der Slaves eingesetzt werden. Ferner wird eine Steuerung der Heizleistung des Heizsystems über einen großen Bereich ermöglicht, wobei die einzelnen Heizgeräte im Bereich oder in der Nähe ihres optimalen Arbeitspunktes betreibbar sind.By the application of a plurality of heaters is due to the provided Redundancy the availability of the mobile heating system increases. In case of failure of one of the heaters can continue to heat output to be provided. Even if the heater, so far was employed as master, re its heating function fails, As a rule, the master can continue to control the slaves be used. Furthermore, a control of the heating power of the Heating system over a big Area allows being the individual heaters in the area or in the vicinity their optimal operating point are operable.
Gemäß der Erfindung konfiguriert sich eines der Heizgeräte als Master bezüglich der Ansteuerung von weiteren, an dem Bussystem angeschlossenen Heizgeräten (Slaves). Unter dem Master-Slave-Prinzip wird in diesem Zusammenhang ein Prinzip verstanden, bei dem der Master einen oder mehrere Slaves derart ansteuert, dass er deren Verhalten (zumindest teilweise) bestimmt. Bei der vorliegenden Erfindung bestimmt der Master das Verhalten der Sla ves zumindest bezüglich der Erbringung von Heizleistung durch die einzelnen Slaves. Insbesondere kann der Master bei niedrigem Heizleistungsbedarf einzelne Slaves ansteuern, dass diese vollständig ausgeschaltet werden, während ein oder mehrere Slave(s) im Bereich ihres optimalen Arbeitspunktes betrieben werden. Bei hohem Heizleistungsbedarf kann der Master wiederum weitere Slaves derart ansteuern, dass diese zugeschaltet werden. Die Zuweisung von „Master” und „Slave”, wie sie oberhalb angegeben ist, kann, muss aber nicht zwingend mit einen Bus-Master und einem Bus-Slave bezüglich des Bussystems übereinstimmen.According to the invention one of the heaters configures itself as master with respect to the Control of further heaters connected to the bus system (slaves). Under the master-slave principle in this context becomes a principle understood, in which the master one or more slaves such controls that it (at least partially) determines their behavior. In the present invention, the master determines the behavior at least with respect to the Sla ves the provision of heating power by the individual slaves. Especially If the heating power demand is low, the master can use individual slaves to control that completely be turned off while one or more slave (s) in the range of their optimum operating point operate. At high heating power demand, the master in turn, drive additional slaves in such a way that they are switched on become. The assignment of "master" and "slave" as they above can, but does not necessarily have to Bus master and a bus slave with respect to the bus system match.
Unter einer „Konfiguration als Master” wird insbesondere das Erkennen des betreffenden Heizgerätes, dass es als Master zu konfigurieren ist und die Einrichtung des betreffenden Heizgerätes derart, dass es die Ansteuerung der weiteren, an dem Bussystem angeschlossenen Heizgeräte vornehmen kann, verstanden. Eine Ansteuerung der weiteren, an dem Bussystem angeschlossenen Heizgeräte umfasst insbesondere, dass der Master das Verhalten der Slaves zumindest bezüglich der Erbringung von Heizleistung bestimmt. Dies kann beispielsweise durch Übermittlung einer Heizleistungsvorgabe an die Slaves erfolgen. Gegebenenfalls kann die Ansteuerung auch noch weitere Funktionen umfassen. Unter einer „Konfiguration als Slave” wird insbesondere das Erkennen, dass das betreffende Heizgerät als Slave zu konfigurieren ist und die Einrichtung des betreffenden Heizgerätes derart, dass es von einem Master ansteuerbar ist, verstanden. Vorzugsweise sind die jeweiligen Heizgeräte im Übrigen bereits parametriert, so dass weitere Parameter, die beispielsweise Einstellungen eines Brenners des Heizgerätes betreffen, bereits voreingestellt sind.Under a "configuration in particular, as a master Recognizing the relevant heater that it is used as a master is to configure and the device of the relevant heater such that it is the control of the other, connected to the bus system heaters can make, understood. A control of the other, on the Bus system connected heaters includes in particular that the master the behavior of the slaves at least with respect to the Provision of heating power determined. This can be done, for example, by transmission a Heizleistungsvorgabe done to the slaves. Possibly The control can also include other functions. Under a "configuration as a slave " in particular the recognition that the relevant heater as a slave is to be configured and the device of the relevant heater in such a way that it is controllable by a master, understood. Preferably the respective heaters Furthermore already parameterized, so that further parameters, for example Adjust settings of a burner of the heater, already preset are.
Durch die Konfiguration eines der Heizgeräte als Master ist eine separate Regelungs- oder Steuerungseinrichtung nicht erforderlich. Vorzugsweise ist solch eine separate Regelungs- oder Steuereinrichtung auch nicht vorgesehen. Durch die automatisierte Konfiguration der Heizgeräte als Master bzw. Slaves ist die manuelle Vornahme solch einer Konfiguration durch einen Benutzer nicht erforderlich. Insbesondere kann eine variable Anzahl von Heizgeräten bausatzartig kombiniert werden, ohne dass hierzu durch einen Benutzer jeweils eine aufwändige Konfiguration des erhaltenen Heizsystems durchgeführt werden muss.By the configuration of one of the heaters as master is a separate one Control or regulating device not required. Preferably is such a separate control or control device also not provided. By the automated configuration of the heaters as master or slaves is the manual execution of such a configuration not required by a user. In particular, a variable number of heaters kit-like be combined without the need for a user an elaborate one Configuration of the heating system obtained can be performed got to.
Unter einem mobilen Heizsystem wird in dem vorliegenden Zusammenhang ein Heizsystem verstanden, das für den Einsatz in mobilen Anwendungen ausgelegt und dementsprechend angepasst ist. Dies bedeutet insbesondere, dass es transportabel ist (ggf. in einem Fahrzeug eingebaut oder lediglich für den Transport darin untergebracht) und nicht ausschließlich für einen dauerhaften, stationären Einsatz, wie es beispielsweise bei der dauerhaften Installation einer Gebäudeheizung in einem Gebäude der Fall ist, ausgelegt ist. Das mobile Heizsystem ist insbesondere zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums, wie beispielsweise eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs, sowie eines teiloffenen Raumes, wie er beispielsweise auf Schiffen, insbesondere Yachten, aufzufinden ist, ausgelegt. Ferner kann das mobile Heizsystem auch vorübergehend stationär eingesetzt werden, wie beispielsweise in großen Zelten, Containern, wie beispielsweise Baucontainern, etc.. Vorzugsweise ist das mobile Heizsystem für eine maximale Heizleistung von 10 kW und mehr ausgelegt.A mobile heating system is understood in the present context to mean a heating system which is designed for use in mobile applications and adapted accordingly. This means in particular that it is transportable is (possibly installed in a vehicle or housed only for transport therein) and not exclusively for a permanent, stationary use, as is the case for example in the permanent installation of a building heating in a building designed. The mobile heating system is in particular for heating a vehicle interior, such as a land, water or aircraft, as well as a partially open space, such as can be found on ships, especially yachts, designed. Furthermore, the mobile heating system can also be used temporarily stationary, such as in large tents, containers, such as construction containers, etc. Preferably, the mobile heating system is designed for a maximum heating power of 10 kW and more.
Die Schritte der Konfiguration als Master bzw. Slave sowie die weiteren, in Bezug auf das erfindungsgemäße mobile Heizsystem und Verfahren erläuterten Schritte werden jeweils automatisiert, d. h. ohne menschliches Eingreifen, durchgeführt. Hierzu ist in den einzelnen Heizgeräten vorzugsweise eine Prozessoreinheit, wie beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit), etc. vorgesehen. Unter einer Mehrzahl von Heizgeräten werden insbesondere zwei oder mehr Heizgeräte verstanden. Wird das mobile Heizsystem durch nur zwei Heizgeräte gebildet, so ist nur ein Heizgerät als Slave vorgesehen. Auf diese Möglichkeit wird im Folgenden nicht jedes Mal explizit durch die zusätzliche Verwendung der Singularform in Bezug auf die Slave-Heizgeräte hingewiesen. Soweit es technisch sinnvoll ist, ist die Singularform jeweils mit umfasst, wenn die Pluralform in Bezug auf die Slaves verwendet wird.The Steps of configuration as master or slave and the other, in relation to the mobile according to the invention Heating system and method explained Steps are each automated, d. H. without human intervention, carried out. For this purpose, in the individual heaters, preferably a processor unit, such as a CPU (Central Processing Unit), etc. provided. Among a plurality of heaters In particular, two or more heaters are understood. Will the mobile Heating system formed by only two heaters, so is only one heater provided as a slave. This possibility will be explained below not every time explicitly by the additional use of the singular form in terms of slave heaters pointed. As far as it makes sense technically, is the singular form each one includes, if the plural form in relation to the slaves is used.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Heizsystem derart eingerichtet, dass sich die verbleibenden Heizgeräte basierend auf den vorbestimmten Regeln selbst als Slave konfigurieren. Dies bedeutet, dass die Heizgeräte derart angepasst sind, dass sie basierend auf den vorbestimmten Regeln erkennen, ob sie als Slave zu konfigurieren sind, und dass sie sich gegebenenfalls selbst als Slave konfigurieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Konfiguration der betreffenden Heizgeräte als Slaves ganz oder teilweise von dem jeweiligen Master vorgenommen wird.According to one advantageous development, the heating system is set up such that the remaining heaters based on the predetermined Configure rules yourself as a slave. This means that the heaters are like that they are adapted based on the predetermined rules recognize if they are to be configured as a slave, and that they are if necessary, configure yourself as a slave. Alternatively, too be provided that the configuration of the relevant heaters as slaves in whole or in part by the respective master.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die vorbestimmten Regeln in jedem der Heizgeräte hinterlegt (bzw. gespeichert), so dass die Informationen, wie die Heizgeräte als Master und wie als Slaves zu konfigurieren sind, in jedem Heizgerät verfügbar sind.According to one advantageous development are the predetermined rules in each the heaters deposited (or saved), so the information, such as the heaters to be configured as master and as slaves are available in each heater.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind sämtliche Heizgeräte, die an dem Bussystem angeschlossen sind, bezüglich der Hardware und/oder der Software identisch. Eine jeweils identische Ausführung der Software hat den Vorteil, dass die Heizgeräte bezüglich der Ansteuerung und den Konfigurationseigenschaften identisch und austauschbar sind. Dies ermöglicht eine problemlose Kombination einer variablen Anzahl von Heizgeräten. Eine baugleiche bzw. identische Ausführung bezüglich der Hardware führt zu einer Kosteneinsparung bei den Herstellungskosten. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass mehrere Heizgeräte miteinander kombiniert werden, die jeweils für unterschiedliche maximale Heizleistungen ausgelegt sind, die auf unterschiedlichen Heizleistungs-Stufen betreibbar sind und/oder deren Heizleistung in unterschiedlichen Bereichen kontinuierlich verstellbar ist. Dadurch können die Arbeitspunkte, in denen das mobile Heizsystem optimal betreibbar ist, jeweils gewünschten Profilen von bevorzugten Heizleistungsbereichen angepasst werden.According to one advantageous development are all heaters that are connected to the bus system, in terms of hardware and / or identical to the software. An identical version of the Software has the advantage that the heaters with regard to the control and the configuration properties identical and interchangeable. This allows a trouble-free combination a variable number of heaters. An identical or identical execution in terms of the hardware leads to a cost savings in manufacturing costs. alternative but can also be provided that several heaters together be combined, each for Different maximum heat outputs are designed to be on different Heizleistungs stages are operable and / or their heating power in different areas continuously is adjustable. Thereby can the operating points in which the mobile heating system is optimally operable is, in each case desired Profiles of preferred heating power ranges are adjusted.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weisen die Heizgeräte jeweils ein Softwaremodul auf, durch welches mindestens eine, vorzugsweise alle, der nachfolgenden Funktionen ausführbar sind: Funktion der Erkennung basierend auf den vorbestimmten Regeln, ob das betreffende Heizgerät als Master oder als Slave zu konfigurieren ist und Funktion der Durchführung einer entsprechenden Konfiguration; Funktion der Zuweisung von Bus-Adressen an die Slaves; Funktion der Bedienung einer Bus-Schnittstelle des betreffenden Heizgerätes; und Funktion der Regelung der Temperatur des zu beheizenden Raumes. Die Bereitstellung dieser Funktionen als Softwaremodul hat den Vorteil, dass dieses auch als Update für bestehende Heizgeräte bereitstellbar ist. Dadurch können bestehende Heizgeräte in einfacher Weise aufgerüstet werden.According to one advantageous development, the heaters each have a software module on, by which at least one, preferably all, of the following Functions executable are: function of detection based on the predetermined rules, whether the relevant heater is to be configured as master or as slave and function of execution a corresponding configuration; Function of assigning bus addresses the slaves; Function of operating a bus interface of the relevant heater; and function of regulating the temperature of the room to be heated. The provision of these functions as a software module has the advantage that also as an update for existing heaters is available. Thereby can existing heaters in easily upgraded become.
Bei der Funktion der Erkennung als Slave und der Durchführung einer entsprechenden Konfiguration können wiederum die oberhalb erläuterten Varianten (1. Variante: Slaves konfigurieren sich selbst; 2. Variante: Konfiguration der Slaves wird ganz oder teilweise von dem jeweiligen Master durchgeführt) implementiert sein. Bei der Funktion der Zuweisung von Bus-Adressen an die Slaves, und gegebenenfalls auch der Zuweisung einer Bus-Adresse an den Master, ist zu berücksichtigen, dass sämtliche Bus-Teilnehmer eine eindeutige, von den jeweils anderen Bus-Teilnehmern unterschiedliche Bus-Adresse aufweisen müssen. Durch die Bereitstellung der Funktion der Bedienung einer Bus-Schnittstelle in dem Softwaremodul wird ermöglicht, dass auch ältere Heizgeräte, bei denen ein Update mit dem Softwaremodul durchgeführt wurde, an das Bussystem anschließbar sind. Die Funktion der Regelung der Temperatur des zu beheizenden Raumes wird von dem jeweiligen Master ausgeführt. Je nach Wärmebedarf werden durch den Master insbesondere eines oder mehrere Heizgeräte derart angesteuert, dass diese zur Temperaturreglung des gesamten Heizsystems beitragen.In the case of the function of recognition as a slave and the implementation of a corresponding configuration, the variants explained above (variant 1: slaves configure themselves, variant 2: configuration of the slaves is completely or partially implemented by the respective master) can again be implemented. In the function of the assignment of bus addresses to the slaves, and possibly also the assignment of a bus address to the master, it should be noted that all bus users have a unique, different from the other bus participants bus address have to. Providing the function of operating a bus interface in the software module makes it possible for older heating devices, in which an update has been carried out with the software module, to be connected to the bus system. The function of regulating the temperature of the room to be heated is performed by the respective master. Depending on the heat demand, in particular one or more heaters are controlled by the master in particular such that they are used for temperature control of the ge contribute to the overall heating system.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weisen die einzelnen Heizgeräte jeweils eine integrierte Heizeinheit, durch die Wärme erzeugbar ist, insbesondere einen oder mehrere integrierte(n) Brenner, auf. Ferner sind die Heizgeräte gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung jeweils als Luftheizgeräte ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass solch ein Luftheizgerät nicht ausschließlich zur Beheizung von Luft sondern zusätzlich auch noch zur Beheizung eines anderen Trägermediums, z. B. Wasser, Glykol, Öl o. ä. eingesetzt wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Heizgeräte räumlich mit Abstand voneinander angeordnet. Dadurch kann eine gleichmäßige Beheizung eines zu beheizenden Raumes erzielt werden.According to one advantageous development, the individual heaters each an integrated heating unit, through which heat can be generated, in particular one or more integrated burners, on. Furthermore, the heaters according to an advantageous Training each designed as air heaters. It can be provided that such an air heater not exclusively for Heating air but in addition even for heating another carrier medium, for. As water, glycol, oil o. Ä. Used becomes. According to one advantageous development, the heaters are spatially spaced from each other arranged. This allows a uniform heating of a to be heated Room can be achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist/sind an einem der Heizgeräte, insbesondere an dem Master, eine Bedieneinheit, über die durch einen Benutzer Einstellungen bezüglich des mobilen Heizsystems vornehmbar sind, mindestens ein Temperatursensor und/oder eine Ein- und Ausschalt-Einheit des mobilen Heizsystems angeschlossen. Eine oder mehrere dieser Außenbeschaltungen ist/sind vorzugsweise an dem Master angeschlossen, so dass die betreffenden Informationen dem Master für dessen Steuerungs- und Regelungsaufgaben direkt zur Verfügung stehen und nicht zunächst über das Bussystem übertragen werden müssen. Der mindestens eine Temperatursensor dient zur Erfassung einer Ist-Temperatur des zu beheizenden Raumes. Insbesondere bei großen, zu beheizenden Räumen können mehrere Temperatursensoren in verteilter Anordnung vorgesehen sein. Beispielsweise können diese Temperatursensoren alle an dem Master oder aber auch an Slaves, die in räumlicher Nähe zu den jeweiligen Temperatursensoren angeordnet sind, angeschlossen sein.According to one advantageous development is / are on one of the heaters, in particular on the master, a control unit, through which a user Settings regarding of the mobile heating system are vornehmbar, at least one temperature sensor and / or an input and Switch-off unit of the mobile heating system connected. One or more of these external circuits is / are preferably connected to the master, so that the relevant Information the master for whose control and regulation tasks are directly available and not first about that Transfer bus system Need to become. The at least one temperature sensor serves to detect an actual temperature of the room to be heated. Especially with large rooms to be heated, several can Temperature sensors may be provided in a distributed arrangement. For example can these temperature sensors all on the master or even on slaves, the in spatial Close to the respective temperature sensors are arranged, connected be.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung bildet eines der Heizgeräte ein Führungsgerät, das bei Wärmebedarf bevorzugt eingeschaltet wird, und die weiteren Heizgeräte bilden Folgegeräte, die je nach Wärmebedarf in einer vorbestimmten Reihenfolge zugeschaltet werden. Das Führungsgerät kann dabei unterschiedlich zu dem Master sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Führungsgerät und/oder die vorbestimmte Reihenfolge der Folgegeräte wechseln. Dadurch kann eine gleichmäßige Auslastung der einzelnen Heizgeräte realisiert werden, wodurch die Wartungsintervalle des mobilen Heizsystems verlängert werden können. Ein Wechsel kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Betriebszeit des mobilen Heizsystems, von einer Uhrzeit oder auch von weiteren Kriterien, wie beispielsweise in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen, einer bereits erbrachten Energiemenge des aktuellen Führungsgerätes etc., erfolgen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Stellung der Heizgeräte als Master und als Slaves während des Betriebs unverändert bleibt.According to one advantageous development forms one of the heaters a leader, the heat demand is preferably turned on, and form the other heaters Slave units, depending on the heat requirement be switched in a predetermined order. The guiding device can be different to be the master. It is preferably provided that the guiding device and / or the Change the predetermined sequence of follower devices. This can be a uniform utilization of the individual heaters be realized, reducing the maintenance intervals of the mobile heating system extended can be. A change, for example, depending on the operating time of the mobile heating system, of a time or of another Criteria, such as depending on certain operating conditions, one already provided amount of energy of the current management device, etc., done. Preferably is provided that the position of the heaters as master and as slaves while the operation unchanged remains.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizsystems, das eine Mehrzahl von brennstoffbetriebenen Heizgeräten, die über ein Bussystem miteinander in Kommunikationsverbindung stehen, aufweist. Dabei konfiguriert sich beim Starten des Heizsystems basierend auf vorbestimmten Regeln eines der Heizgeräte als Master bezüglich der Ansteuerung von weiteren, an dem Bussystem angeschlossenen Heizgeräten und das/die verbleibende(n) Heizgerät(e) wird/werden jeweils als Slave(s) konfiguriert.The The present invention further relates to a method of operation a mobile heating system, which has a plurality of fuel-powered heaters over a Bus system communicate with each other in communication. It configures itself when starting the heating system based on predetermined rules of one of the heaters as the master with respect to Control of further, connected to the bus system heaters and the remaining heater (s) will / will be each configured as slave (s).
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die oberhalb, in Bezug auf das erfindungsgemäße, mobile Heizsystem erläuterten Vorteile erzielt. Ferner sind die in Bezug auf das erfindungsgemäße, mobile Heizgerät erläuterten Weiterbildungen in entsprechender Weise realisierbar. In umgekehrter Richtung sind auch die in Bezug auf das Verfahren erläuterten Weiterbildungen in entsprechender Weise bei dem mobilen Heizsystem realisierbar, wobei in diesem Fall das mobile Heizsystem, insbesondere Steuergeräte bzw. Prozessoreinheiten in den jeweiligen Heizgeräten, zur Durchführung der entsprechenden Schritte eingerichtet sind.By the method according to the invention the above, with respect to the inventive mobile heating system explained Benefits achieved. Furthermore, with respect to the inventive, mobile heater explained Developments in a corresponding manner feasible. In the opposite direction are also the developments explained in relation to the method in corresponding manner in the mobile heating system feasible, wherein in this case, the mobile heating system, in particular control devices or Processor units in the respective heaters, to carry out the appropriate steps are set up.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Konfiguration eines Heizgerätes als Slave die Zuweisung einer Bus-Adresse an den Slave, wobei die Zuweisung insbesondere nachfolgende Schritte umfasst: Zuweisen einer vorläufigen Bus-Adresse durch den Slave basierend auf vorbestimmten Regeln; Anmelden des Slaves bei dem Master unter der vorläufigen Bus-Adresse; und Zuweisen einer endgültigen Bus-Adresse durch den Master. Bei der Zuweisung von Bus-Adressen an die Slaves und gegebenenfalls an den Master können neben der oberhalb beschriebenen Weiterbildung allgemein bei Bussystemen einsetzbare Verfahren verwendet werden. Die Zuweisung der vorläufigen Bus-Adresse durch den Slave kann beispielsweise durch einen Zufallsgenerator oder in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt oder der Reihenfolge der Zuschaltung der Slaves erfolgen. Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einer fehlerhaften und/oder doppelten Adress-Vergabe das System zurückgesetzt wird und die Zuweisung einer Bus-Adresse zu den einzelnen Slaves erneut gestartet wird.According to one advantageous development comprises the configuration of a heater as Slave assigning a bus address to the slave, with the assignment in particular subsequent steps comprises: assigning a provisional bus address by the slave based on predetermined rules; Sign in Slaves at the master under the temporary bus address; and assign a final one Bus address by the master. When assigning bus addresses to the slaves and possibly to the master, in addition to those described above Continuing education commonly used in bus systems used method become. The assignment of the temporary bus address through the slave, for example, by a random number generator or depending on the time or sequence of the connection of the slaves. Furthermore, it can be provided that in the case of a faulty and / or double address assignment the system is reset and the assignment a bus address to the individual slaves is restarted.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine Erkennung, welches der Heizgeräte als Master zu konfigurieren ist, in Abhängigkeit von einer Außenbeschaltung des betreffenden Heizgerätes. Diese Weiterbildung bildet eine besonders einfache Realisierung der vorbestimmten Regeln zur Erkennung, welches der Heizgeräte als Master und welches als Slave zu konfigurieren ist. Insbesondere kann die Erkennung in Abhängigkeit davon erfolgen, ob an dem betreffenden Heizgerät ein Temperatursensor und/oder eine Bedieneinheit, über die durch einen Benutzer Einstellungen bezüglich des mobilen Heizsystems vornehmbar sind, angeschlossen ist/sind. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass dasjenige Heizgerät, an dem ein Temperatursensor und/oder eine Bedieneinheit angeschlossen ist, sich als Master konfiguriert, so dass die von der jeweiligen Außenbeschaltung bereitgestellten Informationen direkt im Master verfügbar sind.According to an advantageous development, detection is carried out as to which of the heaters is to be configured as a master, as a function of an external circuit of the relevant heater. This development forms a particularly simple realization of the predetermined rules for detecting which of the heaters is to be configured as a master and which as a slave. Especially the detection can be carried out depending on whether a temperature sensor and / or an operating unit, via which settings relating to the mobile heating system can be made by a user, are / is connected to the relevant heating device. Preferably, it is provided that the one heater to which a temperature sensor and / or an operating unit is connected, configured as a master, so that the information provided by the respective external circuit information is available directly in the master.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine Erkennung, welches der Heizgeräte als Master zu konfigurieren ist, in Abhängigkeit von der Reihenfolge, in der die einzelnen Heizgeräte beim Starten des Heizsystems zugeschaltet werden.According to one Advantageous development is a detection, which is the heaters is to configure as a master, depending on the order, in the individual heaters be switched on when starting the heating system.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine Erkennung, als welcher Slave das jeweilige Heizgerät im Heizsystem zu konfigurieren ist, in Abhängigkeit von der Reihenfolge, in der die einzelnen Heizgeräte beim Starten des Heizsystems (zu dem Bussystem) zugeschaltet werden. Unter „als welcher Slave” wird dabei insbesondere verstanden, welche Bus-Adresse an den Slave zugewiesen wird und/oder welche Position der Slave bezüglich der Zuweisung eines Führungsgerätes (d. h. erste Position) und von Folgegeräten (zweite oder fortfolgende Position) unter der Mehrzahl von Heizgeräten einnimmt. Durch entsprechende Auswahl der Reihenfolge der Zuschaltung kann folglich ein Benutzer auf einfache Weise bestimmen, welches der Heizgeräte sich als welcher Slave konfiguriert.According to one advantageous development is a detection, as which Slave the respective heater to be configured in the heating system, depending on the order, in the individual heaters when starting the heating system (to the bus system) are switched on. Under "as which slave "becomes understood in particular, which bus address is assigned to the slave and / or which position of the slave with respect to the assignment of a guiding device (i.e. H. first position) and subsequent devices (second or subsequent Position) among the plurality of heaters occupies. By appropriate Selection of the sequence of connection can therefore be a user Easily determine which of the heaters themselves as which slave is configured.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Zuweisung der Master-Funktion und/oder der konkreten Slave-Funktion eines Heizgerätes im Heizsystem durch Beschaltung von einem oder mehreren elektrischen Anschlüssen eines Steuergerätes des Heizgerätes mit vorbestimmten Spannungspotenzialen.According to one Advantageous development is the assignment of the master function and / or the specific slave function of a heater in the heating system by wiring one or more electrical connections of a Control unit of the heater with predetermined voltage potentials.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Zuweisung der Master-Funktion und/oder der konkreten Slave-Funktion eines Heizgerätes im Heizsystem durch einen exter nen Eingriff z. B. über ein Diagnose- oder Inbetriebnahmesystem.According to one Advantageous development is the assignment of the master function and / or the specific slave function of a heater in the heating system by an exter NEN intervention z. B. via a diagnostic or commissioning system.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden über das Bussystem, insbesondere während des Betriebs des mobilen Heizsystems, eine oder mehrere der nachfolgenden Nachrichten übermittelt: ein Einschaltsignal und ein Ausschaltsignal von dem Master an einen oder mehrere Slaves; eine Heizleistungsvorgabe von dem Master an einen oder mehrere Slaves; Temperatur-Soll- und/oder Temperatur-Ist-Werte zwischen dem Master und einem oder mehreren Slaves; Statusinformationen über einen aktuellen Betriebszustand des betreffenden Heizgerätes, insbesondere eine „Betriebsbereit”-Statusinformation, eine „Fehler”-Statusinformation, und/oder eine Statusinformation ob das betreffende Heizgerät (gerade) heizt. Ein Einschaltsignal und ein Ausschaltsignal sowie eine Heizleistungsvorgabe können insbesondere im Rahmen der Einstellung einer gewünschten Heizleistung des mobilen Heizsystems von dem Master an die jeweiligen Slaves übermittelt werden. Von welchen Heizgeräten Temperatur-Ist-Werte aus übermittelt werden, hängt insbesondere davon ab, an welchen Heizgeräten Temperatursensoren angeschlossen sind. Sofern vorgesehen ist, dass einzelne Heizgeräte selbsttätig eine Temperaturregelung auf einen bestimmten Temperatur-Soll-Wert durchführen, ist beispielsweise eine Übermittlung eines entsprechenden Temperatur-Soll-Wertes an diese Heizgeräte sinnvoll. Durch die Übermittlung von Statusinformationen kann der Master über den Status der einzelnen Heizgeräte informiert werden und dies bei der Durchführung seiner Steuerungs- und Regelungsaufgaben berücksichtigen.According to one advantageous development are via the bus system, in particular during the Operation of the mobile heating system, one or more of the following Messages submitted: a Switch-on signal and a switch-off signal from the master to a or more slaves; a Heizleistungsvorgabe from the master one or more slaves; Temperature setpoint and / or actual temperature values between the master and one or more slaves; Status information about a current one Operating state of the relevant heater, in particular a "ready" status information, an "error" status information, and / or a status information as to whether the heater concerned (currently) heated. A switch-on signal and a switch-off signal as well as a heating output specification can in particular in the context of setting a desired heat output of the mobile Heating system are transmitted from the master to the respective slaves. From which heaters Temperature actual values transmitted from be, hang in particular on which heaters temperature sensors connected are. If it is provided that individual heaters automatically one Temperature control to a certain temperature setpoint value is for example, a transmission a corresponding temperature setpoint to these heaters makes sense. By the transmission Status information allows the master to know the status of each heaters be informed and this in the implementation of its control and Take into account regulatory tasks.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur.Further Advantages and expediencies The invention will become apparent from the following description an embodiment with reference to the attached Figure.
In
Jedes
der Heizgeräte
Die
Bedieneinheit
Jedes
der Heizgeräte
Im
Folgenden wird beispielhaft anhand einer Ausführungsform erläutert, welche
Schritte nach einem Einschalten des mobilen Heizsystems
Nach
Erhalt des Einschaltsignals wird in den verbleibenden Heizgeräten
Die
Konfiguration als Slave umfasst auch die Zuweisung einer Bus-Adresse
an diesen Slave. Diese Funktion wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ebenfalls durch das Softwaremodul bereitgestellt. Dabei weist sich
jeder der Slaves
Nach
der Konfiguration der Heizgeräte
Die
Steuerung der Heizleistung des mobilen Heizsystems
Während der
Betriebsphase übermittelt
der Master
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können verschiedene Bussysteme eingesetzt werden. Beispielsweise kann neben einem Bus nach ISO 9141 auch ein CAN-Bussystem (CAN: Controller Area Network), ein LIN-Bussystem (UIN: Local Interconnect Network), ein proprietäres Bussystem etc. eingesetzt werden. Zur Abfuhr der Wärme, die durch die verschiedenen Heizgeräte bereitgestellt wird, sind ebenfalls verschiedene Varianten möglich. Insbesondere können die Heizgeräte bezüglich der Wärmeabfuhr parallel oder in Reihe geschaltet sein. Anstelle der Verwendung eines Potentiometers zur Einstellung einer Soll-Temperatur kann über eine entsprechende Einstellvorrichtung auch ein digitaler Wert eingestellt und an das betreffende Heizgerät digital übermittelt werden.The The present invention is not limited to those shown in the figures embodiments limited. In particular, you can various bus systems are used. For example, besides a bus to ISO 9141 also a CAN bus system (CAN: Controller Area Network), a LIN bus system (UIN: Local Interconnect Network), a proprietary one Bus system etc. are used. To dissipate the heat, the through the different heaters is provided, also different variants are possible. Especially can the heaters in terms of the heat dissipation be connected in parallel or in series. Instead of using a potentiometer for setting a target temperature can via a corresponding adjustment device also set a digital value and the relevant heater transmitted digitally become.
Auch
die vorbestimmten Regeln, anhand derer die Konfiguration eines der
Heizgeräte
als Master und die verbleibenden Heizgeräte jeweils als Slave konfiguriert
werden, können
anstelle der beschriebenen Ausführungsformen
auch durch andere Regeln gebildet werden. Bei dem in
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