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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Hausinstallation
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Steuerung einer Hausinstallation
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 13.
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Aus
dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Steuerung einer Hausinstallation
bekannt, wobei als zu steuernde Hausinstallationen häufig Heizungsanlagen
verwendet werden. Diese bekannten Vorrichtungen sind als programmierbare
Zeitschaltuhren ausgestaltet, bei denen verschiedene Anwesenheits-
und Abwesenheitszeiten des jeweiligen Heizanlagenbenutzers in den
von der Heizanlage beheizten Räumen
vorab fest eingestellt werden. Eine derartige Programmierung bestimmter
Heizzeitfenster erfordert jedoch viel Aufmerksamkeit seitens des
Heizungsanlagenbenutzers und ein hohes Maß an Planung, um eine an die
Aufenthaltszeiten des Benutzers in den zu beheizenden Räumen angepasste
Steuerung der Heizungsanlage zu erreichen.
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Unregelmäßigkeiten
bezüglich
der Aufenthaltszeiten in den zu beheizenden Räumen und unterschiedliche Nutzung
einzelner Räume
durch verschiedene Haushaltsmitglieder können durch derartige Steuerungen
für Heizungsanlagen
nicht berücksichtigt
werden. Dadurch werden regelmäßig Wohnbereiche
beheizt, obwohl sich überhaupt
kein Nutzer in diesen Wohnbereichen aufhält. Durch eine Anpassung der
Zeitfenster, innerhalb derer eine Beheizung der Wohnräume erfolgt,
an die tatsächliche
Aufenthaltsdauer eines Wohnbereichsnutzers könnte jedoch viel Energie gespart
werden. So können
bei einer um im Durchschnitt 1°C
niedrigeren Heiztemperatur bereits 6% des Energieverbrauchs eingespart werden.
Dies hat neben einer Kostenersparnis auch eine Reduzierung des ausgestoßenen CO2 zur Folge.
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Auch
im Hinblick auf Stromkreise in einem oder mehreren Räumen als
weiterem Beispiel für Hausinstallationen
sind Steuerungsvorrichtungen bekannt. Hier wird in der Regel ein
Hauptschalter von einem Benutzer individuell umgelegt, um ein Abschalten
bzw. eine Unterbrechung eines Stromkreises zu erreichen. Die Auswahl,
welche Stromkreise unterbrochen werden, muss dabei üblicherweise
jedes Mal neu getroffen werden. Ferner ist es erforderlich, dass
entsprechende Hauptschalter an einem zentralen Ort angeordnet sind
oder dass jeder umzulegende Hauptschalter individuell von dem Benutzer angelaufen
wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Hausinstallation bereitzustellen, die eine individuellere
und vereinfachte Steuerung der Hausinstallation ermöglicht als
dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer Hausinstallation
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine solche Steuerungsvorrichtung
weist mindestens eine zentrale Steuerungseinheit und mindestens
eine dezentrale Steuerungseinheit auf. Die dezentrale Steuerungseinheit
ist dabei mit der zentralen Steuerungseinheit derart verbunden,
dass Informationen und/oder Steuersignale zwischen der zentralen
Steuerungseinheit und der dezentralen Steuerungseinheit ausgetauscht
werden können.
Die dezentrale Steuerungseinheit ist ferner mindestens einem Teilelement
einer Hausinstallation, insbesondere genau einem Teilelement, zugeordnet
und dient zu dessen Steuerung.
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Dabei
umfasst der Begriff der „Steuerung” im Rahmen
der Beanspruchung und Beschreibung der vorliegenden Erfindung sowohl
eine reine Steuerung als auch eine reine Regelung als auch einen
Mischvorgang aus Steuerung und Regelung. Insofern könnten die
Steuerungseinheiten auch als Regelungseinheiten bezeichnet werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die zentrale Steuerungseinheit mindestens eine Aufnahme aufweist,
die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, ein Aktivierungselement
aufzunehmen. Ferner ist die zentrale Steuerungseinheit selbst dazu
vorgesehen und eingerichtet, in Abhängigkeit des Vorhandenseins
des Aktivierungselements in der Aufnahme vorbestimmte Steuersignale
an die dezentrale Steuerungseinheit zu übermitteln.
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In
einer Ausgestaltung ist die Hausinstallation eine Heizungsanlage,
ein Fluidversorgungssystem (wie beispielsweise ein Trink- oder Brauchwassersystem
oder ein System zur Bereitstellung von brennbaren Gasen wie Erdgas
oder Sauerstoff oder von inertgasen wie Stickstoff oder Kohlendioxid) und/oder
ein System elektrischer Leitungen, wobei als mögliche Einsatzorte insbesondere
Industrieanlagen, Labore oder Hauhalte in Frage kommen. Die Hausinstallation
ist dabei insbesondere jeweils in einem Gebäude und/oder einem dem Gebäude zugeordneten
Garten installiert. Auch ein Hof eines Hauses ist hierbei als Garten
zu verstehen. Das heißt,
es kommt nicht darauf an, dass die Hausinstallation nur innerhalb
eines Gebäudes
vorhanden ist. Vielmehr kann sich die Hausinstallation auch auf
dem Gebäude
eng verbundene Außenbereiche
erstrecken. In einer Variante ist die Hausinstallation jedoch nur
auf den Innenbereich eines Gebäudes
beschränkt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist das Teilelement der Hausinstallation
als ein Heizkörper,
als ein Heizkessel, als ein Rohrleitungsabschnitt und/oder als ein
Stromkreis ausgestaltet.
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Handelt
es sich beispielsweise bei der Hausinstallation um ein System elektrischer
Leitungen (zur Versorgung elektrischer Verbraucher wie Lampen, Computer
etc.), so kann durch die zentrale Steuerungseinheit mindestens ein
Stromkreis (in einem Teil eines Raums eines Gebäudes, in einem gesamten Raum
eines Gebäudes,
in mehreren Räumen
eines Gebäudes
oder jeweiligen Teilen dieser Räume oder
im gesamten Gebäude)
gesteuert werden. Auf diese Weise ist es möglich, ganze Räume nach
dem Verlassen entsprechender Benutzer vom Strom zu trennen, wodurch
sich ansonsten verbrauchte Stand-by-Energie der elektrischen Verbraucher
einsparen lässt.
Insbesondere bei Bürogebäuden ergibt sich
so ein beachtliches Sparpotenzial in den Nachtstunden und am Wochenende.
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In
einer Variante der Erfindung steuert die zentrale Steuerungseinheit
insbesondere eine Vielzahl von dezentralen Steuerungseinheiten.
Das heißt,
eine Vielzahl von Teilelementen der Hausinstallation, beispielsweise
eine Vielzahl an Heizkörpern einer
Heizungsanlage, lässt
sich auf diese Art und Weise durch die zentrale Steuerungseinheit
steuern. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, eine einzelne zentrale
Steuerungseinheit pro Wohneinheit vorzusehen. Das heißt, in einem
Mehrfamilienhaus mit verschiedenen Wohnungen würden pro Wohnung eine zentrale
Steuerungseinheit und eine der Anzahl der in den jeweiligen Wohnungen
vorhandenen Teilelementen der Hausinstallation, beispielsweise Heizkörpern, entsprechende
Anzahl an dezentralen Steuerungseinheiten vorgesehen sein. In einem
Einfamilienhaus würden
dementsprechend nur eine einzige zentrale Steuerungseinheit und wiederum
eine den Teilelemente der Hausinstallation in dem Haus entsprechende
Anzahl an dezentralen Steuerungseinheiten vorgesehen sein.
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Dabei
ist es möglich,
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Steuerung einer Hausinstallation unabhängig vom Typ der Hausinstallation
einzusetzen. Beispielsweise lässt
sich die Steuerungsvorrichtung für
den Fall einer Heizungsanlage als Hausinstallation mit einer Zentralheizung,
einer Etagenheizung oder einer durch Fernwärme versorgten Heizungsanlage
kombinieren. Im Einzelfall kann es sinnvoll und zweckmäßig sein,
die zentrale Steuerungseinheit zusätzlich mit einem Heizkessel
der zu steuernden Heizungsanlage zu verbinden, um so eine Steuerung des
Heizkessels durch die zentrale Steuerungseinheit zu ermöglichen.
Es ist jedoch auch möglich,
die zentrale Steuerungseinheit neben einer weiteren Steuerungseinheit,
die für
die Steuerung des Heizkessels zuständig ist, einzusetzen.
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In
einer Variante ist es vorgesehen, dass eine dezentrale Steuerungseinheit,
wenn sie als Ventil in einer Heizungsanlage ausgestaltet ist, einen nicht
reduzierten Durchfluss von Heizmedium, insbesondere Wasser, in den
zugeordneten Heizkörper
ermöglicht.
Dann wird die zu steuernde Heizungsanlage in einem Zustand vorgehalten,
in dem die Heizungsanlage die meiste Energie abgeben kann und gleichzeitig
die Rücklauftemperatur
so niedrig wie möglich
gehalten wird. Dadurch kommt es zu einer optimalen Brennwertnutzung
durch die Heizungsanlage, so dass der für einen bestimmten Heizeffekt
benötigte
Energiebedarf reduziert wird.
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In
einer Variante weist die zentrale Steuerungseinheit mehrere Aufnahmen
auf, die in gleicher Weise oder unterschiedlich ausgeformt sein
können. Dabei
sind die von der zentralen Steuerungseinheit an die dezentrale Steuerungseinheit übermittelten Steuersignale
davon abhängig,
in welcher der Aufnahmen das oder die Aktivierungselemente aufgenommen
ist/sind. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, eine
bestimmte erste Gruppe von Steuersignalen an die dezentrale Steuerungseinheit
zu übersenden,
wenn das Aktivierungselement in einer ersten Aufnahme aufgenommen
ist, und eine bestimmte Gruppe von zweiten Steuersignalen an die dezentrale
Steuerungseinheit zu senden, wenn die Aktivierungseinheit in einer
zweiten Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit aufgenommen ist.
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So
lässt sich
die zentrale Steuerungseinheit auch bei Verwenden verschiedener
gleich ausgestalteter Aktivierungselemente je nach Wahl der Aufnahme
unterschiedlich beeinflussen. Bei dieser Ausgestaltung kann es beispielsweise
vorgesehen sein, jede Aufnahme mit einem Schalter zu versehen, der betätigt wird,
wenn ein Aktivierungselement in der entsprechenden Aufnahme vorhanden
ist oder in diese eingeführt
wird. Wenn die jeweiligen Aufnahmen und die entsprechenden Aktivierungselemente
unterschiedliche Formen aufweisen, ist es möglich, dass jedes Aktivierungselement
in genau eine Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit passt. Eine
versehentliche Verwechslung zwischen zu aktivierenden Steuerungsprofilen
wird damit ausgeschlossen.
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In
einer weiteren Variante weist die zentrale Steuerungseinheit mindestens
ein Erkennungsmittel auf, das zwischen verschiedenen Aktivierungselementen
unterscheiden kann. In dieser Variante ist es insbesondere möglich, dass
die einzelnen Aufnahmen der zentralen Steuerungseinheit in identischer Art
und Weise ausgestaltet sind. Das heißt, hier hängt die Auswahl eines bestimmten
Steuerungsprofils nicht davon ab, in welche Aufnahme ein Aktivierungselement
geführt
wird, sondern vielmehr von dem Aktivierungselement selbst. Wird
beispielsweise ein erstes Aktivierungselement in eine beliebige
Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit eingeführt, werden erste Steuersignale
an die dezentrale Steuerungseinheit oder die dezentralen Steuerungseinheiten
gesandt. Wird hingegen ein zweites Aktivierungselement in eine beliebige
Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit eingeführt, werden zweite Steuerungssignale
an die dezentrale Steuerungseinheit übersandt. Beim gleichzeitigen
Vorhandensein des ersten und des zweiten Aktivierungselements in
jeweiligen Aufnahmen der zentralen Steuerungseinheit versendet die
zentrale Steuerungseinheit dabei die Summe aus ersten und zweiten
Steuerungssignalen an die dezentrale Steuerungseinheit.
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In
einer Ausgestaltung ist die Aufnahme schalen- oder schüsselartig
ausgebildet, so dass die Aktivierungselemente besonders einfach
in der Aufnahme abgelegt werden können.
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Durch
Entfernen des Aktivierungselements aus der Aufnahme der zentralen
Steuerungseinheit wird ein weiteres Steuerungssignal an die dezentrale Steuerungseinheit
gesandt, das die dezentrale Steuerungseinheit wieder in den Zustand
versetzt, in der sie vor der Aufnahme des Aktivierungselements in der
Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit war.
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In
einer Ausgestaltung arbeitet das Erkennungsmittel zur Identifizierung
der unterschiedlichen Aktivierungselemente mittels Funktechnologie.
Dabei ist insbesondere die Technologie zur Identifizierung mit Hilfe
von elektromagnetischen Wellen (Radio Frequency Identification,
RFID) eine mögliche Funktechnologie-Variante.
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In
einer alternativen Ausgestaltung weisen die unterschiedlichen Aktivierungselemente
unterschiedlich große
Widerstände
auf, durch die seitens des Erkennungsmittels ein schwacher Strom
geschickt wird. Dessen Stärke
variiert dann in Abhängigkeit
der angelegten Spannung und des jeweiligen Widerstands, wodurch
die einzelnen Aktivierungselemente voneinander unterscheidbar sind.
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In
einer weiteren Variante ist das Erkennungsmittel der zentralen Steuerungseinheit
als Sensor ausgestaltet und das Aktivierungselement als Transponder.
Dabei ist insbesondere die Ausgestaltung als passiver Transponder
angedacht, so dass durch das Aussenden eines Signals durch den Sensor
ein Antwortsignal vom Transponder empfangen werden kann, ohne dass
der Transponder hierzu ein aktives Funkübertragungsmodul enthalten
müsste. Dadurch
benötigt
der Transponder keine eigene Energiequelle und kann so auf einfache
und kostengünstige
Weise als langlebiges Bauteil produziert werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Aufnahme
der zentralen Steuerungseinheit derart ausgebildet ist, dass ein
Aufnehmen des Aktivierungselements in der Aufnahme der zentralen
Steuerungseinheit durch eine alltägliche Handlung möglich ist.
Diese alltägliche
Handlung ist dabei vorzugsweise mit dem Betreten eines Wohnbereichs
verknüpft.
Insbesondere handelt es sich bei dieser Handlung um ein Ablegen
eines Schlüssels. Auf
diese Weise ist es möglich,
dass bereits beim Betreten der Wohnung, wenn der zum Betreten der Wohnung
notwendige Schlüssel
ohnehin an einem bestimmten Platz verstaut werden muss, die Aufnahme
der zentralen Steuerungseinheit als eben dieser Aufnahmeplatz dient.
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So
ist einerseits sichergestellt, dass der Schlüssel immer am gleichen Platz
wieder auffindbar ist und gleichzeitig eine Aktivierung bestimmter
Teilelemente der Hausinstallation, beispielsweise eines Heizkörpers, im
Wohnbereich erfolgt. Beim Verlassen des Wohnbereichs unter Mitnahme
des Schlüssels
werden die entsprechenden Teilelemente der Hausinstallation wieder
deaktiviert, so dass beispielsweise ein unnötiges Heizen von Räumen oder ein
unnötiger
Stand-by-Stromverbrauch in Räumen, in
denen sich niemand aufhält,
vermieden wird. Die Aktivierung und Deaktivierung der Teilelemente
der Hausinstallation erfolgt dabei durch die Steuersignale, die
von der zentralen Steuerungseinheit infolge des Aufnehmens des Aktivierungselements
in der Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit und der Entnahme
des Aktivierungselements aus der Aufnahme an die jeweilige dezentrale
Steuerungseinheit bzw. die jeweiligen dezentralen Steuerungseinheiten übermittelt
werden.
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Um
das Speichern mindestens eines Steuerprofils zu ermöglichen,
weist die zentrale Steuerungseinheit in einer Variante der Erfindung
einen programmierbaren Datenspeicher auf. Das Steuerungsprofil enthält dabei
Informationen, die nach einer Aktivierung der zentralen Steuerungseinheit durch
das Aktivierungselement zum Übermitteln
mindestens eines Steuersignals an die dezentrale Steuerungseinheit
führen.
So können
diese Informationen beispielsweise festlegen, welche Teilelemente
der Hausinstallation nach dem Einführen eines bestimmten Aktivierungselements
in die entsprechende Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit aktiviert
werden sollen. Entsprechende Steuersignale würde die zentrale Steuerungseinheit
dann an die entsprechenden dezentralen Steuerungseinheiten übersenden.
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Es
ist insbesondere vorgesehen, dass verschiedene, einzelnen Aktivierungselementen
zugeordnete Steuerungsprofile in den Datenspeicher der zentralen
Steuerungseinheit gespeichert sind. Wird dann ein bestimmtes Aktivierungselement
in eine (insbesondere beliebige) Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit
eingeführt
bzw. ein beliebiges Aktivierungselement in eine bestimmte Aufnahme
der Steuerungseinheit eingeführt,
wird das jeweilige mit diesem Aktivierungselement oder dieser Aufnahme verknüpfte Steuerungsprofil
aktiviert. Daraufhin sendet die zentrale Steuerungseinheit entsprechende Steuerungsdaten
an die dezentrale Steuerungseinheit.
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In
einer weiteren Variante weist die zentrale Steuerungseinheit eine
Schnittstelle auf, über
die eine Verbindung mit einem Computer hergestellt werden kann.
Auf diese Weise ist es möglich,
mittels eines Computers eine einfache Programmierung des Datenspeichers
in der zentralen Steuerungseinheit vorzunehmen. Dies kann beispielsweise über eine spezielle
Software erfolgen, die in beispielsweise tabellarischer Form bestimmte
Steuersignale mit einer bestimmten Aufnahme bzw. einem bestimmten
Aktivierungselement verknüpft.
In Abhängigkeit
dieser Informationen können
dann die entsprechenden Steuerungssignale an die jeweiligen dezentralen Steuerungseinheiten
gesandt werden.
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In
einer Alternative ist es auch möglich,
dass die zentrale Steuerungseinheit Tasten oder Schalter aufweist,
mittels derer eine direkte Programmierung bestimmter Steuerungsprofile
an der zentralen Steuerungseinheit möglich ist. Dazu kann es insbesondere
vorgesehen sein, die zentrale Steuerungseinheit mit einem Display
auszustatten, über
das bestimmte Informationen zu einzelnen Steuerungsprofilen oder zu
Steuerungsmöglichkeiten
der angeschlossenen dezentralen Steuerungseinheiten abrufbar bzw.
einsehbar sind.
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Um
eine einfache Kommunikation zwischen der zentralen Steuerungseinheit
und der dezentralen Steuerungseinheit zu ermöglichen, ist die zentrale Steuerungseinheit
mit der dezentralen Steuerungseinheit bzw. mit jeder der dezentralen
Steuerungseinheiten mittels mindestens einer Leitung, welche optische
oder elektrische Signale übertragen
kann, verbunden. Als eine solche Leitung bieten sich beispielsweise
Kupfer- oder Glasfaserkabel an. Eine weitere Möglichkeit ist die Verbindung
der zentralen Steuereinheit mit den dezentralen Steuereinheiten
durch Funktechnologie. Dies reduziert den Installationsaufwand erheblich.
Allerdings ist zu beachten, dass insbesondere bei großen Häusern eine
ausreichende Funkreichweite sichergestellt werden muss, damit jede
der dezentralen Steuerungseinheiten in Kontakt mit der zentralen
Steuerungseinheit treten kann.
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Die
von der zentralen Steuerungseinheit an die dezentrale Steuerungseinheit übermittelten
Signale betreffen in einer Ausgestaltung insbesondere bestimmte
Temperaturvoreinstellungen, die seitens der dezentralen Steuerungseinheit
am jeweiligen zugeordneten Heizkörper
als Richtwert voreingestellt werden. Dabei ist es denkbar, dass
die dezentrale Steuerungseinheit den aktuell eingestellten Soll-Wert bzw.
den derzeit ermittelten Ist-Wert der Umgebungstemperatur als Information
an die zentrale Steuerungseinheit übersendet, wo diese Information
angezeigt oder abgerufen werden kann.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Ein solches Verfahren zur Steuerung
einer Hausinstallation wird unter Einsatz mindestens einer zentralen
Steuerungseinheit und mindestens einer dezentralen Steuerungseinheit durchgeführt. Dabei
ist die dezentrale Steuerungseinheit mit der zentralen Steuerungseinheit
derart verbunden, dass Informationen und/oder Steuersignale zwischen
der zentralen Steuerungseinheit und der dezentralen Steuerungseinheit
ausgetauscht werden können.
Ferner ist die dezentrale Steuerungseinheit einem Teilelement der
Hausinstallation, insbesondere genau einem Teilelement, zugeordnet und
dient zu dessen Steuerung. Ein derartiges Verfahren zeichnet sich
dadurch aus, dass infolge des Einbringens eines Aktivierungselements
in mindestens eine Aufnahme der zentralen Steuerungseinheit vorbestimmte
Steuersignale von der zentralen Steuerungseinheit an die dezentrale
Steuerungseinheit übermittelt
werden. Infolge dieser Steuerungssignale kann beispielsweise eine
vorgegebene Umgebungs-Soll-Temperatur an einem Heizkörper eingestellt
werden, wenn die dezentrale Steuerungseinheit ein entsprechender
Thermostat eines Heizkörpers ist.
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Bezüglich weiterer
alternativer Ausgestaltungen des Verfahrens wird auf die obigen
Erläuterungen
zu alternativen Ausgestaltungen der beanspruchten Vorrichtung verwiesen,
die in analoger Weise auch auf das beanspruchte Verfahren zutreffen.
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Weitere
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgend
erläuterten
Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels
näher dargelegt.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Steuerungseinheit,
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2 eine
Detailansicht eines mit einem Schlüssel verbundenen Ausführungsbeispiels
eines Aktivierungselements und
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3 eine
Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer dezentralen Steuerungseinheit.
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Die 1 zeigt
eine perspektivische Ansicht in leichter Aufsicht einer zentralen
Steuerungseinheit 1, die ein Teil einer Vorrichtung zur
Steuerung einer Heizungsanlage als Beispiel für eine Hausinstallation ist.
An ihrer Oberseite 2 weist die zentrale Steuerungseinheit 1 zwei
Funktionsschalter 2a, 2b auf, die zum Einstellen
bestimmter Parameter der zentralen Steuerungseinheit 1 dienen.
Zwischen den beiden Funktionsschaltern 2a, 2b ist
ein Display 3 zur Funktions- und Informationswiedergabe
angeordnet. Das Display 3 zeigt in der 1 die
aktuelle Uhrzeit an. Die Oberseite 2 der zentralen Steuerungseinheit 1 ist dabei
leicht geneigt, so dass ein Benutzer, der vor der zentralen Steuerungseinheit 1 steht,
die vom Display 3 angezeigten Informationen leicht erfassen
und gleichzeitig die Funktionsschalter 2a, 2b einfach
bedienen kann.
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Der
Funktionsschalter 2b ist dabei mit einem zusätzlichen
Rad 4 ausgestattet, durch das unterschiedliche Funktionen
bzw. einstellbare Parameter der zentralen Steuerungseinheit 1 aufrufbar
sind. Die jeweils aufgerufenen Steuerungsfunktionen bzw. Parameter
können über das
Display 3 angezeigt werden.
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In
einem unteren Bereich der zentralen Steuerungseinheit 1 ist
ein stegförmiger
Vorsprung 5 ausgebildet, der mehrere Durchbrüche 6 als
Aufnahme aufweist. In dem am weitesten rechts angeordneten Durchbruch 6 ist
dabei ein hakenförmiger
Transponder 7 als Aktivierungselement angeordnet. Der Transponder 7 weist
an seiner der hakenförmig
ausgestalteten Seite gegenüberliegenden
Seite einen Durchbruch auf, durch den ein Ring 8 eines
Schlüsselbundes 9 geführt ist.
Damit kann der Transponder 7 als Teil des Schlüsselbundes 9 stets
mit den Schlüsseln
des Schlüsselbundes 9 transportiert
werden.
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In
dem stegförmigen
Vorsprung 5 – von
außen
nicht erkennbar – ist
ein Sensor als Erkennungsmittel angeordnet, der ein elektromagnetisches
Feld aufbaut. Wird nun der Transponder 7 in einen der Durchbrüche 6 eingeführt, erhält der Sensor
eine Rückmeldung,
um welchen Transponder 7 es sich dabei handelt. Soll nur
eine Art Transponder 7 eingesetzt werden, würde der
Sensor lediglich das Vorhandensein des Transponders 7 in
einem der Durchbrüche 6 detektieren.
Werden jedoch verschiedene Transponder 7 eingesetzt, kann
mittels des Sensors spezifisch festgestellt werden, um welchen Transponder 7 es
sich konkret handelt. Dabei sind unterschiedliche Transponder 7 mittels
einer eigenen Identifikationsnummer identifizierbar.
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Das
heißt,
in diesem Ausführungsbeispiel
ist unabhängig
davon, in welchen Durchbruch 6 der entsprechende Transponder 7 eingeführt wird,
stets feststellbar, um welchen Transponder 7 es sich handelt.
In Abhängigkeit
des eingeführten
Transponders 7 werden dann seitens der zentralen Steuerungseinheit 1 Steuersignale
zum Einstellen einer bestimmten Temperatur an elektrisch gesteuerte
Thermostatventile (vgl. 3) gesandt.
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In
dem Ausführungsbeispiel
der 1 ist die zentrale Steuerungseinheit 1 benachbart
zur Wohnungstür
einer Wohnung, in der zu steuernde Heizkörper als Teilelemente der Hausinstallation
vorhanden sind, montiert. Beim Betreten der Wohnung hängt ein
Wohnungsbesitzer seinen Schlüssel
dabei mittels des Transponders 7 in einen der Durchbrüche 6.
Der Sensor in dem stegförmigen
Vorsprung 5 detektiert daraufhin, welcher Transponder 7 gerade
in den Durchbruch 6 eingeführt wurde. In Abhängigkeit des
eingeführten
Transponders 7 ruft er dabei ein Steuerungsprofil aus einem
Datenspeicher der zentralen Steuerungseinheit 1 auf, das
die an die Thermostatventile als dezentralen Steuerungseinheiten zu
sendenden Steuerungssignale festlegt.
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Die 2 zeigt
eine Detaildarstellung des an dem Ring 8 des Schlüsselbunds 9 befestigten
hakenförmigen
Transponders 7 aus der 1. Statt
einer hakenförmigen
Ausgestaltung des Transponders 7 wäre auch jede andere Form vorstellbar,
doch eignet sich ein Haken besonders gut zum Aufhängen des Schlüsselbunds 9 in
einem der Durchbrüche 6 der zentralen
Steuerungseinheit 1. Die zentrale Steuerungseinheit 1 der 1 könnte jedoch
auch eine Ablageschale aufweisen, in die ein Schlüsselbund gelegt
werden könnte,
der einen Transponder aufweist. In diesem Fall wäre eine hakenförmige Ausgestaltung
des Transponders 7 nicht notwendig, vielmehr könnte jede
andere beliebige Form des Transponders ebenso eingesetzt werden.
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Die 3 zeigt
eine Darstellung eines elektrisch gesteuerten Thermostatventils 10 als
dezentraler Steuerungseinheit. Das Thermostatventil wird zur Temperatursteuerung
eines Heizkörpers 11 verwendet.
Dabei ist an einer dem Betrachter zugewandten vorderen Seite 12
des Thermostatventils 10 ein Temperaturdisplay 13 angeordnet, über das
die am Thermostatventil 10 eingestellte Soll-Temperatur
abgelesen werden kann. Bei dieser Soll-Temperatur handelt es sich um die Temperatur,
die im Raum durch ein Abstrahlen von Wärme seitens des Heizkörpers 11 erreicht
werden soll. Diese Soll-Temperatur des Thermostatventils 10 kann
einerseits durch Drehen am Thermostatventil 10 eingestellt
werden, andererseits erfolgt die Einstellung aber bevorzugt durch
Steuersignale, die seitens der zentralen Steuerungseinheit 1 (vgl. 1)
an das Thermostatventil 10 gesandt werden. Je nach eingestellter
Soll-Temperatur öffnet
das Thermostatventil 10 den Durchfluss für Heizflüssigkeit
(wie beispielsweise Wasser) zum Heizkörper 11 unterschiedlich
weit. Dies erfolgt in an sich bekannter Weise gemäß der Funktionsweise
vorbekannter Thermostatventile.
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Nachfolgend
wird eine beispielhafte Anwendung einer Vorrichtung zur Steuerung
einer Heizungsanlage unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert.
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In
diesem Beispiel handelt es sich bei der zu steuernden Heizungsanlage
um eine Zentralheizung in einem Mehrfamilienhaus, wobei eine individuelle Steuerung
in jeder Wohnung des Mehrfamilienhauses erfolgen soll. Es wird nur
die Steuerung der Heizkörper
in einer Wohnung näher
betrachtet.
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In
räumlicher
Nähe zu
einer Wohnungstür der
Wohnung ist die zentrale Steuerungseinheit 1 angeordnet.
Ein Kind, welches die Wohnung durch die Wohnungstür betritt,
hängt seinen
Schlüssel
mit dem Transponder 7 in einen der Durchbrüche 6 der
zentralen Steuerungseinheit 1 auf. Der in dem stegförmigen Vorsprung 5 angeordnete
Sensor erfasst den Transponder 7 und ruft das dem Kind
zugeordnete Steuerungsprofil aus dem Datenspeicher der zentralen
Steuerungseinheit 1 auf. Daraufhin wird ein Steuerungssignal
an das elektrische Thermostatventil 10 am Heizkörper 11 im
Kinderzimmer gesandt, die Soll-Temperatur
auf 22°C
einzustellen. Ebenso werden Steuerungssignale an die Thermostatventile
in der Küche
und im Bad gesandt, auch dort eine Temperatur von 22°C einzustellen.
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Wenig
später
kommt der Familienvater nach Hause, der ebenfalls seinen Schlüsselbund 9 mit dem
Transponder 7 in einen der noch freien Durchbrüche 6 der
zentralen Steuerungseinheit 1 einhängt. Aus dem Datenspeicher
der zentralen Steuerungseinheit 1 wird dann das dem Vater
zugeordnete Steuerungsprofil aufgerufen und entsprechende Steuerungssignale
an die jeweiligen im Steuerungsprofil spezifizierten Thermostatventile 10 übermittelt.
Dadurch wird das Thermostatventil 10 im Wohnzimmer und
das Thermostatventil im Arbeitszimmer der Wohnung auf jeweils 20°C eingestellt;
das ist die Temperatur, die der Familienvater bevorzugt.
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Verlässt nun
das Kind wieder die Wohnung und nimmt dabei seinen Schlüsselbund
mit, werden wiederum entsprechende Steuerungssignale an die jeweiligen
Thermostatventile in Küche,
Bad und Kinderzimmer gesandt. Dabei wird die Temperatur des Thermostatventils
im Kinderzimmer auf 17°C
abgesenkt. Dies ist die Temperatur, die auch ohne Anwesenheit des
Kindes gehalten werden soll.
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In
der Küche
und im Bad wird die Temperatur hingegen nur auf 20°C abgesenkt,
da im Steuerungsprofil, das dem Familienvater zugeordnet ist, auch
für diese
Räume eine
Soll-Temperatur
von 20°C
vorgegeben ist. In den Steuerungsprofilen ist ferner festgelegt,
welche Temperatur gegenüber
einer anderen Vorrang hat, wenn zwei oder mehr Steuerungsprofile Informationen
zur Soll-Temperatur in einem bestimmten Zimmer enthalten. Im vorliegenden
Fall hatte beispielsweise die seitens des Kindes gewünschte Temperatur
von 22°C
in der Küche
und im Badezimmer Vorrang gegenüber
der Temperatur des Familienvaters, die bei lediglich 20°C in der
Küche und
im Badezimmer liegt.
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Dabei
ist es nicht notwendig, dass stets die höhere Temperatur Vorrang vor
der niedrigeren Temperatur hat. Vielmehr kann auch eine niedrigere
Temperatur Vorrang vor einer höheren
Temperatur haben, wenn dies in den Steuerungsprofilen entsprechend
vermerkt ist.
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In
dem vorliegenden Beispiel erfolgt die Steuerung der Thermostatventile
dergestalt, dass eine gegebene Sollwert-Temperatur so lange gehalten
wird, bis ein neues Steuersignal zum Einstellen einer neuen Sollwert-Temperatur
seitens des Thermostatventils erhalten wird.
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Es
ist auch eine Steuerung denkbar, bei der ein Thermostatventil einen
Sollwert nur über
einen bestimmten Zeitraum hält
und dann automatisch auf einen anderen, insbesondere niedrigeren,
Sollwert zurückfällt. Erst
bei Erhalt eines weiteren Steuerungssignals würde wieder der höhere Sollwert
eingestellt werden. In diesem Fall müsste die zentrale Steuerungseinheit 1 in
regelmäßigen Abständen Steuersignale
an die Thermostatventile 10 übersenden, um das Halten eines
bestimmten Sollwertes bei Anwesenheit der entsprechenden Person
in der Wohnung zu gewährleisten.
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Die
zentrale Steuerungseinheit ist im übrigen in einer Variante derart
ausgestaltet, dass sie die Sollwert-Temperatur aller oder einzelner
Thermostatventile 10 in der Wohnung nach einer bestimmten Uhrzeit
automatisch auf einen niedrigeren Nachtwert setzt, unabhängig davon,
ob Transponder 7 in den Durchbrüchen 6 enthalten sind
oder nicht. Auf diese Weise können
die Schlüsselbunde 9 auch
an der zentralen Steuerungseinheit 1 während der Nachtzeit verbleiben,
ohne dass eine Überhitzung
der Wohnung eintritt. Dabei kann die zentrale Steuerungseinheit
auch in einen Modus versetzt werden, der unabhängig von der Uhrzeit die in
die Durchbrüche 6 eingesetzten
Transponder 7 berücksichtigt.
Auf diese Weise lassen sich die unterschiedlichsten Anforderungen
der jeweiligen Benutzer realisieren.
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Darüber hinaus
kann ein Lichtsensor in die Vorrichtung zur Steuerung der Hausinstallation
integriert sein, mittels dessen sich beispielsweise feststellen
lässt,
ob ein Bewohner schläft
oder sich überhaupt
in dem Raum aufhält,
der in seinem Steuerungsprofil als einer der benutzten und damit
zu beiheizenden Räume
hinterlegt ist.
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Ist
es beispielsweise in einem Schlafzimmer dunkel, so kann darauf geschlossen
werden, dass der Bewohner schläft
oder sich jedoch nicht in dem Raum aufhält. Die Sollwert-Temperatur im Schlafzimmer
kann daraufhin – unabhängig von
dem eigentlich gewünschten
Wert – auf
einen niedrigeren Wert abgesenkt werden, auch wenn der Bewohner
seinen Transponder 7 in der zentralen Steuerungseinheit 1 ordnungsgemäß abgelegt
hat und sein Heizprofil aktiviert ist. Selbstverständlich kann
im Steuerungsprofil hinterlegt werden, ob eine zusätzliche
Steuerung durch den Lichtsensor erfolgen soll oder ob die Sollwert-Temperatur-Einstellung unabhängig von
einer Messung des Lichtsensors erfolgen soll.
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- 1
- Zentrale
Steuerungseinheit
- 2
- Oberseite
der zentralen Steuerungseinheit
- 2a
- Funktionsschalter
- 2b
- Funktionsschalter
- 3
- Display
- 4
- Drehrad
- 5
- Stegartiger
Vorsprung
- 6
- Durchbruch
- 7
- Transponder
- 8
- Ring
- 9
- Schlüsselbund
- 10
- Thermostatventil
- 11
- Heizkörper
- 12
- Vorderseite
des Thermostatventils
- 13
- Temperaturdisplay