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I. Anwendungsgebiet
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Die
Erfindung betrifft eine energietechnische (wärmetechnische und/oder elektrotechnische)
Anlage sowie ein Verfahren zu deren Überwachung sowie Bedienung.
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II. Technischer Hintergrund
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Unter
energietechnischen Anlagen werden alle Anlagen verstanden, bei denen
Energie erzeugt, umgewandelt und/oder verbraucht wird.
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Je
mehr dieser Vorgänge
gleichzeitig ablaufen, und zwar in sich zeitlich ändernder
Form, und je mehr diesbezügliche
Komponenten in einer Anlage miteinander gekoppelt sind, um so schwieriger
ist es, festzustellen, ob die Anlage an allen Stellen wenigstens
zufriedenstellend oder gar optimal arbeitet, oder ob an einzelnen
Stellen regelnd oder steuernd eingegriffen werden muss, Service-
oder Wartungs-Maßnahmen
oder andere Arbeiten durchgeführt
werden müssen.
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Je
komplexer eine energietechnische Anlage ist, umso aufwändiger kann
eine diesbezügliche Überwachung
und Steuerung gestaltet werden. Jedoch gerade bei relativ kleinen
und dezentralen energietechnischen Anlagen – beginnend bei einem Heizungssystem
für ein
Einfamilienhaus – war
es bisher kaum möglich,
die korrekte oder gar optimale Funktion an allen Stellen mit geringem
Aufwand zu überprüfen und
schon gar nicht für
den Laien:
Die Effizienz einer solchen Heizungsanlage konnte
in der Regel erst im Nachhinein anhand der Verbrauchsabrechnung
festgestellt werden und auch dies nur mangelhaft, da hierbei in
hohem Maße
Witterungseinflüsse
eine Rolle spielen.
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Dagegen
kann im laufenden Betrieb nicht erkannt werden, an welcher Stelle
die derzeit größten Verbrauche
stattfinden, oder ob beispielsweise ein oder einige wenige Verbraucher
durch ihren Spitzenbedarf die Gesamtleistung des Systems in die
Höhe treiben,
oder durch rein zeitliche Verschiebungen beim Betrieb bestimmter
Verbraucher, Wandler oder auch Erzeuger das System optimiert werden
könnte.
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In
der Regel ist die Steuerung einer üblichen Heizung eines Einfamilienhauses
auf eine bestimmte Bedarfsvariante eingestellt und regelt nach dessen vorgegebenen
Algorithmen die Heizungsanlage. Ansonsten meldet diese nur dann
einen Handlungsbedarf, wenn eine der Komponenten komplett ausfällt.
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Noch
schwieriger wird es, wenn der üblichen Heizungsanlage
eines Wohn- oder Bürogebäudes mit
den üblichen
Verbrauchern in Form von Heizkörpern,
Fußbodenheizungen,
Warmwasserverbrauchsstellen und eventuell Kühlsystemen neben der sonst üblichen
einzigen Wärmequelle,
meist einem Öl- oder
Gasbrenner, weitere Energiewandler wie der Pelletheizungen, integrierte
Kaminöfen
oder ähnliches
angegliedert sind oder zusätzliche
Energieerzeuger wie etwa Sonnenkollektoren (Wärme) oder Solarzellen (Photovoltaik).
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Um
hier zu erkennen, ob alle einzelnen Komponenten zufrieden stellend
arbeiten, musste bisher an jeder einzelnen Komponente entweder vor
Ort eine Leistungs- oder
Verbrauchsanzeige abgelesen werden, sofern sie vorhanden war, oder
bei komfortableren Lösungen
an einer zentralen Anzeigeeinheit, dann dort in der Regel in Form
von einzelnen numerischen Anzeigen, die einen absoluten oder relativen
Wert anzeigte.
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Daraus
zu erkennen, ob durch steuerndes oder regelndes Eingreifen, beispielsweise
zeitlich versetzten Betrieb oder reduzierten, beziehungsweise erhöhten Be trieb
einzelner Komponenten, die Effizienz des Gesamtsystems gesteigert
werden könnte, war
für den
Laien unmöglich
und auch für
den Fachmann in der Regel nur mithilfe aufwändiger Analyseprogramme möglich, die
jedoch zusätzlich
das Problem hatten, dass sie nur den momentanen Ist-Zustand analysierten.
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Auf
diese Art und Weise ist es beinahe der Normalzustand, dass z. B.
an Heizungsanlagen in Gebäuden
zwar regelmäßig gewartet
werden, solange jedoch dies geschieht und auch keine Störungsanzeige
für einzelne
Komponenten an der Steuerung angezeigt wird, in der Regel kein Versuch
unternommen wird, eine Effizienzverbesserung, also Optimierung durch
steuerndes Eingreifen herbeizuführen:
Zum
einen, da dies nur durch einen Spezialisten möglich wäre und dessen relativ hohe
Kosten sich erst nach längerer
Zeit amortisieren würden
und zum andern deshalb, weil eine statische Optimierung in der Regel
sinnlos ist aufgrund der sich umso schneller ändernden Zustände in der
energietechnischen Anlage, je komplexer diese aufgebaut ist.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es
ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung,
ein möglichst
einfaches Verfahren zum Überwachen
und Steuern einer energietechnischen Anlage zur Verfügung zu
stellen, sowie eine entsprechend ausgestattete Anlage.
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b) Lösung
der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 36 und 40 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch
die möglichst
realistische visuelle Darstellung der einzelnen Komponenten der
energietechnischen Anlage im Anlagenschaubild auf dem Display und
ebenso die möglichst
realistische visuelle Anordnung der einzelnen Komponenten zueinander,
sowie die visuelle Darstellung der Verknüpfungen und Handling-Komponenten zwischen
den einzelnen Komponenten wird vor allem einem laienhaften Betrachter
das Zurechtfinden im Schaubild und die Übertragung der von dort zu
erkennenden Vorgänge
auf die reale Anlage sehr stark erleichtert und beschleunigt.
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Indem
zusätzlich
auch die Betriebsparameter in diesem realistischen Schaubild so
weit als möglich
visuell dargestellt werden – durch
Farbabstufungen entsprechend der vorliegenden Temperaturen in Leitungen
oder Wärmespeichern,
Fließbewegungen innerhalb
der Leitungen, die Bewegungen von Pumpen, Motoren oder Generatoren
der Anlage etc. – erschließt sich
auch dem laienhaften Betrachter sofort der momentane Funktionszustand
der Anlage, sodass grundsätzliche
Fehlfunktionen an einzelnen Stellen sehr schnell erkannt werden
können.
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Wenn
zusätzlich
numerische Wertangaben ergänzend
vorhanden sind, vorzugsweise integriert in das realistische Schaubild
und dargestellt an den Stellen des Schaubildes, an denen die entsprechenden
Messwerte mittels Sensoren in der Anlage tatsächlich erhoben werden, so können durch
diese numerischen Angaben noch differenziertere Einblicke in den
momentanen Betriebszustand der Anlage gewonnen werden.
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In
diesem Zusammenhang soll klargestellt werden, dass unter einer visuellen
Darstellung eine Darstellung durch ein Symbol, ein Piktogramm oder eine
Zeichnung beziehungsweise Fotografie oder andersartige Abbildung
und/oder eine Animation z. B. einer Komponente verstanden wird,
im Gegensatz zu einer numerischen Darstellung mithilfe von Ziffern oder
Buchstaben, also Text oder Zahlen.
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Unter
einer möglichst
realistisch visuellen Darstellung wird ein Abbild oder Symbol verstanden, welches
der tatsächlichen
Gestalt der entsprechenden Komponente möglichst nahe kommt, natürlich aus
Gründen
der vereinfachten Darstellung nicht sämtliche Details dieser Komponente
mit darstellt.
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Im
Gegensatz zu üblichen
tabellarischen, numerischen Darstellungen von Betriebszuständen, in
denen noch dazu die Komponenten, die davon betroffen sind, meist
nicht im Klartext sondern mit kleinen Nummern, Abkürzungen
oder ähnlichem
bezeichnet sind, reduziert dies den Zeitaufwand für eine Funktionsüberwachung
nicht nur für
den Laien, sondern auch für
den Fachmann.
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Darüber hinaus
wird es beiden ebenfalls erleichtert zu überlegen, an welcher Stelle,
z. B. zur weiteren Optimierung im Moment eingegriffen werden sollte,
wofür im
Schaubild ebenfalls möglichst einfach
verständliche
Eingabemöglichkeiten
vorhanden sind, etwa Schieberegister, Stellhebel, Stelluhren oder Ähnliches,
die direkt auf dem Display verstellt werden können und dort an der entsprechenden Komponente
angeordnet sind, die sie betreffen.
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In
der Regel bietet die Displaysteuerung jedoch zusätzlich die Möglichkeit
einer numerischen, tabellarischen Darstellung von Betriebszuständen, falls
dies für
spezielle Aufgaben benötigt
wird.
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Zu
diesem Zweck sollten auf dem Display unterschiedliche Darstellungsebenen
mit unterschiedlichen Detaillierungsgraden darstellbar sein, wofür die Displaysteuerung
entsprechend ausgerüstet
sein muss.
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In
der Praxis wird es sich bei dem Display um einen Monitor eines Computers
handeln und bei der Displaysteuerung um eine auf diesem Computer
hinterlegte Steuerungssoftware. Der entsprechende Computer kann
vor Ort bei der energietechnischen Anlage installiert sein, um entsprechende
Einblicke dem Betreiber zu gewähren,
und/oder er kann zusätzlich
an einem entfernten Ort eines externen Dienstleisters sein, der
die Messwerte der Sensoren ständig übertragen
bekommt und somit von einem weit entfernten Ort die Anlage überwachen
und auch beeinflussen kann.
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Die
einzelnen Detaillierungsebenen können
- – in
einer groben Überblick-Ebene
zunächst
alle energietechnischen Anlagen nebeneinander symbolhaft darstellen,
die von dem z. B. externen Dienstleister überwacht werden und zu denen
jeweils nur eine einfache Statusanzeige angezeigt wird, die beispielsweise
visuell anzeigt, ob sich die jeweilige Anlage in Betrieb, außer Betrieb
oder in Störung
befindet,
- – in
einer detaillierteren Überblick-Ebene
zusätzlich
numerische Angaben, beispielsweise der momentane Leistung und/oder
Verbrauch, gespeicherte Energie etc. der einzelnen Anlagen oder Anlagenteile
darstellen, gegebenenfalls mit der Möglichkeit, bestimmte Grundfunktionen
zu jeder Anlage bereits hier durch Klicken auf die einzelne Anlage
darzustellen,
- – in
einer ersten Funktions-Ebene bereits die visuellen realistischeren
elektrischen beziehungsweise hydraulischen/thermischen Schaltungen
zwischen den einzelnen Komponenten einer meist einzigen Anlage dargestellt
werden, wobei man von einer Überblicks-Ebene
durch Klicken auf das Symbol der jeweiligen einzelnen Anlage in
die Funktionsebene gelangen sollte,
- – in
einer wenigstens zweiten, detaillierteren Funktions-Ebene können zusätzlich die
numerischen Angaben der Betriebs-Parameter eingeblendet sein sowie
gegebenenfalls Eingabemöglichkeiten
für Grundfunktionen
der einzelnen Komponenten vorgesehen sein,
- – in
einer ersten Service-Ebene für
den Fachmann Eingabemöglichkeiten
für eine
begrenzte Anzahl von Funktionen der Anlage beziehungsweise ihrer
Komponenten dargestellt sein und
- – in
einer zweiten, detaillierteren Service-Ebene für den Experten alle zur Verfügung stehenden Eingabemöglichkeiten
uneingeschränkt
für die gesamte
Anlage dargestellten und Zurückführung gestellt
werden.
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Dementsprechend
wird der Betreiber einer einzigen energietechnischen Anlage nur
Zugriff auf die Funktionsebenen seiner Anlage erhalten, während die übrigen Ebenen
in der Regel einem meist externen, dienstleistenden Fachmann oder
Experten vorbehalten bleiben.
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Ein
auf Grund der verwendeten Symbole und Piktogramme weitgehend sprachunabhängiges,
intuitiv begreifbares, trotz der zwangsweise enthaltenen starken
Vereinfachungen realistisch wirkendes Anlagenschaubild sowie der
darin stattfindenden Vorgänge
wird durch einer Vielzahl einzelner Maßnahmen erreicht:
So werden
zunächst
die einzelnen Komponenten in ihrer räumlichen Zuordnung möglichst
realistisch dargestellt, soweit dies in einer zweidimensionalen
Darstellung abweichend von der dreidimensionalen Realität möglich ist.
Dabei sollten auch die Größenrelationen
der einzelnen Komponenten zueinander wenigstens grundsätzlich zum
Ausdruck kommen, zumindest zwischen den von der Art her gleichen
Komponenten.
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Wenn
also mehrere z. B. Wärmespeicher
in der Anlage vorhanden sind, von denen der eine doppelt so groß ist wie
der andere, sollte auch in dem Anlagenschaubild das Symbol des einen
Wärmespeichers
doppelt so groß sein
wie das des anderen.
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Bei
ungleichartigen Komponenten ist dies in der Regel nicht realistisch
möglich:
So
ist beispielsweise die Verteilerbox einer Fotovoltaikanlage von
der Fläche
her nur 1% so groß wie
die Fläche
der Fotovoltaikanlage und immer noch kleiner als ein einzelnes Modul
dieser Fotovoltaikanlage.
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Dennoch
muss sie auf dem Schaubild größer als
ein einzelnes Modul dargestellt werden, um überhaupt die notwendigen Eingänge sowie
Funktionsanzeigen darin innerhalb des Schaubildes unterbringen zu
können.
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Anschließend werden
die vorhandenen Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten einschließlich sämtlicher
Handling-Komponenten im Schaubild dargestellt. Bei den die Komponenten
verbindenden Leitungen kann es sich in der Realität um elektrische
Leitungen, hydraulische Leitungen, Gasleitungen und gegebenenfalls
auch nur um Datenleitungen handeln.
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Diese
Leitungen werden dabei möglichst
als gerade Linien dargestellt, die eine definierte Breite aufweisen,
um möglichst
schnell und einfach die vorhandenen Verbindungen zwischen den einfachen Komponenten
erfassen zu können.
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Diese
Leitungen könnten
im Extremfall unterschiedlich breit entsprechend ihrem realen Leitungsquerschnitt
im Schaubild dargestellt werden, was jedoch in der Praxis die Übersichtlichkeit
eines Schaubildes deutlich verringert.
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In
der Praxis werden daher die Linien für Leitungen, die zumindest
das gleiche Medium fördern, immer
gleich breit dargestellt und insbesondere alle Leitungen gleich
breit dargestellt.
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Des
Weiteren werden nun die weiteren vorhandenen Handling-Komponenten
wie Pumpen, Mischer, Wärmetauscher,
Motoren, Ventile, Generatoren etc. an den entsprechenden Stellen
der Leitungen beziehungsweise der Komponenten im Schaubild dargestellt.
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Der
Aufbau des Schaubildes bis zu diesem Punkt kann entweder manuell
mittels der Displaysteuerung erfolgen, oder auch automatisch, sofern die
Displaysteuerung eine Schaubild-Generierungsfunktion umfasst, die
zumindest Teile des Aufbauvorganges der Schaubildes übernimmt,
beispielsweise aufgrund von Datenüber das Vorhandensein einzelner
Komponenten, die die Displaysteuerung von der zentralen Steuerung
der energietechnischen Anlage erhält, und auf Grund derer sie
das Schaubild aus Modulen, die jeweils z. B. eine Komponente mit
den entsprechenden Anschlüssen
enthält,
automatisch zusammensetzt.
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Das
darin geförderte
Medium wird durch eine entsprechende Farbgebung der Leitung dargestellt.
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Da
auch das Fließen
des Mediums visuell dargestellt werden soll, dürfen die die Leitungen symbolisierenden
Linien nicht in Verlaufsrichtung durchgängig gefärbt sein, sondern müssen unterbrochene Abschnitte
oder Symbole – die
so genannten Flow-Symbole, beispielsweise Punkte oder Linienabschnitte – enthalten,
die auf der Darstellung entlang der Linien der Leitungen bewegt
werden können,
um so das Fließen
des Mediums in der Leitung darzustellen mit einer Bewegungsrichtung
der Flow-Symbole entsprechend der tatsächlichen Fließrichtung.
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Von
ihrer Art her unterschiedliche Medien werden vorzugsweise zusätzlich auch
durch unterschiedliche Flow-Symbole dargestellt.
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Eine
einfachere Darstellungsmöglichkeit
des Fließens
eines Mediums in einer Leitung ist natürlich das Anordnen feststehender
Symbole wie etwa Punkte in der Leitung, wobei die Fließbewegung
lediglich durch langsameres oder schnelleres Blinken dieser Punkte
in der Leitung angezeigt wird, jedoch ist dies deutlich weniger
realistisch.
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Auch
die Fließgeschwindigkeit
und damit die Durchflussmenge kann durch sich bewegende Flow-Symbole
sehr viel realistischer dargestellt werden, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit
der Flow-Symbole von der Displaysteuerung gesteuert wird entsprechend
dem ermittelten Messwert eines Sensors, z. B. Durchflussmengensensors,
in einer Leitung oder Drehzahlsensor in einer Pumpe in dieser Leitung.
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Weiterhin
wird einem Medium, welches nicht nur als Energieträger dient,
wie etwa Gas oder Heizöl,
sondern als Wärmeträger, und
bei dem es somit auch auf die aktuelle Temperatur dieses Mediums
an dieser Stelle der Anlage ankommt, diesem Medium nicht nur eine
einzelne feste Farbe, sondern eine Farbbandbreite zugewiesen, sodass
die Darstellung der Temperatur dieses Mediums im Schaubild durch Wahl
einer bestimmten Farbe innerhalb der vorgegebenen Farbband breite
erfolgen kann.
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So
wird beispielsweise Wasser im Heizkreislauf einer Gebäudeheizung
eine Farbbandbreite von blau für
kaltes Wasser bis rot für
heißes
Wasser zugewiesen, so dass alle Abstufungen dazwischen, beispielsweise
violett, Temperaturen des Wassers zwischen den möglichen extremen Werten, maximal 0°C und 100°C, darstellen.
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Gerade
in Anlagen mit einem hydraulischen Anteil erleichtert diese symbolhafte
Wiedergabe der Temperatur von Wärmeträgermedien
das Verständnis
für die
Abläufe
und dem momentanen Betriebszustand in der Anlage erheblich.
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So
wird anhand der Farbgebung von Zulauf- und Rücklaufleitungen zu und von
einem beispielsweise Wärmespeicher
sowie dem Farbverlauf innerhalb des Wärmespeichers in der Höhe, die
dessen Temperaturschichtung im Inneren wiedergibt, unmittelbar der
wärmetechnische
Zustand dieses hydraulischen Anlagenteiles begreifbar. Um auf diese
Art und Weise jedoch die Temperaturschichtung im Inneren eines Wärmespeichers
realistisch darzustellen, muss mit Hilfe von Sensoren möglichst
an verschiedenen Höhen
innerhalb des Wärmespeichers
auch tat sächlich
die Temperatur gemessen werden, die dann die Farbgebung im Schaubild
im Inneren des Speichers steuert.
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Alternativ
kann die Veränderung
der schichtung und Verlagerung von Schichtgrenzen berechnet werden
aus den zu- und abfliessenden Mengen, die ja in der Regel gemessen
werden, und deren Temperatur, die ja ebenfalls bekannt ist.
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Zur
Unterscheidung von anderen Energieträgern und Wärmeträgern sollte dem elektrischen Strom
eine besondere Farbe, beispielsweise Gold oder Silber, zugewiesen
werden.
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Dabei
wird die elektrische Stromstärke
vorzugsweise wiederum durch Veränderung
der Bewegungsgeschwindigkeit der Flow-Symbole dargestellt, ersatzweise
durch Veränderung
der Blinkgeschwindigkeit von in den stromführenden Leitun gen dargestellten,
feststehenden Symbolen oder durch Veränderung der Breite der stromführenden
Leitungen.
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Die
elektrische Spannung wird vorzugsweise durch Veränderung der Leuchtkraft der
Flow-Symbole und/oder der elektrischen Leitungen auf dem Display,
dem sogenannten Glow, dargestellt.
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Auf
diese Art und Weise kann ebenso – falls notwendig – auch der
Druck eines Gases in z. B. Rohrleitungen der Anlage dargestellt
werden.
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Weiterhin
sollte ebenso frei fließendes
Wasser, also außerhalb
von den eingezeichneten Leitungen fließenden Wassers dargestellt
werden, wie es beispielsweise aus einer Warmwasserzapfstelle momentan
herausfließt.
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Dies
kann durch von der ebenfalls wiederum möglichst realistisch dargestellten
Zapfstelle divergierend weg bewegende Flow-Symbole dargestellt werden,
was dem Betrachter unmittelbar klarmacht, an welchen Stellen momentan
entsprechende Verbrauche stattfinden.
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Ebenso
werden Speicher – thermische
oder elektrische Speicher – hinsichtlich
ihrer Lade- und Füllstände realistisch
dargestellt, entweder durch Verändern
der Größe des Symbols
des Speichers im Schaubild oder durch realistisch eingezeichneten Füllstand
im Inneren des immer gleich großen
Symbols des Speichers im Schaubild.
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Sofern
die Umgebungshelligkeit bei einer energietechnischen Anlage eine
Rolle spielt, wie etwa bei einer Fotovoltaikanlage, wird auch die
Helligkeit als Hintergrund des Bildschirmes realistisch dargestellt.
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Bei
allen Komponenten, bei denen in der Realität sich bewegende, insbesondere
schnell bewegende, Teile vorhanden sind, wie etwa der Rotor einer
Kreisel-Pumpe, werden
diese Komponenten auch durch Symbole dargestellt, die ebenfalls
ein sich bewegende Teil enthalten, etwa einen drehenden Rotor oder
einen sich hin und her bewegenden Kolben.
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Die
Bewegungsgeschwindigkeit dieser Komponente wird dann durch verändern der
Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Symbol-Teiles, beispielsweise
des Rotors, dargestellt.
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Aus
Vereinfachungsgründen
können
beispielsweise Pumpen, Motoren, Generatoren jeweils mit einem übereinstimmenden,
runden Gehäuse
dargestellt werden, in dessen Mitte sich nur jeweils ein anders
geformter Rotor dreht.
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Bei
der Darstellung von Ventilen ist zwischen Schaltventilen, die eine
Umschaltung zwischen verschiedenen Wegen bewirken und Durchflussventilen, die
den Durchfluss hinsichtlich der Menge regeln, beziehungsweise als
Sperrventile ganz sperren, zu unterscheiden:
Bei Schaltventilen
wird die aktuelle Schaltstellung – die durch einen entsprechenden
Sensor detektiert wird – realistisch
dargestellt, wobei die übrigen
verfügbaren
Stellungen des Ventils nicht unbedingt mit dargestellt werden müssen, jedoch
dargestellt werden können,
wenn es die Platzverhältnisse
im Schaubild zulassen.
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Bei
Durchflussventilen und Sperrventilen wird ein Sperrelement im Ventilkörper realistisch
hinsichtlich seiner Lage, also des Öffnungs- oder Schließzustandes
gegenüber
dem Ventilkörper,
dargestellt, entsprechend der realen Lage des Sperrelementes, die
durch einen entsprechenden Sensor detektiert wird.
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Ebenso
wird bei Mischern das Mischsymbol zwischen zwei Endstellungen dargestellt
und die aktuelle Position der Mischsymbole entsprechend der aktuellen
Einstellung des Mischers – die
durch einen entsprechenden Sensor detektiert wird – zwischen diesen
beiden Endstellungen im Schaubild positioniert.
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Auch
die Wärmeverbraucher,
beispielsweise Flächenheizungen,
Heizkörper,
Warmwasserzapfstellen wie Duschen oder Waschbecken, werden ebenso
durch möglichst
realistische Symbole wiedergegeben wie Energiewandler, beispielswei se Öl- oder
Gasbrenner oder Feststoffheizungen und ebenso Energieerzeuger wie
Sonnenkollektoren oder Fotovoltaikanlagen.
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Dabei
sollte noch erwähnt
werden, dass es auch untypische Energieverbraucher geben kann, z. B.
eine Regenwasserzisterne, die die Überschusswärme eines Sonnenkollektors
aufnimmt, ohne diese zu nutzen.
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Der
nach wie vor häufigste
Fall eines Öl- oder
Gasbrenners wird beispielsweise durch ein immer gleich groß bleibendes
Gehäuse
als Symbol dargestellt, in dem jedoch eine Flamme lodert, deren Größe im Schaubild
verändert
wird entsprechend der momentanen realen Leistung dieses Brenners,
was selbstverständlich
wiederum mittels eines entsprechenden Sensors detektiert werden
muss.
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Darüber hinaus
sind im Schaubild – zumindest
in einigen der Darstellungsebenen – Anzeigen integriert, die
in der realen energietechnischen Anlage nicht vorhanden sein müssen, jedoch
das Verständnis
der Abläufe
in der Anlage erleichtern:
Zum einen Einzelanzeigen für bestimmte
Werte, die visuell schlecht oder gar nicht darstellbar sind, beispielsweise
den Druck eines Gases oder den Nutzungsgrad bzw. die Arbeitszahl
eines Energiewandlers oder Energieerzeugers, insbesondere einer
Wärmepumpe;
auch hier wird vorzugsweise nicht nur numerisch ein Wert angegeben,
sondern eine symbolhafte Darstellung in Form eines Drehzeigers oder
eines Balkendiagramms auf einer entsprechenden Skala mit jeweils
definierten Endstellungen, an denen dann eventuell auch numerische
Werte angegeben sein können.
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Zum
anderen Vergleichsanzeigen, um beispielsweise gleichartige Komponenten
hinsichtlich ihrer Betriebsparameter momentan miteinander zu vergleichen,
oder auch über
einen bestimmten zurückliegenden
Zeitraum miteinander zu vergleichen, beispielsweise den Wirkungsgrad
gleichartiger Fotovoltaikmodule oder den Verbrauch gleichartiger
Heizkörper.
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Diese
Vergleichsanzeigen sind dann den betreffenden Komponenten zugeordnet,
indem sie vorzugsweise zwischen den miteinander verglichenen Komponenten
dargestellt werden.
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Des
Weiteren Effizienzanzeigen, insbesondere für einzelne Komponenten, vorzugsweise
Energiewandler und Energieerzeuger, etwa eine Wärmepumpe:
Dies kann werden
durch ein Animieren des entsprechenden Symbols der Komponente visualisiert
entweder, wie etwa unterschiedlich starkes Vibrieren, Schwitzen
oder Ähnliches,
etwa die Darstellung eines Schals oder Fieberthermometers an dem
Symbol der Komponente oder durch ein zugeordnetes Piktogrammen,
wie etwa einem Schieber, einer Waage, ein nach oben oder unten weisendes
Daumensymbol, ein Farbsymbol mit wechselnden Farben, beispielsweise
rot, gelb, grün.
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c) Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen
gemäß der Erfindung sind
im Folgenden beispielhaft näher
beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine Überblickebene,
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2:
eine erste Funktionsebene für
eine Fotovoltaikanlage, und
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3, 4:
eine zweite Funktionsebene für
zwei verschiedene energietechnische Anlagen.
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1 zeigt
eine Überblickebene,
wie sie hauptsächlich
ein externer Dienstleister benötigt
oder ein gewerblicher Betreiber von mehreren energietechnischen
Anlagen.
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Für jede zu überwachende
Anlage wird auf dem Display 1 in jeweils einer einzelnen
Anzeige A1, A2, ... ein Symbol angezeigt, ohne dass auf dieser Überblicksebene
die Symbole eine visuell realistische Darstellung aufweisen müssen. Im
vorliegenden Fall sind es lediglich beschriftete Rechtecke.
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Da
der überwachende
Fachmann an dieser Stelle lediglich mit einem Blick erkennen will,
ob die von dieser z. B. Zentrale 1 überwachten Anlagen 1–8 alle
zufriedenstellend funktionieren und kein Eingreifen erfordern, sind
bei jedem Anlagensymbol, also jeder Anlage A1, A2, ... sowohl für die Funktion
der Anlage als auch der Notwendigkeit eines Service der Anlage in
diesem Fall je drei Signalbuttons 6 angeordnet, die entsprechend
einer Ampel grün,
gelb oder rot aufleuchten, was wie üblich bedeutet, dass bei grün alles
an der Anlage in Ordnung ist, also entweder hinsichtlich Funktion
oder hinsichtlich Servicebedarf, und bei rot ein sofortiges Eingreifen
erforderlich ist, während
gelb einen Zwischenzustand darstellt, also eine bedingte Warnfunktion
darstellt.
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Natürlich könnte dies
statt drei getrennter Signalbuttons 6 auch ein einziger
Button sein, der eben abwechselnd in einer der drei Farben leuchtet.
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Dieselben
Signalbuttons 6 für
Funktion und Service sind dann zusätzlich bei der zentralen Anzeige
Az für
die vorliegende Überwachungszentrale 1 vorhanden,
so dass hier grün
nur dann aufleuchtet, wenn die Einzelanzeigen A1 bis A8 bei allen
davon überwachten
Anlagen ebenfalls grün
sind, und sobald bei einer gelb oder gar rot angezeigt wird, wird in
der entsprechenden Anzeige der Zentralanzeige Az ebenfalls gelb
oder rot angezeigt.
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Von
dieser Überblickebene
kann der Fachmann in die Funktionsebene wechseln, – die dem
Betreiber einer einzelnen Anlage in der Regel ausschließlich zur
Verfügung
steht – indem
er auf dem Bildschirm eine konkrete Anlage anwählt, beispielsweise durch Anklicken
mit der Maus, so dass dann für
die entsprechende Anlage die Funktionsebene dargestellt wird, wie
sie mit einem ersten, noch nicht allzu genauen Detaillierungsgrad,
in 2 beispielsweise für eine Fotovoltaikanlage dargestellt
ist:
Es werden die einzelnen Komponenten der entsprechenden
energietechnischen Anlage nunmehr bereits nicht nur visuell, sondern
auch realistisch dargestellt, nämlich
hier eine Vielzahl von Solarzellen 8, die wie bei Fotovoltaikanlagen üblich zu
einzelnen Strings 5 seriell verbunden sind und – über je eine
separate, nicht dargestellte Sicherung abgesichert – an einem
gemeinsamen Gleichrichter 7 angeschlossen sind, der den
Strom ins Netz einspeist.
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In 2 ist
symbolhaft neben dem Display 1 auch die das Display 1 steuernde
Displaysteuerung 2 eingezeichnet, die die Darstellungen
auf dem Display 1 erzeugt und verändert, in der Regel die Software
eines Computers, dessen Bildschirm das Display 1 ist.
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Das
Schaubild 3 auf dem Display 1 ist realistisch
dargestellt, indem die einzelnen Solarzellen 8, die seriell
zu einem String 5 zusammengeschlossen sind, auch über eine
entlang dieser Solarzellen 8 eines Strings 5 durchgehenden
Leitung L1... miteinander verbunden sind, die jeweils nebeneinander
an dem Gleichrichter 7 münden, der mangels besserer realistischer
Darstellbarkeit lediglich als rechteckige Anzeige A1 dargestellt
ist.
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Die
Leitungen L1, L2, ... sind nicht statisch dargestellt, sondern entlang
der Leitungen, in diesem Fall im Inneren der, eine definierte, über alle
Leitungen L1, L2 gleiche, Breite aufweisenden Leitungen bewegen
sich als einzelne Rechtecke, die sich über die Breite der Leitung
L1, L2 erstrecken, dargestellte Flow-Symbole 4 entlang
der Leitungen L1, L2, ... in Richtung des Gleichrichters 7,
also in Übereinstimmung
mit der tatsächlichen
Fließrichtung
des Stromes von den Solarzellen 8 zum Gleichrichter 7.
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Unterschiede
in der Strommenge, die pro Zeiteinheit zum Gleichrichter fließt, können dabei durch
unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeit der Flow-Symbole 4 dargestellt
werden, so dass also sich in einer Leitung diese Flow-Symbole 4 umso schneller
in Richtung Gleichrichter 7 bewegen, je mehr Strom durch
die entsprechende Leitung L1, L2 in der Realität von dem entsprechenden String 5 zum Gleichrichter 7 momentan
fließt.
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Da
geringe Unterschiede von nur 10 oder 20% allein aufgrund der Bewegungsgeschwindigkeit der
Flow-Symbole 4 schwierig zu erkennen sind, dies jedoch
bei Fotovoltaikanlagen gerade der übliche Fall ist, kann hierauf
auch verzichtet werden, und die Flow-Symbole 4 in allen
Leitungen L1, L2 gleich schnell auf dem Schaubild 3 bewegt
werden, wenn statt dessen die momentane Stromerzeugungsrate oder
auch Leistung der einzelnen Strings 5 in einer zusätzlichen
Anzeige A3 im jeweils aktuellen Zustand dargestellt ist, beispielsweise
in Form eines Balkendiagrammes, bei dem jeder der nebeneinander
stehenden vertikalen Balken die momentane Stromausbeute bzw. Leistung
eines der Strings 5 wiedergibt.
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Theoretisch
könnte
zusätzlich
eine solche Anzeige auch separat für jeden String 5 vorhanden sein
und dann den entsprechenden Vergleich für die einzelnen Solarzellen 8 eines
Strings 5 untereinander anzeigen, was jedoch in dieser
ersten, groben Funktionsebene die Übersichtlichkeit zu stark einschränken würde.
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Eine
andere Möglichkeit,
die Stärke
des Stromflusses in den Leitungen L1, L2 anzuzeigen, besteht darin,
um die Leitungen L1, L2 herum, also seitlich daneben, einen Bereich
mit einer Art Hintergrundleuchten darzustellen, und diesen Leuchteffekt umso
stärker
auf dem Bildschirm auszuprägen,
je stärker
der Stromfluss in den Leitungen ist.
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Mit
dieser seitlichen Leuchtwirkung, dem so genannten Glow, kann auch
eine prinzipielle Unterscheidung zwischen stromführenden, also elektrischen,
Leitungen einerseits getroffen werden, an denen ein solches Glow
dargestellt wird, im Gegensatz zu Leitungen, in denen Öl, Gas oder
Wasser transportiert wird, oder auch Datenleitungen, in denen zwar
ebenfalls elektrischer Strom fließt, aber nicht zum Zwecke der
Energieübertragung.
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Fließt jedoch
in einem String 5 überhaupt kein
Strom, so werden auf alle Fälle
die Flow-Symbole 4 in dieser Leitung z. B. L1 nicht bewegt,
sondern sind stillstehend, und zusätzlich wechselt die Farbe der
entsprechenden Komponenten, also in die sem Fall der Solarzellen 8 eines
bestimmten Strings 5, von der festgelegten Funktionsfarbe,
beispielsweise blau, in eine Warnfarbe, z. B. rot.
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Den
gleichen Effekt bewirken die im Anzeigefeld A1, welches den Gleichrichter 7 symbolisiert, bei
den dort einzeln numerisch aufgezählten Strings 1–10 vorhandenen
Signalbuttons 6, die durch Aufleuchten in den üblichen
Ampelfarben grün,
gelb oder rot signalisieren, dass der entsprechende String in Betrieb
ist (grün),
nicht in Betrieb ist (rot) oder in irgendeiner Hinsicht eine Beachtung
verdient (gelb).
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Dieselbe
Aussage wird für
die gesamte Fotovoltaikanlage, also alle Strings 5 in Summe,
zusätzlich
nochmals zusammengefasst in einer Anzeige A2 getroffen.
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Die 3 und 4 zeigen
ein Schaubild 3 zum einen in einer Funktionsebene mit höherem Detaillierungsgrad
als bei 2, und zum anderen an einer
völlig
anderen energietechnischen Anlage, nämlich der Heizungsanlage eines
Gebäudes,
und zwar in 3 eine wesentlich weniger umfangreiche Anlage
als in 4:
Die Anlage der 3 zeigt
zunächst
die einzelnen Komponenten einer üblichen
Heizanlage in einem Gebäude,
nämlich
als Energiewandler W1 einen üblichen
Gas- oder Ölbrenner,
der Warmwasser aufheizt und mit dem aufgeheizten Wasser einen Energiespeicher
S1 in Form eines gut isolierten Warmwasserspeichers auflädt.
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Dabei
wird das vom Energiewandler W1 kommende heiße Wasser über die Leitungen L6 und L3
dem oberen Bereich des Energiespeichers S1 zugeführt über einen dort montierten Schichteinlauf 9, ein
spezielles Element, welches das ankommende Warmwasser automatisch
der im Wärmespeicher
S1 vorliegenden Schichtung auf dem geeigneten Temperaturniveau zuführt.
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Mit
dem Energiespeicher S1, dem Warmwasserspeicher, stehen die üblichen
Verbraucher eines Haushaltes in Verbindung:
Zum einen beispielhaft
für viele
Warmwasser-Zapfstellen als Energieverbraucher V1 eine Dusche. In der
Realität
sind alle Komponenten, also auch alle verschiedenen Verbraucher
der Anlage, einzeln im Schaubild dargestellt.
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Die
Dusche bezieht ihr Wasser aus z. B. dem öffentlichen Kaltwassernetz über die
Leitung L5, wobei die Erwärmung
des Duschwassers über
einen Wärmetauscher
Wt1 erfolgt, der auf der Gegenseite mit Warmwasser aus dem Energiespeicher
S1, dem Warmwasserspeicher, aufgeheizt wird, welches dort über die
Leitung L1 aus dem oberen, heißen
Bereich entnommen wird und nach Abkühlen im Wärmespeicher Wt1 dem unteren,
kühleren
Bereich über
die Leitung L2 wieder zugeführt
wird, wobei dieser Wasserfluss durch die Pumpe P1 bewirkt wird,
die ebenfalls realistisch dargestellt ist.
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Ein
weiterer typischer Verbraucher V2 ist die Raumheizung, hier dargestellt
mit einem symbolischen Heizkörper,
in der Praxis kann es sich häufig auch
um eine Flächenheizung
wie etwa eine Fußbodenheizung
handeln.
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Da
hier kein Warmwasser verbraucht wird, muss der Kreis des durch diesen
Verbraucher V2 strömenden
Warmwassers nicht über
einen Wärmetauscher
von dem Wasser im Energiespeicher S1 getrennt werden, sondern über ein
entsprechendes Ventil Vt2 und eine entsprechende Pumpe P3 wird diesem
Verbraucher V2 über
Abzweigleitungen L8 und L9 das benötigte heiße Wasser direkt von der heißen Vorlaufleitung
L3, die aus dem oberen Bereich des Energiespeichers S1 kommt, entnommen und über die
Rücklaufleitung
L4 dem unteren Bereich des Energiespeichers S1 wieder zugeführt.
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Ebenso
hängt auch
der Energiewandler W1 über
entsprechende Abzweigleitungen L6 und L7 an Vorlauf- und Rücklaufleitung
L3 und L4 des Energiespeichers S1, wiederum aufschaltbar mittels
in diesem Fall eines Ventils Vt1 und einer Pumpe P2.
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In
beiden Fällen
ist zwischen den beiden Abzweigleitungen L6 und L7 bzw. L8 und L9
zusätzlich ein
Bypass vorhanden, der ebenfalls an dem jeweiligen Ventil Vt1 bzw.
Vt2 mündet,
welches sich beim Verbraucher V2 in der Abzweigleitung L8 von der Vorlaufleitung
L3 befindet, beim Energiewandler W1 dagegen in der Abzweigleitung
L7 der Rücklaufleitung
L4.
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Zunächst fällt in der 3 auf,
dass sämtliche
Komponenten, also beispielsweise der Energiespeicher S1, in seiner
tatsächlichen
Form einschließlich
Stellfüßen und
umgebender Isolierung sowie dem darin enthaltenen Schichteinlauf 9 sowie
den Mündungspunkten
der Leitungen ebenso realistisch dargestellt ist wie die Dusche
als Verbraucher V1 und der Heizkörper
als Verbraucher V2 und auch der Brenner als Energiewandler W1, indem
sogar die Flamme des Brenners sichtbar ist.
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Die
Größe oder
Bewegungsgeschwindigkeit dieser Flamme kann zusätzlich entsprechend der momentanen
Leistung des Brenners verändert
werden.
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Auch
die übrigen
so genannten Handlingkomponenten zwischen diesen Hauptkomponenten sind
realistisch dargestellt:
Der Wärmetauscher Wt1 zeigt realistisch
die Trennung zwischen den beiden Strömen, die durch ihn hindurchfließen, und
die Pumpen P1–P3
werden mit einem umgebenden runden Gehäuse und einem sich darin drehenden,
in diesem Fall dreieckigen, Rotor-Symbol ebenfalls realistisch dadurch
dargestellt, dass sich der Rotor 11 im Gehäuse nur
dann dreht, wenn die Pumpe arbeitet.
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Auch
die Ventile Vt1, Vt2 sind entsprechend ihrer vorhandenen Anschlüsse und
Schaltstellungen realistisch, in diesem Fall als Dreiwegeventile,
dargestellt.
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Auch
die die einzelnen Komponenten verbindenden Leitungen L1... sind
realistisch hinsichtlich ihrer Mündungspunkte
und damit der vorhandenen Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten
dargestellt.
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Da
in diesen Leitungen L1–L9
in 3 ein anderes Medium fließt als z. B. in den Leitungen
gemäß 2,
nämlich
in diesem Fall Wasser, ist zum einen den Lei tungen L1–L9 eine
andere Grundfarbe, in diesem Fall eine Farb-Bandbreite, zugewiesen
als den elektrischen Leitungen in 2.
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Die
Wasser führenden
Leitungen in 3 sind in einer Farbbandbreite
beispielsweise zwischen hellem Rot und dunklem Blau dargestellt,
wobei die konkrete Farbgebung innerhalb dieser Bandbreite abhängig ist
von der Temperatur des an dieser Stelle in der Leitung strömenden Wassers.
Gleiches gilt für die
Farbe des Wassers im Inneren des Energiespeichers S1 in Form des
Wasserspeichers, bei dem entsprechend der sich natürlich einstellenden
Schichtung im Schaubild 3 das Wasser im kälteren unteren Bereich
eher blau und im wärmeren
oberen Bereich eher rot dargestellt ist mit realistischen Anordnungen der
Farbabstufungen dazwischen.
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Auch
hier sind innerhalb der Leitungen L1–L9 einzelne sich entlang dieser
Leitungen bewegende Flow-Symbole 4 im Schaubild 3 angeordnet, die
sich entsprechend der tatsächlichen
Bewegungsrichtung und auch Bewegungsgeschwindigkeit in den realen
Leitungen im Schaubild 3 bewegen. Die zuvor erwähnte Farbgebung
der Leitungen kann in einer entsprechenden Farbgebung entweder dieser Flow-Symbole 4 oder
der Bereiche zwischen den Flow-Symbolen bestehen.
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Auch
das aus der Dusche als Verbraucher V1 frei ausströmende, verbrauchte
Wasser wird analog der zuführenden
Leitung 15 in der entsprechenden Farbe dargestellt.
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Auf
diese Art und Weise erschließt
sich dem Betrachter der 3 durch die realistisch dargestellten
Drehzahlen der Pumpen P1–P3
und die realistisch dargestellten Bewegungsgeschwindigkeiten und
Temperaturen vor allem in den Leitungen L1–L9 und durch das animierte
Geschehen in den Leitungen und den Pumpen auf den ersten Blick,
welcher Betriebszustand in der wärmetechnischen
Anlage, die im Schaubild 3 der 3 dargestellt
ist, momentan herrscht, also beispielsweise welche Verbraucher in
welchem Maß Wärme, also
Energie, verbrauchen, wie der Ladezustand des Energiespeichers S1
ist und ob momentan oder über
die Zeit betrachtet wie oft und in welchen Zeitintervallen der Energiewandler W1
wie stark arbeitet.
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Diese Übersicht
kann natürlich
noch verbessert werden, wenn die realistische visuelle Darstellung
in 3 ergänzt
wird durch konkrete absolute oder relative Angaben zu einzelnen
Stellen der Anlage, vorzugsweise in einer höheren Detaillierungsstufe,
also der nächsten
Darstellungsebene des Schaubildes 3.
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So
kann beispielsweise in numerischen Anzeigen wie A1 bei dem Verbraucher
V1 die konkrete Temperatur, hier 43°C, des entnommenen Duschwassers
angezeigt werden.
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Statt
einer absoluten Angabe kann beispielsweise zum Energiewandler W1
als relative Anzeige A2 angezeigt werden, mit welcher Leistung in
Relation zu seiner maximalen Leistung dieser Brenner momentan arbeitet,
beispielsweise in Form einer uhrförmigen Skala, wie an der Anzeige
A2 dargestellt, bei der die Maximalleistung mit 100% angezeigt ist.
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Des
weiteren können
betreffend des Energiespeichers S1 beispielsweise Temperaturen auf bestimmten
Höhen des
Speichers S1 angegeben sein, wie in den Anzeigen A3 und A4 dargestellt,
oder es kann der momentane Wärmegehalt
des Speichers S1 dargestellt angegeben werden, wie in der Anzeige A5
dargestellt.
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In
einer weiteren Detaillierungsebene, also vorzugsweise einer weiteren
Funktionsebene, können
des Weiteren auch Eingabemöglichkeiten
geschaffen werden, damit der Benutzer an seiner Heizungsanlage Vorgaben
eingeben kann, die dann von der Regelung der Heizung umgesetzt werden.
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So
kann beispielsweise zu dem Verbraucher V2, sei es die Heizung des
Gebäudes
insgesamt oder nur die Heizung für
einen bestimmten Raum, eine Eingabemöglichkeit auf dem Display dargestellt werden
für ein
gewünschtes
Temperaturprofil z. B. im Tagesverlauf, wie mit dem Eingabeelement 10 dargestellt:
In
diesem Fall handelt es sich um ein Zeit/Temperatur-Diagramm, bei
dem die gesamten 24 Stunden des Tagesverlaufs auf der Zeitachse
abgetragen sind und die Temperaturbereiche, in denen sich der Verbraucher
V2 bewegen soll, auf der Temperaturskala. Der Benutzer kann nun – wenn es
sich um ein berührungsempfindliches
Display handelt, durch direktes Antippen in diesem Zeit-Temperatur-Diagramm, ansonsten
durch Anklicken des Diagramms und konkrete, z. B. tabellarische
Abfrage – etwa
für bestimmte
Zeitpunkte bestimmte Temperaturen des Verbrauchers V2 vorgeben,
beispielsweise eine erhöhte Temperatur
in den Morgenstunden und in den Abendstunden, wenn es sich um die
Raumheizung in einem Bad handelt.
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Während die
Zusammenhänge
der Heizanlage in 3 mit nur einem Wärmeerzeuger,
nämlich dem
Energiewandler W1, und nur einem Energiespeicher S1, daneben den üblichen
mehreren Verbrauchern V1, V2, ... noch relativ übersichtlich und in ihrem Zusammenspiel
verständlich
ist, zeigt bereits das Beispiel der 4 mit einer
komplexeren Heizanlage, die hier noch nicht einmal vollständig dargestellt
sein muss, dass das Verständnis
des Benutzers ohne eine solche realistische visuelle Darstellung sehr
schnell an ihre Grenzen stoßen
würde:
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4 stimmt
hinsichtlich des linken Bereiches, also des Energiespeichers S1
sowie der links davon dargestellten Komponenten, mit der der 3 überein,
jedoch im rechten Teil sind an die Vorlaufleitung L3 und Rücklaufleitung
L4 des Energiespeichers S1 über
entsprechende Abzweigleitungen L6–L13 mehrere andere und unterschiedliche
Komponenten angeschlossen: Ein erster Energieerzeuger E1 ist in
diesem Fall ein Sonnenkollektor anstelle eines Brenners, was bereits
zur Folge hat, dass Zeitpunkt und Umfang der Energieerzeugung durch
diesen Erzeuger 1 nicht frei wählbar durch den Benutzer sind.
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Des
Weiteren sind hier andere Verbraucher V2–V4 dargestellt, beispielsweise
ein Verbraucher V2 in Form eines zu temperierenden Swimmingpools,
dessen Energiebedarf sich sowohl hinsichtlich der Menge als auch
des zeitlichen Verlaufes völlig anders
verhält
als Kurzzeit-Verbraucher V1. Als Energieverbraucher V3 ist eine
Flächenheizung
dargestellt, die im Gegensatz zu dem Heizkörper der 3 beispielsweise
ein niedrigeres Temperaturniveau akzeptiert.
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Als
Verbraucher V4 ist hier beispielsweise eine Regenwasserzisterne
dargestellt, wobei darin keine Nutzwärme aufgenommen werden soll,
sondern diese Regenwasserzisterne bzw. das darin enthaltene kalte
Wasser etwa zur Aufnahme von Überschussmengen
an Wärme
dienen soll, wie sie im Sommer aus dem Sonnenkollektor E1 anfallen
kann und ggf. nicht mehr im Speicher S1 unterzubringen ist.
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Umgekehrt
könnte
dieses Gebäude
in den heißen
Sommerzeiten mittels der vorhandenen Flächenheizung gemäß V3 auch
gekühlt
werden, indem das relativ kalte Wasser aus der Zisterne gemäß V4 durch
die Rohrleitungen der Flächenheizung
V3 geleitet wird, um das Gebäude
zu kühlen.
In diesem Fall würde
dann die als Energieverbraucher V3 dargestellte Flächenheizung
Wärme aus
dem Gebäude, also
den Räumen,
aufnehmen und nicht abgeben, und im Verbraucher V4 zwischenspeichern,
wobei es sich jedoch nicht um eine dauerhafte Speicherung handelt,
da die Regenwasserzisterne gemäß V4 in aller
Regel nicht isoliert ist, so dass dort eingebrachte Wärmemengen
relativ schnell an das umgebende Erdreich abgegeben werden.
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Des
Weiteren könnte
eine solche Heizanlage – obwohl
aus Platzgründen
in 4 nicht mehr dargestellt – über noch einige weitere Komponenten
verfügen,
beispielsweise einen zusätzlichen
Energiewandler in Form eines Öl-,
Gas- oder Pelletbrenners als Zusatzheizung, oder eine Fotovoltaikanlage
zur Stromerzeugung.
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Stellt
man sich weiter vor, dass die Kochstelle in diesem Gebäude – was inzwischen
nicht mehr selten ist – sowohl
elektrische Kochstellen als auch mittels Gas betriebene Kochstellen
umfasst und die Zusatzheizung ebenfalls ein Gasbrenner ist, so würden in
dem entsprechenden Schaubild dann Leitungen für Gas, elektrischen Strom,
unterschiedlich temperiertes Wasser und ggf. auch noch Datenleitungen nebeneinander
dargestellt werden, was die Möglichkeiten
im Rahmen der vorliegenden Anmeldung mit lediglich schwarzweißer Darstellung übersteigt
und auch für
das Verständnis
des Betrachters nur durch unterschiedlich farbige Ges taltung der
einzelnen Medien noch verständlich
ist.
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Dennoch
würde auch
und gerade in einem solchen komplexen Fall für den Betrachter nur durch die
beschriebenen realistischen visuellen Darstellungen überhaupt
ein Überblick über den
momentanen Betriebszustand und Effizienzzustand der Anlage möglich sein.
-
- 1
- Display
- 2
- Displaysteuerung
- 3
- Schaubild
- 4
- Flow-Symbol
- 5
- Sting
- 6
- Signal-Button
- 7
- Gleichrichter
- 8
- Solarzellen
- 9
- Schichteinlauf
- 10
- Eingabeelement
- 11
- Rotor
- E1,
E2...
- Energieerzeuger
- W1,
W2
- Energiewandler
- V1,
V2...
- Energieverbraucher
- S1,
S2
- Energiespeicher
- L1,
L2
- Leitung
- P1,
P2
- Pumpe
- Vt1,
Vt2
- Ventil
- M1,
M2
- Mischer
- Wt1,
Wt2..
- Wärmetauscher
- A1,
A2
- Anzeige
- Ss1,
Ss2..
- Sensor