DE102012004081A1

DE102012004081A1 - Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke

Info

Publication number: DE102012004081A1
Application number: DE201210004081
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-08-29

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke mit einer elektrischen Schalteinrichtung, die oberhalb bestimmter Messwerte elektrische Energie an dafür geeignete elektrische Verbraucher durchschaltet mit einer internen Uhr und der Möglichkeit ein Fertigzeitpunkt einzugeben, so dass der elektrische Verbraucher rechtzeitig vor dem eingegebenen Fertigzeitpunkt unabhängig von den Messwerten der Sensoren für Wind und Sonne mit elektrischem Strom versorgt wird.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke mit einer elektrischen Schalteineinrichtung, die oberhalb bestimmter Messwerte elektrische Energie an dafür geeignete elektrische Verbraucher durchschaltet, wobei es sich hier um eine Zusatzanmeldung zur gleichnamigen deutschen Patentanmeldung AZ 10 2010 046 105.9 bzw. der EPA-Patentanmeldung EP 11007419 handelt.
Aus dieser Anmeldung ist eine solche Wetterstation bekannt, mit Hilfe derer man bei Überschreiten bestimmter Messwerte für die Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke dafür geeignete Geräte mit Strom versorgen kann. Die Grenzwerte, oberhalb derer die elektrische Energie an die Verbraucher durchgeschaltet wird, sind so gewählt, dass man davon ausgehen kann, dass beim Überschreiten dieser Grenzwerte im Strom-Mix des örtlichen Versorgers ein erhöhter Anteil von Ökostrom aus Wind oder/und Photovoltaik bezogen wird. Mit geeigneten Geräten sind sog. Stromfresser gemeint, die ein Großteil des elektrischen Energiebedarfs eines Haushaltes konsumieren bei denen es aber nicht so genau darauf ankommt, wann sie mit Strom versorgt werden, z. B. Waschmaschinen, Wäschetrockner, Ladegeräte für e-mobile.
Energiepolitisch hat diese einfache Vorrichtung bei weiterer Verbreitung nämlich überraschende Auswirkungen: Die Alternative Energie aus Wind und Sonne wird zeitlich dann verbraucht, wenn sie anfällt. Es muss nicht mehr so viel Energie gespeichert werden. Und sie wird geographisch auch dort genutzt, wo sie erzeugt wird. Es muss nicht mehr so viel Energie übertragen werden und es ist zu erwarten, dass seltener Windkraftanlagen wegen Überlastung des Netzes abgeschaltet werden. Es wird weniger Kohle- und Atomstrom verbraucht und auch aus dem angrenzenden Ausland importiert. Das Gerät trägt dazu bei, die Energiewende zu beschleunigen.
Es ist also auch für örtliche EVUs, wie Stadtwerke mit eigenen Solar- oder Windkraftanlagen von Interesse, ihre Abnehmer mit solchen Vorrichtungen auszustatten und es wäre von Nutzen, den Kunden als Anreiz einen besseren Tarif anzubieten zu Zeiten, wenn ausreichend Wind weht oder die Sonne scheint.
Der Nutzer einer solchen Wetterstation mit einem ausreichend großen Wäschevorrat im Schrank wird durchaus bereit sein, mehrere Tage auf eine für den Verbrauch von Ökostrom günstige Wetterlage mit Windstärken oberhalb der genannten, bestimmten Messwerte warten zu können. Braucht man die Wäsche in der angeschlossenen Waschmaschine schon früher, und es vorkommt, dass auch längere Zeit nur wenig Wind weht oder die Sonne nur wenig scheint, sieht die AZ 10 2010 046 105.9 bzw die EP 11007419 einen manuell zu betätigenden Schalter vor, der dazu dient, die Schalteinheit der Wetterstation zu überbrücken, das heißt zumindest für die Laufzeit des Arbeitsprogramms des angeschlossenen Gerätes dies mit Strom zu versorgen, damit auch bei ungünstigen Wetterbedingungen irgendwann z. B. saubere bzw. trockene Wäsche vorliegt, bzw. ein vollständig geladenes, fahrbereites e-Mobil zur Verfügung steht. Nachteilig ist, dass man leicht vergisst, den Schalter rechtzeitig zu betätigen, weil man ja nicht die ganze Zeit das Wetter beobachtet, um zu wissen, ob die Waschmaschine schon gewaschen hat. Wenn man den Schalter erst betätigt, wenn man die Wäsche braucht, muss man abwarten, bis die Arbeitsergebnisse der Geräte fertig vorliegen, also das Waschprogramm der Waschmaschine vollständig abgelaufen ist.
Gesucht ist also eine Lösung für den Wunsch so viel, wie möglich und solange wie es geht für die geschalteten Geräte Ökostrom zu beziehen, aber dennoch zu einer bestimmten Zeit die Arbeitsergebnisse der geeigneten Geräte vorzuliegen haben. und die Möglichkeit zu haben, den Stromtarif durch die Schalteinrichtung umstellen zu können.
Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen die Schalteinrichtung mit einer internen Uhr und einer Funktion zu versehen, die erlaubt, den gewünschten Fertigzeitpunkt einzustellen und die Zeit, die das geschaltete Gerät braucht, um das Arbeitsprogramm zu beenden, so dass die Schalteinrichtung den Strom zum elektrischen Verbraucher um diesen Zeitraum vor dem Fertigzeitpunkt durchschaltet, damit es sicher zum gewünschten Zeitpunkt fertig ist. Ist das Gerät vorher schon fertig, ist das in der Regel unschädlich, weil kein Strom mehr verbraucht wird. In Geräten gemäß der EP 1100.7419 kann die Programmlaufzeit dem Gerät als Ausschaltverzögerung eingegeben werden.
Weiter wird erfindungsgemäß ein elektrischer Ausgang vorgesehen, der eine Schnittstelle für tarifumschaltbare Stromzähler realisiert, über den in der einfachsten Ausführung das Durchschalten der Schalteinheit, in einer weiter verbesserten Version auch die Messwerte von Wind oder/und Stromstärke übertragen werden, so dass im Stromzähler bei Bedarf auch eine andere Abstufung des Tarifes in Abhängigkeit von den Messwerten berechnet werden kann.
Für Geräte, die eine Unterbrechung während des Arbeitsprogramms erlauben, wie z. B. Ladegeräte für Batterien kann eine weiter verbesserte Geräteversion die bereits erfolgten Einschaltzeiten mitloggen und erst den Strom fest zuschalten, wenn die noch verbleibende notwendige Restladezeit vor dem Fertigstellungszeitpunkt gekommen ist. Damit kann die „Ausbeute” an Ökostrom noch verbessert werden.
Auch kann ein verbessertes Gerät ein Fertigsignal abgeben, wenn der angeschlossene elektrische Verbraucher mit seinem Arbeitsprogramm fertig ist, gleichwohl, ob zum gewünschten, eingestellten Zeitpunkt oder vorher, wenn das Gerät mit dem gewählten Programm fertig ist, d. h. für die Schalteinrichtung, nachdem der angeschlossene Verbraucher für die Dauer der eingestellten Ausschaltverzögerung mit Strom versorgt wurde.
Bei Benutzung der Wetterstation durch EVUs z. B. für größere Wohneinheiten mit Mietwohnungen oder für ganze Siedlungen ist es vorteilhaft nur einmal Sensoren für Windstärke und Beleuchtungsstärke auf einem der Dächer vorzusehen und jeweils eine Schalteinrichtung in den Wohnungen, wo die Funktionen der Wetterstation benutzt wird.
Es versteht sich von selbst, dass es je nach Verwendungszweck und Wirtschaftlichkeit die Anordnung der unterschiedlichen Funktionen der Wetterstation in unterschiedlichen Systemteilen angesiedelt sein können, ohne dass sich damit die grundsätzliche Idee und Funktionsweise der Wetterstation ändert.
Anhand einzelner Bespiele wird im Folgenden die Arbeitsweise der Schalteinrichtung beschrieben.
Im Diagramm von 1 ist über der Zeit t die Spannung U am elektrischen Verbraucher am Beispiel einer Waschmaschine dargestellt, wenn über längere Zeit kein ausreichender Wind weht oder die Sonne nicht scheint. Nach dem Beladen zum Zeitpunkt t_start wird die Waschmaschine auf Programmstart gestellt und an die Schalteinrichtung der Wetterstation angeschlossen und an der Schalteinheit der gewünschte Fertigzeitpunkt t_f eingestellt. Der muss natürlich weiter in der Zukunft liegen als die Laufdauer des Arbeitsprogramms der Waschmaschine, die als Ausschaltverzögerung nach Einschlafen des Windes schon eingegeben wurde. Wenn jetzt also längere Zeit die Schaltschwelle auf Grund des Ausbleibens von Wind und Sonne nicht überschritten wird, dann wird die Schalteinrichtung der Wetterstation UM genau die Dauer des Arbeitsprogramms vor dem gewünschten Fertigzeitpunkt, also bei Zeitpunkt bei t_fein den Ausgang der Schalteinrichtung und damit die Waschmaschine mit Spannung versorgen und damit sicherstellen, dass das Arbeitsprogramm zum Zeitpunkt t_f fertig ist.
2 zeigt das Diagramm für den Fall, dass die Waschmaschine bereits vor dem spätesten Einschaltzeitpunkt t_fein zum Zeitpunkt t_wein auf Grund des Überschreitens der Grenzwerte der Wetterstation mit Spannung versorgt wird. Dann wird die Spannung am Ausgang für die Laufzeit des Arbeitsprogramms der Waschmaschine bis zum Zeitpunkt t_paus aufrechterhalten und zu diesem Zeitpunkt ein Fertigsignal abgeben.
Das Diagramm in 3 zeit den Ablauf für einen elektrischen Verbraucher, bei dem das Arbeitsprogramm unterbrochen werden kann, am Beispiel einer Ladestation für e-Mobile. Immer, wenn Wind und Sonne den Grenwert überschreiten, wird das Ladegerät zum Zeitpunkt t_wein mit Spannung versorgt und es fließt der Ladestrom I_L, bis dass der Wind oder die Sonne wieder zum Zeitpunkt t_waus unter den eingestellten Grenzwert abfallen. Dabei rechnet die Schalteinheit die bereits erfolgte Ladezeit mit und leitetet daraus fortlaufend die noch erforderliche Restladezeit ab, um dann zum Zeitpunkt t_r um diese Zeitdauer vor dem gewünschten Fertigzeitpunkt und ohne Unterbrechung bis zum Fertigzeitpunkt t_r die Spannungan das Ladegerät durchzuschalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010046105 [0001, 0005]
EP 11007419 [0001, 0005, 0007]

Claims

Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke mit einer elektrischen Schalteineinrichtung, die oberhalb bestimmter Messwerte elektrische Energie an dafür geeignete elektrische Verbraucher durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass eine interne Uhr vorhanden ist und ein Fertigzeitpunkt für das Arbeitsprogramm der angeschlossenen elektrischen Verbraucher eingestellt werden kann und dass die Schalteinrichtung um den Zeitraum der Laufzeit des Arbeitsprogramms vor dem gewünschten Fertigstellungszeitpunkt den Strom für die Dauer der Programmlaufzeit an den angeschlossenen elektrischen Verbraucher durchschaltet.
Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke mit einer elektrischen Schalteineinrichtung, die oberhalb bestimmter Messwerte elektrische Energie an dafür geeignete elektrische Verbraucher durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass eine interne Uhr vorhanden ist und ein Fertigzeitpunkt für das Programm der angeschlossenen elektrischen Verbraucher eingestellt werden kann und dass die Schalteinrichtung um den Zeitraum der noch notwendigen Restlaufzeit des Programms vor dem gewünschten Fertigstellungszeitpunkt den Strom für die Dauer der Restlaufzeit an den angeschlossenen elektrischen Verbraucher durchschaltet.
Wetterstation gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteineinrichtung ein akustisches oder/und optisches Fertigsignal wiedergibt.
Wetterstation gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigsignal drahtlos auf einen Empfänger übertragen wird und dort optisch oder/und akustisch oder/und fühlbar als Vibration wiedergegeben wird.
Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke mit einer elektrischen Schalteineinrichtung, die oberhalb bestimmter Messwerte elektrische Energie an dafür geeignete elektrische Verbraucher durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Ausgang vorhanden ist zur Anschluss an tarifumschaltbare elektrische Stromzähler, über den der Schaltzustand der Schalteinrichtung und/oder die Messwerte der Wetterstation zum Stromzähler übertragen werden.
Wetterstation zur Messung von Windstärke oder/und Beleuchtungsstärke mit einer elektrischen Schalteineinrichtung, die oberhalb bestimmter Messwerte elektrische Energie an dafür geeignete elektrische Verbraucher durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schalteinrichtungen angeschlossen sind.