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Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Beurteilung_eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage.
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Und dem Begriff „gebäudetechnische Anlage“ wird im vorliegenden Zusammenhang jede Anlage eines Gebäudes verstanden, die insbesondere in einen der Bereiche Klima-, Kälte-, Licht- und/oder Heiztechnik fällt, sowohl auf der Erzeuger- als auch auf der Verbraucherseite. Das heißt, die betreffende Anlage ist vorzugsweise zur Regelung der Luftmenge, Temperatur, Luftfeuchte, Beleuchtung und/oder Luftqualität in einem Gebäude oder einem Raum eines Gebäudes, zur Kühlung oder zum Erwärmen ausgebildet. Im Allgemeinen werden derartige gebäudetechnische Anlagen auch unter dem Begriff „technische Gebäudeausrüstung“ subsumiert.
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Aufgrund der weltweit schwindenden beziehungsweise sich verteuernden Ressourcen wird in vielen Bereichen gefordert, die Energieeffizienz von technischen Anlagen zu verbessern, das heißt, die entsprechende technische Anlage derart zu betreiben, dass sie das erwünschte Ergebnis mit einem möglichst geringen Energie- beziehungsweise Ressourcenaufwand erreicht.
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Stand der Technik
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In der
DE 10 2009 038 351 A1 wird ein Verfahren zur automatischen Erkennung und Darstellung des Betriebs von gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlagen im Hinblick auf deren Energieeffizienz beschrieben. Hierfür werden Messungen über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum durchgeführt, die ermittelten Messwerte gespeichert und mit vorgegebenen Vergleichswerten, beispielsweise Sollwerten, verglichen. Die Vergleichsergebnisse werden in einer Anzeige dargestellt. Hierdurch können Rückschlüsse über den Betrieb der Anlage im Hinblick auf ihre Energieeffizienz gezogen werden.
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Die
DE 10 2005 028 488 A1 betrifft ein Engineering-System zum Projektieren und/oder Konfigurieren eines Projektes, welches eine Automatisierungseinrichtung einer zu steuernden technischen Anlage repräsentiert, wobei in dem Engineering-System die für die Projektierung und/oder Konfigurierung der Automatisierungseinrichtung erforderlichen Projektdaten hinterlegbar sind.
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In der
WO 2004/034166 A1 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung einer mehrere Systeme umfassenden technischen Anlage, insbesondere einer Kraftwerksanlage, beschrieben. Dabei geht die
WO 2004/034166 A1 von einem dynamischen Modell mindestens eines Systems der technischen Anlage aus, welches während des Betriebs mittels Methoden der künstlichen Intelligenz verbessert wird. Dadurch wird die Fähigkeit des Analysemoduls verbessert, das Betriebsverhalten des Systems zu beschreiben und zu prognostizieren.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage derart weiter zu verbessern, dass in einfacher Weise erkannt werden kann, ob die gebäudetechnische Anlage energieeffizient arbeitet. Des Weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Verfahren derart weiter zu verbessern, dass die Ursache für einen nicht-energieeffizienten Betrieb der Anlage in einfacher Weise ermittelt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird hierfür ein computerimplementiertes Verfahren zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Licht- und/oder Heiztechnik vorgeschlagen, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- a) Ermitteln und Abspeichern mehrerer Werte eines einem ersten technischen Bauteil einer ersten Anlage zugeordneten technischen Parameters in vorgegebenen Zeitabständen über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum und ermitteln und Abspeichern mehrerer Werte eines einem zweiten technischen Bauteil einer ersten Anlage zugeordneten technischen Parameters in vorgegebenen Zeitabständen über den vorgegebenen Gesamtzeitraum, wobei die gebäudetechnische Anlage die erste Anlage umfasst oder dieser entspricht, wobei die Werte mittels eines Sensors und/oder einer Messeinrichtung ermittelt werden und wobei die Werte in einer Speichereinrichtung abgespeichert werden; und
- b) Ermitteln jeweils einer Kategorie bezüglich eines Zustandsverlaufs des ersten und eines Zustandsverlaufs des zweiten technischen Bauteils basierend auf einem Verlauf der in Schritt a) ermittelten Werte des technischen Parameters mittels einer Recheneinheit, wobei zwischen mindestens zwei vorbestimmten Kategorisierungen, nämlich einer Kategorie für einen energieineffizienten Betrieb und einer Kategorie für einen energieeffizienten Betrieb, ausgewählt wird; und
- c) Anzeigen der in Schritt b) ermittelten Kategorien für die Zustandsverläufe des ersten und des zweiten technischen Bauteils auf einer ersten Darstellungsebene auf einer Anzeigeneinheit; und
- d) Ermitteln einer Kategorie bezüglich eines energieeffizienten Betriebsbereichs der ersten Anlage basierend auf zumindest der in Schritt b) ermittelten Kategorien bezüglich der Zustandsverläufe des ersten und des zweiten technischen Bauteils der ersten Anlage mittels der Recheneinheit, wobei zwischen mindestens zwei vorbestimmten Kategorisierungen, nämlich einer Kategorie für einen energieineffizienten Betrieb und einer Kategorie für einen energieeffizienten Betrieb, ausgewählt wird und wobei die Kategorie bezüglich des energieeffizienten Betriebsbereichs der ersten Anlage basierend auf mindestens einer logischen und / oder arithmetischen Verknüpfung der Werte für beide technischen Bauteile der ersten Anlage ermittelt wird, wobei vor Ermittlung der Kategorie in Schritt d) ein Verhältnis der zwei technischen Bauteile zueinander zur Ermittlung einer übergeordneten Kategorie festgelegt wird, wobei die übergeordnete Kategorie den Kategorien bezüglich der Zustandsverläufe der technischen Bauteile übergeordnet ist, wobei die Kategorie der ersten Anlage auf Basis der übergeordneten Kategorie ermittelt wird, und wobei die übergeordnete Kategorie der Kategorie für einen energieeffizienten Betrieb entspricht, auch wenn die Kategorie eines weniger wichtigen Bauteils des ersten oder des zweiten technischen Bauteils bis zu 80% der Zeit des Gesamtzeitraums der energieineffizienten Kategorie entspricht; und
- e) Anzeigen der Kategorie für den energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage auf einer zweiten Darstellungsebene auf der Anzeigeneinheit, wobei die zweite Darstellungsebene der ersten Darstellungsebene übergeordnet ist.
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Unter einem technischen Bauteil ist eine technische Anordnung einer technischen Anlage zu verstehen. Beispielsweise kann ein technisches Bauteil ein Sensor, insbesondere zur Temperatur-, Druck-, Feuchtemessung oder zur Messung einer Beleuchtungsstärke, sein. Ferner kann ein technisches Bauteil ein Stellglied, wie ein Ventil sein. Des Weiteren könnte das technische Bauteil ein Aggregat, beispielsweise eine Pumpe oder ein Motor, sowie auch eine Messeinrichtung, insbesondere zur Strom-oder Spannungsmessung, sein. Somit ist ein technisches Bauteil nicht notwendigerweise die kleinste Einheit eines Gerätes, sondern kann auch als technisches Gerät, beispielsweise Messgerät, ausgebildet sein. Unter einem vorgegebenen Gesamtzeitraum ist jede vorgegebene beziehungsweise vorbestimmte Zeitspanne zu verstehen. Beispielsweise könnten die Werte eines technischen Parameters im Sekunden-, Minutentakt oder anderweitigen Zeitabständen gemessen beziehungsweise ermittelt und in einem Speicher abgelegt werden.
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Das erste und das zweite technische Bauteil sind der ersten Darstellungsebene zugeordnet. Das bedeutet, dass die in Schritt b) ermittelten Kategorien für die Zustandsverläufe des ersten und des zweiten technischen Bauteils auf der ersten Darstellungsebene angezeigt werden. Unter einem Zustand des technischen Bauteils ist insbesondere ein Zustand bezüglich der Energieeffizienz des Bauteils zu verstehen. Somit kann mit dem Zustand des technischen Bauteils angegeben werden, in welcher Position sich ein Stellglied befindet und ob sowie in welchem Betriebsbereich ein Aggregat läuft. Ferner kann hiermit angegeben werden, in welchem Betriebsbereich sich ein von einem Sensor und/oder einer Messeinrichtung ermittelter Wert befindet. Beispielsweise könnte hierunter zu verstehen sein, ob ein Ventil offen oder geschlossen, eine Pumpe an oder aus, ein Motor an oder aus ist, sowie eine Temperatur in einem bestimmten Bereich liegt. Der Zustandsverlauf gibt die Zustände basierend auf den über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum ermittelten Werten des technischen Bauteils beziehungsweise den zeitlichen Verlauf dieser Zustände an.
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Um den Zustandsverlauf eines technischen Bauteils basierend auf den ermittelten Werten des technischen Parameters möglichst übersichtlich auf der ersten Darstellungsebene anzeigen zu können, wird auf der ersten Darstellungsebene eine Kategorie für den Zustandsverlauf angezeigt. Hierzu wird aus mindestens zwei vorbestimmten Kategorisierungen, nämlich einer Kategorie für einen energieineffizienten Betrieb und einer Kategorie für einen energieeffizienten Betrieb, ausgewählt. Beispielsweise könnte mittels Farben oder anderweitiger Markierungen zwischen vorbestimmten energieeffizienten Betriebsbereichen des technischen Bauteils, beispielsweise des Stellglieds, des Aggregats, des Sensors oder der Messeinrichtung, unterschieden werden. Beispielsweise kann damit die Stellung eines Ventils angezeigt werden. Ferner könnte angezeigt werden, ob sich eine Temperatur in einem vorgegebenen Bereich befindet beziehungsweise in welchem der vorgegebenen Bereiche sich die gemessene Temperatur befindet. Ferner wird hierdurch ermittelt, in welchem Wertebereich sich der technische Parameter des technischen Bauteils für welche Zeitspanne befindet. Beispielsweise kann die Auswahl für eine bestimmte Kategorie bezüglich des Zustandsverlaufs des technischen Bauteils dann getroffen werden, wenn der über den Gesamtzeitraum ermittelte Parameter für einen vorbestimmten Anteil des Gesamtzeitraums einen vorbestimmten Wert überschritten hat.
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Die Ermittlung der Werte des technischen Parameters kann durch Erfassen, beispielsweise Sensieren oder auch durch Messen und/oder Berechnen, durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass die Werte des technischen Parameters direkt sensiert beziehungsweise gemessen werden können oder die Werte des technischen Parameters, basierend auf gemessenen oder sensierten Werten (insbesondere Werten von anderen Physikalischen Größen), berechnet werden. Unter „Messen“ ist eine Ermittlung eines Wertes des technischen Parameters, beispielsweise einer elektrischen Spannung oder Stromstärke, durch eine Messeinrichtung zu verstehen. Unter „Sensieren“ ist ein Erfassen eines Wertes des technischen Parameters, beispielsweise eines Drucks, einer Temperatur oder einer Feuchte, durch ein hierfür geeignetes Mittel, beispielsweise einen Sensor, zu verstehen. Sowohl gemessene sowie auch sensierte Werte des technischen Parameters können die in Schritt a) zu ermittelnden Werte des technischen Parameters direkt darstellen. Ferner können die gemessenen und/oder sensierten Werte des technischen Parameters zur Berechnung der in Schritt a) zu ermittelnden Werte des technischen Parameter dienen.
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Durch die in Schritt b) ermittelten Kategorien für die Zustandsverläufe des ersten und des zweiten technischen Bauteils wird in Schritt c) angezeigt, in welchem energieeffizienten Betriebsbereich sich das jeweilige technische Bauteil befindet. Dabei wird gleichzeitig auch ermittelt, über welche Zeitspanne sich das jeweilige technische Bauteil in einem oder verschiedenen energieeffizienten Betriebsbereichen befindet.
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Mittels der Kategorie für den energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage wird in Schritt e) angezeigt, in welchem energieeffizienten Betriebsbereich die erste Anlage arbeitet. Dabei ist der energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage zumindest vom Zustandsverlauf der dieser ersten Anlage zugeordneten ersten und zweiten technischen Bauteile abhängig.
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In Schritt d) wird die Kategorie bezüglich des energieeffizienten Betriebsbereichs der ersten Anlage basierend auf zumindest der in Schritt b) ermittelten Kategorien bezüglich der Zustandsverläufe des ersten und des zweiten technischen Bauteils der ersten Anlage mittels der Recheneinheit, wobei zwischen mindestens zwei vorbestimmten Kategorisierungen, nämlich einer Kategorie für einen energieineffizienten Betrieb und einer Kategorie für einen energieeffizienten Betrieb, ausgewählt wird, ermittelt, wobei die Kategorie bezüglich des energieeffizienten Betriebsbereichs der ersten Anlage basierend auf mindestens einer logischen und / oder arithmetischen Verknüpfung der Werte für beide technischen Bauteile der ersten Anlage ermittelt wird. Des Weiteren wird vor Ermittlung der Kategorie in Schritt d) ein Verhältnis der zwei technischen Bauteile zueinander zur Ermittlung einer übergeordneten Kategorie festgelegt, wobei die übergeordnete Kategorie den Kategorien bezüglich der Zustandsverläufe der technischen Bauteile übergeordnet ist. Somit können beispielsweise in Schritt a) Werte eines technischen Parameters für ein erstes Bauteil einer ersten Anlage sowie auch Werte eines technischen Parameters für ein zweites Bauteil der ersten Anlage ermittelt und abgespeichert werden. In Schritt b) werden Kategorien bezüglich des Zustandsverlaufs des ersten und des zweiten technischen Bauteils ermittelt. In Abhängigkeit vom vorher festgelegten Verhältnis der beiden Bauteile zueinander wird eine diesen beiden Kategorien übergeordnete Kategorie für beide Bauteile zusammen ermittelt. Auf Basis dieser übergeordneten Kategorie kann in Schritt d) die Kategorie bezüglich des energieeffizienten Betriebsbereichs der ersten Anlage ermittelt werden. Beispielweise könnte die übergeordnete Kategorie immer rot sein, d.h. einen energieineffizienten Betrieb anzeigen, wenn die Kategorie für das erste Bauteil (Veto-Bauteil) rot ist. Auch kann, wenn die Kategorie eines eher nicht so wichtigen Bauteils bis zu 80% der Zeit rot ist, d.h. einen energieineffizienten Betrieb anzeigt, die übergeordnete Kategorie immer noch grün sein, d.h. einen energieeffizienten Betrieb anzeigen. Die übergeordnete Kategorie ist somit abhängig von den untergeordneten Kategorien bezüglich der Zustandsverläufe der beiden Bauteile sowie auch vom vorher festgelegten Verhältnis der beiden Bauteile zueinander.
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Durch das vorbeschriebene, erfindungsgemäße Verfahren zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage werden die Betriebsbereiche von technischen Bauteilen einer ersten Anlage derart erfasst und aufbereitet, dass in einfacher Weise beurteilt werden kann, ob die gebäudetechnische Anlage im energieeffizienten Bereich arbeitet. Durch die Anzeige auf einer zweiten beziehungsweise einer der ersten Darstellungsebene übergeordneten Darstellungsebene kann in einfacher Weise erkannt werden, ob eine Anlage im gewünschten energieeffizienten Betriebsbereich arbeitet. Für den Fall, dass die erste Anlage nicht im gewünschten energieeffizienten Betriebsbereich arbeitet, kann durch die Darstellung auf der untergeordneten Darstellungsebene analysiert werden, worin die Ursache liegt, beziehungsweise welches oder welche technischen Bauteile für diesen Zustand verantwortlich sind.
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Der Betrachter muss somit nicht notwendigerweise über einen versorgungstechnischen Sachverstand zur Interpretation der angezeigten Werte verfügen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden die ermittelten Vergleichswerte aus dem Vergleich zwischen Ist- und Sollwert üblicherweise in Tabellen oder anderweitigen Schematas angezeigt. Um derartige Ergebnisse zu analysieren, bedarf es für den Betrachter eines versorgungstechnischen Sachverstandes. Des Weiteren ist für die Analyse einer derartigen Darstellung ein erheblicher Zeitaufwand und somit signifikante Kosten verbunden. Außerdem kann aus den in einer Tabelle angezeigten Werten oft nicht direkt eine Aussage bezüglich der Energieeffizienz der Anlage getroffen werden. Hierzu müssen die in der Tabelle angezeigten Werte häufig noch weiterverarbeitet werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Beurteilung des energieeffizienten Betriebs der gebäudetechnischen Anlage können durch die Verknüpfung beziehungsweise Verlinkung der technischen Bauteile mit der ersten Anlage auf einander übergeordneten Darstellungsebenen in einfacher Weise die Zusammenhänge und Gründe für einen nicht gewünschten Betriebsbereich erkannt und ermittelt werden. Zum anderen kann auf der übergeordneten Darstellungsebene sofort erkannt werden, ob die Anlage in einem energieeffizienten Betriebsbereich arbeitet. Auf der untergeordneten Darstellungsebene wird in einfacher Weise für den Betrachter die Ursache dargestellt.
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Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass in Schritt a) mehrere Werte eines zweiten dem ersten oder dem zweiten technischen Bauteil der ersten Anlage zugeordneten technischen Parameters ermittelt und abgespeichert werden. Somit werden bevorzugterweise jeweils mehrere Werte von mindestens zwei technischen Parametern eines technischen Bauteils in Schritt a) ermittelt und abgespeichert. Die Werte des zweiten technischen Parameters werden dabei bevorzugterweise ebenfalls über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg ermittelt und abgespeichert. Für die Ermittlung der Kategorie bezüglich des Zustandsverlaufs des technischen Bauteils werden in Schritt b) die Werte von beiden ermittelten technischen Parametern miteinander logisch und/oder arithmetisch verknüpft. Alternativ oder zusätzlich kann zur Auswertung der Werte von beiden technischen Parametern ein dafür ausgebildeter, insbesondere arithmetischer, Algorithmus verwendet werden. Des Weiteren könnten in Schritt a) jeweils mehrere Werte von mehr als zwei technischen Parametern eines technischen Bauteils ermittelt werden, wobei dann in Schritt b) zur Ermittlung der Kategorie bezüglich des Zustandsverlaufs des technischen Bauteils die Werte von mehr als zwei technischen Parametern miteinander logisch und/oder arithmetisch verknüpft werden können.
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Dadurch, dass bevorzugterweise vorgesehen ist, dass Werte von mindestens zwei technischen Parametern eines technischen Bauteils ermittelt werden und für die Ermittlung der Kategorie bezüglich des Zustandsverlaufs des technischen Bauteils miteinander verknüpft werden, ist nicht nur ein Vergleich von ermitteltem Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert vorgesehen. Es können somit auch Zustände von technischen Bauteilen ermittelt werden, welche mittels komplexerer, logischer und/oder arithmetischer Verknüpfungen ermittelt beziehungsweise berechnet werden müssen. Dabei kann es sich um arithmetische oder logische Verknüpfungen von zwei oder mehreren technischen Parametern handeln. Des Weiteren können Kombinationen aus mehreren Verknüpfungen vorgesehen sein. Beispielsweise könnten Funktionen oder Algorithmen hinterlegt sein, mittels welcher der Zustandsverlauf beziehungsweise eine Kategorie für den Zustandsverlauf des technischen Bauteils ermittelt wird. Unter einer arithmetischen Verknüpfung kann beispielsweise eine Addition, Subtraktion, Multiplikation oder Division verstanden werden. Unter einer logischen Verknüpfung kann beispielsweise eine UND-, ODER-, NOT- oder XOR-Verknüpfung vorgesehen sein. Neben der arithmetischen und der logischen Verknüpfung auch Algorithmen und/oder zur Ausführung der arithmetischen und/oder der logischen Verknüpfungen können ebenfalls geeignete Algorithmen verwendet werden. Solche Algorithmen können beispielsweise große Datenmengen verarbeiten und Muster aus diesen Datenmengen ableiten.
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Beispielsweise könnte als erster technischer Parameter ein Temperatur-Istwert gemessen werden. Als zweiter technischer Parameter könnte eine Betriebszeit gemessen werden. Durch die Verknüpfung dieser beiden technischen Parameter zur Ermittlung der Kategorie für den Zustandsverlauf des technischen Bauteils kann beispielsweise erkannt werden, falls während einer vorgegebenen Zeit eine Differenz zwischen Temperatur-Istwert und Temperatur-Sollwert eine vorgegebene Temperaturschwelle unterschreitet. Somit ist für die Ermittlung der Kategorie des Zustandsverlaufs des technischen Bauteils nicht nur relevant, ob die Differenz zwischen Temperatur-Istwert und Temperatur-Sollwert eine vorgegebene Temperaturschwelle unterschreitet, sondern auch für welchen Zeitraum einer gesamten Betriebszeit diese Temperaturdifferenz den vorgegebenen Temperatur-Schwellwert unterschreitet.
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Ferner kann hierdurch beispielsweise erkannt werden, ob beziehungsweise für wie lange eine Heizkreispumpe bereits läuft, obwohl eine gemessene Außentemperatur über einer vorgegebenen Heizgrenze liegt. Somit ist auch hier die Kategorie für den Zustandsverlauf der Heizkreispumpe nicht notwendigerweise nur davon abhängig, ob die Pumpe läuft, obwohl eine gemessene Außentemperatur eine vorgegebene Heizgrenze überschreitet, sondern auch davon abhängig, über welchen Zeitraum die Heizkreispumpe bereits läuft, obwohl die gemessene Außentemperatur über der vorgegebenen Heizgrenze liegt.
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In einem weiteren Beispiel kann für die Ermittlung der Kategorie bezüglich eines Zustandsverlaufs eines technischen Bauteils eine Funktion für die Vor- beziehungsweise Rücklauftemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur hinterlegt werden. Somit kann beispielsweise erkannt werden, ob die vorgegebene Funktion eingehalten wurde.
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Bevorzugterweise werden für mehrere technische Bauteile der ersten Anlage jeweils mehrere Werte für technische Parameter ermittelt. Dabei können für jedes Bauteil jeweils Werte für ein oder mehrere technische Parameter ermittelt werden. In Schritt b) wird für den Zustandsverlauf eines jeden technischen Bauteils jeweils eine separate Kategorie ermittelt. Somit wird für jedes der technischen Bauteile eine Kategorie bezüglich dessen Zustandsverlaufs ermittelt. Die ermittelten Kategorien der Zustandsverläufe der technischen Bauteile werden in Schritt c) auf der ersten Darstellungsebene angezeigt. Somit werden auf der ersten Darstellungsebene Kategorien für die Zustandsverläufe mehrerer technischer Bauteile angezeigt.
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Des Weiteren ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die gebäudetechnische Anlage nicht nur eine erste Anlage, sondern mehrere Anlagen aufweist, welche der zweiten Darstellungsebene zugeordnet sind. In Schritt d) werden demnach bevorzugterweise die Kategorien bezüglich der energieeffizienten Betriebsbereiche mehrerer Anlagen der gebäudetechnischen Anlage ermittelt. Dabei können jeder Anlage ein oder mehrere technische Bauteile zugeordnet sein. Auf der zweiten Darstellungsebene werden in Schritt e) die Kategorien für die energieeffizienten Betriebsbereiche der Anlagen angezeigt. Somit wird auf der zweiten Darstellungsebene für jede dieser Darstellungsebene zugeordneten Anlage eine Kategorie bezüglich deren energieeffizienten Betriebsbereich angezeigt. Der energieeffizienten Betriebsbereich einer der zweiten Darstellungsebene zugeordneten Anlage kann vom Zustandsverlauf mehrerer Bauteile abhängen, wobei dann vorgesehen ist, dass die Zustandsverläufe von mehreren Bauteilen einer Anlage miteinander logisch und/oder arithmetisch verknüpft werden, um den energieeffizienten Betriebsbereich einer der zweiten Darstellungsebene zugeordneten Anlage zu ermitteln, hierfür die entsprechende Kategorie zu ermitteln und auf der zweiten Darstellungsebene anzuzeigen.
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Der zweiten Darstellungsebene ist bevorzugterweise eine dritte Darstellungsebene übergeordnet. Dabei ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die dritte Darstellungsebene zur Anzeige der Kategorie für den energieeffizienten Betriebsbereich einer der zweiten Darstellungsebene zugeordneten Anlage übergeordneten ersten Einheit dient. Somit ist bevorzugterweise vorgesehen, dass der dritten Darstellungsebene eine erste Einheit zugeordnet ist, wobei die erste Einheit mindestens eine erste Anlage umfasst oder dieser ersten Einheit eine erste Anlage zugeordnet ist. Es können der dritten Darstellungsebene auch mehrere erste Einheiten zugeordnet sein. Beispielsweise kann es sich bei einer ersten Einheit um eine der ersten Anlage übergeordneten Anlage handeln. Des Weiteren könnte es sich bei der ersten Einheit um eine anderweitige Einrichtung, insbesondere eine Gebäudeeinheit handeln. Unter einer Gebäudeeinheit ist beispielsweise ein Raum, eine Etage, ein Gebäude oder eine Liegenschaft mit mehreren Gebäuden, zu verstehen.
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Ferner ist bevorzugterweise vorgesehen, dass der dritten Darstellungsebene eine vierte Darstellungsebene übergeordnet ist. Dabei dient die vierte Darstellungsebene zur Anzeige der Kategorie für einen energieeffizienten Betriebsbereich einer oder mehrerer den der dritten Darstellungsebene zugeordneten ersten Einheiten übergeordneten zweiten Einheiten. Somit sind der vierten Darstellungsebene eine oder mehrere zweite Einheiten zugeordnet. Eine zweite Einheit umfasst mindestens eine erste Einheit. Alternativerweise kann mindestens eine erste Einheit einer zweiten Einheit zugeordnet sein. Der energieeffizienten Betriebsbereich einer zweiten Einheit ist somit zumindest teilweise vom energieeffizienten Betriebsbereich einer dieser zweiten Einheit untergeordneten ersten Einheit abhängig. Bei einer zweiten Einheit handelt es sich bevorzugterweise um eine Gebäudeeinheit. Ferner ist bevorzugt, dass eine zweite Einheit mindestens zwei erste Einheiten umfasst. Beispielsweise kann es sich bei der zweiten Einheit um eine Etage oder ein Gebäude handeln. Die Etage oder das Gebäude umfasst dabei mindestens zwei Räume, welche die ersten Einheiten darstellen.
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Bevorzugterweise sind eine fünfte sowie ganz bevorzugterweise eine sechste Darstellungsebene vorgesehen. Die fünfte Darstellungsebene ist der vierten Darstellungsebene übergeordnet. Die sechste Darstellungsebene ist der fünften Darstellungsebene übergeordnet. Die fünfte und sechste Darstellungsebene dienen zur Anzeige der Kategorien für einen energieeffizienten Betriebsbereich einer der jeweiligen Darstellungsebene zugeordneten Einheit. Dabei sind die dritten Einheiten, welche der fünften Darstellungsebene zugeordnet sind, den zweiten Einheiten, welche der vierten Darstellungsebene zugeordnet sind, übergeordnet. Dies bedeutet, dass die dritten Einheiten eine oder mehrere zweite Einheiten aufweisen. Die vierten Einheiten, welche der sechsten Darstellungsebene zugeordnet sind, sind den dritten Einheiten, welche der fünften Darstellungsebene zugeordnet sind, übergeordnet. Bei den dritten Einheiten sowie auch bei den vierten Einheiten kann es sich um Gebäudeeinheiten handeln.
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Die Werte des einem technischen Bauteil zugeordneten technischen Parameters werden bevorzugterweise kontinuierlich über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg ermittelt und abgespeichert. Unter kontinuierlich ist zu verstehen, dass die Werte in regelmäßigen, besonders bevorzugterweise in gleichen, Abständen ermittelt und abgespeichert werden.
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Bevorzugterweise kann ein technischer Parameter eine Temperatur, ein Massenstrom, ein Zustand, eine Drehzahl, eine Feuchte, ein Druck, eine Zeiteinheit, eine Beleuchtungsstärke, eine Spannung, beispielsweise elektrische Spannung oder ein Strom, beispielsweise ein elektrischer Strom, sein.
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Auch ist bevorzugterweise vorgesehen, dass eine Anlage, für deren energieeffizienten Betriebsbereich eine Kategorie in Schritt d) ermittelt wurde, ein Heizkreis, ein Kühlkreis, eine Belüftungseinrichtung, eine Befeuchtungseinrichtung oder eine Entfeuchtungseinrichtung ist beziehungsweise eine für diese Anwendungen vorgesehene Anlage ist.
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Zur Verbesserung der Energieeffizienz einer gebäudetechnischen Anlage ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die gebäudetechnische Anlage auf Basis der in Schritt c) und/oder e) angezeigten Kategorien automatisch angesteuert wird.
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Beispielsweise kann die gebäudetechnische Anlage dann angesteuert werden, falls der energieeffizienten Betriebsbereich für ein technisches Bauteil eine vorbestimmte Kategorie erreicht. Ferner könnte die gebäudetechnische Anlage dann angesteuert werden, falls der energieeffizienten Betriebsbereich einer ersten Anlage und/oder ersten Einheit und/oder zweiten Einheit und/oder dritten Einheit und/oder dritten Einheit und/oder vierten Einheit eine vorbestimmte Kategorie erreicht. Auch könnte die gebäudetechnische Anlage dann automatisch angesteuert werden, falls die Zustandsverläufe für eine vorbestimmte Anzahl von mehreren technischen Bauteilen und/oder die energieeffizienten Betriebsbereiche von mehreren Anlagen eine vorbestimmte Kategorie erreichen. Die automatische Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage kann ferner mit einer gemessenen Zeiteinheit verknüpft werden. Beispielsweise kann die gebäudetechnische Anlage dann automatisch angesteuert werden, falls der energieeffizienten Betriebsbereich für ein oder mehrere technische Bauteile beziehungsweise der energieeffizienten Betriebsbereich für ein oder mehrere Anlagen eine vorbestimmte Kategorie über einen vorgegebenen Zeitraum aufweist.
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Erfindungsgemäß ist ferner eine Anordnung zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage vorgesehen, wobei die Anordnung zur Ausführung eines computerimplementierten Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.
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Hierfür ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Anordnung Mittel zur Erfassung von Werten eines oder mehrerer technischer Parameter in Schritt a) aufweist. Ein Mittel zur Erfassung von Werten eines oder mehrerer technischer Parameter kann beispielsweise ein Sensor sowie eine Messeinrichtung sein. Ferner weist die Anordnung bevorzugterweise eine Recheneinheit für die Ermittlung der Kategorien in den Schritten b) und d) auf. Zur Darstellung der Kategorien in den Schritten c) und e) weist die Anordnung ferner bevorzugterweise eine Anzeigeeinheit, beispielsweise einen Bildschirm, auf. Auch ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Anordnung eine Speichereinrichtung zur Speicherung der ermittelten Werte der technischen Parameter und/oder zur Speicherung der ermittelten und angezeigten Kategorien aufweist.
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Dabei können bevorzugterweise die einzelnen Komponenten der Anordnung örtlich voneinander getrennt angeordnet sein. Beispielsweise könnte die Recheneinheit der Anordnung von der Anzeigeeinheit örtlich getrennt angeordnet sein. Die Daten für die Anzeige der in den Schritten b) und d) ermittelten Kategorien können über kabelgebundene oder drahtlose Verbindungen an eine Anzeigeeinheit, beispielsweise an einen Monitor oder auch an ein mobiles Anzeigegerät, beispielsweise ein Smartphone oder ein Tabletcomputer, gesendet werden. Auch können die Mittel zur Erfassung von Werten der technischen Parameter örtlich voneinander getrennt sowie auch örtlich von der Recheneinheit und/oder der Anzeigeeinheit der Anordnung angeordnet sein. Die durch diese Mittel ermittelten Werte können über eine kabelgebundene oder drahtlose Verbindung zur Recheneinheit der Anordnung übertragen werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein computerimplementiertes Verfahren zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage,
- 2 zeigte eine gebäudetechnische Anlage mit einer Anordnung zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage, und
- 3 zeigt eine Darstellung der Kategorien auf vier Darstellungsebenen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Auflaufdiagramm für ein computerimplementiertes Verfahren zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage. Hierfür werden in Schritt 101 Werte eines einem ersten technischen Bauteil 13 einer ersten Anlage 14 zugeordneten technischen Parameters ermittelt. Die gebäudetechnische Anlage 200 umfasst die erste Anlage 14. Im Anschluss wird in Schritt 102 eine Kategorie 17 für den Zustandsverlauf des technischen Bauteils 13 basierend auf einem Verlauf der in Schritt 101 ermittelten Werte des technischen Parameters ermittelt. Dabei wird zwischen mindestens zwei vorbestimmten Kategorisierungen ausgewählt.
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In Schritt 103 wird die in Schritt 102 ermittelte Kategorie 17 für den Zustandsverlauf des technischen Bauteils 13 auf einer ersten Darstellungsebene 21 angezeigt. Basierend auf dieser Kategorie 17 für den Zustandsverlauf des technischen Bauteils 13 wird in Schritt 104 die Kategorie 18 für den energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage 14 ermittelt. Dabei wird ebenfalls zwischen zwei vorbestimmten Kategorisierungen ausgewählt. Abschließend wird in Schritt 105 die Kategorie 18 für den energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage 14 auf einer zweiten Darstellungsebene 22 angezeigt. Die zweite Darstellungsebene 22 ist der ersten Darstellungsebene 21 übergeordnet.
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2 zeigt eine gebäudetechnische Anlage 200. Die gebäudetechnische Anlage 200 umfasst zwei erste Anlagen 14. Dabei ist eine erste Anlage 14 auf der zweiten Etage und eine weitere erste Anlage 14 auf der dritten Etage angeordnet. Auf der ersten Etage ist eine Anordnung 100 zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs der gebäudetechnischen Anlage 200 angeordnet.
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Die Anordnung 100 zur Beurteilung eines energieeffizienten Betriebs der gebäudetechnischen Anlage 200 umfasst eine Recheneinheit 10 sowie eine Anzeigeneinheit 11. Die von den Mitteln 12 ermittelten Werte eines technischen Parameters werden drahtlos an die Anordnung 100 gesendet. Mittels der Recheneinheit werden, basierend auf den technischen Parametern die unterschiedlichen Kategorien 17, 18, 19, 20 für die Zustandsverläufe der technischen Bauteile 13, die energieeffizienten Betriebsbereiche der ersten Anlagen 14, die energieeffizienten Betriebsbereiche der ersten Einheiten 15, nämlich der Etagen, sowie der energieeffizienten Betriebsbereich der zweiten Einheit 16, nämlich des Gebäudes, ermittelt.
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In 3 ist eine Ansicht der Kategorien 17, 18, 19, 20 auf vier Darstellungsebenen 21, 22, 23, 24 gezeigt. Auf der ersten Darstellungsebene 21 werden die Kategorien 17 für die Zustandsverläufe der technischen Bauteile 13 angezeigt. Dabei können mehrere technische Bauteile 13 zu einer ersten Anlage 14 gehören.
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Auf der zweiten Darstellungsebene 22 werden die Kategorien 18 für die energieeffizienten Betriebsbereiche der ersten Anlagen 14 angezeigt. Diese energieeffizienten Betriebsbereiche der ersten Anlagen 14 hängen zumindest teilweise von den Zustandsverläufen der jeweiligen ersten Anlage 14 zugehörigen technischen Bauteile 13 ab.
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Auf der dritten Darstellungsebene 23 werden die Kategorien 19 für die energieeffizienten Betriebsbereiche der ersten Einheiten 15, beispielsweise der Etagen, angezeigt. Dabei können mehrere erste technische Anlagen 14 einer ersten Einheit 15 zugeordnet sein. Die Kategorie 19 für den energieeffizienten Betriebsbereich einer ersten Einheit 15 hängt somit, zumindest teilweise, von den dieser ersten Einheit 15 zugeordneten ersten Anlagen 14 ab.
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Auf der vierten Darstellungsebene 24 wird die Kategorie 20 für den energieeffizienten Betriebsbereich der zweiten Einheit 16 gezeigt. Beispielsweise handelt es sich bei der zweiten Einheit 16 um ein Gebäude. Diesem Gebäude beziehungsweise der zweiten Einheit 16 können mehrere erste Einheiten 15 zugeordnet sein. Somit ist der energieeffizienten Betriebsbereich der zweiten Einheit 20 beziehungsweise die Kategorie 20 für den energieeffizienten Betriebsbereich der zweiten Einheit 16 zumindest teilweise von den dieser zweiten Einheit 16 zugeordneten ersten Einheiten 15 abhängig.
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Die vier Darstellungsebenen 21, 22, 23, 24 sind einander übergeordnet. Die zweite Darstellungsebene 22 ist der ersten Darstellungsebene 21 übergeordnet. Die dritte Darstellungsebene 23 ist der zweiten Darstellungsebene 22 übergeordnet. Die vierte Darstellungsebene 24 ist der dritten Darstellungsebene 23 übergeordnet. Es könnten beliebig viele weitere Darstellungsebenen vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anordnung zur Beurteilung
- 200
- gebäudetechnische Anlage
- 10
- Recheneinheit
- 11
- Anzeigeeinheit
- 12
- Mittel zur Erfassung eines technischen Parameters
- 13
- technisches Bauteil
- 14
- erste Anlage
- 15
- erste Einheit
- 16
- zweite Einheit
- 17
- Kategorie für energieeffizienten Betriebsbereich des technischen Bauteils
- 18
- Kategorie für energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage
- 19
- Kategorie für energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Einheit
- 20
- Kategorie für energieeffizienten Betriebsbereich der zweiten Einheit
- 21
- erste Darstellungsebene
- 22
- zweite Darstellungsebene
- 23
- dritte Darstellungsebene
- 24
- vierte Darstellungsebene
- 25
- Steuerleitung
- 101
- Ermitteln eines technischen Parameters
- 102
- Ermitteln einer Kategorie bezüglich des energieeffizienten Betriebsbereichs des technischen Bauteils
- 103
- Anzeigen der Kategorie für den energieeffizienten Betriebsbereich des technischen Bauteils
- 104
- Ermitteln einer Kategorie bezüglich des energieeffizienten Betriebsbereichs der ersten Anlage
- 105
- Anzeigen der Kategorie für den energieeffizienten Betriebsbereich der ersten Anlage
