DE102015205638A1 - Actuator arrangements for valves and method for operating actuator arrangements - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, mit einem Stellantrieb (10) zum Betätigen eines Absperrelementes (901) des Ventils (402, 500, 900); mindestens einem Thermogenerator (20), der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt, und/oder mindestens einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Ventils und/oder einer Umgebungstemperatur; sowie mindestens einer Auswerteeinheit (80, 801) zum Auswerten einer von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Spannung, eines von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) und/oder der Umgebungstemperatur.More particularly, the invention relates to an actuator arrangement for a valve, comprising an actuator (10) for actuating a shut-off element (901) of the valve (402, 500, 900); at least one thermal generator (20) which generates an electrical voltage and an electric current under the influence of a temperature gradient in the region of the valve, and / or at least one temperature sensor for determining a temperature in the region of the valve and / or an ambient temperature; and at least one evaluation unit (80, 801) for evaluating an electrical voltage generated by the thermal generator (20), an electrical current generated by the thermal generator (20) and / or the temperature determined by the temperature sensor in the region of the valve (402, 500, 900) and / or the ambient temperature.
Description
Die Erfindung betrifft Stellantriebsanordnungen für Ventile gemäß den Ansprüchen 1, 13, 16, 17, 21 sowie Verfahren zum Betreiben derartiger Stellantriebsanordnungen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 23 und 24. The invention relates to actuator arrangements for valves according to
Aus dem Stand der Technik sind z.B. Stellantriebsanordnungen zum Einstellen von Ventilen, insbesondere von Heizköperventilen bekannt, wobei mit Hilfe eines (insbesondere motorisierten) Stellantriebs der Stellantriebsanordnungen insbesondere die Position eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Ventilunterteilseines Heizköperventils) bewegt wird, um die Stellung des Absperrelementes und damit den Fluss eines Mediums durch das Ventil (und damit z.B. durch einen Heizkörper) zu steuern. Derartige Stellantriebsanordnungen sind beispielsweise Komponenten zur lokalen/einzelnen Regelung/Steuerung von Heizkörpern oder Komponenten eines Heimautomatisierungssystems, wobei z.B. Stellbefehle oder Temperatursollwertvorgaben von einer Zentraleinheit des Heimautomatisierungssystems an die Stellantriebe gesendet werden; etwa, um eine Ventilstellung in Abhängigkeit von einer gewünschten Raumtemperatur einzustellen. Bei einer derartigen Steuerung der Stellantriebe kann es jedoch zu unnötigen Stellbewegungen der Stellantriebe kommen. From the prior art, e.g. Actuator arrangements for adjusting valves, in particular of HeizkOperventilen known, with the aid of a (in particular motorized) actuator of the actuator assemblies, in particular the position of a shut-off of the valve (eg, a valve body of a Heizköperventils) is moved to the position of the shut-off element and thus the flow of a medium to control the valve (and thus eg by a radiator). Such actuator assemblies are, for example, components for local / individual control of radiators or components of a home automation system, e.g. Set commands or temperature setpoints are sent from a central unit of the home automation system to the actuators; for example, to adjust a valve position depending on a desired room temperature. In such a control of the actuators, however, it can lead to unnecessary positioning movements of the actuators.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine möglichst genaue und effizient steuerbare Stellantriebsanordnung für ein Ventil zu schaffen. The problem underlying the invention is to provide the most accurate and efficient controllable actuator assembly for a valve.
Dieses Problem wird durch die Stellantriebsanordnungen mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1, 13, 16, 17, 21 sowie durch die Verfahren zum Betreiben derartiger Stellantriebsanordnungen gemäß den Merkmalen der Ansprüche 23 und 24 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This problem is solved by the actuator assemblies having the features according to
Danach wird eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere für ein Heizkörperventil, bereitgestellt, mit
- – einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (insbesondere eines Ventilunterteils eines Heizkörperventils;
- – mindestens einem Thermogenerator, der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt (die z.B. zum Erzeugen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes genutzt wird, insbesondere, um eine energieautarke Stellantriebsanordnung zu schaffen), und/oder mindestens einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Ventils (insbesondere im Bereich des Absperrelementes) und/oder einer Umgebungstemperatur (d.h. einer Temperatur der Umgebung des Ventils und/oder des Stellantriebes); sowie
- – mindestens einer Auswerteeinheit zum Auswerten der von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Spannung, des von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur des Ventils und/oder der Umgebungstemperatur.
- - An actuator for actuating a shut-off of the valve (in particular a valve lower part of a radiator valve;
- - At least one thermal generator, which generates an electrical voltage and an electric current (which is eg used to generate energy for the operation of the actuator under the action of a temperature gradient in the region of the valve, in particular to provide a self-powered actuator assembly), and / or at least one temperature sensor for determining a temperature in the region of the valve (in particular in the region of the shut-off element) and / or an ambient temperature (ie a temperature of the surroundings of the valve and / or the actuator); such as
- At least one evaluation unit for evaluating the electrical voltage generated by the thermal generator, the electric current generated by the thermal generator and / or the temperature of the valve and / or the ambient temperature determined by the temperature sensor.
Das Absperrelement des Ventils wird über den Stellantrieb relativ zu einer von einem Medium durchflossenen Öffnung des Ventils bewegt, wobei die Öffnung abhängig von der Position des Absperrelementes mehr oder weniger verschlossen ist. Durch Bewegen des Absperrelementes lässt sich entsprechend der Fluss des Mediums einstellen. Es wird darauf hingewiesen, dass unter einem „Ventil“ insbesondere eine Vorrichtung verstanden wird, die zumindest die von dem Medium durchflossene Öffnung sowie das Absperrelement aufweist oder gebildet ist. The shut-off element of the valve is moved via the actuator relative to an opening of the valve through which a medium flows, the opening being more or less closed depending on the position of the shut-off element. By moving the shut-off can be adjusted according to the flow of the medium. It should be noted that a "valve" is understood in particular to mean a device which has or has formed at least the opening through which the medium flows as well as the shut-off element.
Beispielsweise kann bereits anhand der von dem Thermogenerator erzeugten Spannung bzw. des von dem Thermogenerator erzeugten Stroms zumindest näherungsweise eine Temperatur im Bereich des Ventils (insbesondere Absperrelementes bestimmt werden, wodurch z.B. ermittelbar ist, ob das Ventil offen (höhere Ventiltemperatur und damit höhere Thermogeneratorspannung) oder geschlossen ist. Denkbar ist auch, dass anhand der Thermogeneratorspannung oder des Thermogeneratorstroms Zwischenstellungen des Ventils (d.h. Zwischenpositionen des Stellantriebes) bestimmt werden können, wobei die Zwischenpositionen insbesondere ebenfalls mit der Ventiltemperatur und damit mit der Thermogeneratorspannung korrelieren. Mit anderen Worten dient der Thermogenerator als Messmittel (hier als Temperatursensor), wobei denkbar ist, dass er ausschließlich als Messmittel und nicht zur Energieversorgung des Stellantriebes verwendet wird. Möglich ist auch, dass der Thermogenerator beide Funktionen erfüllt, d.h. sowohl zur Energieversorgung insbesondere des Stellantriebes dient, als auch Messfunktionen übernimmt. Der Thermogenerator muss zudem nicht unbedingt den gesamten Energiebedarf des Stellantriebes decken, sondern es ist auch möglich, dass er nur einen Teil der benötigten Energie liefert, etwa zur Unterstützung einer Batterie (wodurch z.B. die Lebensdauer der Batterie verlängert wird). For example, at least approximately a temperature in the region of the valve (in particular shut-off element can be determined based on the voltage generated by the thermogenerator or generated by the thermogenerator, which can be determined, for example, whether the valve is open (higher valve temperature and thus higher thermal generator voltage) or It is also conceivable that intermediate positions of the valve (ie intermediate positions of the actuator) can be determined on the basis of the thermo generator voltage or the thermogenerator current, the intermediate positions also correlating in particular also with the valve temperature and thus with the thermogenerator voltage In other words, the thermogenerator serves as a measuring means (here as a temperature sensor), where it is conceivable that it is used exclusively as a measuring means and not for the power supply of the actuator .. It is also possible that the thermogenerator fulfills both functions, ie probably for energy supply in particular the actuator is used, as well as measuring functions takes over. In addition, the thermogenerator does not necessarily cover all of the actuator's energy needs, but it may also provide only part of the energy needed, such as to support a battery (for example, extending battery life).
Durch Ermittlung der Ventiltemperatur können zudem Angaben über eine Vorlauftemperatur (d.h. der Temperatur eines in das Ventil einströmenden Mediums) und/oder einen Wärmefluss gemacht werden. By determining the valve temperature, information can also be provided about a flow temperature (i.e., the temperature of a medium flowing into the valve) and / or a heat flow.
Auf Basis einer ermittelten Vorlauftemperatur kann beispielsweise das Verhalten eines Heizungssystems mit mindestens einem Heizungsventil, das die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung aufweist, analysiert werden. Zum Beispiel in der Art, dass in einem gemäß Raumtemperatur eingeschwungenen Zustand gemessene Schwankungen einer (insbesondere mit der Temperatur des Ventilunterteils korrelierende oder mit dieser Temperatur identische) Vorlauftemperatur (z.B. > 5°C/Min) auf das Fehlen eines Stellgliedes (3-Punkt Mischer) hinweisen. Damit verbundene Effizienzverluste (z.B. > 20%) können einem Nutzer zur Verfügung gestellt werden. On the basis of a determined flow temperature, for example, the behavior of a Heating system with at least one heating valve, which has the actuator assembly according to the invention, to be analyzed. For example, in such a way that measured in a steady state in accordance with room temperature fluctuations of a (in particular correlated with the temperature of the valve body or identical with this temperature flow temperature (eg> 5 ° C / min) on the absence of an actuator (3-point mixer ) clues. Associated efficiency losses (eg> 20%) can be made available to a user.
Anhand des Thermogeneratorstroms und/oder der Thermogeneratorspannung kann z.B. auch die Funktion des Stellantriebes (etwa im Rahmen einer Endkontrolle) und/oder des Thermogenerators überprüft werden. By means of the thermogenerator current and / or the thermo-generator voltage, e.g. Also, the function of the actuator (such as in a final inspection) and / or the thermal generator to be checked.
Beispielsweise kann das Alterungsverhalten des Thermogenerators und/oder des Absperrelementes überwacht werden. Beispielsweise kann sich das Alterungsverhalten in der Art äußern, dass gleichbleibende Stellpositionen des Absperrelementes bei im Laufe der Zeit niedriger werdenden Thermogeneratorspannungen auf eine Verschlammung und/oder Dichtungs-Alterung/Veränderungen schließen lassen, und/oder gleichbleibende Stellpositionen bei im Laufe der Zeit höher werdenden Thermogeneratorspannungen auf größeren Durchfluss und somit z.B. Dichtungsveränderungen, Verschlussprobleme hinweisen. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung z.B. eine erhöhte Betriebssicherheit. Die Kenntnis der Ventiltemperatur ermöglicht darüber hinaus eine möglichst genaue und komfortable Einstellung des Ventils, wobei sich die Ventiltemperatur wie erwähnt bei Verwendung eines Thermogenerators zur Energieversorgung des Stellantriebes bereits indirekt durch Auswerten der Spannung und/oder des Stromes des Thermogenerators ermitteln lässt. For example, the aging behavior of the thermal generator and / or the shut-off element can be monitored. For example, the aging behavior may manifest itself in such a way that constant setting positions of the shut-off element can lead to sludge and / or seal aging / changes with lower thermal generator voltages over the course of time, and / or constant setting positions with higher thermogenerator voltages over time on larger flow and thus eg Sealing changes, indicate closure problems. Thus, the actuator assembly according to the invention allows e.g. an increased operational safety. The knowledge of the valve temperature also allows the most accurate and comfortable adjustment of the valve, the valve temperature can be as already indirectly determined by evaluating the voltage and / or the current of the thermogenerator when using a thermogenerator for powering the actuator.
Denkbar ist allerdings auch, dass die Ventiltemperatur mit Hilfe eines z.B. im Bereich des Absperrelementes (insbesondere im Bereich eines Anschlusses eines Ventilunterteils und/oder eines Ventilkopfes, falls es sich um ein Heizkörperventil handelt) angebrachten Temperatursensors bestimmt wird, was insbesondere einen effizienten Betrieb (insbesondere deren Regelung) sowie eine möglichst genaue Bestimmung der Vorlauftemperator auch von Stellantriebsanordnungen erlaubt, die nicht per Thermogenerator (Thermoharvester), sondern mittels eines anderen Energiewandlers oder einer (insbesondere aufladbaren) Batterie mit Energie versorgt werden. Anhand der Vorlauftemperatur und damit z.B. einer Heizkreistemperatur kann z.B. und unter anderem auf den Typ und/oder Bauart der verwendeten Heizung (z.B. Fernwärme, Niedertemperatur, Brennwerttechnik, etc.) geschlossen werden. Zum Beispiel können Anwender dadurch auf mögliche Effizienzverluste und Verbesserungspotentiale hingewiesen werden. However, it is also conceivable that the valve temperature can be adjusted by means of e.g. in the region of the shut-off element (in particular in the region of a connection of a valve lower part and / or a valve head, if it is a radiator valve) mounted temperature sensor is determined, which in particular an efficient operation (in particular their regulation) and the most accurate determination of the flow temperature also from Actuator arrangements allowed, which are not supplied by thermogenerator (Thermoharvester), but by means of another energy converter or a (in particular rechargeable) battery with energy. Based on the flow temperature and thus, for. a heating circuit temperature may e.g. and, among other things, the type and / or type of heating used (e.g., district heating, low temperature, condensing technology, etc.). For example, users can be alerted to potential efficiency losses and potential for improvement.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung mindestens einen Temperatursensor zur Messung einer Temperatur einer mit dem Thermogenerator gekoppelten Wärmesenke (z.B. ausgebildet als Bestandteil des Stellantriebes) aufweisen. Da die Thermogeneratorspannung und der Thermogeneratorstrom insbesondere von einem Temperaturgefälle zwischen der Wärmesenke und dem Heizkörperventil abhängt, kann aus der Thermogeneratorspannung bzw. dem Thermogeneratorstrom bei Kenntnis der Wärmesenkentemperatur auf die Temperatur des Ventils (insbesondere im Bereich des Absperrelementes) geschlossen werden. Moreover, the actuator assembly of the present invention may include at least one temperature sensor for measuring a temperature of a heat sink coupled to the thermal generator (e.g., formed as part of the actuator). Since the thermogenerator voltage and the thermogenerator current depends in particular on a temperature gradient between the heat sink and the radiator valve, it is possible to infer the temperature of the valve (in particular in the area of the shut-off element) from the thermogenerator voltage or the thermogenerator current when the heat sink temperature is known.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinheit ausgebildet, anhand der i) vom Thermogenerator erzeugten Spannung und der Temperatur der Wärmesenke oder ii) der gemessenen Temperatur des Ventils eine Information über einen Wärmefluss durch das Ventil und/oder in der Umgebung des Ventils zu ermitteln und aus dieser Information eine Information bezüglich des Energieverbrauchs beim Betrieb einer Einrichtung (z.B. einer Heizeinrichtung), der das Ventil zugehört, zu bestimmen, d.h. eine Verbrauchsanalyse zu erstellen. Denkbar ist, dass in die Verbrauchsanalyse weitere Größen (etwa der Heizungstyp) eingehen. According to another embodiment of the invention, the evaluation unit is designed to determine information about a heat flow through the valve and / or in the vicinity of the valve on the basis of the i) generated by the thermogenerator voltage and the temperature of the heat sink or ii) the measured temperature of the valve and to determine from this information information relating to the power consumption during operation of a device (eg a heater) that is associated with the valve, ie to create a consumption analysis. It is conceivable that other parameters (such as the heating type) are included in the consumption analysis.
Zusätzlich oder alternativ zu den bereits erwähnten Temperatursensoren zur Bestimmung der Temperatur im Bereich des Ventils oder der Temperatur der Wärmesenke kann die Stellantriebsanordnung mindestens einen Temperatursensor zur Messung der Umgebungstemperatur aufweisen. In addition or as an alternative to the already mentioned temperature sensors for determining the temperature in the region of the valve or the temperature of the heat sink, the actuator arrangement can have at least one temperature sensor for measuring the ambient temperature.
Beispielsweise kann die gemessene Umgebungstemperatur (des Stellantriebes) dazu genutzt werden, den in einer Heizungsinstallation ungünstigsten Heizkörper (dem jeweils eine erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung zugeordnet ist) zu ermitteln, zum Beispiel durch eine mittels zentraler Steuerung durchgeführte Routine gemäß:
- a) Öffnen aller Heizkörper und deren Regelung auf identische Zieltemperaturen in jedem Raum;
- b) Messung der Zeit pro Raum bis zum Erreichen einer eingestellten Zieltemperatur;
- c) Ermittlung des Raumes und/oder des Heizkörpers mit der längsten Zeitkonstante und somit des ungünstigsten Heizkörpers und/oder Raumes im Heizsystem
- a) opening all radiators and their regulation to identical target temperatures in each room;
- b) measuring the time per room until reaching a set target temperature;
- c) Determination of the room and / or the radiator with the longest time constant and thus the least favorable radiator and / or space in the heating system
Beispielsweise kann basierend auf den Schritten a) bis c) eine Ursachenanalyse durchführt werden:
- d) gewünschte Raumtemperatur wird nicht erreicht, wobei die Vorlauftemperatur korrekt ist und eine Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur klein ist (50/40) => Heizkörper ist zu zu klein, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen,
- e) gewünschte Raumtemperatur wird nicht erreicht, wobei die Vorlauftemperatur korrekt ist und eine Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur groß ist (50/30) => Zu wenig Durchfluss (Abgleich) oder Leitung und/oder Ventil zu klein oder eine Pumpe zum Pumpen des Heizmediums ist zu schwach;
- f) gewünschte Raumtemperatur wird erreicht, aber sehr lange Zeitkonstante => Abgleich prüfen; Rücklauftempemperatur auswerten
- d) desired room temperature is not reached, the flow temperature is correct and a difference between the flow temperature and a return temperature is small (50/40) => radiator is too small to reach the desired room temperature,
- e) desired room temperature is not reached, the flow temperature is correct and a difference between the flow temperature and a return temperature is large (50/30) => too little flow (balancing) or line and / or valve too small or pump for pumping the heating medium is too weak;
- f) desired room temperature is reached, but very long time constant => check balance; Evaluate return temperature
Beispielsweise können basierend auf a) bis f) folgende Maßnahmen ergriffen werden:
- g) Prüfen des hydraulischen Abgleiches, ggfs. durch Auswertung der Rücklauftemperaturen innerhalb des Systems;
- h) Reduktion der Pumpenleistung er dann, wenn der ungünstigste Raum seine Zieltempemperatur erreicht hat.
- i) Zeitkonstanten ja Raum auswerten und Profil ermitteln/ausgeben.
- g) checking the hydraulic balancing, if necessary by evaluating the return temperatures within the system;
- h) Reduction of the pumping capacity he then, when the worst-case room has reached its target temperature.
- i) Time constants yes Evaluate room and determine / output profile.
Des Weiteren kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, anhand der gemessenen Temperatur im Bereich des Ventils und damit der Vorlauftemperatur, der Temperatur der Wärmesenke und/oder der Umgebungstemperatur eine Information zur Steuerung des Stellantriebes zu erzeugen und/oder in Abhängigkeit von diesen gemessenen Temperaturen die Dauer von Intervallen („Duty Cycle“) einzustellen, mit denen Steuersignale (z.B. Stellsignale) an den Stellantrieb geleitet und/oder mit denen Informationen betreffend den Stellantrieb an eine externe Steuereinheit gesendet (insbesondere gefunkt) werden. Die Steuersignale werden z.B. von einer (beispielsweise mit dem Stellantrieb integrierten) Steuerung erzeugt (selbstregelnder Stellantrieb). Furthermore, the evaluation unit can be designed to generate information for controlling the actuator on the basis of the measured temperature in the region of the valve and thus of the flow temperature, the temperature of the heat sink and / or the ambient temperature and / or the duration of time dependent on these measured temperatures Set intervals ("duty cycle"), with which control signals (eg control signals) passed to the actuator and / or with which information about the actuator to an external control unit sent (especially sparked). The control signals are e.g. from a (for example, with the actuator integrated) control generated (self-regulating actuator).
Beispielsweise erkennt die Auswerteeinheit anhand der gemessenen Temperaturen den aktuellen Jahresabschnitt und stellt die Dauer der Intervalle entsprechen kürzer (Winter) oder länger (Frühjahr) ein, so dass der Stellantrieb mehr oder weniger oft stellen und/oder funken wird. Denkbar ist auch, dass es sich bei der Steuereinheit um eine externe Einheit (z.B. eine Zentraleinheit eines Heimautomatisierungssystems) handelt, wobei die Auswerteeinheit z.B. ein Bestandteil dieser externen Steuereinheit ist. For example, the evaluation unit recognizes the current annual section on the basis of the measured temperatures and sets the duration of the intervals corresponding to shorter (winter) or longer (spring), so that the actuator will set and / or spark more or less often. It is also conceivable that the control unit is an external unit (for example a central unit of a home automation system), the evaluation unit being e.g. is a part of this external control unit.
Denkbar ist auch, dass bei zwei oder mehr als zwei in einem Raum befindlichen Stellantriebsanordnungen ein Umgebungstemperatursensor einer der Stellantriebsanordnungen oder die Umgebungstemperatursensor mehrerer der Stellantriebsanordnungen sequentiell genutzt werden, um einen (automatischen) Abgleich einer vorgegebenen Raumzieltemperatur zu erreichen. Beispielsweise kann eine Stellantriebsanordnungen im abgeschalteten Zustand eine durch den Betrieb der weiteren Stellantriebsanordnungen und somit der Heizkörper erreichte Raumtemperatur ermitteln und/oder (insbesondere an eine Zentraleinheit) übermitteln, wobei die ermittelte Raumtemperatur z.B. in der Zentraleinheit für Offseteinstellungen in Bezug auf die Stellantriebsanordnungen genutzt werden kann. It is also conceivable that with two or more than two in-room actuator arrangements, an ambient temperature sensor of one of the actuator assemblies or the ambient temperature sensor of several of the actuator assemblies are sequentially utilized to achieve (automatic) adjustment of a predetermined room target temperature. For example, an off-stage actuator assembly may detect and / or communicate (in particular to a central processing unit) a room temperature attained by the operation of the further actuator assemblies, and thus the radiators, the determined room temperature being e.g. can be used in the central unit for offset adjustments with respect to the actuator assemblies.
Des Weiteren kann ein gemessener Temperaturanstieg und/oder -abfall und dessen Geschwindigkeit (z.B. °C/Min) genutzt werden, um auf bauphysikalische Gegebenheiten, Raumtyp, Raumisolation und/oder eine Heizkörperleistung rückzuschließen. Furthermore, a measured temperature rise and / or fall and its velocity (e.g., ° C / min) may be used to infer building physicality, room type, room insulation, and / or radiator performance.
Die Auswerteeinheit ist insbesondere in Form einer mit einer entsprechenden Software ausgestatteten programmierbaren Komponente ausgestattet. Denkbar ist auch, dass die Auswerteeinheit zusammen mit dem Stellantrieb eine Einheit bildet, wobei der Stellantrieb und die Auswerteeinheit z.B. in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Beispielsweise sind in dem Gehäuse weitere Bauteile angeordnet, etwa der Thermogenerator zur Energieversorgung des Stellantriebes und/oder der Temperatursensor zur Bestimmung der Ventiltemperatur. Möglich ist zudem, dass eine derartige Stellantriebsanordnung ein „stand-alone“-Gerät realisiert, das selbständig arbeitet (z.B. als ein insbesondere zeitprogrammierbarer Stellantrieb an einem Heizkörper). Möglich ist jedoch auch, dass die Stellantriebsanordnung in ein Netzwerk von Komponenten eingebunden ist, z.B. in ein Raum- oder Gebäudeautomatisierungssystem. The evaluation unit is equipped in particular in the form of a programmable component equipped with appropriate software. It is also conceivable that the evaluation unit forms a unit together with the actuator, wherein the actuator and the evaluation unit, e.g. housed in a common housing. For example, further components are arranged in the housing, for example the thermogenerator for supplying energy to the actuator and / or the temperature sensor for determining the valve temperature. It is also possible that such an actuator assembly realized a "stand-alone" device that operates independently (for example, as a particular time-programmable actuator on a radiator). However, it is also possible that the actuator assembly is incorporated in a network of components, e.g. in a room or building automation system.
Wie oben bereits erwähnt kann es sich allerdings bei der Auswerteeinheit auch um eine zum Stellantrieb externe Einheit handeln, d.h. um eine Komponente, die entfernt von dem Stellantrieb außerhalb eines Gehäuses des Stellantriebs angeordnet ist. Insbesondere ist die Auswerteeinheit Bestandteil einer Steuerung einer Heizanlage (oder allgemein eines Heimautomatisierungssystems wie ebenfalls bereits erwähnt). Beispielsweise erfolgt die Kommunikation zwischen dem Stellantrieb, dem Thermogenerator (oder einer Schaltung zum Betreiben des Thermogenerators) und/oder dem Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur des Heizkörperventils einerseits und der Auswerteeinheit andererseits über eine Funkverbindung. Möglich ist auch, dass die Kommunikation über das Internet erfolgt. As mentioned above, however, the evaluation unit can also be a unit external to the actuator, i. a component remote from the actuator located outside a housing of the actuator. In particular, the evaluation unit is part of a control of a heating system (or in general a home automation system as also already mentioned). For example, the communication between the actuator, the thermal generator (or a circuit for operating the thermal generator) and / or the temperature sensor for determining the temperature of the radiator valve on the one hand and the evaluation on the other hand via a radio link. It is also possible that the communication takes place via the Internet.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Stellantriebssystem mit mindestens einer ersten und einer zweiten, jeweils einem Heizkörper zugeordneten Stellantriebsanordnung die wie oben beschrieben ausgebildet sind, wobei die Heizkörper über dieselbe Vorlaufleitung eines Heizsystems angeschlossen sind (mit einem Heizmedium versorgt werden), und wobei zumindest eine der Auswerteeinheiten der Stellantriebsanordnungen ausgebildet ist, die gemessene Temperatur der Wärmesenke mit der Temperatur der Wärmesenke der weiteren Stellantriebsanordnung zu vergleichen. In another aspect, the invention relates to an actuator system having at least a first and a second, each associated with a radiator actuator assembly which are formed as described above, wherein the radiator via the same flow line of a heating system are connected (to be supplied with a heating medium), and wherein at least one of the evaluation of the actuator assemblies is configured to compare the measured temperature of the heat sink with the temperature of the heat sink of the further actuator assembly.
Mit Hilfe dieses Stellantriebssystems ist es insbesondere möglich, einen mangelhaften hydraulischen Abgleich in einzelnen oder mehreren Heizkörpern zu erkennen. Zum Beispiel kann ein Abgleich in der Art erfolgen, dass z.B. kleine Heizkörper mit aufgrund von Leitungsverlusten und/oder Pumpeneffizienz überdimensionierten Rohrleitungen einem geringeren Stellpositionsbereich (z.B. 0–20%) des Absperrelementes gefahren werden (während alle weiteren Heizkörper mit z.B. 0 bis 100% betrieben werden). Denkbar ist auch ein manueller Eingriff bei Heizkörpern, deren Querschnitt und Dimensionierung korrekt ist. With the help of this actuator system, it is particularly possible to detect a poor hydraulic balance in single or multiple radiators. For example, a balance can be made in the manner that e.g. small radiators with over-dimensioned piping due to line losses and / or pump efficiency are driven to a lower setting position range (e.g., 0-20%) of the shut-off element (while all other radiators are operated at, for example, 0 to 100%). Also conceivable is a manual intervention in radiators whose cross-section and dimensioning is correct.
Selbstverständlich kann das Stellantriebssystem auch mehr als zwei Heizkörper umfassen, d.h. mehr als zwei Stellantriebsanordnungen aufweisen. Möglich ist auch, die gemessenen Wärmesenkentemperaturen und die ermittelten Vorlauftemperaturen in der internen und/oder externen Auswerteeinheit zu verarbeiten und z.B. kombiniert mit anderen Temperaturwerten, z.B. einer Rücklauftemperatur, zu verarbeiten, um einen automatischen hydraulischen Abgleich zu realisieren. Of course, the actuator system may also comprise more than two radiators, i. have more than two actuator assemblies. It is also possible to process the measured heat sink temperatures and the determined flow temperatures in the internal and / or external evaluation unit, and e.g. combined with other temperature values, e.g. a return temperature to process to realize an automatic hydraulic balancing.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil (z.B. ein Heizkörperventil), insbesondere wie oben beschrieben, mit
- – einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils; sowie
- – mindestens einen akustischen Sensor, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er eine durch das Hindurchströmen eines Heizmediums durch das Ventil verursachte Geräuschentwicklung detektiert.
- - An actuator for actuating a shut-off of the valve; such as
- - At least one acoustic sensor, which is designed and arranged so that it detects a caused by the passage of a heating medium through the valve noise.
Darüber hinaus ist beispielsweise mindestens ein Thermogenerator oder ein anderer Energiewandler vorgesehen, der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt und z.B. zum Erzeugen oder Bereitstellen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes dient. In addition, for example, at least one thermogenerator or another energy converter is provided, which generates an electrical voltage and an electric current under the influence of a temperature gradient in the region of the valve, and e.g. used to generate or provide energy for the operation of the actuator.
Zudem kann die Stellantriebsanordnung eine Auswerteeinheit aufweisen, die ausgebildet ist, anhand der Signale des akustischen Sensors eine Veränderung der Einstellung des Ventils zu erkennen. Beispielsweise kann erkannt werden, ob das Ventil offen oder geschlossen ist, wobei z.B. auch ein Zeitpunkt des Öffnens und/oder Schließens des Ventils erfasst werden kann. Des Weiteren können Mängel einer Heizanlage, der die Stellantriebsanordnung zugehört erkannt werden; beispielsweise ein Vorhandensein von Luft in einer (mit dem Ventil) verbundenen Leitung einer Heizanlage oder Geräusche, die auf einen Defekt einer Pumpe der Heizanlage hindeuten. In addition, the actuator assembly may have an evaluation unit, which is designed to detect a change in the setting of the valve based on the signals of the acoustic sensor. For example, it can be recognized whether the valve is open or closed, e.g. Also, a time of opening and / or closing of the valve can be detected. Furthermore, defects of a heating system, which belongs to the actuator assembly can be detected; For example, a presence of air in a (connected to the valve) line of a heating system or noise that indicate a defect in a pump of the heating system.
Die Auswerteeinheit kann zudem eingerichtet sein, bei Erkennen eines Mangels ein Alarm- oder Warnsignal zu erzeugen. Das Alarm- oder Warnsignal wird z.B. an eine externe Steuereinheit gesendet, die daraufhin ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt, das den Mangel anzeigt. Denkbar ist auch, dass die Stellantriebsanordnung selber eine Einheit zum Erzeugen eines akustischen und/oder optischen Signals aufweist, der die Auswerteeinheit das Vorliegen eines Mangels signalisiert und dort ein akustisches und/oder optischen Warn- oder Alarmsignal auslöst. The evaluation unit can also be set up to generate an alarm or warning signal when a defect is detected. The alarm or warning signal is e.g. sent to an external control unit, which then generates an optical and / or acoustic signal indicative of the defect. It is also conceivable that the actuator assembly itself has a unit for generating an acoustic and / or optical signal, which signals the evaluation of the presence of a defect and there triggers an audible and / or visual warning or alarm signal.
Der Stellantrieb und der akustische Sensor sind insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei sich in dem Gehäuse auch weitere Komponenten, z.B. der erwähnte Thermogenerator oder ein anderer Energiewandler, befinden können. The actuator and the acoustic sensor are arranged in particular in a common housing, wherein in the housing also other components, e.g. the mentioned thermal generator or another energy converter can be located.
Die Erfindung betrifft auch eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere wie oben beschrieben, mit einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Ventilunterteils eines Heizkörperventils) sowie optional mit mindestens einem Thermogenerator, der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Heizkörperventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt, wobei die Stellantriebsanordnung eine Schnittstelle aufweist, die eine Steuerung der Stellantriebanordnung (insbesondere des Stellantriebes) per Spracheingabe und/oder eine Funkverbindung mit der Stellantriebanordnung (insbesondere mit dem Stellantrieb und beispielsweise zur Steuerung des Stellantriebes) ermöglicht. The invention also relates to an actuator arrangement for a valve, in particular as described above, with an actuator for actuating a shut-off of the valve (eg, a valve body of a radiator valve) and optionally with at least one thermal generator, which under the action of a temperature gradient in the region of the radiator valve, an electrical voltage and generates an electrical current, wherein the actuator assembly has an interface that allows control of the actuator assembly (in particular the actuator) by voice and / or a radio connection with the actuator assembly (in particular with the actuator and, for example, to control the actuator).
Beispielsweise umfasst die Schnittstelle ein Mikrofon zur Spracheingabe, wobei das Mikrofon etwa in die Stellantriebsanordnung integriert ist. Die Schnittstelle muss jedoch nicht zwingend in der Nähe des Stellantriebes angeordnet sein. Vielmehr kann sie sich entfernt von dem Stellantrieb befinden, z.B. als Bestandteil einer Zentraleinheit einer Heizungsanlage, wobei sich z.B. auch das erwähnte Mikrofon in der Zentraleinheit befindet. Die Spracherkennung ist insbesondere in der Lage, Sprachmuster und somit Sprachbefehle zu erkennen, so dass einzelne Befehle an den Stellantrieb gesandt und/oder eine komplette Programmierung des Stellantrieb möglich ist. Denkbar ist auch, dass verschiedene Steuerbefehle oder Steuersequenzen als Sprachbefehle vordefiniert sind; beispielsweise der Befehl „Öffnen“, der etwa ein komplettes Auffahren des Heizkörperventils bewirkt. Denkbar sind entsprechend Befehle wie „Schließen“, „Heizen“, „Montieren“, „Demontieren“, „Urlaub“, „Party“, etc. For example, the interface comprises a microphone for voice input, wherein the microphone is approximately integrated in the actuator assembly. However, the interface does not necessarily have to be arranged in the vicinity of the actuator. Rather, it may be located away from the actuator, for example, as part of a central unit of a heating system, which, for example, the aforementioned microphone is located in the central unit. The speech recognition is in particular able to recognize speech patterns and thus voice commands, so that individual commands sent to the actuator and / or a complete programming of the actuator is possible. It is also conceivable that various control commands or control sequences are predefined as voice commands; For example, the command "Open", which causes about a complete opening of the radiator valve. Conceivable are corresponding commands such as "closing", "heating", "mounting", "dismantling", "holiday", "party", etc.
Eine Steuerung und/oder Programmierung des Stellantriebes kann auch durch Übermittlung von Befehlen und/oder Programmen über die Funkverbindung an den Stellantrieb erfolgen. Die Funkverbindung ist an keinen bestimmten Funkstandard gebunden. Denkbar ist die Verwendung von EnOcean, zWave, Bluetooth, WLAN, DECT usw. A control and / or programming of the actuator can also be done by transmitting commands and / or programs via the radio link to the actuator. The radio connection is not bound to any particular radio standard. It is conceivable to use EnOcean, zWave, Bluetooth, WLAN, DECT etc.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung auch eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere wie oben beschrieben, mit einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (insbesondere eines Absperrelementes eines Ventilunterteils eines Heizkörperventils), optional mit mindestens einem Thermogenerator (z.B. zum Erzeugen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes), sowie einer Vorrichtung zur Darstellung und/oder Übermittlung einer Information bezüglich der Position eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Ventilstößels eines Heizkörperventils). Diese Information kann sich auch auf die Stellung eines Getriebes zum Bewegen des Absperrelementes beziehen (d.h. die Position des Absperrelementes wird indirekt dargestellt). In another aspect, the invention also relates to an actuator assembly for a valve, in particular as described above, with an actuator for actuating a shut-off of the valve (in particular a shut-off of a valve body of a radiator valve), optionally with at least one thermal generator (eg for generating energy for the operation of the actuator), and a device for displaying and / or transmitting information regarding the position of a shut-off of the valve (eg, a valve stem of a radiator valve). This information may also refer to the position of a transmission for moving the shut-off element (i.e., the position of the shut-off element is shown indirectly).
Die Vorrichtung zur Darstellung einer Information bezüglich der Position des Absperrelementes umfasst z.B. eine Anzeige (etwa einen Bildschirm) und/oder ist ausgebildet, die Information bezüglich der Position des Absperrelementes an eine externe Steuerung zu übermitteln. Die externe Steuerung kann etwa die bereits mehrfach erwähnte Zentraleinheit einer Heizungssteuerung (mit einem eigenen Display und einer eigener grafischen Benutzerschnittstelle) sein, die die Information darstellt. Denkbar ist auch, dass die Information von einem Mobilgerät (insbesondere einem Smartphone) empfangen und dargestellt wird, wobei das Mobilgerät eine entsprechende Software („App“) aufweist. The device for displaying information regarding the position of the shut-off element comprises e.g. a display (such as a screen) and / or is adapted to transmit the information regarding the position of the shut-off element to an external controller. The external control can be, for example, the central unit of a heating control (already mentioned several times) (with its own display and its own graphical user interface), which displays the information. It is also conceivable that the information from a mobile device (in particular a smartphone) is received and displayed, wherein the mobile device has a corresponding software ("App").
Denkbar ist auch, dass die Information bezüglich der Position des Absperrelementes an einen PC oder einen sonstigen Computer (insbesondere zu Wartungszwecken) übertragen wird. Denkbar ist auch dass weitere Informationen, z.B. die oben erwähnte Thermogeneratorspannung und/oder der Thermogeneratorstrom, eine Spannung eines Energiespeichersund/oder ermittelte Temperaturen über eine Schnittstelle an einen PC oder einen sonstigen Computer übermittelt werden. Denkbar ist, über eine solche Schnittstelle die Stellantriebsanordnung zu laden und/oder zu bedienen. It is also conceivable that the information relating to the position of the shut-off element is transmitted to a PC or another computer (in particular for maintenance purposes). It is also conceivable that further information, e.g. the above-mentioned thermal generator voltage and / or the thermogenerator current, a voltage of an energy storage and / or determined temperatures are transmitted via an interface to a PC or another computer. It is conceivable to load and / or operate the actuator assembly via such an interface.
Anstelle oder zusätzlich zu einem konventionellen Display kann eine mechanische Anzeige vorhanden sein. Beispielsweise umfasst die mechanische Anzeige eine Mehrzahl von Markierungen (z.B. in Form von „Icons“), die an einem rotierbaren Element angeordnet sind, das bei einer Stellbewegung des Ventilstößels rotiert und die z.B. durch ein Fenster in einem Gehäuse der Stellantriebsanordnung hindurch von außen sichtbar sind. Instead of or in addition to a conventional display, a mechanical indication may be present. For example, the mechanical display comprises a plurality of markers (e.g., in the form of "icons") disposed on a rotatable member which rotates upon an actuating movement of the valve lifter and which, e.g. are visible from the outside through a window in a housing of the actuator assembly.
Die Markierungen sind z.B. entlang eines Umfanges des rotierbaren Element angeordnet, wobei abhängig von der Stellung des rotierbaren Elementes z.B. jeweils eine (insbesondere genau eine) Markierung, die einer bestimmten Position des Absperrelementes zugeordnet ist, von außen sichtbar ist. The markings are e.g. arranged along a circumference of the rotatable element, wherein, depending on the position of the rotatable element, e.g. in each case one (in particular exactly one) marking, which is assigned to a specific position of the shut-off element, is visible from the outside.
Denkbar ist auch, dass ein Motorantrieb zum Bewegen des Absperrelementes so ausgebildet ist, dass das rotierbaren Element während eines Stellvorganges schrittweise so rotiert wird, dass es an definierten Positionen stoppt, in denen die entsprechende Markierung von außen erkennbar ist. Als Markierungen sind z.B. Zeichen oder Symbole oder Graustufen denkbar, die jeweils eine bestimmte Ventilstellung (z.B. 0–100% Ventilöffnung) oder einen Status des Stellantriebes (z.B. Kalibrierung, Normalbetrieb, keine Verbindung, Energieversorgung niedrig, usw.) repräsentieren. It is also conceivable that a motor drive for moving the shut-off element is designed so that the rotatable element during a positioning operation is gradually rotated so that it stops at defined positions in which the corresponding mark is visible from the outside. As labels, e.g. Signs or symbols or gray levels each representing a particular valve position (e.g., 0-100% valve opening) or a status of the actuator (e.g., calibration, normal operation, no connection, low power, etc.) are conceivable.
Bei dem rotierbaren Element handelt es sich z.B. um ein (z.B. schnell drehendes) Getrieberad eines Getriebes zum Bewegen des Absperrelementes. Denkbar ist jedoch auch, dass das rotierbare Element ein zusätzliches Element ist, das mit dem Getriebe zum Bewegen des Absperrelementes gekoppelt ist; beispielsweise handelt es sich um ein Rad oder eine Scheibe, die (mittelbar oder unmittelbar) von einer Antriebswelle des Getriebes bewegt wird. The rotatable element is e.g. about a (e.g., fast rotating) gear of a transmission for moving the shut-off element. However, it is also conceivable that the rotatable element is an additional element which is coupled to the transmission for moving the shut-off element; For example, it is a wheel or a disc that is (indirectly or directly) moved by a drive shaft of the transmission.
Die mechanische Anzeige hat gegenüber einer elektrischen Anzeige (etwa einer LCD- oder LED-Anzeige) insbesondere den Vorteil, dass sie keine permanente Energieversorgung benötigt und dennoch eine hohen Kontrast aufweisen kann. The mechanical display has in particular the advantage over an electrical display (such as an LCD or LED display) that it does not require a permanent power supply and yet can have a high contrast.
Allgemein kann die Position des Absperrelementes auch durch Verwendung eines Motorgetriebes gesteuert werden. Beispielsweise umfasst das Motorgetriebe eine Getriebestufe, die eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt (etwa mittels eines Nockens an einem Getrieberad) und die lineare Bewegung über ein Lager (und z.B. mittels eines weiteren Nockens) an das Absperrelement übertragen wird. In general, the position of the shut-off can also be controlled by using a motor gear. For example, the motor gearbox includes a gear stage that converts a rotary motion into a linear motion (such as by a cam on a gear wheel) and transmits the linear motion to the shut-off element via a bearing (and, for example, by another cam).
Die Information über die Position des Absperrelementes kann z.B. auch eine Anzahl der Stellbewegungen (etwa pro Zeiteinheit) oder einen durchschnittlichen Verstellweg (etwa als Maß für die Granularität der Steuerung des Stellantriebes) beinhalten. The information about the position of the shut-off can, for example, a number of actuating movements (approximately per unit time) or an average adjustment (as a measure of the Granularity of the control of the actuator) include.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere wie oben beschrieben, mit einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils, der in einen energiesparenden Zustand (Schlafmodus) versetzbar ist, aus dem er durch ein äußeres Steuersignal aufweckbar ist. Moreover, the invention also relates to an actuator assembly for a valve, in particular as described above, with an actuator for actuating a shut-off of the valve, which is in an energy-saving state (sleep mode) can be set, from which it is woken by an external control signal.
Der (insbesondere autarke, d.h. als „stand-alone“-Einheit konzipierte) Stellantrieb kann also von einer beabstandet (insbesondere entfernt) angeordneten Steuereinheit aufgeweckt werden, z.B. um Stellsignale an den Stellantrieb zu senden und/oder Informationen von dem Stellantrieb abzurufen. The actuator (in particular self-contained, i.e. designed as a "stand-alone" unit) can therefore be woken up by a control unit (in particular remote) at a distance, e.g. to send actuating signals to the actuator and / or retrieve information from the actuator.
Das akustische Signal wird z.B. in Form eines digital kodierten Signals, z.B. eines (insbesondere amplitudenmodulierten) Ultraschallsignals (etwa mit einer Frequenz von z.B. 10–30 kHz, insbesondere zumindest näherungsweise 20 kHz) übermittelt, wobei das akustische Signal insbesondere über den Lautsprecher eines Mobilgerätes (etwa eines Smartphones oder eines Tablet-Computers) ausgesendet wird. The acoustic signal is e.g. in the form of a digitally coded signal, e.g. a (in particular amplitude-modulated) ultrasound signal (for example having a frequency of, for example, 10-30 kHz, in particular at least approximately 20 kHz), the acoustic signal being emitted, in particular, via the loudspeaker of a mobile device (for example a smartphone or a tablet computer).
Denkbar ist auch, dass zum Aufwecken ein Funksignal verwendet wird, z.B. gemäß dem Bluetooth-Standard (z.B. bei 2,4 GHz). Das Funksignal ist insbesondere ebenfalls ein (z.B. mit einer geringen Frequenz, etwa im kHz-Bereich, z.B. 100 bis 200 kHz, insbesondere 125 kHz) amplitudenmoduliertes oder frequenzmoduliertes und digital kodiertes Signal, wobei das modulierte Signal z.B. wie das Schallsignal über ein Mobilgerät erzeugt werden kann. Das Mobilgerät weist hierfür eine entsprechende Software („App“) auf. Denkbar ist auch ein codiertes Signal gleicher Frequenz. It is also conceivable that a radio signal is used to wake up, e.g. according to the Bluetooth standard (for example at 2.4 GHz). In particular, the radio signal is also an amplitude modulated or frequency modulated and digitally coded signal (e.g., at a low frequency, such as in the kHz range, e.g., 100 to 200 kHz, particularly 125 kHz), the modulated signal being e.g. how the sound signal can be generated via a mobile device. The mobile device has for this purpose a corresponding software ("App"). Also conceivable is a coded signal of the same frequency.
In beiden Fällen wird das Aufwecksignal von einem Empfänger (z.B. einem passiven AM-Detektor oder einem Funkempfänger) der Stellantriebsanordnung empfangen, wobei der Empfänger insbesondere in der Nähe (etwa in einem gemeinsamen Gehäuse) mit dem Stellantrieb angeordnet ist. Das vom Empfänger empfangene Signal wird in einem Komparator mit einem hinterlegten Signal (Code) verglichen und das Aufwecken eingeleitet, wenn die Signale übereinstimmen. In either case, the wake-up signal is received by a receiver (e.g., a passive AM detector or a radio receiver) of the actuator assembly, with the receiver particularly in proximity (such as in a common housing) with the actuator. The signal received by the receiver is compared in a comparator with a stored signal (code) and the waking initiated when the signals match.
Denkbar ist auch, dass das Mobilgerät nicht unmittelbar mit dem Stellantrieb kommuniziert, sondern über einen (z.B. mit einem Stromnetz zur Energieversorgung verbundenen und entfernt zu dem Stellantrieb angeordneten) Netzknoten (insbesondere über WLAN). Der Netzknoten empfängt das Signal des Mobilgerätes und leitet es an den in der Nähe des Stellantriebes angeordneten Empfänger weiter, z.B. unter Verwendung eines digital kodierten amplitudenmodulierten (z.B. bei 125 kHz) Signals (mit einer Trägerfrequenz von z.B. 868 MHz), oder einer codierten Information gleicher Frequenz. Das Empfangen und Dekodieren erfolgt dann wie oben beschrieben mit dem Empfänger und Komparator der Stellantriebsanordnung. It is also conceivable that the mobile device does not communicate directly with the actuator, but rather via a network node (in particular via WLAN) connected to a power supply network for power supply and arranged remotely from the actuator. The network node receives the signal from the mobile device and forwards it to the receiver located near the actuator, e.g. using a digitally coded amplitude modulated (e.g., 125 kHz) signal (at a carrier frequency of, for example, 868 MHz), or coded information of the same frequency. The receiving and decoding then takes place as described above with the receiver and comparator of the actuator assembly.
Möglich ist darüber hinaus, dass der Netzknoten mit dem Internet verbunden ist und hierfür z.B. einen WLAN-Regenerator – WLAN-Repeater aufweist, der eine Kommunikationsverbindung an eine mit dem Internet verbundenen (z.B. zentralen) WLAN-Router leitet. Auf diese Weise kann ein Nutzer den Stellantrieb über das Internet überwachen und steuern. In dem Netzknoten kann zudem ein Temperatursensor (z.B. einer der oben beschriebenen Temperatursensoren) untergebracht sein, insbesondere zur Kalibrierung eines in der Nähe des Stellantriebes angeordneten Temperatursensors. It is also possible that the network node is connected to the Internet and for this purpose e.g. a WLAN regenerator - a WLAN repeater that routes a communication link to a wireless router (e.g., central) connected to the Internet. In this way, a user can monitor and control the actuator via the Internet. A temperature sensor (for example one of the temperature sensors described above) may also be accommodated in the network node, in particular for calibrating a temperature sensor arranged in the vicinity of the actuator.
Denkbar ist auch, dass die beschriebene Funktionalität des Netzknotens unmittelbar in ein Kommunikations-Gateway integriert ist. It is also conceivable that the described functionality of the network node is integrated directly into a communication gateway.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere wie oben beschrieben, mit den Schritten
- – Bereitstellen eines Stellantriebes zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Heizkörperventils) sowie mindestens eines Thermogenerators zum Erzeugen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes und/oder mindestens eines Temperatursensors zum Bestimmen einer Temperatur des Ventils; und
- – Auswerten einer von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Spannung, eines von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils und/oder der Umgebungstemperatur.
- - Providing an actuator for actuating a shut-off of the valve (eg a radiator valve) and at least one thermal generator for generating energy for the operation of the actuator and / or at least one temperature sensor for determining a temperature of the valve; and
- - Evaluating an electrical voltage generated by the thermal generator, an electric current generated by the thermal generator and / or the temperature determined by the temperature sensor in the region of the valve and / or the ambient temperature.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere wie oben beschrieben, mit den Schritten
- – Bereitstellen eines Stellantriebes zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils sowie mindestens eines Thermogenerators,
- – zeitweises Betreiben des Thermogenerators als Peltierelement, um zumindest eine Komponente der Stellantriebsanordnung gezielt zu temperieren,
- – Messen der Temperatur an dieser oder einer anderen Komponente, und
- – Überprüfen der Funktion der Stellantriebsanordnung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur.
- Providing an actuator for actuating a shut-off element of the valve and at least one thermal generator,
- Temporary operation of the thermogenerator as a Peltier element in order to specifically temper at least one component of the actuator arrangement,
- - measuring the temperature of this or any other component, and
- - Checking the function of the actuator assembly as a function of the measured temperature.
Zum Betreiben des Thermogenerators als Peltierelement wird dem Thermogenerator z.B. Energie aus einer (insbesondere aufladbaren) Batterie der Stellantriebsanordnung oder einer externen Batterie zugeführt. Beispielsweise kann auf diese Weise auch die Funktion der Batterie geprüft werden. To operate the thermogenerator as a Peltier element is the thermogenerator eg Energy from a (especially rechargeable) battery of the actuator assembly or an external battery supplied. For example, the function of the battery can be checked in this way.
Denkbar ist des Weiteren, dass die Temperatur an einer mit dem Thermogenerator gekoppelten Wärmesenke und/oder an einem Anschluss der Stellantriebsanordnung mit dem Ventil gemessen und der thermische Kontakt des Thermogenerators mit der Wärmesenke und/oder dem Anschluss mit dem Ventil abhängig von der gemessenen Temperatur der Wärmesenke und/oder des Anschlusses mit dem Ventil geprüft wird. It is furthermore conceivable that the temperature is measured at a heat sink coupled to the thermal generator and / or at a connection of the actuator arrangement with the valve and the thermal contact of the thermal generator with the heat sink and / or the connection with the valve depends on the measured temperature of the Heat sink and / or the connection with the valve is checked.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the figures. Show it:
Die
Der Stellantrieb
Die Stellantriebsanordnung
Darüber hinaus kann die Stellantriebsanordnung
Denkbar ist, dass der Thermogenerator
Der Thermogenerator
Das Aufladen der Batterie
Der Energiemanagementbaustein
Des Weiteren umfasst die Stellantriebsanordnung
Es wird darauf hingewiesen, dass es durchaus auch möglich ist, dass der Thermogenerator
Denkbar ist auch, dass ein Temperatursensor
Die Stellantriebsanordnung
Die mit den Temperatursensoren
Es wird darauf hingewiesen, dass die erwähnte Auswerteeinheit nicht zwingend Bestandteil des Mikroprozessors
Die Stellantriebsanordnung
Die Funkschnittstelle
Die Funkschnittstelle
Das erwähnte Aufwecken der Stellantriebsanordnung
Zur Aktivierung/Deaktivierung der Funkverbindung kann die Stellantriebsanordnung
Darüber hinaus kann mindestens ein Anzeigeelement, z.B. in Form mindestens einer LED
Es wird des Weiteren darauf hingewiesen, dass der Mikroprozessor
Darüber hinaus sei erwähnt, dass es zwar durchaus möglich ist, dass die oben erwähnten Komponenten zusammen in dem Gehäuse
Auch sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung
Die Betätigung (Bewegung) des Absperrelementes erfolgt mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung
Wie oben ebenfalls bereits erläutert, Stellantriebsanordnung
Denkbar ist auch, dass die Stellantriebsanordnung
In
Das Stellelement
Die Stellantriebsanordnung
Die
Die Stellantriebsanordnung
Zur Kopplung mit dem Heizkörperventil
Darüber hinaus umfasst die Stellantriebsanordnung
Des Weiteren umfasst die Stellantriebsanordnung
Möglich ist allerdings auch, dass es sich um eine externe Auswerteeinheit handelt, d.h. eine Auswerteeinheit, die sich außerhalb des Gehäuses
Claims (25)
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