DE102016223612A1 - Verfahren zur Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Wärmeerzeugers eines Heizsystems, Steuereinheit und Heizsystem hierzu - Google Patents

Verfahren zur Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Wärmeerzeugers eines Heizsystems, Steuereinheit und Heizsystem hierzu Download PDF

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Mihai Suteu
Jan Mathias Koehler
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Robert Bosch GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Wärmeerzeugers (16) eines Heizsystems (14), wobei erste charakteristische Parameter (62) eines ersten Wärmeerzeugers (16), welche einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen des ersten Wärmeerzeugers (16) charakterisieren, und zweite charakteristische Parameter (66, 67) mindestens eines zweiten Wärmeerzeugers (44, 48), die einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen eines zweiten Wärmeerzeugers (44, 48), charakterisieren, anhand eines Algorithmus verglichen miteinander werden, wobei ein Ergebnis des Vergleichs zum Erkennen eines Fehlers und/oder einer Optimierungsmöglichkeit des ersten oder zweiten Wärmeerzeugers (16, 44, 48) ausgegeben wird. Die Erfindung betrifft weiter eine Steuereinheit (10), in welcher ein solches Verfahren läuft, und ein Heizsystem (14, 42, 52), das mit einem solchen Verfahren betrieben wird und/oder eine solche Steuereinheit (10) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Wärmeerzeugers eines Heizsystems. Weiter betrifft die Erfindung eine Steuereinheit, in welcher ein solches Verfahren läuft. Die Erfindung betrifft auch ein Heizsystem, welches mit einem solchen Verfahren betrieben wird und/oder eine solche Steuereinheit aufweist.
  • Stand der Technik
  • Zum Betrieb einer Heizungsanlage werden Systeminformationen, wie beispielsweise Gerätedaten, Sollwertvorgaben, Betriebsbedingungen, Außentemperatur, Raumtemperatur usw., erfasst, über einen systeminternen Kommunikationskanal, wie einem Bus-System, kommuniziert und zu Analyse- oder Diagnosezwecken des Heizungssystems verwendet. Hierbei werden Fehler im Heizsystem anhand fester Regel- und Datensätze zum Steuern oder Regeln des Heizsystems erkannt. Das heißt, bei Erreichen bestimmter Werte, wie Sollwerte, Anzahl der Fehlstarts usw., werden Warnungen oder Fehlermeldungen ausgelöst.
  • Es soll ein verbessertes Verfahren für die Analyse und Diagnose eines Heizsystems bereitgestellt werden, mit welchem der Betrieb des Heizsystems optimiert wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch die erfindungsgemäße Steuereinheit gemäß Anspruch 13 und durch ein Heizsystem nach Anspruch 14 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass erste charakteristische Parameter des ersten Wärmeerzeugers, welche einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen des ersten Wärmeerzeugers charakterisieren, und zweite charakteristische Parameter mindestens eines zweiten Wärmeerzeugers, der einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen des mindestens zweiten Wärmeerzeugers charakterisieren, erfasst werden. Weiter werden die ersten charakteristischen Parameter und die zweiten charakteristischen Parameter anhand eines Algorithmus verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs zum Erkennen eines Fehlers und/oder einer Optimierungsmöglichkeit wird schließlich geeignet ausgegeben.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Informationen, insbesondere Daten, über mindestens einen anderen, zweiten Wärmeerzeuger, insbesondere mehrerer anderer Wärmeerzeuger, verwendet werden können, um einen ersten Wärmeerzeuger zu analysieren bzw. zu diagnostizieren. Die Informationen der anderen Wärmeerzeuger können verwendet werden, um festzustellen, ob der erste Wärmeerzeuger fehlerfrei oder optimal läuft. Ist dem nicht so, kann ein Fehler und/oder eine Optimierungsmöglichkeit erkannt werden.
  • Ein Heizsystem ist definiert als eine Gesamtheit von Heizkomponenten, die einen räumlich begrenzten Bereich bilden. Die Heizkomponenten sind untereinander hydraulisch und/oder elektronisch verbunden. Das Heizsystem stellt Wärme zur Verfügung, die zum Heizen und/oder Erwärmen eines Fluids, zum Beispiel Wasser, verwendet wird. Bei den Heizkomponenten handelt es sich beispielsweise um einen Wärmeerzeuger, einen Wärmeverbraucher, um Pumpen, Ventile, Leitungen, Rohre, Steuergerät usw. Beispiele eines Heizsystems sind eine Wohnung, mehrere Wohnungen, ein oder mehrere Gebäude usw.
  • Obwohl im Folgenden auf ein Heizsystem Bezug genommen wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf ein System anwendbar, das Kälte zur Verfügung stellt, wie eine Klimaanlage.
  • Ein Wärmeerzeuger ist definiert als eine Einheit bzw. ein Gerät, das Wärme erzeugen und zur Verfügung stellt. Beispielsweise wird die erzeugte Wärme auf ein Wärmeträgermedium, wie ein Fluid, übertragen. Bei dem Fluid kann es sich um Gase oder Flüssigkeiten handeln, wie Luft oder Wasser. Auch feste Wärmeträgermedien, wie Stein, Metall etc., sind denkbar. Beispiele eines Wärmeerzeugers sind mit Öl oder Gas betriebene Brenngeräte, Pelletöfen, Solaranlagen und dergleichen.
  • Handelt es sich um ein System, das Kälte erzeugt, so wird unter einem Kälteerzeuger ein Gerät oder eine Einheit verstanden, die Kälte erzeugt und bereitstellt. Ein Beispiel ist ein Klimagerät.
  • Charakteristische Parameter sind definiert als Daten bzw. Parameter, die Ereignisse und/oder Funktionalitäten eines Wärmeerzeugers und/oder Heizsystems abbilden. Diese beinhalten zum Beispiel auch Systeminformationen, wie Gerätedaten, Sollwerte, Betriebsbedingungen, Anzahl der erlaubten Fehlstarts usw., und Regelsätze zum Steuern und Regeln des Heizsystems. Dabei werden die Ereignisse und/oder Funktionalitäten über einen bestimmten Zeitraum erfasst. Beispielsweise enthalten die charakteristischen Parameter Informationen über ein wiederkehrendes Ereignis mit definierten Start- und Endbedingungen, wie ein Heizzyklus oder einen Warmwasserbereitstellungszyklus.
  • Im Folgenden wird das Erkennen eines Fehlers und/oder einer Optimierungsmöglichkeit auch als das Erkennen eines kritischen Falles bezeichnet.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Hauptanspruch möglich.
  • Wenn eine Abweichung der ersten charakteristischen Parameter von den zweiten charakteristischen Parametern einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann in einem Schritt des Verfahrens ein Fehler und/oder eine Optimierungsmöglichkeit erkannt werden. Über den Schwellenwert kann eine direkte Auskunft über die Qualität des Vergleichs der charakteristischen Parameter gegeben werden. Dadurch wird es möglich, einen kritischen Fall zu identifizieren und eine Qualität, wie beispielsweise die Art des kritischen Falles, den Umfang des Fehlers und/oder der Optimierungsmöglichkeit, anzugeben. Es können genaue Informationen über den Fehler und/oder die Optimierungsmöglichkeit bestimmt werden.
  • Wurde ein kritischer Fall erkannt, kann in einem Schritt des Verfahrens die ersten charakteristischen Parameter dynamisch durch neue, auf den zweiten charakteristischen Parametern beruhende Daten ersetzt und/oder ergänzt werden. Somit ist es möglich, bei Erkennen eines Fehlers und/oder einer Optimierungsmöglichkeit, fehlerhafte und/oder nicht optimale Datensätze des ersten Wärmeerzeugers durch fehlerfreie und/oder optimalere Datensätze zumindest eines zweiten, anderen Wärmeerzeugers zu ersetzen. Die Veränderung der ersten charakteristischen Parameter kann dynamisch erfolgen, was eine hohe Flexibilität erlaubt. Der jeweiligen Situation entsprechend können die ersten charakteristischen Parameter zur Optimierung des ersten Wärmeerzeugers angepasst werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn die ersten charakteristischen Parameter und/oder die zweiten charakteristischen Parameter jeweils als Zeitreihendaten dargestellt werden können. Eine Zeitreihe ist definiert als eine Menge von zusammenhängenden Messungen von einem oder mehreren Größen, wie einer Temperatur, zu verschiedenen Zeitpunkten. Zeitreihendaten können auf einfache Art und Weise ausgewertet und verwendet werden.
  • In einem Schritt des Verfahrens kann aus den Zeitreihendaten mindestens ein charakteristischer Abschnitt bestimmt werden. Ein charakteristischer Abschnitt ist definiert als die Darstellung eines endlichen Zeitabschnitts, in welchem eine gewisse Funktionalität oder ein gewisses Ereignis des Wärmeerzeugers geschieht, beispielsweise ein Heizzyklus oder eine Abklingphase des Wärmeerzeugers. Der charakteristische Abschnitt enthält dabei die Informationen der charakteristischen Parameter in einer Form, die leicht weiterverarbeitet werden können.
  • Um die ersten charakteristischen Parameter und die zweiten charakteristischen Parameter miteinander auf einfache Art vergleichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine charakteristische Abschnitt anhand einer Statistik reduziert dargestellt werden kann. Die Statistik kann geeignet ausgewählt werden. Eine geeignete Statistik wird durch Tests mit bestehenden Daten über den Wärmeerzeuger bestimmt. Dies kann beispielsweise im Wärmeerzeuger selbst durchgeführt werden. Oder es wird in Hardware implementiert.
  • Eine geeignete Statistik ist beispielsweise: das Zählen von Ereignissen innerhalb des mindestens einen charakteristischen Abschnitts; das Berechnen von Werten, die aus dem charakteristischen Abschnitt abgeleitet werden; das Clustern der charakteristischen Abschnitte.
  • In einem Schritt des Verfahrens können die anhand der Statistik umgewandelten ersten charakteristischen Parameter und/oder zweiten charakteristischen Parameter anhand eines Abstandsmaßes verglichen werden. Dabei gibt das Abstandsmaß den Abstand zwischen mindestens einem Punkt oder Objekt der ersten charakteristischen Parameter und mindestens einem Punkt oder Objekt der zweiten charakteristischen Parameter an. Ein solcher Punkt ist beispielsweise ein Clusterzentrum, wenn als Statistik das Clustern der charakteristischen Abschnitte gewählt wurde. In diesem Fall handelt es sich bei dem Abstandsmaß beispielsweise um den euklidischen Abstand. Der Vorteil liegt in der einfachen Handhabung der ausgewerteten Daten, die dann direkt miteinander verglichen werden können, beispielsweise unter Verwendung eines Schwellenwerts.
  • In einem Schritt des Verfahrens kann mindestens ein Vorschlag für einen optimierten Betrieb des Heizsystems ausgegeben werden. Wurde aufgrund des Vergleichs ein kritischer Fall erkannt, kann ein entsprechender Vorschlag gemacht werden. Dieser Vorschlag kann dann angenommen oder abgelehnt werden. Bei Annahme des Vorschlags kann dieser automatisiert durchgeführt werden, beispielsweise durch dynamische Änderung der ersten charakteristischen Parameter, wie oben beschrieben.
  • Die ersten und zweiten charakteristischen Parameter werden innerhalb des Verfahrens empfangen. Beispielsweise werden diese von Sensoren, Steuergeräten und dergleichen weitergeleitet. Es ist aber auch von Vorteil, wenn die ersten und/oder zweiten charakteristischen Parameter heruntergeladen werden können, insbesondere aus dem Internet, von einer Cloud und/oder einer anderen Speichereinheit, wie einem USB-Stick und/oder einer Festplatte. Auch eine Kombination ist denkbar: Die charakteristischen Parameter werden empfangen und durch heruntergeladene Daten bzw. Parameter ergänzt. Es ist auch denkbar, dass die ersten und/oder zweiten charakteristischen Parameter bereits vorhanden sind, beispielsweise in einem Speicher, und einen theoretischen, idealen Wärmeerzeuger abbilden.
  • Die Erfindung betrifft auch einen Steuereinheit für die Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Heizsystems, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren wie oben geschildert durchführbar ist.
  • Weiter betrifft die Erfindung auch ein Heizsystem, welches mit obigem Verfahren betrieben wird und/oder eine solche Steuereinheit aufweist.
  • Zeichnung
  • In den Figuren ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuereinheit zu sehen sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren, welche in der folgenden Beschreibung näher dargelegt werden. Es zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Steuereinheit,
  • 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einem Flussdiagramm,
  • 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Figuren sind gleichen Baukomponenten gleiche Bezugszahlen zugeordnet.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinheit 10, die mit einem ersten Heizsystem 14, einem zweiten Heizsystem 42 und einem dritten Heizsystem 52 kommuniziert. Dies ist durch durchgezogene Linien dargestellt. Bei der Kommunikation handelt es sich um eine kabelgebundene Verbindung, beispielsweise über ein Bussystem. Oder es handelt sich um eine kabellose Verbindung, beispielsweise über WLAN, Internet usw. Die Steuereinheit 10 kann selbstverständlich mit weniger oder mehr Heizsystemen verbunden sein.
  • Die Steuereinheit 10 weist einen Speicher 36 und eine Recheneinheit 38, beispielsweise eine Microprocessor, auf. Mit der Recheneinheit 38 und dem Speicher 36 werden Daten empfangen, gespeichert, verarbeitet und versendet.
  • Bei der Steuereinheit 10 kann es sich beispielsweise um ein separates Gerät, wie einen Computer, ein Mobiltelefon oder ein anderes Gerät, handeln, oder es ist ein Teil des Heizsystems selbst. Beispielsweise entspricht die Steuereinheit 10 einem Steuergerät des ersten Wärmeerzeugers 16. Oder die Steuereinheit entspricht einem Steuergerät eines der anderen Wärmeerzeuger in einem der anderen Heizsysteme.
  • Jedes der drei Heizsysteme 14, 42, 52 weist Heizkomponenten auf. Das Heizsystem 14 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Wärmeerzeuger 16 auf. Der erste Wärmeerzeuger 16 ist über einen ersten Teilheizkreis 20 mit einem Wärmeverbraucher 18 verbunden. In dem ersten Teilheizkreis 20 befindet sich eine Pumpe 22 zur Zirkulation eines Fluids, beispielsweise Wasser, durch den ersten Teilheizkreis 10. Der Wärmeerzeuger 16 ist weiter über einen zweiten Teilheizkreis 26 mit einem Warmwasserspeicher 28, beispielsweise einem Schichtscheicher, verbunden, welcher zum Beispiel der Warmwasserversorgung oder zur Bereitstellung von Wärme für einen weiteren Wärmeverbraucher dient. In dem zweiten Teilheizkreis 26 befindet sich eine zweite Pumpe 25. Weiter weist das Heizsystem 14 mehrere Sensoren auf: einen ersten Sensor 24 im Rücklauf des Wärmeerzeugers 16 zur Erfassung einer Rücklauftemperatur, einen zweiten Sensor 30 im Warmwasserspeicher 28 zur Erfassung einer Temperatur, einen dritten Sensor 32 zur Erfassung einer Raumtemperatur und einen vierten Sensor 34 zur Erfassung einer Außentemperatur. Zum Betrieb des Heizsystems 14 können weitere Heizkomponenten oder Sensoren nötig sein, die hier nicht gezeigt werden.
  • Das zweite Heizsystem 42 weist zwei Wärmeerzeuger 44, 48 und zwei Wärmeverbraucher 46, 40 auf. Es können weitere Heizkomponenten vorgesehen sein, die hier der Übersicht halber nicht gezeigt werden.
  • Auch das dritte Heizsystem 52 weist Heizkomponenten auf, wie einen Wärmeerzeuger und einen Wärmeverbraucher, die hier nicht näher gezeigt werden.
  • Anhand 2 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
  • In einem Schritt 60 werden erste charakteristische Parameter 62 des ersten Wärmeerzeugers 16, welche einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen des ersten Wärmeerzeugers 16 charakterisieren, empfangen und in dem Speicher 36 abgelegt. Die ersten charakteristischen Parameter 62 charakterisieren Systeminformationen, die von den Komponenten und Sensoren in dem ersten, zweiten oder dritten Heizsystem 14, 42, 52 stammen. Die Systeminformationen enthalten Informationen über beispielsweise Gerätedaten, Sollwertvorgaben, Ist-Temperaturen, Betriebsbedingungen, Energieverbrauch, Außentemperatur, Raumtemperatur, usw.. Die ersten charakteristischen Parameter 62 charakterisieren solche Daten, die zu zusammenhängenden Messungen zu verschiedenen Zeitpunkten gehören. Die Messungen werden zum Beispiel durch Sensoren, wie den ersten, zweiten, dritten und vierten Sensor 24, 30, 32, 34, oder durch die Komponenten, wie beispielsweise den ersten Wärmeerzeuger 16, erfasst und über einen Kommunikationskanal, wie einem Bussystem, kommuniziert.
  • In einem weiteren Schritt 64 werden zweite charakteristische Parameter 66 des zweiten Wärmeerzeugers 44 und dritte charakteristische Parameter 67 des dritten Wärmeerzeugers 48 empfangen. Diese Parameter charakterisieren wie die ersten charakteristischen Parameter 62 einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen des zweiten und dritten Wärmeerzeugers 44, 48 und stammen aus den übrigen Heizsystemen, in diesem Fall aus dem zweiten und dritten Heizsystem 42, 52. Von jedem vorhandenen Wärmeerzeuger werden solche charakteristischen Parameter empfangen. Anhand der zweiten und dritten charakteristischen Parameter 66, 67 wird erkannt, ob das erste Heizsystem 14 im Vergleich zu den anderen Heizsystemen 42, 52 besser oder schlechter oder fehlerhaft läuft. Die zweiten und dritten charakteristischen Parameter 66, 67 dienen auch dazu, einen Betrieb des ersten Heizsystems 14 zu optimieren.
  • Die zweiten und dritten charakteristischen Parameter 66, 67 können alternativ auch heruntergeladen werden, beispielsweise aus dem Internet, von einer Cloud und/oder einer anderen Speichereinheit, wie einem USB-Stick und/oder einer Festplatte. Die zweiten und dritten charakteristischen Parameter 66, 67 können alternativ auch bereits in der Steuereinheit 10 abgespeichert gewesen sein, beispielsweise werksseitig bei Auslieferung. Die zweiten und dritten charakteristischen Parameter 66, 67 können auch einen theoretischen idealen Wärmeerzeuger abbilden und charakterisieren.
  • In einem Schritt 68 werden die ersten charakteristischen Parameter 62 und zweiten und dritten charakteristischen Parameter 66, 67 anhand eines Algorithmus ausgewertet. Der Algorithmus kann beispielsweise darin bestehen, eine Statistik zu erzeugen. Dies wird weiter unten näher erläutert.
  • Nach der Auswertung der Daten wird in einem weiteren Schritt 70 ein Vergleich der ausgewerteten ersten charakteristischen Parameter 62 mit den ausgewerteten zweiten und dritten charakteristischen Parametern 66, 67 durchgeführt.
  • In einem Schritt 72 wird der Vergleich schließlich ausgewertet. Hier wird ein Fehler und/oder eine Optimierungsmöglichkeit erkannt. Ergibt der Vergleich, dass die anderen Heizsysteme 42, 52 optimaler laufen, beispielsweise mit Hinblick auf Energieeffizienz oder Komfort, so wird eine Optimierungsmöglichkeit erkannt. Ergibt der Vergleich, dass die anderen Heizsysteme 42, 52 fehlerfrei laufen, wird ein Fehler erkannt.
  • In einem Schritt 74 wird das Ergebnis des Vergleichs ausgegeben. Zum Beispiel werden die Ergebnisse auf einem Display ausgegeben, beispielsweise auf einer Anzeige am ersten Wärmeerzeuger 16. Oder die Ergebnisse werden an ein externes Gerät, wie ein Smartphone, Tablet, Computer usw. übertragen. Die Ergebnisse können auch an einen Servicedienst übertragen werden.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass der erste, zweite und dritte Wärmeerzeuger 16, 44, 48 vorhanden sind. Das Verfahren ist für beliebig viele Wärmeerzeuger anwendbar und läuft analog.
  • In einem Schritt 80 werden Daten vom ersten Wärmeerzeuger 16 empfangen und in dem Speicher 36 abgelegt. Wie oben beschrieben, enthalten die Daten Informationen wie beispielsweise Gerätedaten, Sollwertvorgaben, Ist-Temperaturen, Betriebsbedingungen, Energieverbrauch, Außentemperatur, Raumtemperatur, usw.. Ebenso werden Daten vom zweiten und dritten Wärmeerzeuger 44, 48 empfangen und gespeichert. Die Daten werden in Form von univariaten oder multivariaten Zeitreihen gespeichert. Eine Zeitreihe enthält Daten über zusammenhängende Messungen zu verschiedenen Zeitpunkten. Eine univariate Zeitreihe enthält Daten zu Messungen einer Messgröße, wie beispielsweise der Wassertemperatur am zweiten Sensor 30 im Warmwasserspeicher 28. Eine mutlivariate Zeitreihe enthält Daten zu Messungen von mindestens zwei Messgrößen, wie beispielsweise der Wassertemperatur am zweiten Sensor 30 und der Rücklauftemperatur am ersten Sensor 24.
  • In einem Schritt 82 werden erste, zweite und dritte charakteristische Parameter 62, 66, 67 des ersten, zweiten und dritten Wärmeerzeugers 16, 44, 48 aus den empfangenen Daten bestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel werden hierfür charakteristische Abschnitte aus den gespeicherten Zeitreihen des ersten, zweiten und dritten Wärmeerzeugers 16, 44, 48 bestimmt. Ein charakteristischer Abschnitt stellt einen Zeitabschnitt dar, in welchem eine gewisse Funktionalität oder ein Ereignis eines Wärmeerzeugers geschieht. Dies kann beispielsweise ein Heizzyklus sein, welcher durch geeignete Start- und Endpunkte bestimmt wird. Ein Heizzyklus kann zum Beispiel mit dem Start und Ende eines Gebläses eines Brenngerätes charakterisiert werden oder mit der Zeit, in welcher eine Leistung des Brenngeräts größer als Null ist. Oder der Heizzyklus wird charakterisiert durch eine Warmwasseranfrage an den Wärmeerzeuger 14.
  • In einem Schritt 84 werden die charakteristischen Parameter 62, 66, 67 des ersten, zweiten und dritten charakteristischen Abschnitts zusammengefasst. Hierfür wird eine Statistik ausgewählt. Beispielsweise handelt es sich bei der Statistik darum, Ereignisse zu zählen, wie die Anzahl aller Fehlstarts oder Starts des ersten, zweiten und dritten Wärmeerzeugers 14, 44, 48 innerhalb des ersten, zweiten und dritten charakteristischen Abschnitts. Oder die Statistik besteht darin, aus den charakteristischen Abschnitten abgeleitete Werte zu berechnen. Die Statistik kann auch darin bestehen, alle vorhandenen charakteristischen Abschnitte zu clustern. Den geclusterten charakteristischen Abschnitten werden Clusterzentren zugewiesen. Diese repräsentieren dann typische charakteristische Abschnitte innerhalb eines Wärmeerzeugers 16, 44, 48. Ein mögliches Verfahren, um die Clusterzentren zu berechnen, ist der bekannte „sequential k-means clustering-Algorithmus“.
  • In Schritt 86 wird die im vorigen Schritt 84 bestimmte Statistik für den ersten charakteristischen Abschnitt bzw. Parameter 62 des ersten Wärmeerzeugers 16 mit den Statistiken des zweiten und dritten charakteristischen Abschnitts des zweiten und dritten Wärmeerzeugers 44, 48 verglichen. Hierfür wird ein geeignetes Abstandsmaß ausgewählt. Im Falle dessen, dass es sich bei der Statistik um Clustern handelt, kann beispielsweise das euklidische Abstandsmaß verwendet werden, mit welchem die Abstände von den Clusterzentren des ersten Wärmeerzeugers 16 zu Clusterzentren des zweiten und dritten Wärmeerzeugers 44, 48 berechnet werden.
  • In einem Schritt 88 werden die Ergebnisse des Vergleichs ausgewertet. Es wird bewertet, ob die Ergebnisse kritisch sind. Das heißt, es wird erkannt, ob ein Fehler und/oder eine Optimierungsmöglichkeit vorliegt. Als kritisch wird eingestuft, wenn beispielsweise ein Schwellenwert überschritten wird, oder wenn sich ein Delta über die Zeit zu stark verändert hat, beispielsweise die Abstände der Clusterzentren zueinander über die Zeit. Ein kritischer Fall kann beinhalten, dass das Heizsystem 14 fehlerhaft oder nicht optimal läuft.
  • Wurde ein kritischer Fall erkannt, werden in einem Schritt 90 die Ergebnisse geeignet ausgegeben, beispielsweise visuell dargestellt, zum Beispiel auf einem Display am ersten Wärmeerzeuger 16. Oder die Ergebnisse werden an ein externes Gerät, wie ein Smartphone, Tablet, Computer usw. übertragen. Die Ergebnisse können auch an einen Servicedienst übertragen werden.
  • Bei Bedarf können anhand des Verfahrens optional Vorschläge zum Optimieren des Betriebs des ersten Heizsystems 14 gemacht werden. Wurde wie in Schritt 88 oder in Schritt 72 ein kritischer Fall erkannt, so wird darin unterschieden, ob ein Fehler oder eine Optimierungsmöglichkeit vorliegt. Die Optimierungsmöglichkeit wird dann in Form eines Vorschlags ausgegeben, beispielsweise auf einem Display, das im ersten Heizsystem 14 angeordnet ist oder zu einem externen Gerät gehört. Die Vorschläge werden ausgewählt. Bei Auswahl eines Vorschlags wird eine Umsetzung des Vorschlages automatisch ausgeführt, wodurch das erste Heizsystem 14 optimiert betrieben wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch zumindest einer oder einer Kombination der folgenden Merkmalgruppen charakterisiert:
    • – eine Steuereinheit 10 mit dem ersten Heizsystem 14 und mindestens einem zweiten Heizsystem 42, 52 kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass erste Daten des ersten Wärmeerzeugers 14, welche einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen und/oder Funktionalitäten des ersten Wärmeerzeugers 16 charakterisieren, und mindestens zweite Daten mindestens eines zweiten Wärmeerzeugers 44, 48 des mindestens zweiten Heizsystems 42, 52, die einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen und/oder Funktionalitäten des mindestens zweiten Wärmeerzeugers 44, 48 charakterisieren, zu ersten charakteristischen Parametern 62 und mindestens zweiten charakteristischen Parametern 66, 67 reduziert werden, wobei die ersten charakteristischen Parameter 62 und die mindestens zweiten charakteristischen Parameter 66, 67 anhand eines Algorithmus verglichen werden, wobei ein Ergebnis des Vergleichs zum Erkennen eines Fehlers und/oder einer Optimierungsmöglichkeit ausgegeben wird
    • – die ersten Daten und die mindestens zweiten Daten anhand einer geeigneten Statistik zu den ersten charakteristischen Parametern 62 und den mindestens zweiten charakteristischen Parametern 66, 67 reduziert werden
    • – die ersten Daten im ersten Heizsystem 14 und die mindestens zweiten Daten im mindestens zweiten Heizsystem 42, 52 reduziert werden, wobei die zu den ersten und mindestens zweiten charakteristischen Parametern 62, 66, 67 reduzierten zweiten Daten an die Steuereinheit 10 gesendet und dort verglichen werden
    • – die ersten Daten dynamisch teilweise oder ganz durch neue Daten ersetzt und/oder ergänzt werden, wobei die neuen Daten auf den mindestens zweiten Daten beruhen
    • – die ersten Daten und/oder die mindestens zweiten Daten Zeitreihendaten enthalten, wobei aus den Zeitreihendaten mindestens ein erster und mindestens ein zweiter charakteristischer Abschnitt bestimmt wird, welcher anhand der Statistik zu den ersten charakteristischen Parametern 62 und/oder den mindestens zweiten charakteristischen Parametern 66, 67 reduziert wird.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Wärmeerzeugers (16) eines Heizsystems (14), dadurch gekennzeichnet, dass erste charakteristische Parameter (62) eines ersten Wärmeerzeugers (16), welche einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen des ersten Wärmeerzeugers (16) charakterisieren, und zweite charakteristische Parameter (66, 67) mindestens eines zweiten Wärmeerzeugers (44, 48), die einen zeitlichen Ablauf von Ereignissen eines zweiten Wärmeerzeugers (44, 48), charakterisieren, anhand eines Algorithmus verglichen miteinander werden, wobei ein Ergebnis des Vergleichs zum Erkennen eines Fehlers und/oder einer Optimierungsmöglichkeit des ersten oder zweiten Wärmeerzeugers (16, 44, 48) ausgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehler und/oder eine Optimierungsmöglichkeit erkannt wird, wenn der Vergleich ergibt, dass eine Abweichung der ersten charakteristischen Parameter (62) von den zweiten charakteristischen Parametern (66, 67) einen vorgegebenen – insbesondere zeitlich aufintegrierten – Schwellenwert überschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten charakteristischen Parameter (62) dynamisch durch neue, auf den zweiten charakteristischen Parametern (66, 67) beruhende Daten ersetzt und/oder ergänzt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten charakteristischen Parameter (62) und/oder die zweiten charakteristischen Parameter (66, 67) jeweils als Zeitreihendaten aufgenommen werden, wobei die Zeitreihen eine Abfolge von Messungen zu verschiedenen Zeitpunkten abbilden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Zeitreihendaten mindestens ein charakteristischer Abschnitt für die Ermittlung der charakteristischen Parameter (62, 66, 67) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine charakteristische Abschnitt ein Zeitabschnitt – insbesondere ein Heizzyklus oder eine Abklingphase der mindestens einen Wärmeerzeugers (16, 44, 48) – ist, in welchem eine charakteristische Funktionalität oder Ereignis der mindestens zwei Wärmeerzeuger (16, 44, 48) geschieht.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine charakteristische Abschnitt mittels einer Statistik mit reduzierter Datenmenge dargestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statistik im Zählen von Ereignissen innerhalb des mindestens einen charakteristischen Abschnitts und/oder im Berechnen von Werten, die aus dem charakteristischen Abschnitt abgeleitet werden, und/oder im Clustern der charakteristischen Abschnitte besteht.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Clustern der charakteristischen Parameter (62, 66, 67) Clusterzentren mittels des sogenannten „sequential k-means clustering-Algorithmus“ berechnet werden.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anhand der Statistik umgewandelten ersten charakteristischen Parameter (62) und/oder zweiten charakteristischen Parameter (66, 67) anhand eines Abstandsmaßes verglichen werden, wobei das Abstandsmaß einen Abstand zwischen mindestens einem Punkt oder Objekt der ersten charakteristischen Parameter (62) und mindestens einem Punkt oder Objekt der zweiten charakteristischen Parameter (66, 67) angibt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vorschlag für einen optimierten Betrieb des Heizsystems (14, 42, 52) anhand des Vergleichsergebnisses ausgegeben wird, und dass bei Annahme des Vorschlags dieser automatisiert durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten charakteristischen Parameter (62, 66, 67) heruntergeladen werden, insbesondere aus dem Internet, von einer Cloud und/oder einer anderen Speichereinheit, wie einem USB-Stick und/oder einer Festplatte.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Parameter (62, 66, 67) von mehr als zwei – insbesondere drei oder vier – Wärmeerzeuger (16, 44, 48) – vorzugweise Boiler – miteinander verglichen werden, um eine Abweichung der Betriebsweise eines konkreten Wärmeerzeugers (16, 44, 48) gegegnüber den anderen Wärmeerzeuger festzustellen.
  14. Steuereinheit (10) für die Analyse und/oder Diagnose mindestens eines Heizsystems (14, 42, 52), dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in der Steuereinheit (10) durchführbar ist.
  15. Heizsystem (14, 42, 52), welches mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 betrieben wird und/oder eine Steuereinheit (10) nach Anspruch 14 aufweist.
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