DE102018007980A1

DE102018007980A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zum Steuern von Gasverbrauchern

Info

Publication number: DE102018007980A1
Application number: DE102018007980.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kirchberger; Nils Mahr; Michael Maier; Alin Postu; Lars Zimmermann
Original assignee: Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-16
Also published as: WO2020074270A1; US20210341104A1; EP3864337B1; CN112840154A; CA3114441A1; AU2019358032A1; EP3864337A1; CN112840154B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von mehreren Gasverbrauchern (20, 21) mit den folgenden Schritten: Den Gasverbrauchern (20, 21) werden Prioritäten zugeordnet und die Gasverbraucher (20, 21) werden in Abhängigkeit von den zugeordneten Prioritäten aktiviert oder deaktiviert. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Steuervorrichtung (1) zum Steuern von Gasverbrauchern (20, 21).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern von mehreren Gasverbrauchern. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Steuervorrichtung zum Steuern von mehreren Gasverbrauchern.
Im Stand der Technik ist es bekannt, brennbares Gas (z. B. Propan oder Butan in Form von Flüssiggas, sog. LPG von Liquefied Petroleum Gas) als Energiequelle zu nutzen. Hiermit werden beispielsweise Herde, Heizungen oder Wassererhitzer betrieben.
Bei der Anwendung von Gasverbrauchern insbesondere in beweglichen Raumeinheiten, wie sie durch Wohnwagen, Wohnmobile oder Boote gegeben sind, bestehen teilweise gesetzliche Vorgaben, die einen maximal zulässigen Gesamtverbrauch für die angeschlossenen Geräte einer Gasanlage vorgeben. Daher ist es üblich, für Gasverbraucher einen nominellen Gasverbrauch pro Stunde anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von Gasverbrauchern vorzuschlagen, die sicherstellen, dass in einem System ein maximal zulässiger Gasverbrauchswert nicht überschritten wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit einem Verfahren zur Steuern von mehreren Gasverbrauchern, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:

• Den Gasverbrauchern werden Prioritäten zugeordnet.
• Die Gasverbraucher werden in Abhängigkeit von den zugeordneten Prioritäten aktiviert oder deaktiviert.

Das erfinderische Steuerverfahren besteht somit darin, dass den unterschiedlichen Gasverbrauchern, die sich in dem Gassystem befinden, Prioritäten zugeordnet werden. Die Prioritäten entsprechen unterschiedlichen Wichtigkeiten der Gasverbraucher für das Gassystem selbst oder für den Nutzer des Systems. Dabei kann es vorgesehen sein, dass unterschiedliche Gasverbraucher die gleiche Priorität zugeordnet bekommen. Ausgehend von den Prioritäten werden bei der Steuerung die Gasverbraucher aktiviert (also gestartet) oder deaktiviert (also ausgeschaltet).
Durch die Erfindung ist es möglich, in einem System beliebig viele Gasverbraucher zu installieren, da deren Betrieb gesteuert wird. Die Prioritäten sind dabei in einer Ausgestaltung den Geräten bzw. Gasverbrauchern fest zugeordnet. Alternativ oder ergänzend werden die Prioritäten den Gasverbrauchern im jeweiligen Anwendungsfall zugeordnet.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Gasverbraucher in Abhängigkeit von einem vorgebbaren Maximalwert für einen Gasverbrauch aktiviert oder deaktiviert werden. Der Maximalwert des Gassystems, dem die Gasverbraucher zugeordnet sind, ergibt sich beispielsweise aus einer Norm. Zu nennen ist z. B. ein Maximalwert von 1,5 kg Gas pro Stunde gemäß der DIN EN 1949. In dem Verfahren wird insbesondere sichergestellt, dass der Maximalwert nicht überschritten wird. Dies geschieht z. B. anhand von bekannten nominellen Gasverbrauchsmengen der Gasverbraucher oder durch Vorgabe von zulässigen Gasverbrauchsmengen für die aktivierten Gasverbraucher. Insbesondere werden nicht mehrere Gasverbraucher aktiviert, deren Gasverbrauchsmengen gemeinsam den Maximalwert übersteigen.
Gemäß einer Ausgestaltung werden die Gasverbraucher in Abhängigkeit von vorbekannten oder ermittelten Gasverbrauchsdaten aktiviert oder deaktiviert. Die Gasverbrauchsdaten sind beispielsweise die vorbekannten nominellen Gasverbrauchsmengen der Gasverbraucher. Alternativ werden die Gasverbrauchsmengen der aktivierten Gasverbraucher gemessen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Gasverbraucher unter Vorgabe einer maximal zulässigen Gasverbrauchsmenge aktiviert werden. In dieser Ausgestaltung werden den Gasverbrauchern die jeweils zulässigen Verbrauchsmengen zugewiesen.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass Gasverbraucher mit höheren Prioritäten vor Gasverbrauchern mit niedrigeren Prioritäten aktiviert werden.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass Gasverbraucher mit gleicher Priorität gleichzeitig so aktiviert werden, dass eine zulässige Gasverbrauchsmenge auf die Gasverbraucher mit gleicher Priorität aufgeteilt wird. Haben mindestens zwei Gasverbraucher die gleiche Priorität, so werden in dieser Ausgestaltung die Gasverbraucher parallel betrieben, wobei die zulässige Gasverbrauchsmenge auf die einzelnen Gasverbraucher verteilt wird. Die den einzelnen Gasverbrauchern zur Verfügung stehenden Gasmengen sind teilweise fest vorgegeben oder lassen sich individuell zuordnen.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass ein aktivierter Gasverbraucher dann deaktiviert wird, wenn ein von dem aktivierten Gasverbraucher zu erreichender Sollwert erreicht worden ist. Die Ausgestaltung bezieht sich darauf, dass Gasverbraucher jeweils mindestens einen Sollwert zu erreichen haben. Bei einer Heizung ist dies beispielsweise eine Raumtemperatur oder bei einem Wassererhitzer die Temperatur des Wassers. In dieser Ausgestaltung wird ein aktivierter Gasverbraucher dann deaktiviert, wenn der von ihm zu erreichende Sollwert erreicht worden ist. Hat sich somit beispielsweise die gewünschte Raumtemperatur eingestellt, so wird die Heizung - als Beispiel für einen Gasverbraucher - deaktiviert.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass nach dem Deaktivieren eines aktivierten Gasverbrauchers ein solcher Gasverbraucher aktiviert wird, der eine niedrigere Priorität als der deaktivierte Gasverbraucher hat.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass der Sollwert eines deaktivierten Gasverbrauchers überwacht wird. In dem Fall, dass eine Änderung des Sollwerts erkannt worden ist und dass ein Gasverbraucher mit einer niedrigeren Priorität als der deaktivierte Gasverbraucher aktiviert ist, wird in einer Ausgestaltung der aktivierte Gasverbraucher deaktiviert und der deaktivierte Gasverbraucher aktiviert. In einer alternativen Ausgestaltung wird in diesem Fall der deaktivierte Gasverbraucher aktiviert, nachdem der aktivierte Gasverbraucher nach einem Erreichen eines von dem aktivierten Gasverbraucher zu erreichenden Sollwerts deaktiviert worden ist.
Bei den vorgenannten Ausgestaltungen wird ein Sollwert, der von einem Gasverbraucher erreicht worden ist, überwacht. Ist beispielsweise der Sollwert eine Soll-Raumtemperatur, die von einer Heizung erzeugt worden ist, so wird durch ein Thermometer die Raumtemperatur überwacht. Die folgenden Ausgestaltungen beziehen sich darauf, was passiert, wenn erkannt wird, dass der Sollwert nicht mehr gegeben ist, während ein in Bezug auf die Priorität nachgeordneter Gasverbraucher aktiv ist. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass der Gasverbraucher mit der niedrigeren Priorität deaktiviert und dafür der Gasverbraucher mit der höheren Priorität und der Abweichung vom Sollwert aktiviert wird. In einer alternativen Ausgestaltung wird dann, wenn der aktuell aktivierte Gasverbraucher seinen Sollwert erreicht hat und er daraufhin deaktiviert worden ist, der Gasverbraucher mit der höheren Priorität - vorzugsweise direkt anschließend - erneut aktiviert. Damit wird also eine mögliche Abfolge der Gasverbraucher unterbrochen, um den bereits vorher deaktivierten Gasverbraucher wieder zu aktivieren.
Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine Software oder ein Software-Programm, das der Umsetzung des Verfahrens dient, sowie auf einen Datenträger, der ein solches Programm trägt.
Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe durch eine Steuervorrichtung zum Steuern von mehreren Gasverbrauchern, wobei die Steuervorrichtung mindestens eine Ausgabe-Schnittstelle aufweist, wobei die Steuervorrichtung über die Ausgabe-Schnittstelle Steuerdaten für die Gasverbraucher ausgibt, und wobei die Steuervorrichtung die Steuerdaten ausgehend von den Gasverbrauchern zugeordneten Prioritäten erzeugt. Die Steuerdaten beziehen sich dabei auf das Aktivieren oder Deaktivieren von Gasverbrauchern oder auch auf die jeweiligen zugewiesenen Gasverbrauchsmengen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung derartig ausgeführt, dass sie das Verfahren nach einem der vorgenannten oder folgenden Ausgestaltungen ausführt. Insofern gelten die zugehörigen Erläuterungen entsprechend auch für die Steuervorrichtung.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Steuervorrichtung mindestens eine Eingabe-Schnittstelle zum Empfangen von Sensordaten aufweist. Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung einen Datenspeicher zum Hinterlegen von Daten aufweist. Alternativ oder ergänzend weist die Steuervorrichtung eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von Daten auf.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das Verfahren oder die Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt die:

1 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Vorrichtung zum Steuern von Gasverbrauchern und einer Mehrzahl von Gasverbrauchern.

Die 1 zeigt rein schematisch ein System, in dem beispielhaft zwei Gasverbraucher 20, 21 von einer gemeinsamen Steuervorrichtung 1 gesteuert werden.
Die Gasverbraucher 20, 21 sind hier beispielhaft ein Wassererhitzer 20 und eine Heizung 21. Für ihre Funktionen verbrauchen die Gasverbraucher 20, 21 brennbares Gas (z. B. Propan oder Butan), wobei eine maximale und ggf. gesetzlich vorgegebene Gasmenge pro Zeiteinheit nicht überschritten werden darf.
Für die Steuerung der Gasverbraucher 20, 21 durch die Steuervorrichtung 1 wird in einem ersten Schritt jedem Gasverbraucher eine Priorität zugeordnet. Dem geht in einer Variante der Schritt voraus, dass die verbundenen und/oder die zu steuernden Gasverbraucher 20, 21 der Steuervorrichtung 1 bekannt gemacht werden.
Die Prioritäten können dabei fest, z. B. durch die Art der Gasverbraucher vorgegeben sein, oder können jeweils aktuell vorgegeben werden. So kann z. B. während des Sommers die Heizung eine niedrigere Priorität als im Winter erhalten. Die Vorgabe der Prioritäten erfolgt hier über die Eingabevorrichtung 13 und die Hinterlegung im Datenspeicher 12. Überdies werden hier über die Eingabevorrichtung 13 auch die Sollwerte vorgegeben, die von den Gasverbrauchern 20, 21 zu erreichen sind.
Um das Erreichen eines Sollwerts zu erkennen und davon ausgehend einen Gasverbraucher zu deaktivieren, ist ein Sensor 30 - hier in Form eines Thermometers zu Ermittlung der Raumtemperatur - vorhanden. Das Sensorsignal wird über eine Eingabe-Schnittstelle 11 der Steuervorrichtung 1 zugeführt.
Für die Aktivierung oder Deaktivierung der Gasverbraucher 20, 21 ist die Ausgabe-Schnittstelle 10 vorhanden, über die die Steuervorrichtung 1 entsprechende Steuerdaten an die Gasverbraucher 20, 21 ausgibt.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details einer entsprechenden Vorrichtung dar. Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Bezugszeichenliste

1: Steuervorrichtung
10: Ausgabe-Schnittstelle
11: Eingabe-Schnittstelle
12: Datenspeicher
13: Eingabevorrichtung
20: Wassererhitzer
21: Heizung
30: Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 1949 [0008]

Claims

Verfahren zum Steuern von mehreren Gasverbrauchern (20, 21), wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: dass den Gasverbrauchern (20, 21) Prioritäten zugeordnet werden, und dass die Gasverbraucher (20, 21) in Abhängigkeit von den zugeordneten Prioritäten aktiviert oder deaktiviert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gasverbraucher (20, 21) in Abhängigkeit von einem vorgebbaren Maximalwert für einen Gasverbrauch aktiviert oder deaktiviert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gasverbraucher (20, 21) in Abhängigkeit von vorbekannten oder ermittelten Gasverbrauchsdaten aktiviert oder deaktiviert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gasverbraucher (20, 21) unter Vorgabe einer maximal zulässigen Gasverbrauchsmenge aktiviert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Gasverbraucher (20, 21) mit höheren Prioritäten vor Gasverbrauchern (20, 21) mit niedrigeren Prioritäten aktiviert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Gasverbraucher (20, 21) mit gleicher Priorität gleichzeitig so aktiviert werden, dass eine zulässige Gasverbrauchsmenge auf die Gasverbraucher (20, 21) mit gleicher Priorität aufgeteilt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein aktivierter Gasverbraucher (20, 21) dann deaktiviert wird, wenn ein von dem aktivierten Gasverbraucher (20, 21) zu erreichender Sollwert erreicht worden ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei nach dem Deaktivieren eines Gasverbrauchers (20, 21) ein Gasverbraucher (20, 21) aktiviert wird, der eine niedrigere Priorität als der deaktivierte Gasverbraucher (20, 21) hat.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Sollwert überwacht wird, und wobei in dem Fall, dass eine Änderung des Sollwerts erkannt worden ist und ein Gasverbraucher (20, 21) mit einer niedrigeren Priorität als der deaktivierte Gasverbraucher (20, 21) aktiviert ist, der deaktivierte Gasverbraucher (20, 21) aktiviert wird, nachdem der aktivierte Gasverbraucher (20, 21) nach einem Erreichen eines von dem aktivierten Gasverbraucher (20, 21) zu erreichenden Sollwerts deaktiviert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Sollwert überwacht wird, und wobei in dem Fall, dass eine Änderung des Sollwerts erkannt worden ist und ein Gasverbraucher (20, 21) mit einer niedrigeren Priorität als der deaktivierte Gasverbraucher (20, 21) aktiviert ist, der aktivierte Gasverbraucher (20, 21) deaktiviert und der deaktivierte Gasverbraucher (20, 21) aktiviert wird.
Steuervorrichtung (1) zum Steuern von mehreren Gasverbrauchern (20, 21), wobei die Steuervorrichtung (1) mindestens eine Ausgabe-Schnittstelle (10) aufweist, wobei die Steuervorrichtung (1) über die Ausgabe-Schnittstelle (10) Steuerdaten für die Gasverbraucher (20, 21) ausgibt, und wobei die Steuervorrichtung (1) die Steuerdaten ausgehend von den Gasverbrauchern (20, 21) zugeordneten Prioritäten erzeugt.
Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die Steuervorrichtung (1) derartig ausgestaltet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.