-
Die Anmeldung betrifft eine Temperierungsanordnung für mindestens einen Raum, umfassend mindestens ein Raumtemperierungssystem, eingerichtet zum Temperieren des Raumes, wobei das Raumtemperierungssystem mindestens eine Steuerungseinrichtung umfasst, eingerichtet zum Steuern der Temperatur mindestens einer in dem Raum angeordneten Raumtemperierungskomponente, mindestens eine lokale Temperierungskomponente, die mindestens einer in dem Raum angeordneten Raumkomponente zugeordnet ist, wobei die lokale Temperierungskomponente zum Temperieren der Raumkomponente eingerichtet ist. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein Verfahren zum Betreiben einer Temperierungsanordnung.
-
Raumtemperierungssysteme, wie Heizungssysteme und/oder Kühlsysteme, zum Temperieren eines Raumes sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise kann ein Heizungssystem zum Heizen eines Raumes über mindestens eine Raumtemperierungskomponente in Form eines Heizkörpers verfügen, der zur Abgabe von Wärme an die Luft des Raumes eingerichtet ist. Derartige Systeme können über mindestens eine Steuerungseinrichtung verfügen, die abhängig von einer (gewünschten) vorgebbaren Solltemperatur und einer gemessenen Raumtemperatur die Temperatur der mindestens einen Raumtemperierungskomponente steuert.
-
Zusätzlich kann ein Raum über mindestens eine Raumkomponente verfügen, die ein separates, lokales Temperierungssystem aufweist. So kann der Raumkomponente eine lokale Temperierungskomponente zugeordnet sein, die eingerichtet ist, die Raumkomponente bzw. ein auf dieser Raumkomponente befindliches Objekt (z.B. ein Nutzer) lokal zu temperieren. Beispielhaft kann die Raumkomponente ein Sitzmöbel sein, das als zugeordnete lokale Temperierungskomponente eine Sitzheizung umfasst.
-
Im Stand der Technik werden das (globale) Raumtemperierungssystem und das lokale Temperierungssystem bzw. die lokale Temperierungskomponente parallel betrieben, so dass der Energieverbrauch bei einer entsprechenden Anordnung steigt. Wird zur Steigerung der Energieeffizient die Solltemperatur eines Raumtemperierungssystems pauschal um einen bestimmten Wert geändert, bei einem Heizungssystem beispielsweise reduziert, so ist hierdurch ein Komfortverlust für den Nutzer verbunden.
-
Daher liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine Temperierungsanordnung für mindestens einen Raum zur Verfügung zu stellen, welche in effizienter Weise betrieben werden kann, ohne dass mit dem Betreiben ein (signifikanter) Komfortverlust für den Nutzer einhergeht.
-
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung durch eine Temperierungsanordnung für mindestens einen Raum nach Anspruch 1 gelöst. Die Temperierungsanordnung umfasst mindestens ein Raumtemperierungssystem. Das Raumtemperierungssystem ist zum Temperieren des Raumes eingerichtet Das Raumtemperierungssystem umfasst mindestens eine Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinrichtung ist zum Steuern der Temperatur mindestens einer in dem Raum angeordneten Raumtemperierungskomponente eingerichtet. Die Temperierungsanordnung umfasst mindestens eine lokale Temperierungskomponente. Die mindestens eine lokale Temperierungskomponente ist mindestens einer in dem Raum angeordneten Raumkomponente zugeordnet. Die lokale Temperierungskomponente ist zum Temperieren der Raumkomponente eingerichtet. Mindestens eine Erfassungseinrichtung ist mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt. Die Erfassungseinrichtung ist zum Erfassen mindestens eines Zustandsparameters der lokalen Temperierungskomponente eingerichtet. Die Steuerungseinrichtung ist zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf dem erfassten Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente eingerichtet.
-
Indem im Gegensatz zum Stand der Technik anmeldungsgemäß eine Temperierungsanordnung mit mindestens einem (globalen) Raumtemperierungssystem, das mit mindestens einer lokalen Temperierungskomponente kommunikativ gekoppelt ist, bereitgestellt wird, und die Steuerung des Raumtemperierungssystems von dem (augenblicklichen) Zustand der lokalen Temperierungskomponente abhängt, wird die Temperierungsanordnung in effizienterer Weise betrieben. Insbesondere kann der für die Temperierung eines Raumes erforderliche Energieverbrauch gesenkt werden, ohne dass der Nutzerkomfort eingeschränkt wird. So kann anmeldungsgemäß mit relativ wenig Leistung ein optimiertes Wärmeempfinden bei dem mindestens einen Nutzer des Raumes erzeugt werden.
-
Die anmeldungsgemäße Temperierungsanordnung ist zum Temperieren mindestens eines Raumes eingerichtet. Unter einer Temperierung ist vorliegend insbesondere eine Heizung und/oder Kühlung des mindestens einen Raumes zu verstehen. Der Raum kann beispielsweise ein Teil einer Wohnung, eines Gebäudes oder dergleichen sein. Es versteht sich, dass die anmeldungsgemäße Temperierungsanordnung zum Temperieren von zwei oder mehr (getrennten) Räumen verwendet werden kann.
-
Das Raumtemperierungssystem ist insbesondere eingerichtet, den gesamten Raum (und nicht nur eine lokale Raumkomponente) zu temperieren. Hierzu weist das Raumtemperierungssystem mindestens eine Raumtemperierungskomponente auf. Eine Raumtemperierungskomponente ist insbesondere eingerichtet, mit der Luft des Raumes zusammenzuwirken, um vorzugsweise den gesamten Raum zu temperieren. Beispielsweise kann die Raumtemperierungskomponente ein Heizkörper oder Kühlkörper (z.B. einer Klimaanlage oder einem Teil einer Klimaanlage) sein. Es versteht sich, dass zwei oder mehr (unterschiedliche) Raumtemperierungskomponenten vorgesehen sein können.
-
Anmeldungsgemäß ist mindestens eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, um die mindestens eine Raumtemperierungskomponente zu steuern. Dies umfasst insbesondere das Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente, um z.B. eine bestimmte (vorgebbare) Sollraumtemperatur zu erreichen. Beispielsweise kann die (augenblickliche) Raumtemperatur gemessen und die mindestens eine Raumtemperierungskomponente von der Steuerungseinrichtung entsprechend einer (veränderbaren) Solltemperatur und der gemessenen Temperatur angesteuert werden.
-
Neben dem Raumtemperierungssystem umfasst die anmeldungsgemäße Temperierungsanordnung mindestens eine lokale Temperierungskomponente. Eine lokale Temperierungskomponente ist einer Raumkomponente zugeordnet. Unter einer Raumkomponente ist ein bestimmter (räumlich begrenzter) Bereich zu verstehen. Beispielsweise kann eine Raumkomponente im Wesentlichen durch ein Möbel oder einen bestimmten (lokal begrenzten) Abschnitt des Raumes gebildet sein.
-
Unter einer Zuordnung von einer lokalen Temperierungskomponente zu einer Raumkomponente ist insbesondere zu verstehen, dass die lokale Temperierungskomponente im Wesentlichen nur zur Temperierung dieser Raumkomponente bzw. einem auf der Raumkomponente befindlichen Objekt (z.B. Nutzer) eingerichtet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die lokale Temperierungskomponente in der Raumkomponente integriert ist und/oder eine gezielte bzw. gerichtete Bestrahlung (nur) der Raumkomponente bewirken kann. Es versteht sich, dass eine Raumkomponente aus zwei oder mehr Teilen bestehen kann.
-
Um stets eine ausreichende Wohlfühltemperatur bereitzustellen und gleichzeitig die Energieeffizienz der Temperierungsanordnung zu verbessern, wird anmeldungsgemäß eine kommunikative Kopplung zwischen der lokalen Temperierungskomponente und dem Raumtemperierungssystem (über die Steuerungseinrichtung) vorgeschlagen. Insbesondere ist erkannt worden, dass der Zustand der lokalen Temperierungskomponente ein gutes Indiz für den (individuellen) Temperatur-Wohlfühlbereich eines Nutzers ist. Indem dieses Indiz bei der Steuerung des globalen Raumtemperierungssystems berücksichtigt wird, kann eine Effizienzsteigerung erreicht werden, ohne den Nutzerkomfort (wesentlich) zu reduzieren. Der Zustandsparameter kann in einem beispielhaftem Fall eine Aktivierungsinformation sein (z.B. lokale Temperierungskomponente ein- oder ausgeschaltet).
-
Um insbesondere mindestens einen (augenblicklichen) Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente zu detektieren, ist mindestens eine Erfassungseinrichtung, beispielsweise mindestens ein geeigneter Sensor, vorgesehen. Der mindestens eine erfasste Zustandsparameter wird der Steuerungseinrichtung bereitgestellt. Hierfür ist die Erfassungseinrichtung mit der Steuerungseinrichtung kommunikativ verbunden. Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise gemäß mindestens einer gespeicherten, insbesondere vorgegebenen, Steueregel die Temperatur der mindestens einen Raumtemperierungskomponente steuern. Dies umfasst insbesondere das Ändern der Solltemperatur abhängig von dem mindestens einen erfassten Zustandsparameter und der mindestens einen Steuerregel.
-
Beispielsweise kann bei einer Heizanordnung vorgesehen sein, dass bei einer deaktivierten lokalen Temperierungskomponente die Solltemperatur um einen bestimmten (absoluten oder relativen) Wert reduziert wird, während bei einer aktivierten lokalen Temperierungskomponente die Solltemperatur um einen bestimmten (absoluten oder relativen) Wert erhöht wird. In entsprechender Weise kann eine Steuerung bei einer Kühlanordnung durchgeführt werden. Dann kann entsprechend der geänderten Solltemperatur (und beispielsweise einer gemessenen Raumtemperatur) die mindestens eine Raumtemperierungskomponente von der Steuerungseinrichtung angesteuert werden.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Temperierungsanordnung kann die lokale Temperierungskomponente eine lokale elektrische Temperierungseinheit und/oder eine Infraroteinheit sein. Die elektrisch betreibbare Temperierungseinheit kann insbesondere eine elektrische Sitztemperierungseinheit (z.B. Sitzheizung und/oder Sitzkühlung) sein. Eine entsprechende Temperierungseinheit kann in der Raumkomponente, insbesondere einem Sitz- und/oder Liegemöbel, integriert sein, um im Wesentlichen die Raumkomponente bzw. mindestens einen auf der Raumkomponente befindlichen Nutzer zu temperieren.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die lokale Temperierungskomponente eine Infraroteinheit sein, eingerichtet zum Abgeben von Infrarotstrahlung derart, dass die zugeordnete Raumkomponente (bzw. der mindestens eine auf der Raumkomponente befindliche Nutzer) temperiert wird.
-
Entsprechende Temperierungseinheiten können mit einer geringen Leistung betrieben werden und geben ein gutes Indiz für den individuellen Temperatur-Wohlfühlbereich des mindestens einen Nutzers, der die lokale Temperierungskomponente nutzt.
-
Darüber hinaus kann die mindestens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des (augenblicklichen) Nutzungszustands der Raumkomponente und/oder der lokalen Temperierungskomponente eingerichtet sein. Es versteht sich, dass zwei oder mehr (getrennte) Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein können. Beispielsweise kann zum Erfassen des (augenblicklichen) Nutzungszustands ein entsprechender Sensor vorgesehen sein. Bei einem Sitz- oder Liegemöbel kann beispielsweise ein Drucksensor, Gewichtssensor etc. vorgesehen sein. Es versteht sich, dass andere Sensoren, wie optische Sensoren, vorgesehen sein können. Indem insbesondere berücksichtigt wird, ob die Raumkomponente genutzt wird (z.B. genutzt ja oder nein) und (gleichzeitig) mindestens ein Zustandsparameter der dieser Raumkomponente zugeordneten lokalen Temperierungskomponente (z.B. aktiviert oder nicht aktiviert) erfasst wird, kann das Wohlfühlgefühl des Nutzers und die Effizienz der Anordnung noch weiter verbessert werden.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Temperierungsanordnung kann die lokale Temperierungskomponente eine erste und mindestens eine weitere Temperierungsstufe aufweisen. Durch die mindestens zwei Temperierungsstufen kann die lokale Temperierungskomponente mit zumindest zwei unterschiedlichen Temperaturen (z.B. minimale und maximale Temperatur) betrieben werden. Vorzugsweise können drei oder mehr Temperierungsstufen vorgesehen sein. Beispielsweise ist es möglich, dass die Temperatur von einem Nutzer zwischen einer minimalen und maximalen Temperatur (nahezu) kontinuierlich (mit entsprechenden Temperierungsstufen) durch eine Nutzerschnittstelle bzw. ein Bedienelement eingestellt wird. Eine Nutzerschnittstelle kann beispielsweise über mindestens einen Knopf, mindestens eine Taste, mindestens ein Touchdisplay etc. verfügen, um den Nutzer die Einstellung einer gewünschten Komfortfunktion zu ermöglichen. Über diese Mittel kann ein Nutzer Nutzervorgaben (z.B. bestimmte Temperierungsstufe) vorgeben.
-
Die mindestens eine Erfassungseinrichtung kann zum Erfassen der (augenblicklichen) Temperierungsstufe der lokalen Temperierungskomponente eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Nutzerschnittstelle von einer Erfassungseinrichtung auslesbar sein und/oder die Erfassungseinrichtung umfassen. Insbesondere kann hierdurch die von einem Nutzer vorgegebene Temperierungsstufe erfasst werden.
-
Die Steuerungseinrichtung kann zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf der erfassten Temperierungsstufe der lokalen Temperierungskomponente eingerichtet sein. Beispielsweise kann bei Detektion einer minimalen Temperierungsstufe (bei einer Heizanordnung) die Solltemperatur entsprechend mindestens einer Steuerregel um einen bestimmten (absoluten oder relativen) Wert reduziert werden, während bei einer detektierten maximalen Temperierungsstufe die Solltemperatur um einen bestimmten (absoluten oder relativen) Wert erhöht werden kann. Dann kann entsprechend der geänderten Solltemperatur (und beispielsweise einer gemessenen Raumtemperatur) die mindestens eine Raumtemperierungskomponente von der Steuerungseinrichtung angesteuert werden. Es versteht sich, dass entsprechende Steuerregeln für Temperaturzwischenstufen vorgesehen sein können. Zudem versteht es sich, dass in entsprechender Weise eine Steuerung bei einer Kühlanordnung durchgeführt werden kann.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Temperierungsanordnung kann die Temperierungsanordnung mindestens einen Nutzeranwesenheitssensor umfassen. Der Nutzeranwesenheitssensor (z.B. ein optischer Sensor, wie ein Bewegungssensor, ein akustischer Sensor etc.) kann zum Erfassen eines Raumzustands des Raumes eingerichtet sein. Hierunter ist insbesondere die Erfassung einer Anwesenheit mindestens eines Nutzers oder einer Abwesenheit der Nutzer in dem Raum zu verstehen. Mit anderen Worten kann bei der Steuerung der Temperatur Berücksichtigung finden, ob der Raum (augenblicklich) tatsächlich genutzt wird oder nicht. Die Steuerungseinrichtung kann zumindest zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der lokalen Temperierungskomponente basierend auf dem erfassten Raumzustand eingerichtet sein. Beispielsweise kann bei detektierter Abwesenheit die lokale Temperierungskomponente deaktiviert und beispielsweise bei Detektion einer Anwesenheit von mindestens einem Nutzer zumindest die lokale Temperierungskomponente zumindest aktiviert werden. Diese Steuerung kann abhängig von mindestens einer (vorgegebenen) Steuerregel durchgeführt werden.
-
Vorzugsweise kann die Temperierungsanordnung mindestens einen Nutzeranwesenheitssensor umfassen, der zum Erfassen der in dem Raum befindlichen Nutzeranzahl eingerichtet ist. Die Steuerungseinrichtung kann zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf der erfassten Nutzeranzahl eingerichtet sein. Beispielsweise kann bei einer Heizungsanordnung mit steigender Anzahl der Nutzer (entsprechend mindestens einer Steuerregel) die Temperatur reduziert werden und in entsprechender Weise bei sinkender Anzahl erhöht werden. Die Effizienz kann noch weiter verbessert werden.
-
Ferner ist erkannt worden, dass für eine optimierte Steuerung nicht nur der augenblickliche Zustand (bzw. Zustandsparameter), sondern auch der zukünftige Zustand der mindestens einen lokalen Temperierungskomponente berücksichtigt werden sollte. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Temperierungsanordnung kann die Temperierungsanordnung mindestens eine mit der Steuerungseinrichtung zumindest koppelbare Prognoseeinrichtung umfassen. Dies umfasst insbesondere, dass die Prognoseeinrichtung in der Steuerungseinrichtung integriert sein oder zumindest eine Schnittstelle zu dieser aufweisen kann.
-
Die Prognoseeinrichtung kann zum Bestimmen einer wahrscheinlichen Nutzungsdauer des Raumes und/oder der Raumkomponente (z.B. bei einer Erfassung einer Anwesenheit eines Nutzers auf der Raumkomponente durch einen entsprechenden Sensor (z.B. Druck- und/oder Gewichtssensor)) und/oder der lokalen Temperierungskomponente basierend auf einem gespeicherten, insbesondere vorgegebenen, Nutzungsprofil eingerichtet sein. Die Steuerungseinrichtung kann zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf der bestimmten Nutzungsdauer eingerichtet sein.
-
Das Nutzungsprofil kann insbesondere die Nutzung des Raumes pro Zeiteinheit und/oder die Nutzung der mindestens einen Raumkomponente pro Zeiteinheit und/oder der mindestens einen lokalen Temperierungskomponente umfassen. Zudem kann die Anzahl an Nutzern bei dem Nutzungsprofil berücksichtigt sein (z.B. Raum wird von zwei oder mehr Nutzern zwischen x Uhr und y Uhr genutzt). Das Nutzungsprofil kann sich auf die Nutzung des Raumes allgemein oder auf die Nutzung des Raumes durch mindestens einen Nutzer beziehen. Beispielsweise kann das Nutzungsprofil auf historischen Nutzungsdaten, Zeitdaten (Jahreszeiten, Monatsdaten, Tages- oder Nachtzeiten etc.), von einem Nutzer vorgegebene Nutzungsdaten (voraussichtliche Anwesenheits- oder Abwesenheitsdaten, Kalenderdaten des Nutzers etc.) etc. basieren.
-
Die Prognoseeinrichtung und/oder die Steuerungseinrichtung kann basierend auf erfasste tatsächliche Nutzungsdaten das mindestens eine Nutzungsprofil aktualisieren. Mit anderen Worten kann die Temperierungsanordnung eine selbstlernende Anordnung sein, die beispielsweise mittels neuronaler Netze oder dergleichen das Nutzungsprofil und/oder die Prognoseeinrichtung (bzw. die mindestens eine von der Prognoseeinrichtung angewendete Prognoseregel) verbessert.
-
Grundsätzlich kann bei der Steuerung der mindestens einen Raumtemperierungskomponente vorzugsweise die Trägheit des Raumtemperierungssystems berücksichtigt werden.
-
Darüber hinaus kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Temperierungsanordnung die Steuerungseinrichtung zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf einem gespeicherten, insbesondere vorgegebenen, Nutzungsprofil eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung zum Aktivieren der lokalen Temperierungskomponente basierend auf einem gespeicherten, insbesondere vorgegebenen, Nutzungsprofil eingerichtet sein. Beispielsweise kann, basierend auf dem mindesten einen Nutzungsprofil, bereits vor einer tatsächlichen Nutzung des Raumes die Temperatur der mindestens einen Raumtemperierungskomponente (gemäß mindestens einer Steuerregel) erhöht oder reduziert werden.
-
Eine lokale Temperierungskomponente kann bereits vor einer erwarteten tatsächlichen Nutzung aktiviert und auf eine bestimmte Temperatur (gemäß mindestens einer Steuerregel) gebracht werden. Der Nutzerkomfort kann weiter gesteigert werden, ohne dass hierdurch der Energieverbrauch wesentlich steigt.
-
Wie bereits beschrieben wurde, kann hierbei die jeweilige Trägheit des Raumtemperierungssystems bzw. der lokale Raumtemperierungskomponente und die erwartete Nutzungsstartzeit berücksichtigt werden. Besonders bevorzugt kann zusätzlich die wahrscheinliche Nutzungsdauer von der Steuerungseinrichtung entsprechend mindestens einer Steuerregel berücksichtigt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerungseinrichtung zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf einer bereitgestellten (augenblicklichen und/oder vorhergesagten) Außentemperatur eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Temperierungsanordnung über mindestens einen Temperatursensor verfügen, um die Außentemperatur vorzugsweise kontinuierlich zu messen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung mit mindestens einer externen Datenquelle (z.B. eines Wetterdatendienstleisters) verbindbar sein, um augenblickliche und/oder vorhergesagte Außentemperaturdaten (und/oder weitere Wetterdaten) zu empfangen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Temperierungsanordnung kann die Steuerungseinrichtung eine Hausautomationssteuerung sein. Insbesondere kann das Raumtemperierungssystem durch eine Hausautomationssteuerung steuerbar sein. Eine Hausautomationssteuerung erlaubt es einem Nutzer in einfacher Weise, zuvor beschriebene Vorgaben einzugeben. Beispielsweise kann der Nutzer mittels eines mobilen Endgeräts (Tablet-Computer, Smartphone etc.) mit der Hausautomationssteuerung kommunizieren. Hierbei kann die Hausautomationssteuerung über eine Kommunikationsverbindung mit einer zentralen Steuervorrichtung (auch Backendsystem genannt) verbunden sein.
-
Vorzugsweise kann die Hausautomationssteuerung zur Steuerung weiterer Verbraucher, wie elektrische Verbraucher (Lampen, Rollläden etc.), verwendet werden. Insbesondere weist eine Hausautomationssteuerung bereits geeignete Rechenmittel (Prozessor, Speicher, Schnittstellen etc.) auf, um die oben beschriebene Erfassung, Auswertung, Prognose, Kommunikation und/oder Steuerung durchzuführen. Indem die mindestens eine lokale Temperierungskomponente über eine Kommunikationsverbindung mit der Hausautomationssteuerung gekoppelt wird, kann eine Einbindung in das Hausautomationssystem des mindestens einen Raumes bereitgestellt werden. In besonders einfacher Weise kann die zuvor beschrieben Erfassung, Auswertung, Prognose, Kommunikation und/oder Steuerung durchgeführt werden.
-
Darüber hinaus kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung sowohl die mindestens eine Raumtemperierungskomponente als auch die mindestens eine lokale Temperierungskomponente, beispielsweise basierend auf einem gespeicherten Nutzungsprofil, ansteuert, um jeweils einen für den mindesten einen Raum und/oder den mindestens einen Nutzer optimalen Arbeitspunkt einzustellen. Die jeweilige Arbeitspunkte können insbesondere energie- oder kostenoptimiert eingestellt werden.
-
Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Temperierungsanordnung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Temperierungsanordnung, wobei die Temperierungsanordnung mindestens ein Raumtemperierungssystem, eingerichtet zum Temperieren des Raumes, und mindestens eine lokale Temperierungskomponente, die mindestens einer in dem Raum angeordneten Raumkomponente zugeordnet ist, umfasst, wobei die lokale Temperierungskomponente zum Temperieren der Raumkomponente eingerichtet ist. Das Verfahren umfasst:
- - Erfassen mindestens eines Zustandsparameters der lokalen Temperierungskomponente, und
- - Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente des Raumtemperierungssystems basierend auf dem erfassten Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente.
-
Das anmeldungsgemäße Verfahren ermöglicht ein effizienteres Betreiben einer Temperierungsanordnung eines Raumes. Insbesondere kann der für das Betreiben der Temperierungsanordnung benötigte Energieverbrauch ohne eine Reduktion des Nutzerempfindens reduziert werden.
-
Die Merkmale der Temperierungsanordnungen und Verfahren sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.
-
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die anmeldungsgemäße Temperierungsanordnungen und das anmeldungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Temperierungsanordnung gemäß der vorliegenden Anmeldung,
- 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Temperierungsanordnung gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
- 3 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.
-
Nachfolgend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
-
Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Temperierungsanordnung 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Die Temperierungsanordnung 100 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Heizungsanordnung 100. Es versteht sich, dass die nachfolgenden Ausführungen auf eine Kühlungsanordnung übertragen werden können.
-
Die Heizungsanordnung 100 dient der Beheizung eines beispielhaften Raumes 102. Die Heizungsanordnung 100 umfasst ein (globales) Raumtemperierungssystem 104, umfassend mindestens eine Steuerungseinrichtung 106 und mindestens eine Raumtemperierungskomponente 108. Vorliegend ist die Steuerungseinrichtung 106 insbesondere eine Hausautomationssteuereinrichtung 106. Eine entsprechende Steuerungseinrichtung 106 kann zum Steuern weiterer Raummodule, wie ein elektrisch verfahrbarer Rollladen, Beleuchtungsmodule etc. verwendet werden.
-
Die dargestellte Steuerungseinrichtung 106 kann über geeignete Rechenmittel (Prozessor, Speicher etc. und Kommunikationsschnittstellen (Antennen, Nutzerschnittstellen (z.B. Touchdisplay) etc.) verfügen. Die Steuerungseinrichtung 106 ist an einer Wand des Raumes 102 angeordnet. Es versteht sich, dass gemäß anderen Varianten der Anmeldung die Steuerungseinrichtung 106 an einem anderen Ort (andere Position im Raum und/oder in einem anderen entfernt angeordneten Raum) angeordnet und/oder als mobile Steuerungseinrichtung 106 (z.B. Tabletcomputer, Smartphone etc.) gebildet sein kann.
-
Die Raumtemperierungskomponente 108 ist vorliegend ein Heizkörper 108 mit einem ansteuerbaren Aktor 110, um die Temperatur des Heizkörpers 108 entsprechend einer vorgegebenen (änderbaren) Solltemperatur einzustellen. Beispielsweise kann eine elektrisch betreibbare und steuerbare Ventileinrichtung 110 als ansteuerbarer Aktor 110 vorgesehen sein. Wie zu erkennen ist, kann die Steuerungseinrichtung 106 über ein drahtloses Kommunikationsnetz 118 mit dem mindestens einen Heizkörper 108 bzw. dem entsprechenden Aktor 110 kommunizieren. Das Kommunizieren umfasst zumindest das Steuern der Temperatur des mindestens einen Heizkörpers 108 durch Übertragen eines geeigneten Steuer- bzw. Stellsignals. Beispielsweise kann das Steuern das Vorgeben der Solltemperatur oder eines einer Solltemperatur entsprechenden Sollparameterwerts umfassen.
-
Neben dem Raumheizsystem 104 umfasst die Heizungsanordnung 100 ein lokales Heizungssystem 120 in Form einer lokalen Temperierungskomponente 112, vorliegend eine lokale Heizungskomponente 112. Vorliegend ist die lokale Heizungskomponente 112 eine elektrisch betriebene Heizungseinheit 112 in Form einer Sitzheizung 112. Die lokale Heizungskomponente 112 ist einer Raumkomponente 114, vorliegend ein Möbel, zugeordnet. Die Zuordnung ist vorliegend dadurch realisiert, dass die Sitzheizung 112 in dem Möbel 114 integriert ist.
-
Wie ferner zu erkennen ist, umfasst die Heizungsanordnung 100 mindestens eine Erfassungseinrichtung 116. Die Erfassungseinrichtung 116 ist eingerichtet, zumindest einen Zustandsparameter der lokalen Heizungseinrichtung 112 zu erfassen. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 116 über mindestens einen Sensor verfügen, um den mindestens einen Zustandsparameter zu detektieren. Beispielsweise kann als Zustandsparameter der Aktivierungszustand (eingeschaltet oder ausgeschaltet) der lokalen Heizungseinrichtung 112 detektiert werden. Vorzugsweise kann (zusätzlich) die (augenblickliche) Temperierungsstufe detektiert werden.
-
Optional kann die Erfassungseinrichtung 116 einen Sensor umfassen, um den Nutzungszustand der Raumkomponente 114 zu erfassen. Der Sensor kann beispielsweise ein Gewichtssensor, ein Drucksensor oder dergleichen sein. Durch den Sensor kann insbesondere erfasst werden, ob die Raumkomponente 114 (augenblicklich) von mindestens einem Nutzer genutzt wird.
-
Die Erfassungseinrichtung 116 kann kommunikativ, beispielsweise über das Kommunikationsnetz 118, mit der Steuerungseinrichtung 106 verbunden sein. Es versteht sich, dass gemäß anderen Varianten alternativ oder zusätzlich ein drahtgebundenes Kommunikationsnetz angeordnet sein kann.
-
Die Erfassungseinrichtung 116 ist eingerichtet, den mindestens einen erfassten Zustandsparameter, vorzugsweise zusätzlich weitere erfasste Parameter, wie der Nutzungszustand der Raumkomponente 114, der Steuerungseinrichtung 106 über das Kommunikationsnetz 118 bereitzustellen. Die Steuerungseinrichtung 106 ist zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente 108 zumindest basierend auf dem erfassten Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente 112 eingerichtet. Beispielsweise kann mindestens eine Steuerregel vorgegeben sein. Abhängig von der mindestens einen Steuerregel und zumindest dem erfassten Zustandsparameter kann die Steuerungseinrichtung 106 insbesondere die Solltemperatur der Raumtemperierungskomponente 108 anpassen.
-
Beispielsweise kann bei einer detektierten deaktivierten lokalen Temperierungskomponente (und vorzugsweise bei einer detektierten Nutzung der zugeordneten Raumkomponente) die Solltemperatur um einen bestimmten (absoluten oder relativen) Wert reduziert werden, während bei einer detektierten aktivierten lokalen Temperierungskomponente (und vorzugsweise bei einer detektierten Nutzung der zugeordneten Raumkomponente) die Solltemperatur um einen bestimmten (absoluten oder relativen) Wert erhöht werden kann. Wenn zusätzlich die eingestellte Temperierungsstufe erfasst wird, kann der vorgenannte (absolute oder relative) Wert, mit der die Solltemperatur angepasst wird, von der (augenblicklichen) Temperierungsstufe abhängen.
-
Die lokale Temperierungskomponente 112 kann über eine Nutzerschnittstelle 111 verfügen. Die Nutzerstelle kann beispielsweise über mindestens einen Knopf 113, 115, vorliegend zwei Knöpfe, verfügen. Über die Nutzerschnittstelle 111 kann ein Nutzer die lokale Temperierungskomponente 112 aktivieren und deaktivieren sowie insbesondere eine bestimmte Temperierungsstufe einstellen. Beispielsweise kann durch Drücken eines ersten Knopfs 113 eine erste Temperierungsstufe und durch Drücken eines zweiten Knopfs 115 eine weitere Temperierungsstufe von dem Nutzer vorgegeben werden. Die lokale Temperierungskomponente 112 wird dann abhängig von der Nutzerschnittstelle 111 erfasste Nutzervorgabe betrieben.
-
Die Erfassungseinrichtung 116 kann beispielsweise eingerichtet sein, den Zustand der Nutzerschnittstelle 111 auszulesen, um den zuvor beschriebenen Zustandsparameter zu erfassen. Hierzu kann eine (nicht gezeigte) Kommunikationsverbindung zwischen der Nutzerschnittstelle 111 und der Erfassungsvorrichtung 116 vorgesehen sein.
-
Die 2 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Temperierungsanordnung 200 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben. Für die anderen Komponenten der Temperierungsanordnung 200 wird insbesondere auf die obigen Ausführungen verwiesen. Die Temperierungsanordnung 200 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Heizungsanordnung 200. Es versteht sich, dass die nachfolgenden Ausführungen auf eine Kühlungsanordnung übertragen werden können.
-
Als beispielhafte Raumkomponente 214 ist vorliegend ein Möbel 214, insbesondere ein Sitzmöbel 214, in dem Raum 202 angeordnet. Ferner ist in dem Raum 202 eine lokale Temperierungskomponente 212 in Form einer Infraroteinheit 212 angeordnet, die der Raumkomponente 214 zugeordnet ist. Unter der Zuordnung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu verstehen, dass die Infraroteinheit 212 zur Beheizung der Raumkomponente 214 bzw. des entsprechenden lokal begrenzten Bereichs 230 eingerichtet ist Um den Bereich 230 zu erwärmen, ist die dargestellte Infraroteinheit 212 insbesondere eingerichtet, Infrarotstrahlung 228 insbesondere in einer gerichteten Weise zu emittieren.
-
Es versteht sich, dass einer Raumkomponente zwei oder mehr lokale Temperierungskomponenten zugeordnet sein können. Beispielsweise kann die Raumkomponente 214 neben der Infraroteinheit 212 über eine zuvor beschriebene Sitzheizung (und/oder Sitzkühlung) verfügen (vgl. 1).
-
Die lokale Temperierungskomponente 212 kann über eine Nutzerschnittstelle 211 verfügen. Über die Nutzerschnittstelle 211 kann ein Nutzer die lokale Temperierungskomponente 212 aktivieren und deaktivieren sowie insbesondere eine bestimmte Temperierungsstufe aus einer Mehrzahl von verfügbaren Temperierungsstufen einstellen. einstellen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Nutzerschnittstelle 211 (auch Bedienelement genannt) ein Touchdisplay 217. Mittels des Touchdisplays 217 kann ein Nutzer eine gewünschte Temperierungsstufe einstellen. Über eine (nicht gezeigte) Kommunikationsverbindung zwischen einer Aktoreinheit 222 und der Nutzerschnittstelle 211 kann die erfasste Nutzervorgabe der Aktoreinheit bereitgestellt werden und die lokale Temperierungskomponente 212 entsprechend der erfassten Nutzervorgabe betrieben werden. Über das drahtlose Kommunikationsnetz 218 kann die Nutzerschnittstelle 211 von der Steuerungseinrichtung ausgelesen werden. Mit anderen Worten kann die Nutzerschnittstelle 211 eine Erfassungseinrichtung bilden oder umfassen.
-
Ferner umfasst vorliegend die Temperierungsanordnung 200 eine (zusätzliche oder alternative) Erfassungseinrichtung 216 zum Erfassen mindestens eines Zustandsparameters der lokalen Temperierungskomponente 212 und die mindestens eine Aktoreinheit 222. Die ansteuerbare Aktoreinheit 222 kann (alternativ oder zusätzlich) über das drahtlose Kommunikationsnetz 218 von der Steuerungseinrichtung 206 ansteuerbar sein. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 206 durch Aussenden eines entsprechenden Steuersignals an die Aktoreinheit 222 zumindest eine Aktivierung oder Deaktivierung der der lokalen Temperierungskomponente 212 veranlassen. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass hierdurch eine bestimmte Temperierungsstufe eingestellt wird.
-
Darüber hinaus umfasst die vorliegende Temperierungsanordnung 200 mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung 234 in Form eines Nutzungssensors 234, eingerichtet zum Erfassen des Nutzungszustands der Raumkomponente 214. Beispielsweise kann ein Drucksensor 234 vorgesehen sein.
-
Ferner ist in dem Raum 202 eine weitere Erfassungseinrichtung 232 in Form mindestens eines Nutzeranwesenheitssensors 232 angeordnet Der Nutzeranwesenheitssensor 232 ist insbesondere zum Erfassen des Raumzustands eingerichtet, indem eine Anwesenheit von mindestens einem Nutzer oder die Abwesenheit von Nutzern durch den Nutzeranwesenheitssensor 232 detektiert wird. Beispielsweise kann ein optischer Sensor 232 vorgesehen sein.
-
Die Erfassungseinrichtungen 216, 232, 234 sind vorliegend mit der Steuerungseinrichtung 206 über das mindestens eine Kommunikationsnetz 218 verbunden bzw. gekoppelt. Über das Kommunikationsnetz 218 können der Steuerungseinrichtung 206 zumindest die jeweiligen erfassten Sensordaten zur Verfügung gestellt werden.
-
Die Steuerungseinrichtung 206 umfasst vorliegend mindestens einen Speicher 226, eingerichtet zum Speichern von mindestens einem Nutzungsprofil des Raumes 202, der Raumkomponente 214 und/oder der lokalen Temperierungskomponente 212. Darüber hinaus umfasst die vorliegende Steuerungseinrichtung 206 mindestens eine Prognoseeinrichtung 236 und mindestens eine Schnittstelleinheit 238, zumindest eingerichtet für die Kommunikation mit mindestens einer entfernt angeordneten Einrichtung.
-
Die Schnittstelleneinheit 238 kann beispielsweise eine Kommunikationsverbindung mit dem Internet herstellen. Über die Schnittstelleneinheit 238 kann die Steuerungseinrichtung 206 beispielsweise mit einer (nicht dargestellten) Zentrale und/oder einer weiteren Datenquelle, beispielsweise von einem Wetterdienstleister, kommunizieren. Von der weiteren Datenquelle kann die Steuerungseinrichtung 206 beispielsweise aktuelle und/oder vorhergesagte Wetterdaten, insbesondere Außentemperaturdaten, erhalten. Zudem ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor 224 an einer Außenwand angeordnet, der eingerichtet ist, die Außentemperatur zu erfassen.
-
Die Prognoseeinrichtung 236 ist insbesondere zum Bestimmen einer wahrscheinlichen Nutzungsdauer des Raumes 202 durch mindestens einen Nutzer und/oder der Raumkomponente 214 durch mindestens einen Nutzer und/oder der lokalen Temperierungskomponente 212 durch mindestens einen Nutzer basierend auf dem gespeicherten Nutzungsprofil eingerichtet.
-
Die Steuerungseinrichtung 206 ist vorliegend eingerichtet, die Temperatur der Raumtemperierungskomponente 208 durch Ermitteln einer optimalen Solltemperatur zu steuern. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung 206 zum Steuern der Temperatur der Raumtemperierungskomponente basierend auf dem augenblicklichen Nutzungszustands des Raumes 202 und/oder dem augenblicklichen Nutzungszustands der Raumkomponente 214, der von der Prognoseeinrichtung 236 prognostizierten Nutzungsdauer des Raumes 202 und/oder der von der Prognoseeinrichtung 236 prognostizierten Nutzungsdauer der Raumkomponente 214 und/oder der von der Prognoseeinrichtung 236 prognostizierten Nutzungsdauer der lokalen Temperierungskomponente 212 und/oder dem augenblicklichen Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente 212 (z.B. eingeschaltet oder ausgeschaltet, eingestellte Temperierungsstufe) und/oder der augenblicklichen Anzahl an Nutzern (des Raumes 202) und/oder der (augenblicklichen und/oder prognostizierten) Außentemperatur und/oder der augenblicklichen Raumtemperatur und/oder der Trägheit des Raumheizungssystems 204 eingerichtet sein. Die Steuerung und insbesondere Bestimmung kann basierend auf mindestens einer vorgegebenen Steuerregel erfolgen.
-
Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 206 basierend auf dem Nutzungsprofil die Aktoreinheit 210 ansteuern, um den Raum 202 zu einem (wahrscheinlichen) Nutzungsstartzeitpunkt (z.B. eine bestimmtes Datum und/oder Uhrzeit, wie 8:00 Uhr) auf eine bestimmte Solltemperatur zu temperieren. Auch kann vorgesehen sein, dass bei Detektion einer bestimmten Temperierungsstufe der lokalen Temperierungskomponente 212, beispielsweise eine maximale Temperierungsstufe, die Solltemperatur für die Raumtemperierungskomponente 208 erhöht wird. Die Erhöhung kann jedoch beispielsweise unterbleiben oder geringer ausfallen, wenn durch die Prognoseeinrichtung 236 prognostiziert wird, dass die (wahrscheinliche) Nutzungszeitdauer eine vorgegebene Grenzzeitdauer nicht überschreitet. Die vorgegebene Grenzzeitdauer kann insbesondere von der Trägheit des Raumheizungssystems 204 abhängen. Wenn beispielsweise prognostiziert wird, dass der Raum 202 nur noch für 15 Minuten genutzt wird, kann trotz einer Detektion einer bestimmten Temperierungsstufe, beispielsweise einer maximale Temperierungsstufe, eine Erhöhung der Solltemperatur der mindestens einen Raumtemperierungskomponente 208 unterbleiben. Für den Fall, dass die Prognose nicht korrekt ist, kann bei einer entsprechenden Feststellung eine Erhöhung der Solltemperatur veranlasst werden. Zudem kann diese Feststellung zur Optimierung des mindestens einen Nutzungsprofils, insbesondere für eine entsprechende Anpassung, verwendet werden.
-
Die 3 zeigt ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung. Mit dem Verfahren kann eine Temperierungsanordnung, insbesondere eine Temperierungsanordnung gemäß 1 oder 2 betrieben werden, wobei die Temperierungsanordnung mindestens ein Raumtemperierungssystem, eingerichtet zum Temperieren des Raumes, und mindestens eine lokale Temperierungskomponente, die mindestens einer in dem Raum angeordneten Raumkomponente zugeordnet ist, umfasst, wobei die lokale Temperierungskomponente zum Temperieren der Raumkomponente eingerichtet ist.
-
In einem ersten Schritt 301 kann mindestens ein Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente erfasst werden. Wie zuvor beschrieben wurde, kann insbesondere ein Aktivierungszustand und, bei einem detektierten aktivierten Zustand, die eingestellte Temperierungsstufe (nahezu kontinuierlich) erfasst werden. Der von einer Erfassungseinrichtung erfasste (augenblickliche) Zustandsparameter kann einer Steuerungseinrichtung bereitgestellt werden.
-
In einem weiteren Schritt 302 kann die Temperatur der mindestens einen Raumtemperierungskomponente, insbesondere durch Ändern der Solltemperatur der Raumtemperierungskomponente, basierend auf dem erfassten Zustandsparameter der lokalen Temperierungskomponente gesteuert werden, wie zuvor in den Ausführungsbeispielen nach 1 oder 2 beschrieben wurde.
-
Die Energieeffizienz der Temperierungsanordnung kann verbessert werden, ohne einen Temperatur-Wohlfühlbereich eines Nutzers (wesentlich) zu reduzieren.
-
Wie zuvor beschrieben wurde, ist ein wesentlicher Treiber des Energieverbrauchs der Raumwärmebedarf eines Raumes, wobei Energiekonzepte bereits Absenkungen der Raumtemperatur als effiziente Maßnahme vorsehen. Um einen Komfortverlust der Raumnutzer zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass diese Temperaturabsenkung energieeffizient kompensiert werden kann. Wie beschrieben wurde, können Raumkomponenten, wie Sitzmöbel, z.B. Couches oder Stühle, bereits über Sitzheizungen verfügen. Auch sind lokale Infrarotheizungssysteme zur lokalen bzw. punktuellen Erwärmung verfügbar. Durch die anmeldungsgemäße gezielte Kopplung dieser lokal begrenzten Temperierungssysteme und den damit verbundenen sensorischen Informationen mit dem Raumheizungssystem (z. B. via Smart Home) kann ein optimaler Betriebspunkt für die Raumtemperatur gefunden werden.
-
Wie bereits beschrieben wurde, können Anwesenheits- und Nutzungssensoren Informationen über die Raumnutzung geben, so dass sie verwendet werden können, um die flexibel betreibbaren lokalen Wärmesysteme (z.B. Elektro- und Infrarotheizung) übergeordnet an- und abzuschalten. Ferner können Sitzheizungssysteme mit Drucksensoren gekoppelt sein, um die Sitzflächennutzung der Raumkomponente zu überprüfen. Diese Information kann verwendet werden, um eine Raumnutzung zu erkennen. Diese Information, beispielsweise gekoppelt mit dem Status der Sitzheizung, kann anzeigen, ob dem Raumnutzer zu kalt ist D. h., ist die Sitzheizung nicht auf maximaler Temperierungsstufe eingestellt, besteht die Möglichkeit die Temperatur im Raum abzusenken. Diese Steuerung bedarf mindestens einer lokalen Temperierungskomponente und eines globale Raumtemperierungssystems, lässt sich aber in der Logik auch für eine Vielzahl derartiger System umsetzen.
-
Liegt beispielsweise die Information einer Raumnutzung in Kombination mit einem z.B. nicht maximal betriebenen Infrarotheizsystem vor, so kann die o. g. Logik analog genutzt werden, um die Raumwärme zu reduzieren.
-
Darüber hinaus sind auch ganzheitliche Optimierungssysteme denkbar, die zwischen Gesamtheizleistung der lokalen Komponenten und Raumheizleistung abwägen und einen gesamtoptimalen Arbeitspunkt einstellen (energie- oder kostenoptimiert) können. Eine weitere lokale Heizkomponente kann auch die beheizte Computermaus sein.
