DE102021203798B4

DE102021203798B4 - Verfahren zum betreiben eines heizungssystems mit brennstoffzelle und heizungssystem mit brennstoffzelle

Info

Publication number: DE102021203798B4
Application number: DE102021203798.4A
Authority: DE
Inventors: Timo Christian Klenke; Tino Gehlert
Original assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Current assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-11-09
Anticipated expiration: 2041-04-17
Also published as: DE102021203798A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems (1) in einem Gebäude (G) mit einem hydraulischen Heizkreis, in dem ein fluides Wärmeträgermedium zirkuliert,wobei das Heizungssystem (1) mit einem Vorlauf (V) und einem Rücklauf (R) des hydraulischen Heizkreises verbunden ist, undwobei das Heizungssystem (1) umfasst:eine Brennstoffzelle (2), die elektrischen Strom bereitstellt und dabei erzeugte Wärme an das fluide Wärmeträgermedium abgibt;einen Pufferspeicher (4), der Wärme speichert;eine Regeleinrichtung (10), die Betriebsparameter des Heizungssystems (1) überwacht, das Heizungssystem (1) in Abhängigkeit von Regelparametern regelt, und über ein Netzwerk (40) Daten mit einem Endgerät (T) eines Benutzers und/oder einem Server (20) und/oder einer Cloud (30) austauscht, wobei das Verfahren umfasst:Erfassen einer Laufzeit der Brennstoffzelle (2) und/oder Erfassen einer Anzahl von Schaltvorgängen der Brennstoffzelle (2);Erfassen einer Vielzahl von Betriebsparametern des Heizungssystems (1);Bestimmen eines ersten Grenzwerts der Laufzeit und/oder eines zweiten Grenzwerts für die Anzahl der Schaltvorgänge in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters; undFalls die erfasste Laufzeit kleiner als der erste Grenzwert ist und/oder die erfasste Anzahl der Schaltvorgänge größer als der zweite Grenzwert ist, Ausgeben eines Signals, wobei der erste Grenzwert und/oder der zweite Grenzwert in Abhängigkeit von Betriebsparametern einer Vielzahl mit dem Netzwerk (40) verbundener Heizungssysteme (1) durch den Server (20) oder die Cloud (30) ermittelt wird/werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems mit einer Brennstoffzelle sowie ein Heizungssystem mit Brennstoffzelle. Insbesondere soll eine Laufzeit der Brennstoffzelle überwacht werden. Die Erfindung betrifft beispielsweise ein Heizungssystem für einen Haushalt in einem Wohngebäude beziehungsweise ein Büro oder Ladengeschäft oder dergleichen in einem gewerblich genutzten Gebäude.
Die DE 10 2016 117 129 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben von Heizungsanlagen mit mehreren Wärmeerzeugern, die jeweils einen Heizkreis (zum Beispiel Heizung, Warmwasser, Lüftung oder dergleichen) mit einem Vorlauf und Rücklauf aufweisen und mit Wärmeenergie versorgen. Die Vorlauftemperatur und die Rücklauftemperatur der Heizkreise der Wärmeerzeuger werden laufend oder taktweise erfasst. Die Betriebszustände der Wärmeerzeuger werden laufend oder taktweise erfasst oder ermittelt. Die Außentemperatur wird laufend oder taktweise erfasst. Die erfassten oder ermittelten Werte werden an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage beziehungsweise Energiezentrale übermittelt und dort ausgewertet. In Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen und Temperaturdifferenzen zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur der einzelnen Heizkreise sowie der Außentemperatur wird ein Wärmeerzeuger geregelt oder ein- oder ausgeschaltet.
Die DE 103 19 645 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Erzeugen thermischer Energie mittels einer Brennstoffzelle mit Reformer zum Herstellen wasserstoffreichen Prozessgases aus Kohlenwasserstoffen, einem Schichtenspeicher zum Speichern thermischer Energie mit einem Temperatursensor in der Speicherladeleitung des Schichtenspeichers und einem Zusatzheizgerät. Die Leistungsregelung der Brennstoffzelle und des Zusatzheizgerätes erfolgt in Abhängigkeit der Temperatur in der Speicherladeleitung zum Schichtenspeicher.
Die DE 10 2005 042 495 A1 offenbart ein Verfahren das einen Regler bei Überschreiten eines definierten negativen Temperaturgradienten an einem Temperatursensor zusätzlich zu einem Brennstoffzellenheizgerät eine zusätzliche Heizeinrichtung einschaltet und mit größerer Leistung arbeitet, vorzugsweise unter Volllast in einer Speichereinrichtung zum Speichern thermischer Energie.
Die DE 10 2019 005 722 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage mit einer zentralen Pumpe, einem Verbraucher und einem Wärmeerzeuger. Der Volumenstrom und/oder das Signal der Brennerleistung werden erfasst und/oder der Gradient der Vorlauftemperatur und/oder die Integration der Regelabweichung zwischen Soll- und Ist-Vorlauftemperatur werden über die Zeit gebildet. Die Adaption der Vorlauftemperatur wird in Abhängigkeit der von der Wärmegewinne bzw. Nutzereingriffe resultierenden Wirkungen angepasst.
Der Begriff „Laufzeit“ einer Brennstoffzelle wird in dieser Anmeldung insbesondere als Laufzeit in Stunden pro Tag (pro 24h) verwendet, während der die Brennstoffzelle in Betrieb (eingeschaltet ist). Insbesondere wird die Laufzeit als die Summe der Zeiten, jeweils zwischen einem Einschaltvorgang und einem Ausschaltvorgang der Brennstoffzelle, in Stunden pro Tag definiert. Außerdem kann mit „Laufzeit“ auch eine über mehrere Tage gemittelte Laufzeit in Stunden pro Tag gemeint sein.
Brennstoffzellen werden seit einigen Jahren vermehrt in Heizungssystemen für Gebäude verwendet. Eine Brennstoffzelle wandelt chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffs (zum Beispiel Wasserstoff) und eines Oxidationsmittels (zum Beispiel Sauerstoff) in elektrische Energie um. Hierbei kann zusätzlich nutzbare Wärme erzeugt werden. Somit kann eine Brennstoffzelle vorteilhaft in einem Heizsystem mit Kraft-Wärme-Kopplung verwendet werden.
Ein beispielhaftes Heizungssystem zum Bereitstellen von Strom und Warmwasser für ein Ein- bis Zweifamilienhaus kombiniert eine Brennstoffzelle mit einem zweiten Wärmeerzeuger, z.B. einen Spitzenlastkessel. Die Brennstoffzelle bezieht zum Beispiel Wasserstoff, der aus Erdgas gewonnen wird, als Brennstoff. Sauerstoff aus der Umgebungsluft kann als Oxidationsmittel verwendet werden. Der Wasserstoff reagiert in der Brennstoffzelle mit dem Sauerstoff zu Wasser, wobei ein Gleichstrom erzeugt wird, der mittels Wechselrichter zu einem nutzbaren Wechselstrom umgewandelt wird. Ferner wird nutzbare Wärme erzeugt, die an ein fluides Wärmeträgermedium (Wasser) und dann z.B. über einen Wärmetauscher an einen Pufferspeicher abgegeben wird und zum Erwärmen von Trinkwasser und/oder für einen Heizkreis verwendet wird.
Im Allgemeinen werden für Brennstoffzellen möglichst hohe Laufzeiten sowie möglichst wenige Abschaltvorgänge gewünscht. Dafür ist es jedoch notwendig, dass die erzeugte Wärme einen Abnehmer findet, da die meisten Brennstoffzellen keine hohen Rücklauftemperaturen vertragen. Dies kann dazu führen, dass die Laufzeiten der Brennstoffzelle stark von einer Außentemperatur in der Umgebung des Gebäudes abhängen.
Bei hohem Verbrauch von warmem Trinkwasser und/oder bei hohem Bedarf von Heizleistung, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen (z.B. unter 15°C), kann es vorkommen, dass die von der Brennstoffzelle erzeugte Wärme nicht ausreicht. In diesem Fall kann der Spitzenlastkessel (z.B. ein Gas-Brennwertkessel) zugeschaltet werden, dessen erzeugte Wärme insbesondere auch zum Laden des Pufferspeichers verwendet werden kann.
Bei geringem Verbrauch von warmem Trinkwasser und/oder bei geringem Bedarf von Heizleistung, insbesondere bei mittleren bis hohen Außentemperaturen (z.B. über 15°C), kann es vorkommen, dass die von der Brennstoffzelle erzeugte Wärme nicht ausreichend abgeführt werden kann, da z.B. der Pufferspeicher bereits seine Solltemperatur erreicht hat und/oder die Heizung nicht in Betrieb ist. Wenn dann die Rücklauftemperatur eine bestimmte Grenztemperatur überschreitet (z.B. 50°C), muss die Brennstoffzelle abgeschaltet werden, was zu einer Reduzierung der Laufzeit der Brennstoffzelle führen kann.
Einerseits ist es vorteilhaft die Laufzeit einer Brennstoffzelle zu maximieren, um eine möglichst effiziente Erzeugung von Strom und Wärme zu gewährleisten. Andererseits ist es wünschenswert, Ein- und Ausschaltvorgänge der Brennstoffzelle zu reduzieren, da eine hohe Anzahl von Schaltvorgängen schädlich für die Brennstoffzelle sein kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems anzugeben, das die Laufzeit einer Brennstoffzelle maximiert und die Anzahl von Schaltvorgängen verringert. Ferner soll ein Heizungssystem bereitgestellt werden, das eine hohe Laufzeit einer Brennstoffzelle bei geringer Anzahl von Schaltvorgängen erreicht.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung gelingt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung gelingt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe durch das Heizungssystem nach Anspruch 11. Weitere Aspekte sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der angehängten Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Heizungssystem umfasst eine Brennstoffzelle, einen Pufferspeicher und eine Regeleinrichtung. Das Heizungssystem dient insbesondere zum Bereitstellen von Wärme und elektrischem Strom für ein Gebäude, insbesondere ein Wohngebäude wie ein Einfamilienhaus, eine Doppelhaushälfte, ein Mehrfamilienhaus oder dergleichen bzw. eine oder mehrere Wohneinheiten in einem Gebäude.
Zusätzlich kann das Heizungssystem einen zweiten Wärmeerzeuger aufweisen, der beispielsweise ein mit Gas oder Öl oder einem sonstigen Brennstoff betriebener Heizkessel ist. Alternativ kann es sich um eine Wärmepumpe oder einen sonstigen Wärmeerzeuger zum Bereitstellen von Wärme an das Wärmeträgermedium handeln. Im Folgenden wird dieser zweite Wärmeerzeuger als „Spitzenlastkessel“ bezeichnet, wobei diese Bezeichnung nicht als einschränkend für die Art des Wärmeerzeugers zu verstehen ist.
Das Heizungssystem ist mit einem Vorlauf und einem Rücklauf des hydraulischen Heizkreises verbunden. Das Heizungssystem erhitzt das Wärmeträgermedium und gibt es über den Vorlauf an den Heizkreis ab, wo die Wärme beispielsweise über eine Fußbodenheizung und/oder eine Vielzahl von Radiatoren an einen Innenraum des Gebäudes abgegeben wird. Über den Rücklauf fließt das Wärmeträgermedium zurück zum Heizungssystem. Ferner kann ein (optionaler) Wärmetauscher vorgesehen sein, um einen Primärkreis des Heizungssystems von einem Sekundärkreis des Heizkreises hydraulisch zu entkoppeln.
Ferner kann das Heizungssystem mit einer Warmwasserleitung zum Bereitstellen von warmem Trinkwasser (Brauchwasser) verbunden sein. Über einen separaten Vorlauf für Trinkwasser kann erhitztes Wasser an den offenen Trinkwasserkreislauf bereitgestellt werden. Als weiterer Betriebsparameter bzw. Regelparamater kann somit auch eine Trinkwasservorlauftemperatur durch die Regeleinrichtung verwendet werden.
Das fluide Wärmeträgermedium dient zum Transportieren der Wärme vom Heizungssystem in und durch den hydraulischen Heizkreis. Üblicherweise wird ein Gas oder eine Flüssigkeit als Wärmeträgermedium verwendet. In Heizungssystemen für Wohngebäude wird insbesondere Wasser als Wärmeträgermedium verwendet. Neben Heißwasser zum Heizen kann auch warmes Trinkwasser zur Verfügung gestellt werden.
Der Spitzenlastkessel kann beispielsweise ein Gas-Brennwertkessel oder dergleichen sein, der insbesondere dann zugeschaltet werden kann, wenn die von der Brennstoffzelle abgegebene Wärme nicht ausreicht, um eine Vorlaufsolltemperatur oder eine Speichersolltemperatur zu erreichen. Dies kann insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen der Fall sein, wenn eine hohe Heizleistung benötigt wird, um eine Raumsolltemperatur aufrechtzuerhalten. Ferner kann der Spitzenlastkessel bei einem hohen Verbrauch von Warmwasser zugeschaltet werden. Der Spitzenlastkessel kann insbesondere witterungsgeführt betrieben werden. Hierbei kann die Vorlaufsolltemperatur des Spitzenlastkessels anhand einer Kennlinie bestimmt werden.
Der Pufferspeicher speichert Wärme, indem er mit dem erhitztem Wärmeträgermedium beladen wird. Prinzipiell bevorratet ein Pufferspeicher momentan nicht benötigte Wärme für einen späteren bedarfsgerechten Verbrauch. Heizwasser- bzw. Heißwasser-Pufferspeicher kommen überwiegend dort zum Einsatz, wo Wärme nicht permanent im gleichen Umfang benötigt wird. Spitzenzeiten für Heizwärme bzw. Warmwasser in einem durchschnittlichen Haushalt sind insbesondere die Morgen- und Abendstunden. Ein Pufferspeicher kann zudem das Takten (Ein- und Ausschalten) von Wärmeerzeugern reduzieren. Er kann somit dazu beitragen, dass die Brennstoffzelle mit einer hohen Laufzeit und einer geringen Anzahl von Schaltvorgängen betrieben werden kann.
Die Regeleinrichtung überwacht und regelt bzw. steuert den Betrieb des Heizungssystems. Zum Überwachen des Betriebs kann die Regeleinrichtung insbesondere eine Vielzahl von Messwerten bzw. Sensorsignalen, insbesondere Temperaturmesswerten erfassen, beispielsweise im Vorlauf, im Rücklauf, an einer oder mehreren Stellen im Pufferspeicher, in den beheizten Räumen des Gebäudes sowie eine Außentemperatur einer Umgebung des Gebäudes. Hierzu kann das Heizungssystem eine Vielzahl von Temperatursensoren aufweisen bzw. entsprechende Messwerte von externen Temperatursensoren oder einem Server empfangen.
Zusätzlich zu den Temperaturen im Heizkreis (bzw. Warmwasservorlauf) kann auch ein Volumenstrom (bzw. Massenstrom) des Wärmeträgermediums an einer oder mehreren Stellen, beispielsweise im Vorlauf und/oder im Rücklauf des Heizkreises und/oder im Vorlauf der Warmwasserleitung, erfasst werden, beispielsweise durch einen oder mehrere Flusssensoren.
Ferner kann die Regeleinrichtung eine Vielzahl von Betriebsparametern des Spitzenlastkessels und der Brennstoffzelle überwachen. Hierzu gehören insbesondere deren Betriebszustände (Ein/Aus), Ein- bzw. Ausschaltvorgänge und jeweilige Zeitpunkte, Heizleistungen und ein von der Brennstoffzelle abgegebener Strom. Zusätzlich können jeweilige Grenzwerte als Betriebsparameter erfasst werden.
Insbesondere kann die Regeleinrichtung mindestens einen Betriebsparameter aus der folgenden Liste überwachen: eine Außentemperatur des Gebäudes, eine Vorlauftemperatur, eine Vorlaufsolltemperatur, eine Rücklauftemperatur, eine Rücklaufsolltemperatur, eine Temperatur im Pufferspeicher, eine Temperaturverteilung im Pufferspeicher, ein Volumenstrom des Wärmeträgermediums im Vorlauf und/oder im Rücklauf, ein Betriebszustand einer Zirkulationspumpe im Heizungssystem. Der Betriebszustand der Zirkulationspumpe gibt insbesondere an, ob die Zirkulationspumpe ein oder ausgeschaltet ist. Ferner kann der Betriebszustand der Zirkulationspumpe eine Drehzahl der Zirkulationspumpe angeben.
Die Außentemperatur in der Umgebung des Gebäudes kann beispielsweise über einen oder mehrere in der Umgebung des Gebäudes angeordnete Außentemperatursensor(en) erfasst werden, der (die) ein entsprechendes Sensorsignal an die Regeleinrichtung ausgibt (ausgeben). Die Vorlauftemperatur des Wärmeträgermediums kann beispielsweise über einen oder mehrere im Vorlauf angeordnete Temperatursensor(en) erfasst werden, der/die ein entsprechendes Sensorsignal an die Regeleinrichtung ausgibt/ausgeben.
Gleiches gilt entsprechend für die Rücklauftemperatur des Wärmeträgermediums. Die Solltemperaturen für Vorlauf und Rücklauf können auch als Regelparameter verwendet werden. Die Temperatur im Pufferspeicher kann an mehreren Stellen im Pufferspeicher mittels Temperatursensoren erfasst werden. Aus mehreren im Pufferspeicher gemessenen Temperaturen kann eine Temperaturverteilung im Pufferspeicher bestimmt werden. Entsprechend den Temperaturen des Wärmeträgermediums können auch ein Volumenstrom bzw. Massenstrom im Vorlauf und/oder im Rücklauf mittels geeigneter Flusssensoren erfasst werden. Eine Zirkulationspumpe kann jeweils im Heizkreis und/oder im offenen Warmwasserkreislauf angeordnet sein.
Alle erfassten Messwerte, Grenzwerte und Parameter werden in der Regel zusammen mit einer entsprechenden Uhrzeit und einem Datum erfasst und abgespeichert, so dass die weitere Verarbeitung auch in Abhängigkeit der Zeit und/oder des Datums bzw. der Jahreszeit erfolgen kann.
Falls die von der Regeleinrichtung erfasste Laufzeit kleiner als der erste Grenzwert ist und/oder die erfasste Anzahl der Schaltvorgänge größer als der zweite Grenzwert ist, gibt die Regeleinrichtungein Signal aus. Dieses Signal kann ein Hinweis an einen Benutzer und/oder einen regelungstechnischen Eingriff in den Betrieb des Heizungssystems bewirken. Insbesondere kann über eine Anzeige am Heizungssystem und/oder über das Endgerät des Benutzers ein Warnhinweis ausgeben werden, der anzeigt, dass die Laufzeit der Brennstoffzelle (z.B. an einem Tag) geringer als der erste Grenzwert ist und/oder dass die Brennstoffzelle (z.B. an einem Tag) öfter als der zweite Grenzwert ein- und/oder ausgeschaltet wird.
Die Regeleinrichtung regelt insbesondere einen Betriebszustand der Brennstoffzelle und des Spitzenlastkessels. Die Regeleinrichtung kann die Brennstoffzelle und den Spitzenlastkessel insbesondere so regeln, dass die Brennstoffzelle möglichst selten an- bzw. ausgeschaltet wird, so dass die Laufzeit der Brennstoffzelle möglichst hoch ist. Die Regeleinrichtung kann hierbei zum Beispiel auch ein Nutzerverhalten berücksichtigen. Hierzu kann die Regeleinrichtung die Betriebsparameter zusammen mit entsprechenden Zeitpunkten erfassen und an den Server übertragen, wo eine Auswertung durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann der Server eine statistische Auswertung einer Vielzahl von Daten durchführen. Insbesondere kann auch eine Vielzahl ähnlicher oder baugleicher Heizsystem in verschiedenen Gebäuden ausgewertet werden. Bei der Auswertung kann auch maschinelles Lernen eingesetzt werden, um beispielsweise ein Nutzerverhalten zu erkennen.
Zusätzlich kann das Heizungssystem einen Wechselrichter (Inverter) aufweisen, um den von der Brennstoffzelle abgegebenen Gleichstrom in einen nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln.
Die Regeleinrichtung kann über eine geeignete Schnittstelle kommunikativ mit einem Netzwerk verbunden sein. Über das Netzwerk kann die Regeleinrichtungeine Vielzahl von Daten senden bzw. empfangen. Ferner können ein zentraler Server und/oder eine Cloud und ein (insbesondere mobiles) Endgerät des Benutzers ebenfalls über geeignete Schnittstellen kommunikativ mit dem Netzwerk verbunden sein, so dass die Regeleinrichtung, der Server und das Endgerät jeweils Daten senden und empfangen können. Das Netzwerk kann beispielsweise das Internet sein. Die Schnittstelle der Regeleinrichtung kann entsprechend ein Internet-Gateway sein.
Das (mobile) Endgerät des Benutzers kann insbesondere ein Smartphone, Laptop, Tablet-Computer oder ein sonstiges internetfähiges Gerät mit einem Display und einer Eingabeeinrichtung (z.B. Touch-Screen und/oder Tastatur und/oder Trackpad und/oder Maus) sein, auf dem eine Anwendung (App) ausgeführt wird, die als Mensch-Maschine-Schnittstelle dient und dem Benutzer erlaubt, Betriebsparameter des Heizungssystems einzusehen und/oder zu verändern bzw. Algorithmen zum Steuern oder Regeln des Heizungssystems auszuführen.
Der Benutzer kann vorzugsweise über das Endgerät aufgefordert werden, einem Anpassen von Regelparametern zuzustimmen. Entsprechend können die angepassten Regelparameter erst nach Zustimmung durch den Benutzer zum Regeln der Heizungsanlage verwendet werden.
Der Server und/oder die Cloud empfangen jeweils über die Schnittstelle eine Vielzahl von Betriebsparametern des Heizungssystems sowie Temperaturmesswerte. Entsprechend kann die Regeleinrichtung Parameter zum Steuern oder Regeln des Heizungssystems vom Server bzw. der Cloud empfangen, insbesondere eine Heizkurve oder Sollwerte, insbesondere für Temperaturen im Vorlauf, Rücklauf und/oder Pufferspeicher.
In einem Schritt des Verfahrens wird eine graphische Benutzeroberfläche auf dem Endgerät des Benutzers als Mensch-Maschine-Schnittstelle zum Eingeben und/oder Ausgeben von Informationen angezeigt. Hierzu kann insbesondere eine dezidierte Anwendung („App“) auf dem Endgerät ausgeführt werden. Alternativ kann die Anwendung auch über einen Internetbrowser oder dergleichen ausgeführt werden. Die Anwendung gibt insbesondere Informationen über einen Betriebszustand der Heizungsanlage oder Handlungsanweisungen an den Benutzer aus und kann eingegebene Daten vom Benutzer empfangen und beispielsweise an den Server übertragen. Beispielsweise kann die Anwendung Betriebsparameter der Brennstoffzelle, wie z.B. eine Laufzeit und/oder eine Anzahl von Schaltvorgängen und/oder eine erzeugte elektrische Energie bzw. Strom der Brennstoffzelle anzeigen. Die Anwendung kann somit als Front-End für ein Programm (Algorithmus bzw. Verfahren) dienen, das z.B. als Back-End auf dem Server oder von der Regeleinrichtung ausgeführt wird.
In einem Schritt des Verfahrens kann die Regeleinrichtung einen ersten Grenzwert der Laufzeit und/oder einen zweiten Grenzwert für die Anzahl der Schaltvorgänge in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters bestimmen. Insbesondere wird die tägliche Laufzeit in Abhängigkeit einer mittleren Außentemperatur erfasst. Entsprechend kann in Abhängigkeit der mittleren Außentemperatur ein erster Grenzwert für die Laufzeit vorgegeben werden. Dieser Grenzwert kann auch als Mindestlaufzeit bezeichnet werden. Analog zur Laufzeit kann auch eine maximale Anzahl von Schaltvorgängen pro Tag vorgegeben werden, beispielsweise in Abhängigkeit der mittleren Außentemperatur.
Falls die erfasste Laufzeit kleiner als der erste Grenzwert ist und/oder die erfasste Anzahl der Schaltvorgänge größer als der zweite Grenzwert ist, kann die Regeleinrichtung einen oder mehrere Regelparameter in Abhängigkeit einer Abweichung der Laufzweit vom ersten Grenzwert und/oder in Abhängigkeit einer Abweichung der Anzahl der Schaltvorgänge vom zweiten Grenzwert anpassen.
Beispielsweise wird festgestellt, dass die Laufzeit der Brennstoffzelle kleiner als die Mindestlaufzeit ist. Dies kann insbesondere daran liegen, dass eine Rücklauftemperatur höher als ein dritter Grenzwert ist. Dieser dritte Grenzwert der Rücklauftemperatur dient insbesondere dazu, die Brennstoffzelle und insbesondere einen sogenannten Stack der Brennstoffzelle vor einer Beschädigung bzw. Überhitzung zu schützen. Ist die Rücklauftemperatur beispielsweise größer als 50°C, schaltet die Brennstoffzelle ab, um sich zu schützen. Das Abschalten kann z.B. durch eine interne Regelung der Brennstoffzelle oder durch die Regeleinrichtung des Heizungssystems erfolgen.
Um diese Abschaltung zu verhindern, kann die Regeleinrichtung einen regelungstechnischen Eingriff vornehmen. Dieser Eingriff kann beinhalten, dass die Regeleinrichtung die Regelparameter so anpasst, dass die Rücklauftemperatur unter den dritten Grenzwert fällt bzw. gar nicht erst erreicht (z.B. durch Verwenden eines Temperaturoffsets beim Überwachen der Rücklauftemperatur, wobei der Temperaturoffset auch vom Volumenstrom abhängig sein kann). Mögliche Maßnahmen umfassen beispielsweise eine Verringerung der Vorlaufsolltemperatur, eine Verringerung des Volumenstroms (z.B. durch Regeln einer Pumpendrehzahl) oder ein Erhöhen der Abnahme der Wärme, z.B. durch Beladen des Pufferspeichers.
Der oben erwähnte regelungstechnische Eingriff kann z.B. sein, dass die Regeleinrichtung die Vorlauftemperatur des Spitzenlastkessels durch Verändern einer Steigung und/oder einer Parallelverschiebung einer Heizkennlinie des Spitzenlastkessels verringert. Eine Heizkennlinie wird insbesondere bei witterungsgeführten Heizkesseln verwendet. Daher kann ein solcher Eingriff insbesondere bei bestimmten Außentemperaturen notwendig sein.
Vorzugsweise kann die Brennstoffzelle in Abhängigkeit der Temperaturverteilung im Pufferspeicher beschrieben werden. Im Falle eines Schichtspeichers kann beispielsweise eine erste Temperatur in einem oberen Bereich (z.B. oberes Drittel) des Pufferspeichers gemessen werden. Weiter vorzugsweise kann eine zweite Temperatur in einem unteren Bereich (z.B. unters Drittel) des Pufferspeichers gemessen werden. Die Brennstoffzelle kann insbesondere so geregelt werden, dass sie nur dann betrieben wird, wenn eine Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur größer als ein vierter Grenzwert ist. Diese Differenz wird auch als Temperaturspreizung des Pufferspeichers bezeichnet.
Wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur kleiner als der vierte Grenzwert ist, kann eine Drehzahl einer Zirkulationspumpe im Heizungssystem in Abhängigkeit der Differenz reduziert werden. Das Verringern der Drehzahl kann die Durchmischung im Pufferspeicher reduzieren, so dass eine größere Temperaturspreizung erreicht werden kann. Im Allgemeinen wird ein Betrieb der Brennstoffzelle in Abhängigkeit einer Temperaturverteilung im Pufferspeicher geregelt.
Eine geringe Laufzeit der Brennstoffzelle kann auch daher resultieren, dass Temperatursensoren bzw. Flusssensoren defekt sind und somit keine oder falsche Messwerte liefern. Insbesondere können über lange Zeit konstante Sensorsignale ein Hinweis auf einen Defekt des Sensors oder einen Fehler in der Signalleitung liefern. Ferner können große Sprünge in den Messwerten oder unplausibel hohe Werte (z.B. außerhalb valider Grenzen für flüssiges Wasser, also kleiner als 0°C bzw. größer als 100°C) Hinweise auf einen Defekt oder falsche Platzierung des Sensors sein. Solcher Defekt bzw. Fehler können ebenfalls von der Regeleinrichtung detektiert werden. Um geringer Laufzeiten der Brennstoffzelle zu vermeiden, kann die Regeleinrichtung dann entsprechend Hinweise für ein mögliches Vorliegen eines defekten oder sonstig fehlerhaften Sensors liefern.
Ein erfindungsgemäßes Heizungssystem ist vorzugsweise dazu konfiguriert, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
Es zeigen schematisch:

1 illustriert ein Heizungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2a, 2b, 2c, 2d und 2e illustrieren jeweils eine Verteilung täglicher Brennstoffzellen-Laufzeiten in einem erfindungsgemäßen Heizungssystem.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG ANHAND VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Bei der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
1 zeigt eine stark vereinfachte schematische Zeichnung eines erfindungsgemäßen Heizungssystems 1 in einem Gebäude G mit einem hydraulischen Heizkreis, in dem ein fluides Wärmeträgermedium, z.B. Wasser, zirkuliert.
Das Heizungssystem 1 ist mit einem Vorlauf V und einem Rücklauf R des hydraulischen Heizkreises verbunden. Im hydraulischen Heizkreis kann eine Vielzahl von Verbrauchern 5 angeordnet sein, zum Beispiel eine Vielzahl von Radiatoren und/oder eine Fußbodenheizung. Über den Vorlauf V fließt heißes Wasser zu den Verbrauchern 5, die dem Wärmeträgermedium Wärme entnehmen und an die Räume des Gebäudes G abgeben. Über den Rücklauf R fließt das Wasser zurück zum Heizungssystem 1. Im Vorlauf V und/oder im Rücklauf R können jeweils Temperatursensoren zum Messen einer Vorlauftemperatur bzw. einer Rücklauftemperatur und/oder Flusssensoren zum Messen eines Volumenstroms bzw. eines Massenstroms des Wärmeträgermediums angeordnet sein (nicht dargestellt).
Das Heizungssystem 1 umfasst eine Brennstoffzelle 2, einen Spitzenlastkessel 3 als zweiten Wärmeerzeuger, einen Pufferspeicher 4 und eine Regeleinrichtung 10. Die Brennstoffzelle 2 erzeugt elektrischen Strom und gibt dabei erzeugte Wärme an das fluide Wärmeträgermedium ab. Der Spitzenlastkessel 3 erzeugt ebenfalls Wärme und gibt diese ans Wärmeträgermedium ab. Der Pufferspeicher 4 kann mit dem erhitztem Wärmeträgermedium beladen werden, um Wärme zu speichern. Die Regeleinrichtung 10 kann Betriebsparameter des Heizungssystems 1 überwachen und speichern sowie das Heizungssystem 1 in Abhängigkeit von Regelparametern regeln.
Die Regeleinrichtung 10 ist über eine Schnittstelle (z.B. Gateway) mit einem Netzwerk 40 verbunden, um Daten mit einem Endgerät T eines Benutzers und/oder einem Server 20 und/oder einer Cloud 30 auszutauschen. Das Netzwerk 40 kann ein LAN, ein WAN, ein Intranet oder das Internet bzw. eine Kombination solcher Netzwerke sein.
Das Heizungssystem 1 und/oder der Heizkreis können ferner eine oder mehrere Umwälzpumpen (nicht dargestellt) aufweisen, um einen Volumenstrom im Heizkreis zu erzeugen. Ferner können eine oder mehrere Zirkulationspumpen im Heizungssystem 1 vorgesehen sein, um einen Volumenstrom im Heizungssystem 1, insbesondere durch die Brennstoffzelle 2 und/oder durch den Spitzenlastkessel 3 zu erzeugen.
Nicht dargestellt in 1 sind ein Vorlauf zum Bereitstellen von heißem Trinkwasser, das an Wasserhähnen im Gebäude G gezapft werden kann, sowie elektrische Anschlüsse.
Um Brennstoffzellen mit niedriger Laufzeit zu identifizieren, wurde eine große Anzahl von Heizungssystemen (ungefähr 500 Systeme) mit Brennstoffzelle über einen Zeitraum von ca. einem Jahr überwacht. Eine statistische Auswertung der gesammelten Daten wird beispielhaft durch die Diagramme der 2a bis 2e illustriert.
2a bis 2e illustrieren beispielhafte tägliche Brennstoffzellen-Laufzeiten in einem erfindungsgemäßen Heizungssystem. Dargestellt ist jeweils eine Häufigkeitsverteilung, wobei ein Anteil (vertikale Achse) der Brennstoffzellen über die jeweilige Laufzeit (horizontale Achse) in Stunden aufgetragen ist.
2a zeigt eine Verteilung bei 0°C mittlerer Außentemperatur, 2b zeigt eine Verteilung bei 5°C mittlerer Außentemperatur, 2c zeigt eine Verteilung bei 10°C mittlerer Außentemperatur, 2d zeigt eine Verteilung bei 15°C mittlerer Außentemperatur und 2e zeigt eine Verteilung bei 20°C mittlerer Außentemperatur. Die Außentemperatur wurde jeweils über einen Tag (24 Stunden) gemittelt.
Eine Auswertung der gesammelten Daten hat gezeigt, dass sich insbesondere bei mittleren Außentemperaturen von 0 bis 10°C ein Großteil der betrachteten Systeme hohe Laufzeiten um die 20h am Tag erreicht. Bei 20°C mittlerer Außentemperatur liegt das Maximum der Häufigkeit dagegen bei ca. 5h Laufzeit am Tag. Anhand der Daten konnte eine Formel für die Mindestlaufzeit am Tag abgeleitet werden. Diese Formel definiert eine beispielhafte Kennlinie mit den folgenden Parametern für die Mindestlaufzeit am Tag:

- Mindestlaufzeit = 15h bei mittlerer Außentemperatur TA unter 0°C
- Mindestlaufzeit = 15h - (13/20) bei 0°C <_ TA ≤ 20°C
- Mindestlaufzeit = 2h bei TA > 20°C

In jedem der Diagramme wird ein optimierbarer Bereich B identifiziert, der dem Anteil der Heizungssysteme entspricht, bei denen eine Optimierung vorgenommen werden kann bzw. sollte, um die jeweilige Laufzeit der Brennstoffzelle zu erhöhen. Der optimierbare Bereich B ergibt sich aus der oben beschriebenen Kennlinie.
Im Ergebnis konnte somit festgestellt werden, dass ein Bedürfnis zum Optimieren der Laufzeiten vorhanden ist. Diese Erkenntnis hat zum vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren zum Überwachen und Optimieren der Laufzeiten von Brennstoffzellen geführt.
Um die Laufzeit der Brennstoffzelle 2 zu optimieren, kann ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt werden. Hierzu überwacht die Regeleinrichtung 10 eine Vielzahl von Betriebsparametern des Heizungssystems 1. Die erfassten Werte der Betriebsparameter des Heizungssystems 1 können lokal gespeichert und/oder über das Netzwerk 40 mit dem Endgerät T des Benutzers und/oder dem Server 20 und/oder der Cloud 30 übertragen und gegebenenfalls vom Server 20 und/oder der Cloud 30 gespeichert werden.
Vorzugsweise können der Server 20 bzw. die Cloud 30 über das Netzwerk 40 Daten einer Vielzahl verschiedener oder baugleicher (ähnlicher) Heizungssysteme 1 mit Brennstoffzelle 2 empfangen, speichern und auswerten. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Auswertung von Daten wie in 2a bis 2e erzeugt werden. Der Server 20 bzw. die Cloud 30 können insbesondere eine statistische Auswertung der Daten vornehmen und dabei auch Algorithmen verwenden, die durch maschinelles Lernen trainiert worden sind. Durch die Verwendung von künstlicher Intelligenz und großer Mengen von Daten einer Vielzahl von Systemen kann die Laufzeit von Brennstoffzellen weiter optimiert werden.
Der Server 20, die Cloud 30 und/oder das Endgerät T des Benutzers können Funktionen der Regeleinrichtung teilweise oder ganz übernehmen. Alle Verfahrensschritte, die in der vorliegenden Anmeldung als Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben werden, können teilweise oder ganz von der Regeleinrichtung 10, vom Server 20, von der Cloud 30 und/oder vom Endgerät T ausgeführt werden. Insofern können der Server 20, die Cloud 30, das Netzwerk 40 und das Endgerät T als (geografisch entfernter aber funktionell zusammenhängender) Teil der Regeleinrichtung 10 verstanden werden.
Die Regeleinrichtung regelt das Heizungssystem in Abhängigkeit von Regelparametern. Die Regelparameter können z.B. eine Heizkurve, eine Vorlaufsolltemperatur, eine Rücklaufsolltemperatur, eine Speichersolltemperatur usw. umfassen.
In einem Schritt des Verfahrens wird eine Laufzeit der Brennstoffzelle 2 und/oder eine Anzahl von Schaltvorgängen (Ein- und/oder Ausschalten) der Brennstoffzelle 2 erfasst. Die Laufzeit kann z.B. als die Summe der Zeiten, jeweils zwischen einem Einschaltvorgang und einem Ausschaltvorgang der Brennstoffzelle 2, in Stunden pro Tag erfasst werden. Somit können die Laufzeiten auch aus den Schaltvorgängen und den zugehörigen Schaltzeiten berechnet werden.
In einem Schritt des Verfahrens wird eine Vielzahl von Betriebsparametern des Heizungssystems 1 erfasst. Hierzu zählen insbesondere eine Außentemperatur des Gebäudes, eine Vorlauftemperatur, eine Vorlaufsolltemperatur, eine Rücklauftemperatur, eine Rücklaufsolltemperatur, eine Temperatur im Pufferspeicher 4, eine Speichersolltemperatur, ein Volumenstrom des Wärmeträgermediums im Vorlauf und/oder im Rücklauf und/oder eine Drehzahl einer Zirkulationspumpe im Heizungssystem 1. Somit können Regelparameter gleichzeitig auch als Betriebsparameter verstanden werden.
In einem Schritt des Verfahrens wird ein erster Grenzwert der Laufzeit und/oder ein zweiter Grenzwert für die Anzahl der Schaltvorgänge in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters bestimmt.
Falls die erfasste Laufzeit kleiner als der erste Grenzwert ist und/oder die erfasste Anzahl der Schaltvorgänge größer als der zweite Grenzwert ist, wird mindestens ein Regelparameter in Abhängigkeit einer Abweichung der Laufzweit vom ersten Grenzwert und/oder in Abhängigkeit einer Abweichung der Anzahl der Schaltvorgänge vom zweiten Grenzwert angepasst. Dieses Anpassen wird in der vorliegenden Beschreibung auch als „regelungstechnischer Eingriff“ bezeichnet und zielt darauf ab, die Laufzeit der Brennstoffzelle 2 zu erhöhen und/oder die Anzahl der Schaltvorgänge zu reduzieren.
Der erste Grenzwert kann vorzugsweise in Abhängigkeit der Jahreszeit und/oder in Abhängigkeit der Außentemperatur vorgegeben werden. Dies ist insbesondere bei witterungsgeführtem Betrieb des Spitzenlastkessels 3 vorteilhaft.
Insbesondere wird eine Rücklauftemperatur als Betriebsparameter des Heizungssystems 1 erfasst. Wenn die Rücklauftemperatur größer als ein dritter Grenzwert ist, wird mindestens einer der Regelparameter angepasst, um eine Vorlaufsolltemperatur des Spitzenlastkessels 3 zu verringern. Eine verringerte Vorlaufsolltemperatur soll insbesondere eine geringere Rücklauftemperatur bewirken. Da eine zu hohe Rücklauftemperatur eine Abschaltung der Brennstoffzelle 2 bewirken kann, kann durch die verringerte Vorlaufsolltemperatur ein Abschalten der Brennstoffzelle 2 verhindert werden.
Im Pufferspeicher 4 kann eine Vielzahl von Temperaturen gemessen werden, da die Verteilung der Temperatur bei entsprechender Beladung quasi schichtweise vorliegen kann. Insbesondere wird eine erste Temperatur in einem oberen Drittel des Pufferspeichers 4 gemessen und eine zweite Temperatur wird in einem unteren Drittel des Pufferspeichers 4 gemessen. Die erste (obere) Temperatur ist in der Regel höher als die zweite (untere) Temperatur.
Vorzugsweise wird die Brennstoffzelle 2 nur dann betrieben, wenn eine Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur größer als ein vierter Grenzwert ist. Die Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur im Pufferspeicher wird auch als Temperaturspreizung des Pufferspeichers 4 bezeichnet.
Die Beladung des Pufferspeichers 4 kann insbesondere auch von einer Drehzahl einer Zirkulationspumpe im Heizungssystem 1 relevant sein. Eine zu hohe Drehzahl (bzw. ein zu hoher Volumenstrom) beim Beladen des Pufferspeichers 4 kann nämlich zu einer Vermischung der Temperaturschichten im Pufferspeicher 4 führen, wodurch die Temperaturspreizung im Pufferspeicher 4 kleiner werden kann.
Wenn die Temperaturspreizung kleiner als der vierte Grenzwert ist, kann eine Drehzahl einer Zirkulationspumpe im Heizungssystem 1 in Abhängigkeit der Temperaturspreizung reduziert werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems (1) in einem Gebäude (G) mit einem hydraulischen Heizkreis, in dem ein fluides Wärmeträgermedium zirkuliert, wobei das Heizungssystem (1) mit einem Vorlauf (V) und einem Rücklauf (R) des hydraulischen Heizkreises verbunden ist, und wobei das Heizungssystem (1) umfasst: eine Brennstoffzelle (2), die elektrischen Strom bereitstellt und dabei erzeugte Wärme an das fluide Wärmeträgermedium abgibt; einen Pufferspeicher (4), der Wärme speichert; eine Regeleinrichtung (10), die Betriebsparameter des Heizungssystems (1) überwacht, das Heizungssystem (1) in Abhängigkeit von Regelparametern regelt, und über ein Netzwerk (40) Daten mit einem Endgerät (T) eines Benutzers und/oder einem Server (20) und/oder einer Cloud (30) austauscht, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen einer Laufzeit der Brennstoffzelle (2) und/oder Erfassen einer Anzahl von Schaltvorgängen der Brennstoffzelle (2); Erfassen einer Vielzahl von Betriebsparametern des Heizungssystems (1); Bestimmen eines ersten Grenzwerts der Laufzeit und/oder eines zweiten Grenzwerts für die Anzahl der Schaltvorgänge in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters; und Falls die erfasste Laufzeit kleiner als der erste Grenzwert ist und/oder die erfasste Anzahl der Schaltvorgänge größer als der zweite Grenzwert ist, Ausgeben eines Signals, wobei der erste Grenzwert und/oder der zweite Grenzwert in Abhängigkeit von Betriebsparametern einer Vielzahl mit dem Netzwerk (40) verbundener Heizungssysteme (1) durch den Server (20) oder die Cloud (30) ermittelt wird/werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausgeben des Signals bewirkt, dass: die Regelparameter in Abhängigkeit einer Abweichung der Laufzeit vom ersten Grenzwert und/oder in Abhängigkeit einer Abweichung der Anzahl der Schaltvorgänge vom zweiten Grenzwert angepasst werden; und/oder über eine Anzeige am Heizungssystem (1) und/oder über das Endgerät (T) des Benutzers ein Warnhinweis ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Betriebsparameter aus der folgenden Liste gewählt wird: eine Außentemperatur in der Umgebung des Gebäudes (G); eine Vorlauftemperatur; eine Vorlaufsolltemperatur; eine Rücklauftemperatur; eine Rücklaufsolltemperatur; eine Temperatur im Pufferspeicher (4); eine Temperaturverteilung im Pufferspeicher (4); ein Volumenstrom des Wärmeträgermediums im Vorlauf (V) und/oder im Rücklauf (R); ein Betriebszustand einer Zirkulationspumpe im Heizungssystem (1) eine Drehzahl der Zirkulationspumpe im Heizungssystem (1).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: das Heizungssystem (1) einen zweiten Wärmeerzeuger (3) aufweist, der Wärme erzeugt und an das fluide Wärmeträgermedium abgibt; eine Rücklauftemperatur als Betriebsparameter des Heizungssystems (1) erfasst wird; und wenn die Rücklauftemperatur größer als ein dritter Grenzwert ist, die Regelparameter angepasst werden, um eine Vorlaufsolltemperatur des zweiten Wärmeerzeugers (3) zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Vorlauftemperatur des zweiten Wärmeerzeugers (3) durch Verändern einer Steigung und/oder einer Parallelverschiebung einer Heizkennlinie des zweiten Wärmeerzeugers (3) verringert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: eine erste Temperaturverteilung im Pufferspeicher (4) erfasst wird; die Brennstoffzelle (2) in Abhängigkeit der erfassten Temperaturverteilung betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Laufzeit der Brennstoffzelle (2) pro Tag in Abhängigkeit einer mittleren Außentemperatur erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Grenzwert und/oder der zweite Grenzwert in Abhängigkeit der Jahreszeit und/oder in Abhängigkeit der Außentemperatur vorgegeben wird/werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Server (20) oder die Cloud (30) eine statistische Auswertung der Betriebsparameter der Vielzahl mit dem Netzwerk (40) verbundener Heizungssysteme (1) durchführt, um den ersten Grenzwert und/oder den zweiten Grenzwert zu ermitteln.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Benutzer über das Endgerät (T) aufgefordert wird, dem Anpassen der Regelparameter zuzustimmen, und die angepassten Regelparameter erst nach Zustimmung durch den Benutzer zum Regeln des Heizungssystems (1) verwendet werden.
Heizungssystem (1) zum Verbinden mit einem Vorlauf und einem Rücklauf eines hydraulischen Heizkreises eines Gebäudes, in dem ein fluides Wärmeträgermedium zirkuliert, wobei das Heizungssystem (1) umfasst: eine Brennstoffzelle (2) zum Bereitstellen elektrischen Stroms und Abgeben dabei erzeugter Wärme an das fluide Wärmeträgermedium; einen Pufferspeicher (4) zum Speichern von Wärme; und eine Regeleinrichtung (10) zum Überwachen von Betriebsparametern des Heizungssystems (1), wobei die Regeleinrichtung (10) mit einem Netzwerk (40) verbunden ist, um Daten mit einem Endgerät (T) eines Benutzers und/oder einem Server (20) und/oder einer Cloud (30) auszutauschen, wobei das Heizungssystem (1) konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Heizungssystem (1) nach Anspruch 11, ferner umfassend: einen zweiten Wärmeerzeuger (3) zum Erzeugen und Abgeben von Wärme an das fluide Wärmeträgermedium; und einen im Rücklauf (R) angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer Rücklauftemperatur als Betriebsparameter des Heizungssystems (1), wobei wenn die Rücklauftemperatur größer als ein dritter Grenzwert ist, die Regeleinrichtung (10) eingerichtet ist, die Regelparameter des Heizungssystems (1) anzupassen, um eine Vorlaufsolltemperatur des zweiten Wärmeerzeugers (3) zu verringern.