DE19634691C2 - Heizungsanlage mit Funk-Rundsteuerempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage mit einer Bedientafel mit einer Tastatur zum manuellen Einstellen der Betriebsparame­ ter der Heizungsnlage und einer mit der Tastatur verbundenen Steuerplatine mit Mikrocomputer, der die den eingestellten Betriebsparametern entsprechenden Signale empfängt und die Heizungsanlage steuert. Mit der Tastatur können u. a. die das Brauchwasser, das Kesselwasser, die Außen- und Innentemperatur­ fühler betreffenden Betriebsdaten für den Tages- und Nachtbe­ trieb zur Sommer- und Winterzeit manuell eingegeben werden, die dann an eine mit einem Mikrocomputer versehene Leiterplatte weitergegeben werden, der die Heizungsanlage entsprechend steu­ ert. Die Heizungsanlage enthält üblicherweise auch eine Tages- oder Wochenschaltuhr, deren manuell vorgegebene Signale sich täglich bzw. wöchentlich wiederholen.

Die Betriebsdaten einer Heizungsanlage werden bei ihrer Instal­ lation eingestellt und bleiben in der Praxis häufig über lange Zeiträume unverändert, auch wenn die Einstellung nicht optimal vorgenommen worden ist. Dies kann daran liegen, daß der Hausbe­ sitzer mit der Technik seiner Heizungsanlage nicht vertraut ist, oder daß in den Fällen, in denen mehrere Parteien in einem Haus wohnen, niemand für die Heizungsanlage verantwortlich ist. Kor­ rekturen an der Einstellung der Betriebszustände werden dann allenfalls bei den jährlichen Wartungsarbeiten vorgenommen.

Es gibt auch viele Fälle, bei denen es angebracht ist, die Heizungsanlagen mehrerer Gebäude übereinstimmend zu steuern, so daß in den Gebäuden im wesentlichen dieselben Temperaturver­ hältnisse herrschen. Dies trifft beispielsweise auf Verwaltungs­ gebäude zu, wobei es auch wünschenswert sein kann, die Heizungs­ anlagen räumlich getrennter Produktionsstätte übereinstimmend zu steuern.

Aus Jensch, Hartmann; Höllerer "Anlagenfernüberwachung und Energiedatenauswertung aus Gebäudeleittechniksystemen" in: HLH Bd. 43 (1992) Nr. 1 - Januar, S. 30-33 und Andreas "Kommunika­ tion und Wartung im Zentralheizungsbau" in: TAB/MS R 94, S. 43- 46 ist die Fernsteuerung von Heizungsanlagen über Kabel bekannt. Die drahtgebundene Fernsteuerung hat den Nachteil, daß sie mit beträchtlichen Kosten verbunden ist und daß vielfältige Probleme in der Informationsübermittlung auftreten.

Die DE-OS 36 34 752 befaßt sich damit, während des Empfangs eines Fernseh- oder Rundfunkprogramms bestimmte elektrische Geräte ein- oder auszuschalten. Voraussetzung für das vorge­ schlagene System ist damit die Existenz eines Fernsehgerätes oder eines Rundfunkgerätes, das mit einer Antenne zum Empfang der jeweiligen Programme versehen ist. Seit einiger Zeit besteht die Möglichkeit, das Fernseh- oder Rundfunkgerät zum Empfang einer ausgewählten Sendung automatisch einzuschalten, wenn das Gerät mit einem speziellen Steuergerät versehen ist, in das ein Kennsignal eingegeben werden kann, das den gewünschten Sende­ beitrag bezeichnet. Bei Ausstrahlung des Programms wird dieses Kennsignal von dem Fernseh- oder Rundfunkgerät empfangen und dem Steuergerät über Kabel zugeführt. Bei Übereinstimmung des emp­ fangenen Kennsignals mit dem zuvor von dem Benutzer eingegebenen Kennsignal schaltet sich der Fernseh- oder Rundfunkapparat für die Dauer der Sendung ein.

Das in der DE-OS 36 34 752 vorgesehene Steuergerät ist über Kabel mit verschiedenen Verbrauchern wie z. B. einer Fernseh­ leuchte, der Zimmerbeleuchtung, einer Einbruchsicherung, einer Haustürklinkenanlage etc. verbunden. Diese Verbraucher werden für die Dauer der empfangenen Sendung in der in dem Steuergerät vorgesehenen Weise ein- oder ausgeschaltet. Dies bedeutet, daß diese Geräte durch drahtgebundene Signale und nicht über Funk­ signale gesteuert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Heizungs­ anlagen der betrachteten Art so weiter zu entwickeln, daß ihre Betriebsparameter leichter einstellbar und änderbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Heizungsanlage ist mit einem Funk-Rund­ steuerempfänger und einer damit verbundenen Ferritantenne ver­ sehen, die horizontal in einem Gehäuse der Heizungsanlage an­ geordnet und darin um 180° drehbar ist, wobei das Gehäuse eine zu öffnende Abdeckung hat, so daß die Winkellage der Ferritan­ tenne von außen einstellbar ist. Dabei ist überraschend, daß die Funksignale selbst dann hinreichend gut empfangen werden, wenn die Empfangsfeldstärke an dem fest vorgegebenen Einbauort - in aller Regel in einem Gebäudekeller - ungünstig ist. Mit der stabförmigen Ferritantenne, die infolge ihrer drehbaren Anord­ nung in dem Gehäuse der Heizungsanlage optimal ausgerichtet werden kann, läßt sich ein hinreichend guter Empfang einstellen, so daß eine einwandfreie Informationsübermittlung gewährleistet ist.

Bei der Funk-Rundsteuerung hat ein Zentralrechner unter anderem die Aufgabe, sogenannte Telegramme der Teilnehmer des Systems an einen Langwellensender weiterzugeben. Diese Funktelegramme werden von dem Funk-Rundsteuerempfänger empfangen, der erfin­ dungsgemäß in der Heizungsanlage vorgesehen ist, wobei der Funk- Rundsteuerempfänger die Signale des Senders umsetzt und an den Mikrocontroller der Heizungsanlage weitergibt, der die Heizungs­ anlage entsprechend den so empfangenen Daten steuert.

Die stabförmige Ferrit-Antenne, die in näheren Einzelheiten weiter unten beschrieben wird, ist in der Einbaulage horizontal angeordnet. Bevorzugt handelt es sich bei der Ferrit-Antenne um eine aktive Antenne, die mit Halbleitern versehen ist.

In weiterer Ausgestaltung besteht die Ferrit-Antenne aus einem geradlinigen, ca. 50 mm langen Ferrit-Stab, an dem eine Leiter­ platte liegt, die mit aktiven Halbleiterbauelementen zum Ab­ gleich der Resonanzfrequenz bestückt ist. Diese Bauteile sind bevorzugt von einem Isolierschlauch aus Kunststoff umgeben, wobei es sich um einen Schrumpfschlauch handeln kann. Die Induk­ tivität wird durch eine Kupferwicklung auf dem Ferrit-Stab erzeugt, wobei zur Verbesserung der Wirkung die Kondensatoren angeordnet sind, die einen Resonanzkreis bilden.

Die Ferrit-Antenne ist zweckmäßigerweise mit einem Stift oder beispielsweise halbkreisförmigen Rändelrad versehen, um von Hand in die optimale Lage eingestellt zu werden.

An der Antenne wird das Signal empfangen und über Filter und Mischer ausgekoppelt. Das so gewonnene digitale Schalttelegramm wird von der Dekodereinheit des Funk-Rundsteuerempfängers deko­ diert und in ein Telegramm umgesetzt, das in den Mikrocontroller eingeht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl der Funk-Rundsteuerempfänger als auch die Ferrit-Antenne an der Steuerplatine befestigt, die sich bevorzugt hinter bzw. unter der Bedientafel der Heizungsanlage in horizontaler Lage befin­ det. Damit sind Funk-Rundsteuerempfänger und Ferrit-Antenne in einem geschlossenen Gehäuse der Heizungsanlage angeordnet, wobei die Antenne dennoch in aller Regel die Funksignale hinreichend gut empfangen kann. Sollte dies in Ausnahmefällen an einem spe­ ziellen Einbauort nicht der Fall sein, kann der Funk-Rundsteu­ erempfänger mit der Ferrit-Antenne in einem gesonderten kleinen Gehäuse untergebracht und an einer Stelle angebracht werden, an der ein hinreichend guter Empfang ermöglicht ist, wobei dann der Funk-Rundsteuerempfänger über eine zusätzliche Leitung mit dem Mikrocomputer verbunden wird.

Um die optimale Einstellung der Ferrit-Antenne zu erleichtern, kann diese mit einer akustischen Anzeigeeinrichtung oder mit Leuchtdioden verbunden sein, die die optimale Ausrichtung auf den Sender anzeigen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Funk-Rundsteu­ erempfänger eine Parametrierschnittstelle haben, die über ein Parametrierkabel oder serielles Datenkabel mit einem batteriebe­ triebenen PC verbunden sein kann, von dem ein Parametrierpro­ gramm in den Rundsteuer-Empfänger eingegeben werden kann. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß zum Programmieren des Rundsteu­ erempfängers kein Netzanschluß erforderlich ist, was die Hand­ habbarkeit des Rundsteuerempfängers erheblich vereinfacht.

Die Parametrierschnittstelle dient aber nicht nur dem Einlesen des Parametrierprogramms sowie dessen Auslesen und Verändern, sondern sie kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zwei weitere Funktionen ausüben. Es können akustische Ausricht­ hilfen, Lautsprecher und Ohrhörer bevorzugt über Verstärker angeschlossen werden, oder - als dritte Funktion - eine optische Feldstärkeanzeige, um die optimale Ausrichtung der Antenne auf den Sender zu erleichtern. Nähere Einzelheiten der erfindungs­ gemäßen Parametrierschnittstelle sind dem Blockschaltbild gemäß Fig. 4 zu entnehmen.

Obwohl die Ferrit-Antenne zusammen mit elektrischen oder elek­ tronischen Bauteilen, die bei der Signalverarbeitung Störungen hervorrufen, in einem kleinen Gehäuse der Heizungsanlage nahe beieinander angeordnet sind, lassen sich die Funksignale infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung selbst dann hinreichend gut empfangen, wenn die Empfangsfeldstärke an dem fest vorgegebenen Einbauort ungünstig ist, wie sich überraschenderweise herausge­ stellt hat.

Bei der erfindungsgemäßen Heizungsanlage sind die Betriebspara­ meter demnach durch Funksignale einstellbar und jederzeit ver­ änderbar, ohne daß hierzu manuelle Einstellungen durch eine Bedienungsperson vorgenommen werden müssen, die hierzu mit der Anlage vertraut sein muß. Damit können die Betriebsparameter den jeweiligen Verhältnissen entsprechend optimal angepaßt werden. Sollte ein Benutzer mit den auf diese Weise vorgegebene Be­ triebsdaten nicht zufrieden sein, kann er entweder manuell Änderungen vornehmen, oder aber es wird auf seinen Wunsch hin durch Funksignale die gewünschte Änderung vorgenommen, wobei für diese Korrektur der Benutzer der Heizungsanlage keinerlei Kennt­ nis von der zugehörigen Technik seiner Heizungsanlage haben muß.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung in näheren Einzelheiten beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Heizungssteuerta­ fel und einer dahinter oder darunter angeordneten Leiterplatte;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der bei der erfindungs­ gemäßen Heizungsanlage verwendeten Ferrit-Antenne;

Fig. 3 die Halterung der Antenne in einer Aufsicht und zwei Seitenansichten;

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Parametrierschnittstelle und

Fig. 5 die Anordnung der Antenne und des Funk-Rundsteuer­ empfängers in einem getrennten Gehäuse.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Heizungssteuer- oder Bedien­ tafel 1, die mit einer Tastatur 2 zur manuellen Eingabe von Be­ triebsparametern der zugehörigen Heizungsanlage versehen ist. Die eingegebenen Betriebsparameter werden einer bevorzugt hinter oder unter der Bedientafel 1 innerhalb eines aus Metall oder Kunststoff bestehen Gehäuses der Heizungsanlage angeordneten Leiterplatte 3 zugeführt, die mit einem Mikrocomputer 4 versehen ist, der die Heizungsanlage entsprechend den eingegebenen Be­ triebsdaten steuert.

An der horizontal angeordneten Leiterplatte 3 sind eine Ferri­ tantenne 5 und ein Funk-Rundsteuerempfänger 6 angebracht. Die um 180° verschwenkbare Ferritantenne ist damit in der Einbaulage stets horizontal ausgerichtet, so daß sie optimal auf den Sender einstellbar ist, der Funksignale zur Steuerung des Betriebs der Heizungsanlage sendet. Die von der Antenne empfangenen Signale werden von der Dekodereinheit des Funk-Rundsteuerempfängers um­ gesetzt und dem Mikrocontroller zugeführt. Die Funk-Steuersi­ gnale werden auf einem Anzeigefeld 7 der Bedientafel 1 ange­ zeigt.

Fig. 2 zeigt den besonderen Aufbau der aktiven Ferritantenne 5. An einem Ferritstab 8, auf der eine nicht dargestellte Kupfer­ wicklung angeordnet ist, ist eine Leiterplatte bzw. Platine 9 mit Klebstoff 10 befestigt. Die Leiterplatte 9 ist mit Kondensa­ toren 11 bestückt. Diese Anordnung ist von einem Isolierschlauch 12 überzogen, der als Schrumpfschlauch ausgebildet ist. Ein Antennenkabel 13 führt zum Funk-Rundsteuerempfänger 6.

Die erfindungsgemäße Ferritantenne 5 gewährleistet selbst bei der bevorzugten geringen Baulänge von 50 mm einen guten Empfang der Funksignale, wenn sie mittels der in Fig. 3 dargestellten Halterung 14 optimal ausgerichtet ist.

Die Halterung 14 enthält einen Abschnitt 15 mit einer im wesent­ lichen offenen Ringform, in der die durch die Öffnung 16a einge­ führte Antenne 5 infolge der Federwirkung der beiden Arme im Klemmsitz sitzt. Mit diesem Klemmabschnitt 15 ist eine Handhabe 16 zum Verstellen der Winkellage der Ferritantenne einstückig verbunden, die im wesentlichen die Form eines Abschnitts des Rändelrades hat. Die Handhabe 16 ist mittels der Halterung 14 an zwei im Abstand voneinander angeordneten Klemmarmen (nicht dargestellt) befestigt, die an der Leiterplatte angebracht sein können und in eine Einschnürung 13a eingreifen.

Bei abgenommene Abdeckung des Gehäuses, in dem sich die Lei­ terplatte mit der Ferritantenne und dem Funk-Rundsteuerempfängers befindet, kann die Handhabe 16 von außen ergriffen werden, um die Winkellage der Antenne optimal einzustellen.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Parametrierschnitte 17 des Funk-Rundsteuerempfängers. An der Parametrierschnittstelle 17 kann ein batteriebetriebener PC 18 mittels eines Parametrierka­ bels 19 angeschlossen werden, wodurch der jeweilige Status des Empfängers ausgelesen, verändert oder auch eingelesen werden kann. Der Funk-Rundsteuerempfänger muß hierzu nicht an ein örtliches Stromnetz angeschlossen werden.

An die Parametrieschnittstelle 17 können auch akustische Aus­ richthilfen, nämlich ein Lautsprecher 20 und Ohrhörer 21 über einen Verstärker 22 angeschlossen werden, um die optimale Aus­ richtung der Ferritantenne 5 zu erleichtern. Zu diesem Zweck kann auch eine optische Feldstärkeanzeige 23 über einen Ver­ stärker 24 mit der Parametrierschnittstelle 17 verbunden werden. Der Funk-Rundsteuerempfänger enthält ferner einen Parameterspei­ cher 25.

Fig. 5 zeigt die Anordnung einer Antenne 5 und eines Funk-Rund­ steuerempfängers 6 in einem eigenen Gehäuse 26 für den Fall, daß ein Funkempfang am Einbauort der Steuerung nicht möglich ist.

Claims (7)

1. Heizungsanlage mit einer Bedientafel mit einer Tastatur zum manuellen Einstellen der Betriebsparameter der Heizungsanlage und einer mit der Tastatur verbundenen Steuerplatine mit einem Mikrocomputer, der die den eingestellten Betriebsparametern entsprechenden Signale empfängt und die Heizungsanlage steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungsanlage ferner mit einem Funk-Rundsteuerempfänger (6) und einer damit verbundenen Ferritantenne (5) versehen ist, die horizontal in einem Gehäuse der Heizungsanlage angeordnet und darin um 180° drehbar ist, wobei das Gehäuse eine zu öffnende Abdeckung hat, so daß die Winkellage der Ferritantenne (5) von außen einstellbar ist.

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funk-Rundsteuerempfänger (6) und die Ferritantenne (5) an der Steuerplatine (3) befestigt sind.

3. Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerplatine (3) unter der Bedientafel (1) angeordnet ist.

4. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedientafel (1) ferner eine Anzeigeeinrichtung (7) für die von dem Funk-Rundsteuerempfänger (6) empfangenen Steuersignale aufweist.

5. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferritantenne (5) einen Ferrit­ stab (8), eine mit dem Ferritstab (8) verbundene Platine (9) und Kondensatoren (11) aufweist und von einem Schrumpfschlauch (12) überzogen ist.

6. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Funk-Rundsteuerempfänger (6) ferner eine Parametrierschnittstelle (17) aufweist, über die er mit einem batteriebetriebenen PC (18) programmierbar ist.

7. Heizungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner akustische Ausrichthilfen (20, 21) und eine optische Feldstärkeanzeige (23) an die Parame­ trierschnittstelle (17) als Justierungshilfen zum optimalen Ausrichten der Ferritantenne (5) auf einen Sender anschließbar sind.