DE19726338A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung bei Abwärmprozessen, insbesondere bei einer Solarkollektoranlage - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung bei Abwärmprozessen, insbesondere bei einer Solarkollektoranlage

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    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1057—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs und einer Vorrichtung nach der Gattung des Nebenanspruchs 2. Üblicherweise werden die von den Meßwertaufnehmern beispielsweise bei einer thermischen Solarkollektoranlage ermittelten Meßwerte als analoges Signal an den Regler übertragen. Durch den unvermeidbaren elektrischen Widerstand der Leitungen oder durch Schäden an den Leitungen oder den Verbindungselementen kann es zu Veränderungen der Meßwerte kommen. Wenn der Regler ungenaue Meßwerte erhält, leidet die Regelqualität oder die Regelung wird schlechterdings unmöglich. In analoger Weise gilt dies auch für die vom Regler an die Stellglieder übertragenen Signale. Um diese Nachteile zu vermeiden, müssen Leitungen, welche analoge Signale übertragen, äußerst sorgfältig verlegt und gegen äußere Einwirkungen geschützt werden.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Demgegenüber hat das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 den Vorteil, daß die Anforderungen an die der Signalübertragung dienenden elektrischen Leitungen gering sind, daß schadhafte Leitungen vom Regler erkennbar sind und daß die Kosten für die Verlegung der elektrischen Leitungen gering sind.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, werden die Meßwerte und Steuersignale über einen an sich bekannten Datenbus zwischen den Analog-Digital-Wandlern und dem Computer übertragen, so daß eine in anderen Anwendungsbereichen erprobte Datenübertragungstechnik eingesetzt werden kann und die übertragenen Daten auch zu anderen, nicht der Regelung des Abwärmeprozesses dienenden Zwecken genutzt werden können.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1: eine Darstellung des geregelten Systems.
In Fig. 1 ist ein Solarkollektor 1 dargestellt, der über Verbindungsleitungen 4, 5 mit einem Wärmespeicher 2 verbunden ist. Der im Solarkollektor 1 erwärmte Wärmeträger wird von einer Pumpe 6 durch die Verbindungsleitung 4 in den im Wärmespeicher 2 befindlichen Wärmetauscher 3 gefördert. In der Verbindungs­ leitung 5 strömt er zurück in den Solarkollektor 1, um, ausreichende Einstrahlung vorausgesetzt, wieder erwärmt zu werden. Das Rückschlagventil 7 dient dazu, bei abgeschalteter Pumpe 6 unerwünschte Rückflüsse des Wärmeträgers aus dem Speicher 2 in den Solarkollektor 1 zu unterbinden.
Der Regler 8 ist über elektrische Leitungen 10 mit den Analog- Digital-Wandlern 9 verbunden. Die Analog-Digital-Wandler setzen die Meßwerte der Meßwertaufnehmer 11, 12a, 12b, 13 und 14 in digitale Signale um und übertragen diese über die Leitungen 10 an den Regler. In dem gezeigten Beispiel ist die Pumpe 6 das Stellglied des Regelkreises, welches vom Regler 8 über ein digitales, vom Analog-Digital-Wandler in ein analoges Signal gewandeltes Signal angesteuert wird. Mit dem diesem Beispiel zugrundeliegenden Verfahren zur Datenübertragung können nahezu beliebig viele Meßwertaufnehmer und Stellglieder in den Regelkreis integriert werden, so daß auch spätere Erweiterungen problemlos möglich sind.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1
Solarkollektor
2
Wärmespeicher
3
Wärmetauscher
4
Verbindungsleitung zwischen Ausgang des Solarkollektors und Eingang des Wärmetauschers
5
Verbindungsleitung zwischen Ausgang des Wärmetauschers und Eingang des Solarkollektors.
6
Pumpe
7
Rückschlagventil
8
Regler
9
bidirektionaler Analog-Digital-Wandler
10
Leitungen zur Signalübertragung zwischen Regler und Analog-Digital-Wandler
11
Meßwertaufnehmer der Austrittstemperatur des Wärmeträgers aus dem Solarkollektor
12
a Meßwertaufnehmer für Leitungstemperatur (innen)
12
b Meßwertaufnehmer für Leitungstemperatur (außen)
13
Meßwertaufnehmer der Austrittstemperatur des Wärmeträgers aus dem Wärmespeicher
14
Meßwertaufnehmer der Eintrittstemperatur des Wärmeträgers in den Wärmespeicher

Claims (9)

1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen den analogen Meßwertaufnehmern (11, 12a, 12b, 13, 14), den Stellgliedern (6) und dem Regler (8) bei Abwärmeprozessen, insbesondere bei einer Solarkollektoranlage, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
1. Umwandeln des analogen Meßwertes jedes Meßwertaufnehmers (11, 12a, 12b, 13, 14) in entsprechende digitale Signale.
2. Übertragen der digitalen Signale an den Regler (8), über einen gemeinsamen Daten-Bus
3. Verarbeiten der Signale im Regler (8).
4. Übertragen digitaler Signale vom Regler (8) an, den Stellgliedern (6) vorgeschaltete, bidirektionale Analog-Digital-Wandler (9) über denselben Daten-Bus
5. Umwandeln der digitalen Signale in analoge Signale für die Stellglieder (6).
6. Übertragen der analogen Signale an die Stellglieder (6).
2. Vorrichtung zur Regelung bei Abwärmeprozessen, insbesondere bei einer Solarkollektoranlage insbesondere nach einem Verfahren nach Anspruch 1
  • - mit Meßwertaufnehmern (11, 12a,12b, 13, 14),
  • - mindestens einem Stellglied (6),
  • - mit einem Regler (8) und
mit Meßwertaufnehmer (11, 12a, 12b, 13, 14), Stellglieder (6) und Regler (8) verbindenden elektrischen Leitungen (10), dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Regler (8) ein digitaler Computer ist,
  • - daß zwischen den Leitungen (10) und den Meßwertaufnehmern (11, 12a, 12b, 13, 14) Analog-Digital-Wandler (9) angeordnet sind und/oder,
  • - daß zwischen den Leitungen (10) und den Stellgliedern (6) Analog-Digital-Wandler (9) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Meßwerte und Steuersignale über einen an sich bekannten Datenbus zwischen den bidirektionalen Analog- Digital-Wandlern (9) und dem Computer (8) übertragen werden.
DE19726338A 1997-06-20 1997-06-20 Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung bei Abwärmprozessen, insbesondere bei einer Solarkollektoranlage Withdrawn DE19726338A1 (de)

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