DE202020106377U1 - Gebäudeautomation - Google Patents

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Abstract

System zur Gebäudeautomation mit einem funkgesteuerten Mess-, Steuer- und/oder Regelbetrieb von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen, umfassend:- ein Funknetzwerk, welches eine Funkübertragung mit einem vermaschten Netzwerk ermöglicht, wobei insbesondere sichergestellt ist, dass Daten von einem Geber vorzugsweise alle Empfänger des Netzwerkes, insbesondere eine Zentraleinheit als DDC-Controller erreichen;- wenigstens einen Umsetzer zur Umsetzung einer konventionellen Hardwareverriegelung für Störungen oder Betriebszustände von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen mittels Software in verteilten Geber- und/oder Empfänger-Funkmodulen, wobei insbesondere sichergestellt ist, dass alle dezentralen Funkmodule vorzugsweise vordefinierte Parameterregister besitzen, die diese Verriegelungen definieren und zur Ausführung bringen, wobei diese Register vorzugsweise in allen Modulen gleich ausgebildet bzw. eingerichtet sind, wobei die Aktivierung der Verriegelungen besonders vorzugsweise durch die genannten Registereinträge erzielt wird und vorzugsweise mittels Broadcastmeldung des auslösenden Funkmoduls im Funknetzwerk übermittelt wird;- wenigstens ein Sensor, welcher einen Messwert von einem passiven oder aktiven Messwertgeber oder vorzugsweise von einem Messwertgeber mit Busschnittstelle auf einen Microcontroller aufschalten, wobei der Microcontroller mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert;- wenigstens ein Aktor, welcher ein Stellsignal von einem Microcontroller ausgibt, wobei der Microcontroller insbesondere mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert;- wenigstens ein digitaler Eingang, vorzugsweise ein potentialfreier digitaler Eingang, aus einer haustechnischen Anlage, welcher unmittelbar auf einen Microcontroller aufgeschaltet wird, wobei der Microcontroller mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert, wobei sämtliche einen digitalen Eingang bereitstellende Geräte bzw. Einrichtungen vorzugsweise über eine ab Werk vorgegebene Adresse verfügen;- wenigstens einen digitalen Ausgang, vorzugsweise ein potentialfreier digitaler Ausgang, aus einer haustechnischen Anlage werden von einem Microcontroller ausgegeben, wobei der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert, wobei sämtliche digitale Ausgänge bereitstellenden Geräte bzw. Einrichtungen vorzugsweise über eine ab Werk vorgegebene Adresse verfügen; und/oder- wenigstens ein Mischmodul, mit verschiedenen Ein- bzw. Ausgängen für konkrete Geräte bzw. Komponenten, wobei die Ein- bzw. Ausgänge aus einer haustechnischen Anlage oder einer deren Einrichtungen über einen Microcontroller des Mischmoduls ausgegeben werden, wobei der Microcontroller mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert, wobei das Mischmodul über eine ab Werk vorgegebene Adresse verfügt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Gebäudeautomation mit einem funkgesteuerten Mess-, Steuer- und/oder Regelbetrieb von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen.
  • Ein System zur Gebäudeautomation im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst Einrichtungen, Software und/oder Dienstleistungen für eine automatische Steuerung und/oder Regelung, Überwachung und/oder Optimierung sowie Bedienung und/oder Management im Hinblick auf einen energieeffizienten, wirtschaftlichen und/oder sicheren Betrieb technischer Gebäudeausrüstung (vgl. DIN EN 15232-1 bzw. VDI 3814-2 bzw. DIN EN ISO 16484-2).
  • Eine Gebäudeautomation (auch Domotik genannt) im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst dabei insbesondere die Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regel- und/oder Optimierungseinrichtungen in Gebäuden und ist wichtiger Bestandteil des sogenannten technischen Facility-Managements, insbesondere um Funktionsabläufe gewerkeübergreifend selbstständig, das heißt insbesondere automatisch, nach vorgegebenen Einstellwerten bzw. Parametern durchzuführen oder deren Bedienung bzw. Überwachung zu vereinfachen. Alle Sensoren, Aktoren, Bedienelemente, Verbraucher und/oder andere technische Einheiten im Gebäude werden dabei miteinander vernetzt. Funktionsabläufe können dabei in Szenarien zusammengefasst werden. Kennzeichnendes Merkmal ist eine dezentrale Anordnung sogenannter Automationsstationen sowie eine durchgängige Vernetzung mittels eines Kommunikations-Netzwerks bzw. Bussystems.
  • Die Gebäudeautomation wird heute nach wie vor in klassischer Ausbauweise durchgeführt. Zentraler Punkt für die Gebäudeautomation ist in der Regel ein Schaltschrank mit einer integrierten DDC-Steuerung (DDC: Direct Digital Control). Von diesem Schaltschrank gehen eine Vielzahl von Kabeln bzw. Leitungen zu raumlufttechnischen oder heizungstechnischen Gewerken, wie raumlufttechnischen Anlagen (sogenannten RLT-Anlagen), Kälteanlagen, Heizungsanlagen, Wärmeerzeugern, Blockheizkraftwerken (BHKWs), Wärmepumpen und/oder Heizkreisverteilern, mit einer Vielzahl von Pumpen.
  • In der Regel verlassen hierzu durchschnittlich etwa 50 bis 80 Einzelkabel bzw. Leitungen ein Schaltschrankfeld. Für diese Kabel bzw. Leitungen müssen Kabelwege in Form von Kabelbühnen, Kabelkanälen oder Rohren erstellt werden. In Abhängigkeit der Entfernung eines Gerätes oder einer Einrichtung vom Schaltschrank sind dabei ferner Kabel- bzw. Leitungsquerschnitte zu beachten.
  • Der durchschnittliche Aufwand für die Verkabelung einschließlich der Kabelwege beträgt bei einem durchschnittlichen Projekt einer Gebäudeautomation etwa 20 Prozent des gesamten Auftragswertes.
  • Alle Aktoren und/oder Sensoren, die für die Regelung und/oder Steuerung erforderlich sind, werden dann über die Kabel bzw. Leitungen auf einen sogenannten DDC-Controller aufgeschaltet. Hierzu muss dieser über eine Vielzahl von entsprechenden Ein- und/oder Ausgängen verfügen, die meist in Form von Ein-/Ausgabegruppen in einem Schaltschrank installiert sind. Der Aufwand für diese Aufschaltung von Hardwaredatenpunkten beträgt durchschnittlich etwa 10 Prozent des Gesamtauftragswertes.
  • Alle Aktoren und/oder Sensoren werden je nach Anbieter in der Regel von Drittfirmen erworben.
  • Die Zielstellung einer erfindungsgemäßen Gebäudeautomation mit einem funkgesteuerten Mess-, Steuer- und/oder Regelbetrieb von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen ist insbesondere eine möglichst umfassende Einsparung der ansonsten verwendeten Kabel bzw. Leitungen und Kabeltrassen als auch eine vereinfachte Inbetriebnahme sowie ein vereinfachtes Anschließen sämtlicher Aktoren und/oder Sensoren. Darüber hinaus soll eine Vereinheitlichung von Aktoren und/oder Sensoren ermöglicht werden, die Sicherheit und Präzision einer erfindungsgemäßen Gebäudeautomation weiter verbessert.
  • Die Verkabelung eines klassischen RLT-Geräts bzw. einer klassischen RLT-Einrichtung dauert bisher beispielsweise etwa drei bis vier Arbeitstage. Dieser Arbeitsaufwand soll mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Gebäudeautomation mit einem funkgesteuerten Mess-, Steuer- und/oder Regelbetrieb von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen auf wenige Stunden reduziert werden.
  • Zur Lösung ist erfindungsgemäß vorgesehen, auf Basis von funkbasierten Aktoren und/oder Sensoren bzw. auf Basis von sogenannten funkbasierten Koppelmodulen für klassische Aktoren und/oder Sensoren eine Reduzierung der Vor-Ort-Verkabelung zu erreichen. Es hat sich gezeigt, dass etwa 80 Prozent aller gängigen Anwendungsfälle erfindungsgemäß mit wenigen funkbasierten Geräten bzw. Einrichtungen umgesetzt werden können. Grundfunktionen für eine Anlagensicherung, die bisher kabel- bzw. leitungsorientiert realisiert werden, erhalten mit der erfindungsgemäßen Lösung vorteilhafterweise ferner eine sichere Kommunikation.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich die funkbasierten Geräte bzw. Einrichtungen miteinander verbinden bzw. verkoppeln. Dazu ist eine kleine Zentraleinheit als Hardware vorgesehen, welche ein einfaches Ein-/Ausgabe-Board mit einem Mikrocontroller und analogen und/oder digitalen Ein- und/oder Ausgängen umfasst, vorzugsweise gemäß Arduino oder Raspberry Pi oder dergleichen, und gleichzeitig eine Prozess-Schnittstelle zu einer klassischen DDC bereitstellt, vorzugsweise mittels BACnet-IP (BACnet: Building Automation and Control Networks; ein Netzwerkprotokoll für die Gebäudeautomation) und/oder ModBus-IP (Modbus: ein Kommunikationsprotokoll, das auf einer Master/Slave- bzw. Client/Server-Architektur basiert).
  • Die Verkoppelung der funkbasierten Geräte bzw. Einrichtungen erfolgt vorzugsweise mittels ZigBee, einem Kommunikationsprotokoll für drahtlose Netzwerke mit geringem Datenaufkommen wie es beispielsweise bei Hausautomation, Sensornetzwerken, oder Lichttechnik gegeben ist. Der Schwerpunkt von ZigBee liegt dabei in kurzreichweitigen Netzwerken mit einer Reichweite von bis zu 100 Metern. Vorteilhafterweise ermöglicht ZigBee ein vermaschtes Netz und darüber auch Reichweiten von mehreren Kilometern.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vorteilhafterweise wenigstens eine der folgenden Grundfunktionen bzw. Elemente vor:
  • Funknetzwerk
  • Die Funkübertragung erfolgt mit einem vermaschten Netzwerk zur Übertragungssicherheit, vorzugsweise einem ZigBee-Netzwerk. Dabei wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass bei sämtlichen baulichen Gegebenheiten Daten von einem Geber vorzugsweise immer alle Empfänger, insbesondere die Zentraleinheit als DDC-Controller, vorzugsweise ausgebildet als ein Raspberry Pi, erreichen.
  • Umsetzer
  • Umsetzung einer konventionellen Hardwareverriegelung für Störungen oder Betriebszustände von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen mittels Software in verteilten Geber- und Empfänger-Funkmodulen, wobei insbesondere sichergestellt ist, dass alle dezentralen Funkmodule vorzugsweise vordefinierte Parameterregister besitzen, die diese Verriegelungen definieren und zur Ausführung bringen, wobei diese Register vorzugsweise in allen Modulen gleich ausgebildet bzw. eingerichtet sind, wobei die Aktivierung der Verriegelungen besonders vorzugsweise durch die genannten Registereinträge erzielt wird und vorzugsweise mittels Broadcastmeldung des auslösenden Funkmoduls im Funknetzwerk übermittelt wird.
  • Sensoren
  • Ein Messwert von einen passiven oder aktiven Messwertgeber oder vorzugsweise von einem Messwertgeber mit Bus-Schnittstelle, besonders vorzugsweise einem l2C-Bus (l2C: Inter-Integrated Circuit), wird auf einen Microcontroller aufgeschaltet. Der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein. Sämtliche Sensor-Geräte bzw. - Einrichtungen verfügen über eine vorteilhafterweise ab Werk vorgegebene Adresse. Mit bzw. bei Erstinbetriebnahme, in der Regel bei Aufschaltung der Versorgungsspannung, meldet sich das Gerät bzw. die Einrichtung über das Funknetzwerk an der Zentraleinheit, vorzugsweise an einem Inbetriebnahmegerät, an. Als Inbetriebnahmegerät ist vorzugsweise ein Smartphone oder dergleichen Einrichtung nutzbar.
  • Aktoren
  • Ein Stellsignal wird als 0 V bis 10 V Stellsignal von einem Microcontroller ausgegeben. Der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein. Sämtliche Aktor-Geräte bzw. -Einrichtungen verfügen vorteilhafterweise über eine ab Werk vorgegebene Adresse. Mit bzw. bei Erstinbetriebnahme, in der Regel bei Aufschaltung der Versorgungsspannung, meldet sich das Gerät bzw. die Einrichtung über das Funknetzwerk an der Zentraleinheit, vorzugsweise an einem Inbetriebnahmegerät, an. Als Inbetriebnahmegerät ist vorzugsweise ein Smartphone oder dergleichen Einrichtung nutzbar.
  • Digitale Eingänge
  • Digitale Eingänge, vorzugsweise potentialfreie Eingänge, aus einer Anlage eines raumlufttechnischen oder heizungstechnischen Gewerks, wie raumlufttechnischen Anlagen (sogenannten RLT-Anlagen), Kälteanlagen, Heizungsanlagen, Wärmeerzeugern, Blockheizkraftwerken (BHKWs), Wärmepumpen und/oder Heizkreisverteilern mit einer Vielzahl von Pumpen, werden erfindungsgemäß unmittelbar auf einen Microcontroller aufgeschaltet. Der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein. Sämtliche digitale Eingänge bereitstellende Geräte bzw. Einrichtungen verfügen über eine ab Werk vorgegebene Adresse. Mit bzw. bei Erstinbetriebnahme, in der Regel bei Aufschaltung der Versorgungsspannung, meldet sich das digitale Eingänge bereitstellende Gerät über das das Funknetzwerk an der Zentraleinheit, vorzugsweise an einem Inbetriebnahmegerät, an. Als Inbetriebnahmegerät ist vorzugsweise ein Smartphone oder dergleichen Einrichtung nutzbar.
  • Digitale Ausgänge
  • Digitale Ausgänge, vorzugsweise potentialfreie digitale Ausgänge, aus einer Anlage eines raumlufttechnischen oder heizungstechnischen Gewerks, wie raumlufttechnischen Anlagen (sogenannten RLT-Anlagen), Kälteanlagen, Heizungsanlagen, Wärmeerzeugern, Blockheizkraftwerken (BHKWs), Wärmepumpen und/oder Heizkreisverteilern mit einer Vielzahl von Pumpen, werden von einem Microcontroller ausgegeben. Der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein. Sämtliche digitale Ausgänge bereitstellende Geräte bzw. Einrichtungen verfügen über eine ab Werk vorgegebene Adresse. Mit bzw. bei Erstinbetriebnahme, in der Regel bei Aufschaltung der Versorgungsspannung, meldet sich das digitale Ausgänge bereitstellende Gerät über das das Funknetzwerk an der Zentraleinheit, vorzugsweise an einem Inbetriebnahmegerät, an. Als Inbetriebnahmegerät ist vorzugsweise ein Smartphone oder dergleichen Einrichtung nutzbar.
  • Mischmodule
  • Module mit wenigen verschiedenen Ein- bzw. Ausgängen für konkrete Geräte bzw. Komponenten, wie beispielsweise Pumpen, Ventilatoren, Klappen oder Frequenzumrichter. Diese Ein- bzw. Ausgänge aus der haustechnischen Anlage oder einer deren Einrichtungen werden über eine Microcontroller ausgegeben. Der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein. Alle Geräte verfügen über eine ab Werk vorgegebene Adresse. Mit bzw. bei Erstinbetriebnahme, in der Regel bei Aufschaltung der Versorgungsspannung, meldet sich das Mischmodul über das das Funknetzwerk an der Zentraleinheit, vorzugsweise an einem Inbetriebnahmegerät, an. Als Inbetriebnahmegerät ist vorzugsweise ein Smartphone oder dergleichen Einrichtung nutzbar.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vorteilhafterweise folgende Sicherheitsfunktionen bzw. Elemente vor:
    • Sämtliche Arten von haustechnischen Anlagen weisen in der Regel über Sicherheitsfunktionen zum Schutz der Betreiber bzw. der Anlagen selbst auf. Beispielsweise besitzen raumlufttechnische Anlagen einen Frostschutzthermostaten hinter dem Lufterhitzer, der verhindert, dass bei Störungen der Lufterhitzer durchfriert und platzt. Hierzu wird in der Regel die Lüftungsanlage bei Auslösung des Frostschutzthermostaten abgeschaltet und das Erhitzerventil voll geöffnet. Gleichzeitig wird die Erhitzerpumpe eingeschaltet.
  • Diese Funktion wird bisher regelmäßig in Form von Elektrohardware umgesetzt.
  • Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, die Umsetzung einer solchen Hardwareverriegelung mittels Software zu realisieren. Hierzu erhalten alle dezentralen Funkmodule vorteilhafterweise vordefinierte Parameterregister. Diese Register sind vorzugsweise in allen Modulen gleich.
  • Löst nun in dem vorgenannten Beispiel der Frostschutzthermostat aus, sendet das zugehörige Funkmodul vorteilhafterweise mittels Broadcast eine Broadcastmeldung mit einem definierten Registerinhalt ab. Alle anderen Funkmodule des zugehörigen Netzwerkes empfangen diese Meldung und werten den Inhalt der Meldung aus. Ist nun der entsprechende Registereintrag besetzt, führt jedes Modul die zugehörige fest vorgegebene Aktion aus. Im vorgenannten Beispiel öffnet das Lufterhitzerventil zu 100 %, die zugehörigen Luftklappen schließen sich und der zugehörige Ventilator schaltet ab.
  • Erfindungsgemäß kann so vorteilhafterweise jedes Sensor- oder Wächtermodul Meldungen absetzen, die zu Reaktionen der Aktormodule führen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vorteilhafterweise folgende Funktionen bzw. Elemente zur Netzwerküberwachung vor:
    • Zur Sicherstellung der vorgenannten Funktionen erfolgt erfindungsgemäß vorteilhafterweise eine sogenannte „Lebensüberwachung“ sämtlicher Funkmodule über die Zentraleinheit. Die Zentraleinheit prüft hierbei vorteilhafterweise den Onlinebetrieb sämtlicher Funkmodule und gibt bei Ausfall eines oder mehrerer Funkmodule vorteilhafterweise eine Registermeldung mittels Broadcast an alle Funkteilnehmer zur sicheren Abschaltung der haustechnischen Anlage.
    • Die Zentraleinheit empfängt darüber hinaus vorteilhafterweise sämtliche Messwerte und/oder Statuszustände sämtlicher Elemente der Anlage über die zugehörigen Funkmodule. Diese Daten werden vorteilhafterweise in ein BACnet-Protokoll umgewandelt und zu weiteren speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS: speicherprogrammierbare Steuerung) geleitet.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vorteilhafterweise folgende Spannungsversorgung vor:
    • Sämtliche elektrischen Hochvolt-Leistungsverbraucher, wie beispielsweise die vorgenannte Pumpe und/oder Ventilatoren, erhalten erfindungsgemäß vorteilhafterweise eine direkte Leistungsversorgung. Vorteilhafterweise werden dabei alle 230 V Verbraucher oder 400 V Verbraucher nur mit einem Sicherungsabgang von der Energieverteilung aus versorgt. Da erfindungsgemäß vorteilhafterweise ausschließlich elektronische Pumpen und/oder EC-Motoren (EC: electronically commutated) bzw. Frequenzumformer eingesetzt werden, ist eine direkte Leistungsschaltung per Relais oder Schütz vorteilhafterweise entbehrlich.
    • Vorteilhafterweise werden sämtliche Niedervolt-Verbraucher über eine Doppelader mit Niederspannung, vorzugsweise mit 24 V Gleichstrom, in Linienstruktur versorgt.
    • Alle Funkmodule haben vorteilhafterweise die Schutzart IP44 oder besser, vorzugsweise IP54, besonders bevorzugt IP65.
    • Die Funkmodule haben vorzugsweise farbige, fest angeschlossene Adern zur Spannungsaufschaltung. Die Doppelader wird vorzugsweise über spezielle, verpolungsunabhängige Schneidklemmen auf die Linien-Doppelader aufgequetscht.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vorteilhafterweise folgende Bedienung vor:
    • Sämtliche Daten der Funkmodule werden vorteilhafterweise über die Zentraleinheit zu einem Bedienplatz weitergeleitet und sind dort bedienbar.
  • Die vorliegende Erfindung sieht insbesondere folgende Aspekte vor:
    • Aspekt 1) Gebäudeautomation mit einem funkgesteuerten Mess-, Steuer- und/oder Regelbetrieb von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen mit vordefinierten Sicherheitsfunktionen. Hierbei sind spezialisierte Funkmodule mit Batterie oder vorzugsweise Netzbetrieb vorgesehen, die über fest installierte Programme mit Parametern zugehörige Funktionen ausführen.
    • Aspekt 2) Gebäudeautomation nach Aspekt 1, gekennzeichnet durch eine Linienverkabelung der Funkmodule mit einer Niederspannung und klemmbaren Kabelverbindern.
    • Aspekt 3) Gebäudeautomation nach Aspekt 1 oder Aspekt 2, gekennzeichnet durch eine Integration der Funkmodule in Aktoren bzw. Aktorikmodulen und/oder Sensoren bzw. Sensorikmodulen. Beispielsweise wird dabei das Funkmodul auf der Elektronikplatine eines Ventilantriebes integriert.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems anhand einer einfachen Lüftungsanlage.
  • Vorliegend wird die Außenluft AUL angesaugt und die Außenlufttemperatur über einen entsprechenden Außenlufttemperaturfühler 1 erfasst. Danach durchströmt die Außenluft einen Außenluftfilter und wird zu einer Einrichtung zur Wärmerückgewinnung weitergeleitet. Der Außenluftfilter wird mittels eines Differenzdruckwächters 3 mit einem digitalen Ausgang auf Verschmutzung überwacht. Bei Überschreitung dieses eingestellten Grenzwertes erfolgt eine Aktivierung des Wächters 3. Nachdem die Außenluft die Wärmerückgewinnung durchströmt hat und von der Abluft vorerwärmt wurde, gelangt sie zum ansaugenden Zuluft-Ventilator 14, der die vorgewärmte Außenluft durch einen Erhitzer, Zuluft-Filter und Kühler transportiert. Im weiteren Verlauf strömt die nun konditionierte Zuluft über ein verzweigtes Kanalnetz in die Nutzungsbereiche. Die Konditionierung der Zuluft erfolgt mittels eines Erhitzerventils 15 und einer Erhitzer-Pumpe 16 mittels Heizwasser im Luftregister, welches die Zuluft erwärmt. Die Kühlung der Zuluft erfolgt analog dazu mittels eines Luftkühlers, eines Kühlventils 20 und Kaltwasser, das den Luftkühler durchströmt. Die Ansteuerung der Aktoren für den Erhitzer und Kühler erfolgt über eine Automationsstation, auf welche alle notwendigen Aktoren und Sensoren aufgeschaltet sind. In der vorliegenden Figur sind dies: ein Zuluft-Temperaturfühler 13, ein Rücklauftemperatursensor 17 am Lufterhitzer, ein Frostschutzwächter 18 mit binärem Ausgang als Einfrierschutz des Lufterhitzers, ein Zuluftfilter-Differenzdruckwächter 19 zur Erkennung der Verschmutzung des Filters, ein Zuluft-Temperatursensor 21 zur Erfassung der fertig konditionierten Zuluft in die Nutzungsbereiche, ein Zuluft-Kanaldrucksensor 22 zur Regulierung der Fördermenge des Zuluft-Ventilators 14 und ein Zuluft-Feuchtesensor 23 zur Messung der Feuchte der konditionierten Zuluft.
  • Aus den Nutzungsbereichen wird die Abluft über ein verzweigtes Kanalnetzwerk abgesaugt und die entsprechenden Eigenschaften der Abluft mittels Abluft-Temperatursensor 5, Abluft-Feuchtesensor 7 gemessen. Die Fördermenge der Abluft wird über einen Abluft-Kanaldrucksensor 6 und den entsprechenden Fortluft-Ventilator 11 geregelt. Die Abluft durchströmt einen Abluftfilter zur Vermeidung einer Verschmutzung der Wärmerückgewinnung. Ist dieser Filter verschmutzt, wird ein Grenzwert am entsprechenden Differenzdruckwächter 4 ausgelöst. Nach Durchströmung der Wärmerückgewinnung kann die Abluft nochmals temperaturmäßig erfasst werden, durchströmt das Förderorgan Fortluft-Ventilator 11 und wird ins Freie geleitet. Mit Luftklappen kann bei abgeschalteter Anlage das Kanalnetzwerk geschlossen werden. Die Wärmerückgewinnung verfügt in der Regel ebenfalls über eine Bypass-Luftklappe um bei entsprechenden Außenlufteigenschaften die Wärmerückgewinnung zu umgehen, um den Druckverlust der Wärmerückgewinnung zu vermeiden.
  • Je nach Forderung einschlägiger Richtlinien oder Kundenwünschen kann das vorliegende System noch messtechnisch ergänzt werden durch Rauchwächter, Befeuchtungseinrichtungen, Feuchtegrenzwertwächtern, Luftqualitäts- oder CO2-Sensoren und weiteren.
  • Beispielsweise kann bei der Anlage gemäß der Figur auf mindestens 25 Einzelkabel für die Aktorik und Sensorik verzichtet werden, wenn die erfindungsgemäßen Module verwendet werden. Weiterhin kann auf die aufwändige Automationsstation und einen Schaltschrank mit konventionellem Ausbau verzichtet werden.
  • Das beschriebene Ausführungsbeispiel dient lediglich einer Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Außenluft-Temperatursensor
    2
    Luftklappen-Aktor
    3
    Außenluftfilter-Differenzdruckwächter
    4
    Abluftfilter-Differenzdruckwächter
    5
    Abluft-Temperatursensor
    6
    Abluft-Kanaldrucksensor
    7
    Abluft-Feuchtesensor
    8
    Luftklappen-Aktor
    9
    WRG-Differenzdrucksensor
    10
    Luftklappen-Aktor
    11
    Fortluft-Ventilator
    12
    Fortluft-Temperatursensor
    13
    Zuluft-Temperatursensor
    14
    Zuluft-Ventilator
    15
    Erhitzerventil-Aktor
    16
    Erhitzer-Pumpe
    17
    Rücklauf-Temperatursensor
    18
    Frostschutzwächter
    19
    Zuluftfilter-Differenzdrucksensor
    20
    Kühlerventil-Aktor
    21
    Zuluft-Temperatursensor
    22
    Zuluft-Kanaldrucksensor
    23
    Zuluft-Feuchtesensor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN 15232-1 [0002]
    • DIN EN ISO 16484-2 [0002]

Claims (3)

  1. System zur Gebäudeautomation mit einem funkgesteuerten Mess-, Steuer- und/oder Regelbetrieb von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen, umfassend: - ein Funknetzwerk, welches eine Funkübertragung mit einem vermaschten Netzwerk ermöglicht, wobei insbesondere sichergestellt ist, dass Daten von einem Geber vorzugsweise alle Empfänger des Netzwerkes, insbesondere eine Zentraleinheit als DDC-Controller erreichen; - wenigstens einen Umsetzer zur Umsetzung einer konventionellen Hardwareverriegelung für Störungen oder Betriebszustände von haustechnischen Anlagen bzw. Einrichtungen mittels Software in verteilten Geber- und/oder Empfänger-Funkmodulen, wobei insbesondere sichergestellt ist, dass alle dezentralen Funkmodule vorzugsweise vordefinierte Parameterregister besitzen, die diese Verriegelungen definieren und zur Ausführung bringen, wobei diese Register vorzugsweise in allen Modulen gleich ausgebildet bzw. eingerichtet sind, wobei die Aktivierung der Verriegelungen besonders vorzugsweise durch die genannten Registereinträge erzielt wird und vorzugsweise mittels Broadcastmeldung des auslösenden Funkmoduls im Funknetzwerk übermittelt wird; - wenigstens ein Sensor, welcher einen Messwert von einem passiven oder aktiven Messwertgeber oder vorzugsweise von einem Messwertgeber mit Busschnittstelle auf einen Microcontroller aufschalten, wobei der Microcontroller mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert; - wenigstens ein Aktor, welcher ein Stellsignal von einem Microcontroller ausgibt, wobei der Microcontroller insbesondere mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert; - wenigstens ein digitaler Eingang, vorzugsweise ein potentialfreier digitaler Eingang, aus einer haustechnischen Anlage, welcher unmittelbar auf einen Microcontroller aufgeschaltet wird, wobei der Microcontroller mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert, wobei sämtliche einen digitalen Eingang bereitstellende Geräte bzw. Einrichtungen vorzugsweise über eine ab Werk vorgegebene Adresse verfügen; - wenigstens einen digitalen Ausgang, vorzugsweise ein potentialfreier digitaler Ausgang, aus einer haustechnischen Anlage werden von einem Microcontroller ausgegeben, wobei der Microcontroller kommuniziert mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert, wobei sämtliche digitale Ausgänge bereitstellenden Geräte bzw. Einrichtungen vorzugsweise über eine ab Werk vorgegebene Adresse verfügen; und/oder - wenigstens ein Mischmodul, mit verschiedenen Ein- bzw. Ausgängen für konkrete Geräte bzw. Komponenten, wobei die Ein- bzw. Ausgänge aus einer haustechnischen Anlage oder einer deren Einrichtungen über einen Microcontroller des Mischmoduls ausgegeben werden, wobei der Microcontroller mit einem Funkbaustein des Funknetzwerks kommuniziert, wobei das Mischmodul über eine ab Werk vorgegebene Adresse verfügt.
  2. System zur Gebäudeautomation nach Anspruch 1, wobei für die Funkmodule eine Linienverkabelung vorgesehen ist, vorzugsweise mit einer Niederspannung und klemmbaren Kabelverbindern.
  3. System zur Gebäudeautomation nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei eine Integration der Funkmodule in Aktoren bzw. Aktorikmodule und/oder Sensoren bzw. Sensorikmodule vorgesehen ist.
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