DE3121596C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regel- und Steuervorrichtung für eine Raumheizungsanlage. Eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 genannten Merkmalen ist in der älteren Patentanmel­ dung P 29 51 559 offenbart.

Sowohl im Interesse der Heizkostenersparnis als auch im Sinne hohen Komforts für den Benutzer einer Wohnung ist es üblich, die Tempera­ tur in der Wohnung oder in einzelnen Zimmern einer Wohnung dadurch zeitlich variabel zu machen, daß entsprechend mehr oder weniger Wärme über das Heizmedium zugeführt wird. Insbesondere ist es üblich, eine sogenannte Nachtabsenkung vorzunehmen. Gemäß der vorgenannten Ver­ öffentlichung ist es auch bekannt, daß der Benutzer selbst eine Programmierung vornehmen kann.

Eine Vorrichtung zur Steuerung einer Gebäudeheizung mit unterbro­ chener Nutzung, etwa eine Schule, ist in der DE-OS 28 05 773 offen­ bart; dort ist ein festes Programm für z. B. eine Woche abgespei­ chert, von dem Basisdaten für eine längere Zeitperiode, etwa mehrere Wochen, übernommen werden können.

Die DE-AS 29 16 169 offenbart eine Regelvorrichtung für die Vor­ lauftemperatur einer Sammelheizungsanlage, bei der das Verhältnis von Ein-Aus-Zeiten von Zweipunktthermostaten bestimmt wird, um ent­ weder Wärmebedarf oder Wärmeüberschuß zu signalisieren, und zwar unabhängig von der absoluten Dauer der jeweiligen Zeitperioden. Eine Übernahme von individuell gewünschten Daten in das Programm für zu­ künftige Abläufe ist in keiner der genannten Druckschriften vorge­ sehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Gattung zu schaffen, bei der vom Benutzer vorgenommene Än­ derungseingriffe an seiner Programmiereinheit nicht nur in entspre­ chende Steuerbefehle umgesetzt werden, sondern auch für zukünftige Abläufe gewichtet und verwertet werden.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1; die Unteran­ sprüche definieren weitere Ausgestaltungen dieses Konzepts.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Verwendung des Programmierens von sich wiederholenden Nutzungszeiten als auch das Programmieren der Heizung mit größerer Anpassung für jedes Zimmer einer Wohnung. Ein unnötiger Heizenergieverbrauch wird vermieden, wenn der Benutzer abwesend ist, oder wenn der Benutzer nicht jeden der Räume der Wohnung benutzt.

Die Vorrichtung ermöglicht dem Benutzer die Signalisierung der Nutzung außerhalb des Programms kurz oder lang und in differenzierter Form entsprechend dem betrachteten Zimmer ebenso wie eine differenzierte Einstellung der Raumtemperatur in ver­ schiedenen Zimmern zum Kompensieren eventueller Planungsunterschiede bezüglich der Heizungsanlage oder der Verwendung hiervon.

Durch die periodische Verifizierung der Interventionen des Benutzers ist die Vorrichtung ferner in der Lage, allmählich die Benutzungsgewohnheiten in der Wohnung des Benutzers zu lernen ebenso wie die Minimaltemperatur, die in verschiedenen Umgebungen erforderlich ist. Dies erleichtert auch die Eichung oder Einstellung der Installation, da es nicht notwendig ist, genau die Nutzung der Zimmer der Wohnung zu kennen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Abbildungen näher er­ läutert.

Fig. 1 zeigt schematisch vereinfacht eine Vorrichtung in einem Anwendungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines anderen Teils der Vorrichtung von Fig. 1.

Fig. 4 und 5 zeigen schematische Blockschaltbilder von Teilen der Einrichtung von Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Gebäude 10 im Vertikalschnitt dargestellt, das eine Vielzahl von Wohnungen 10 a-10 f aufweist. Im Keller des Gebäudes 10 ist ein Raum 11 vorgesehen, in dem eine Zentralheizung 12, ein Ver­ brauchsmeßgerät 13 für die von der Zentralheizung 12 abgenommene Energie zum Heizen des Gebäudes 10, eine zentrale Steuereinheit 14 und eine Daten­ station 15 der Steuereinheit 14 angeordnet sind. Der Steuereinheit 14 werden Signale des Verbrauchsmeßgerätes 13, der Datenstation 15 und wenigstens eines Fühlers 17 zugeführt, der außerhalb des Gebäudes 10 angeordnet ist und die Außentemperatur T _e mißt. Die Steuereinheit 14 sendet Steuersignale zur Zentralheizung 12 und ist zudem geeignet, Informationen mit Periphereinheiten 20 a bis 20 f auszutauschen, die je­ weils in einer entsprechenden Wohnung 10 a bis 10 f angeordnet sind. Jede Periphereinheit 20 kann Steuersignale an Ventile 21 geben, die die Menge des Heizmediums steuern, das in ein entsprechendes Wärmetauscherelement strömt. Die Periphereinheit 20 ist zudem mit einem Ausgang eines Ver­ brauchsmessers 23 verbunden, der ein Signal proportioal zum Energie­ verbrauch der zugehörigen Wohnung erzeugt, und wird mit einem Signal, das von der Raumtemperatur T _p abhängig ist und von einem Fühler 24 er­ zeugt wird, der in wenigstens einem zum Steuern verwendeten Raum (nicht dargestellt) angeordnet ist, versorgt und empfängt schließlich Prädispositions und Taxiersignale von einem Anschluß 25. Jede Periphereinheit 20 kann ferner Signale mit einer Programmier- und Anzeigeeinrichtung 26 in nachfolgend beschriebener Weise austauschen.

Gemäß Fig. 2 besitzt die zentrale Steuereinheit 14 im wesent­ lichen einen ersten und einen zweiten Block 28, 29, die jeweils ein Integral über einen kurzen bzw. einen langen Zeitraum desjenigen Signals bilden, das an einem Anschluß 30 erscheint. Der Block 28 besitzt eine Vielzahl von Ausgängen, von denen jeder mit einem entsprechenden Eingang eines Blocks 31, der einen Mittelwert aller dort ankommenden Signale bildet, und eines Komparatorblocks 32 verbunden ist. Letzterer bewirkt einen Vergleich zwischen jedem der Ausgangssignale des Blocks 28 und der Ausgangssignale des Blocks 31 und besitzt eine Vielzahl von Ausgängen, die ein erstes, ein zweites oder ein drittes Spannungsniveau annehmen, je nachdem, ob das an jedem Eingang anliegende Signal kleiner ist, gleich oder größer als der vom Block 31 gelieferte Mittelwert ist. Jeder Ausgang des Blocks 32 gelangt zu einem entsprechenden Verbindungsanschluß 33.

Der Ausgang des Blocks 29 ist mit einem Eingang 34 des Blocks 35 verbunden, an dessen weiteren Eingang 36 Signale von dem Verbrauchsmeßgerät 13 geliefert werden. Der Block 35 nimmt eine Kon­ trolle auf wesentliche Übereinstimmung zwischen den an den Eingängen 34 und 36 anliegenden Signalen mit dem Ziel vor, eventuelle Unstim­ migkeiten zwischen dem Signal, das von dem Verbrauchsmeßgerät 13 ge­ liefert wird und beispielsweise ein Maß für die Anzahl der von der Zentral­ heizung 12 verbrauchten Liter an Brennstoff liefert, und dem Signal für den Gebäudeverbrauch, erhalten durch Verarbeiten und Summieren der Signale bezüglich des Verbrauchs von jeder Wohnung des Gebäudes, festzustellen. Für jede Wohnung nimmt der Block 35 ferner eine Registrierung des Ver­ brauchs in dieser Wohnung vor und schickt ein Ausgangssignal zu einem Anschluß 37, von dem in in Fig. 2 nicht dargestellter Weise die Anzeige­ einrichtung 26 im Inneren der entsprechenden Wohnung versorgt wird.

Die zentrale Steuereinheit 14 besitzt zudem einen Block 39 zum Berechnen der Gesamtkalorien, versehen mit einem Eingang 40, an den ein Signal von einem Anschluß 41 proportional zur Menge der Kalorien angelegt wird, die durch jede Wohnung von der Heizungsanlage angefordert wird. Der Block 39 besitzt ferner einen Eingang 42, an den ein Signal angelegt wird, das von dem Temperaturfühler 17 geliefert wird, ein Signal, das zudem an einen Anschluß 43 angelegt wird, um an die Periphereinheit 20 jeder Wohnung geliefert zu werden. Das Ausgangs­ signal, das von dem Block 39 geliefert wird, wird an die Zentralheizung 12 gegeben, in der es entsprechend der Art der Anlage und der vorgesehenen Regelung in der Zentralheizung 12 in üblicher Weise zum Betätigen eines Dreiwegeheizkesselventils oder eines Heizkesselthermostaten oder der Heizmediumführung, die in der Anlage verwendet wird, benutzt wird.

Die zentrale Steuereinheit 14 besitzt schließlich einen Ein­ gangs-/Ausgangsblock 44 mit einem Eingang, der mit dem Ausgang der Daten­ station 15 verbunden ist, und einem Ausgang, der mit einem Anschluß 45 verbunden ist. Über den Block 44 werden an die Wohnungen des Ge­ bäudes 10 verschiedene Parameter des Gebäudes 10 selbst und, beispiels­ weise solche bezüglich des Systems der verwendeten Isolierung, zudem Parameter bezüglich der Zentralheizung 12, wie etwa die maximale Abgabe-Temperatur, die das Heizmedium annehmen kann, übertragen.

Gemäß Fig. 3 besitzt jede Periphereinheit 20 einen Speicher­ block 48, eine Lerneinheit 49 und eine Steuereinheit 50. Insbesondere besitzt der Speicherblock 48 einen Eingang, der mit dem Anschluß 25 verbunden ist, und einen ersten und einen zweiten Ausgang, die ent­ sprechend mit Eingängen 51, 52 der Lerneinheit 49 bzw. der Steuerein­ heit 50 verbunden sind. Die Lerneinheit 49 dient dazu, Informationen sowohl mit der Steuereinheit 50 als auch mit der Programmier- und Anzeige- Einheit 26 auszutauschen. Das von dem Fühler 24 gelieferte Signal wird an Eingänge 53, 54 der Einheit 49 bzw. 50 angelegt. Die Steuereinheit 50 empfängt ferner das von dem Verbrauchsmesser 23 gelieferte Signal. Schließlich erzeugt die Steuereinheit 50 Steuersignale für die Öffnung der Ventile 21.

Die Programmier- und Anzeigeeinrichtung 26 weist im wesent­ lichen ein rechteckiges Feld 56 auf, das in vier bestimmte Abschnitte, nämlich einen oberen 57, einen unteren 58 und zwei benachbarte mittlere 59 und 60 unterteilt ist. Im Abschnitt 57 ist ein Anzeigeelement 62 angeordnet, auf dem zum Vergleichen verschiedene Informationen teilweise in Buchstaben und teilweise in Form von Ziffern angezeigt werden können. Im Abschnitt 58 ist eine Vielzahl von Tasten angeordnet, deren erste mit 63 bezeichnete die Aufschrift "Wohnung" trägt und sich auf die Wohnung bezieht, in der die Einheit 26 installiert ist. Jede der anderen Tasten 64 bis 70 trägt die Aufschrift "Zimmer" und eine Bezugsziffer von 1 bis 7 und ist einem entsprechenden Zimmer in der zugehörigen Wohnung zugeordnet.

Im Bereich 59 sind drei Melder 71, 72, 73 angeordnet, die visuell den Verbrauch in der entsprechenden Wohnung zum mittleren Ver­ brauch des Gebäudes anzeigen. Die Melder 71 bis 73 sind in nicht darge­ stellter Weise wahlweise durch das von dem Vergleichsblock 32 (Fig. 2) an den Anschluß 33 gelieferte Signal betätigbar. Im Bereich 59 ist zudem eine Anzeigelampe 74 zur Defektanzeige sowie ein Paar von Tasten 75, 76 angeordnet, die die Zeichen "+" bzw. "-" tragen.

Im Abschnitt 60 sind eine Taste 78 in zentraler Position die Anzeige "Funktion" tragend, zwei Tasten 79, 80, die Pfeile tragen, und zwei Tasten 81, 82 angeordnet, die die Angabe "OK" und "RESET" tragen.

In Fig. 4 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild der Steuer­ einheit 50 von Fig. 3 dargestellt. Insbesondere umfaßt die Steuerein­ heit 50 einen Block 85 zum Steuern des Öffnens der Ventile 21 mit einem Eingang 86, an den das vom Fühler 17 erzeugte Signal angelegt ist, einem Eingang 87, der mit einem Anschluß 88 verbunden ist, einem Eingang 89, der mit dem Ausgang eines Reglers 90 zum Steuern der Temperatur T _p ver­ bunden ist, einem Eingang 91, der mit einem Ausgang eines Blocks 92 zur Übergangsrechnung verbunden ist, und einem Eingang 93, der mit ei­ nem Ausgang 94 eines Verarbeitungsblocks 95 verbunden ist. Der Regler 90 besitzt einen Eingang 96, der mit einem Anschluß 97 verbunden ist, und einen Eingang 98, der mit dem Temperaturfühler 24 verbunden ist. Der Regler 90 kann beispielsweise ein PD-Regler sein, der ein Ausgangssignal lie­ fert, das von der Differenz zwischen dem Signal von dem Fühler 24 und dem am Anschluß 97 anliegenden Signal abhängt, bei dem es sich um ein Signal handelt, das von der gewünschten Temperatur in dem Zimmer, in dem der Fühler 24 angeordnet ist, abhängt.

Der Verarbeitungsblock 95 besitzt einen Eingang 99,der mit einem Anschluß 100 verbunden ist, an den über die Lerneinheit 49 ein Signal angelegt ist, das von der künftigen Anwesenheit bzw. Abwesenheit des Benutzers in der Wohnung abhängt und über die Programmiereinheit 26 eingegeben ist. Der Verarbeitungsblock 95 vergleicht die an den Ein­ gängen 52 und 99 angelegten Signale und nimmt eine Berechung eines Anwesenheitsindex vor, das im wesentlichen im Bewerten der Anwesenheit des Benutzers in der Wohnung während eines vergangenen Zeitraums in bezug auf den betrachteten Zeitraum besteht. Diese Bewertung wird vorgenommen, indem sowohl die im Speicher 48 befindlichen Daten, als auch die Zufalls­ daten in Betracht gezogen werden, die zum Eingang 99 des Blocks 95 ge­ langen. Letzterer liefert an einem geeigneten Ausgang 102 ein elektrisches Signal proportional zu dem oben genannten Anwesenheitsindex, das an einen Anschluß 103 und an einen Eingang 104 des Blocks 92 gegeben wird. Letzterer besitzt einen weiteren Eingang 105, an dem ein Zustimmungs­ signal von einer der Tasten 75, 76 erscheint, die die Angabe "+" bzw. "-" tragen.

Die Steuereinheit 50 ist ferner mit einem Block 107 zum Be­ rechnen des Wärmebedarfs versehen, der einen Eingang 108, der mit dem Anschluß 100 verbunden ist, einen Eingang 109, der mit dem Sammelanschluß 45 verbunden ist, und einen Eingang 110 aufweist, der sowohl mit dem Ausgang des Verbrauchsmessers 23 als auch mit dem Anschluß 30 der zentralen Steuereinheit 14 verbunden ist. Der Ausgang des Blocks 107 ist schließlich mit dem Anschluß 41 der zentralen Steuereinheit 14 verbunden.

Gemäß Fig. 5 umfaßt die Lerneinheit 49 einen Block 113 zum Berechnen der Individualdatenwahrscheinlichkeit mit einem Ein­ gang 51, der mit dem Speicher 48 verbunden ist, einem Eingang 114, der mit dem Ausgang eines OR-Gatters 115 verbunden ist, einem Eingang 116, der mit einem Ausgang 117 eines Speichers 118 verbunden ist, einem Ein­ gang 119, der mit einem Ausgang 120 eines Zeitfeststellblocks 121 ver­ bunden ist, und einem Ausgang 122, der mit einem Eingang 123 eines Blocks 124 zum Berechnen der zukünftigen Individual-Daten verbunden ist. Das OR-Gatter 115 besitzt zwei Eingänge, die mit den Anschlüssen 126 bzw. 127 verbunden sind und an die jeweils ein Signal in Übereinstimmung mit der Betätigung einer der beiden Tasten 75, 76 und in dem Fall, in dem gleichzeitig die Taste 63 "Wohnung" oder eine der Tasten 64 und 70 für die Zimmer gedrückt ist, gelegt wird.

Der Speicher 118 dient dazu, die gelegentliche Individualdaten­ zeit zu speichern, die fallweise über die Programmiereinheit 26 eingegeben und an den Eingang 129 des Speichers 118 angelegt wird. Letzterer besitzt einen Ausgang 130, der mit einem Eingang 131 des Blocks 124 verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Anschluß 100 verbunden ist.

Der Ausgang des OR-Gatters 115 ist ferner mit einem Eingang 133 eines Rückstellkreises 134 verbunden, der einen weiteren Eingang 135 aufweist, der mit einem Ausgang 136 des Blocks 121 verbunden ist sowie einen Ausgang 137 besitzt, der mit einem Eingang 138 des Blocks 121 verbunden ist.

Der Anschluß 126 ist mit einem Eingang 141 eines Blocks 142 zum Berechnen der gewünschten Temperatur verbunden, dessen Eingang 143 ein von dem Fühler 24 erzeugtes Signal empfängt. Der Block 142 besitzt einen Ausgang 144, der mit dem Anschluß 97 verbunden ist, und einen Aus­ gang 145, der mit einem Eingang 146 eines Blocks 147 zum Berechnen des Leistungsverhältnisses verbunden ist. Der Block 147 besitzt einen Eingang 148, der das am Anschluß 127 anliegende Signal empfängt, einen Eingang 149, der mit dem von dem Fühler 24 gelieferten Signal versorgt wird, einen Eingang 150, der mit dem Anschluß 103 verbunden ist, und einem Eingang 151, der mit dem Anschluß 88 verbunden ist.

Nachfolgend wird die Funktion der Steuer- und Regelvorrichtung für die Heizungsanlage gemäß vorstehender Beschreibung beschrieben, wobei zunächst die hauptsächlichen Operationen herausgestellt werden, die beim Inbetriebnehmen der Vorrichtung vorzunehmen sind, wonach die eigentliche Funktion beschrieben wird, um die Regelung für jede Wohnung über die ent­ sprechende Programmier- und Anzeigeeinheit 26 vornehmen zu können.

Insbesondere werden zum Inbetriebnehmen über die Datenstation 15 an die zentrale Steuereinheit 14 die genannten Parameter für das Ge­ bäude und den Heizkessel gegeben, die in dem Speicher 44 gespeichert und von dort an jede der Periphereinheiten 20 in der entsprechenden Wohnung verteilt werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden diese auf den Speicher 48 jeder Periphereinheit 20 für jede Wohnung entsprechend übertragen; das Individual-Datenprogramm wird für drei Klassen von Tagen eingegeben, wobei zwischen Wochentagen, Feiertagen und Vorfeiertagen unterschieden wird, und dies für jedes der Kontrolle unterliegende Zimmer und für jede Tagesstunde, sowie eventuelle Angabe von individuellen Tagen und Stunden für jedes Zimmer und der Temperatur, die in dem zur Steuerung dienenden Zimmer aufrechterhalten werden soll, in dem der Fühler 24, der die Temperatur T _p mißt, angeordnet ist. Im allgemeinen wird hierfür ein solches Zimmer ausgewählt, das minimalen Temperaturänderungen unterliegt, die auf zufälligen Gründen beruhen, wie etwa das Öffnen von Fenstern.

Zu diesem Zweck wird als Steuerraum üblicherweise der Eingangsraum jeder Wohnung ausgewählt.

Nun ist die Vorrichtung funktionsfähig, um das Öffnen der Ven­ tile 21 entsprechend den im Speicher 44 der zentralen Steuereinheit 14 und in dem Speicher 48 jeder Periphereinheit 20 gespeicherten Daten vorzubereiten, wobei auch die Daten in Betracht gezogen werden, die kontinuierlich von dem Fühler 17 für die Außentemperatur, von dem Verbrauchsmesser 23 für jede Wohnung 10 und von dem Fühler 24 für die Raumtemperatur T _p im Steuerraum jeder Wohnung geliefert werden. Unter diesen Bedingungen wird anfänglich das Nichtbetätigen der Tasten der Programmier- und Anzeigeeinheit 26 gemäß Fig. 3 angenommen, wobei die Vorrichtung in folgender Weise arbeitet:

Auf der Basis der von den dem Speicher 48 gelieferten Daten erscheint gemäß Fig. 5 am Ausgang 122 des Blocks 113 ein Signal pro­ portional zur Wahrscheinlichkeit der Individualdaten des Benutzers für eines der Zimmer der betrachteten Wohnung; dieses Signal wird auf­ einanderfolgend in dem Block 124 verarbeitet und an den Eingang 99 des Blocks 95 der Steuereinheit 50 (Fig. 4) gegeben. Der Block 95 verifi­ ziert, ob eine Konkordanz zwischen den im Speicher 48 gespeicherten Daten und eventuell eingegebenen Individual-Daten besteht, die von den erstgenannten Daten unterschiedlich sind, und führt eine Berechnung für den Nutzungs­ index durch. Wie bereits gesagt, besteht diese Berechnung im wesentlichen darin, daß für einen vorbestimmten vergangenen Zeitraum ein Vergleich zwischen dem Zeitraum, in dem jedes Zimmer in geheiztem Zustand ist, und dem genannten Zeitraum vorbestimmter Dauer durchgeführt wird. Das Signal proportional zum Nutzungsindex wird an einen Ausgang 102 des Blocks 95 geliefert und insbesondere an den Eingang 150 des Blocks 147 (Fig. 5) gegeben. Letzterer zieht in dieser Phase das Signal proportional zur Umgebungstemperatur T _p , geliefert von dem Fühler 24, in Betracht und liefert an seinen Ausgang 151 ein elektrisches Signal, das für jedes Zimmer der Wohnung ein vorbestimmtes Leistungs­ verhältnis der Ventile 21 liefert, die den Heizmediumstrom zu den ent­ sprechenden Radiatorelementen 22 einstellen. Die Berechnung der ge­ wünschten Raumtemperatur zum Steuern, die in dem Block 142 vorgenommen wird, wird in dieser Phase nur von dem von dem Fühler 24 erzeugten Signal beeinflußt.

Die Ausgangssignale der Blöcke 142 und 147 wirken auf den Block 85 zum Steuern der Ventilöffnung ein; insbesondere wird das Signal bezüglich des Leistungsverhältnisses direkt an den Eingang 87 des Blocks 85 gegeben, während das Signal bezüglich der gewünschten Tem­ peratur in der steuernden Umgebung im Inneren des Schaltkreises 90 mit dem von dem Fühler 24 gelieferten Signal verglichen wird, um darauf ebenfalls an den Eingang 89 des Steuerblocks 89 gegeben zu werden. Letzterer zieht ferner das Signal proportional zur Außentemperatur T _e von dem Fühler 17 und außerdem das von dem Block 92 erzeugte Signal in Betracht, das für jeden Raum der Wohnung von dem entsprechenden Nutzungsindex abhängig ist, um während eines vorübergehenden Zeit­ raums die Öffnung des Ventils 21 derart zu beeinflussen, daß im Inneren des betrachteten Zimmers die Raumtemperatur so schnell wie möglich auf den vom Benutzer gewünschten Wert gebracht wird.

Das gemäß Fig. 4 am Anschluß 100 vorhandene Signal ist pro­ portional zur zukünftigen Nutzung und beaufschlagt den Eingang 108 des Blocks 107. Letzterer zieht die Signale in Betracht, die kontinuierlich von dem Verbrauchsmesser 23 der Wohnung geliefert werden, sowie das Signal am Anschluß 45 (proportional zu den genannten Parametern des Gebäudes und des Heizkessels) und führt in jedem Augen­ blick eine Berechnung der Anforderung der für die betrachtete Wohnung notwendigen Wärmeeinheiten durch. Von jeder Wohnung wird ein Signal proportional zur Wärmeeinheitenanforderung an die zentrale Steuereinheit 14 (Fig. 2) gesandt, wo im Inneren des Blocks 39 die entsprechenden Signale von allen Wohnungen des Gebäudes summiert werden. Der Block 39 zieht auch das von dem Fühler 17 für die Außentemperatur gelieferte Signal in Betracht und liefert an einem entsprechenden Ausgang ein Signal, das an die Zentralheizung 12 geliefert wird und das entsprechend der Art der vorgesehenen Steuerung in bekannter Weise auf ein Dreiwege­ heizkesselventil oder auf den Heizkesselthermostaten oder auf die Heizmediumleistung einwirkt. Auf diese Weise stellt die Zentralheizung 12 die Temperatur des Heizmediums oder die Abgabemenge hiervon ein, um die Nachfrage an Wärmeeinheiten, die von jeder Wohnung erfolgt, zufriedenstellen zu können.

Das von dem Verbrauchsmesser 23 erzeugte Signal für jede Wohnung wird zudem an den Block 28 geliefert, der für jede Wohnung kurzzeitig eine Integrierung des Verbrauchssignals vornimmt. Die Gesamt­ heit der Ausgangssignale des Blocks 28 wird dann in den Block 31 ge­ geben, dessen Ausgang deswegen einen Wert für den mittleren Verbrauch in dem betreffenden Gebäude liefert. Der Wert für den mittleren Ver­ brauch des Gebäudes wird mit dem Wert für den mittleren Verbrauch jeder Wohnung im Block 32 verglichen, dessen Ausgang deshalb über den An­ schluß 33 ein Signal proportional zum Verbrauch jeder Wohnung in bezug zum mittleren Verbrauch für das gesamte Gebäude liefert. Entsprechend dem, ob die betrachtete Wohnung mehr oder weniger verbraucht oder ob ihr Verbrauch gleich dem mittleren Gebäudeverbrauch ist, bestimmt das am Anschluß 33 liegende Signal das entsprechende Aufleuchten der Signal­ leuchten 71 oder 73 oder 72 der Programmier- und Anzeigeeinheit 26 gemäß Fig. 3.

Das Signal proportional zum mittleren Verbrauch für jede Wohung wird an den Eingang des Blocks 29 gegeben, der eine Langzeit­ integrierung und eine Summierung des Verbrauchs für die ganze Wohnung vornimmt. Das aus dieser Berechnung resultierende Signal wird an den Eingang 34 des Blocks 35 zum Prüfen und Buchen gegeben, in dem es mit dem Signal vom anderen Eingang 36 verglichen, das von dem Verbrauchs­ meßgerät 13 für das Gebäude geliefert wird. Der Block 35 dient deshalb dazu zu überprüfen, ob die Signale an den Eingängen 24 und 26 im wesent­ lichen übereinstimmen: Im negativen Falle gibt er ein Fehlersignal ab, das ein Aufleuchten der Signallampe 74 in der Anzeigeeinheit 26 be­ wirkt, im positiven Falle bewirkt er einen Buchungsvorgang, dessen Ergebnis geeignet ist, auf dem Anzeigeelement 62 der Anzeigeeinheit 26 auf eine spezielle Anfrage hin, die über die Einheit 26 durchgeführt wird, angezeigt zu werden.

Setzt man nun voraus, daß Änderungen bezüglich der ge­ speicherten Situation gewünscht werden, und zwar bezüglich der Tem­ peratur in der Wohnung oder in einem oder mehreren Zimmern der Wohnung, kann dieser Vorgang durchgeführt werden, indem die Tasten 75 (+), 76 (-) entsprechend betätigt werden, damit wie gewünscht eine Steigerung oder Verminderung der Temperatur eingegeben wird, wonach die Taste 63 gedrückt wird, um die ganze Wohnung anzugeben, oder eine der Tasten 64 bis 70 gedrückt wird, um das in Betracht gezogene Zimmer auszuwählen. Schließlich muß man die Taste 81 (OK) drücken, um die Korrektheit der Eingabe zu bestätigen.

Die Betätigung einer der Tasten 75, 76 (+, -) bewirkt das Anlegen eines Signals an wenigstens einen Eingang des OR-Gatters 115, dessen Ausgangssignal in dem Zwischenspeicher 134 gespeichert wird. Zudem wird das Signal bezüglich der Wohnung oder nur eines der Zimmer von 1 bis 7 entsprechend an den Eingang 141 bzw. 148 des Rechnerblocks 142 bzw. 147 gegeben, von denen jeder ein Signal proportional bezüglich der gewünschten Temperatur oder der Änderung des Leistungsverhältnisses wie vorstehend beschrieben abgibt.

Die von den Blöcken 142 und 147 erzeugten Signale betätigen über den Steuerblock 85 die Öffnung der Ventile 21 in oben beschriebener Weise. Der Block 121 verifiziert periodisch, beispielsweise einmal pro Stunde, den Inhalt des Zwischenspeichers 134. In dem nun betrachteten Fall soll der Zwischenspeicher 134 wenigstens eine Zwischenspeicherung ent­ halten, durch die der Block 121 in dem Augenblick, in dem die Überprüfung vorgenommen wird, ein Nullstellsignal an den Eingang 135 des Zwischen­ speichers 134 als auch ein Steuersignal an den Eingang 119 des Blocks 113 gibt. Letzterer bewirkt in dem Fall, in dem der betrachtete Tag von der Art eines Wochentags ist, eine Korrektur der vorbestimmten und in dem Speicher 48 gespeicherten Wahrscheinlichkeit der Nutzung um den Inhalt des Speichers 48 als Funktion sowohl bezüglich des Werts der vorher gespeicherten Wahrscheinlichkeit, als auch der Anforderung des Benutzers, als auch der Art des Tages, an dem die Anforderung des Benutzers vorgenommen wurde, auf den letzten Stand zu bringen.

Das am Ausgang 122 des Blocks 113 vorhandene Signal bewirkt da­ her eine Änderung der Funktion der Anforderung durch Intervention als Folge der Betätigung der Tasten 75, 76 und beeinflußt folglich die von den Blöcken 95 und 107 der Steuereinheit 50 von Fig. 4 durchgeführten Rechenoperationen.

Wenn man nun annimmt, daß der Benutzer abweichend von dem vorbestimmten und in dem Speicher 48 gespeicherten Programm bezüglich der Individual-Daten wünscht, die Wohnung oder wenigstens Zimmer hiervon zu nicht vorgesehenen Stunden zu benutzen oder nicht zu benutzen, muß der Benutzer, um die Betätigung der Ventile 21 in den gewünschten Zimmern zu bestimmen, zunächst die Funktionstaste 78 der Programmier- und Anzeigeeinheit 26 betätigen, damit auf dem Anzeigeeelement 62 die Aufschrift "Gelegentliche Nutzung" erscheint; durch Be­ tätigen der Tasten 79 und 80 kann nun der Benutzer die Zahl von nicht vorgesehenen Nutzungsstunden eingeben und ferner die Zimmer auswählen, die er zu benutzen oder nicht zu benutzen wünscht, indem die Tasten 63 bis 70 betätigt werden. Die Zeit der gelegentlichen Nutzung wird in dem Speicher 118 auf diese Weise ge­ speichert, an dessen Ausgang 117 nun ein Signal erscheint, daß die Be­ rechnung der Wahrscheinlichkeit der Nutzung analog zu der oben beschriebenen Weise im Falle der Betätigung der Tasten 75, 76 beeinflußt. Am Ausgang 130 des Blocks 118 erscheint stattdessen ein Signal, das über den Block 124 der zukünftigen Nutzung in der Steuereinheit von Fig. 4 verwendet wird, um das Öffnen des Ventils 21 in oben beschriebener Weise zu steuern.

Der Block 121 nimmt ständig die periodische Zeitverifikation vor. Der Block 121 schickt ein Signal zum Auf-dem-Laufenden-Halten an den Block 113 zum Berechnen der Nutzungswahrscheinlich­ keit, das jedenfalls von dem Rechnerblock in Betracht gezogen wird, auch unter der Bedingung, daß keine Betätigung der Tasten 75, 76 vor­ liegt, die in dem Zwischenspeicher 134 gespeichert ist. Wenn keine Inter­ vention bezüglich der Anforderung der Raumtemperaturänderung in einem vorbestimmten Raum während der Periode, in der der Raum benutzt werden soll, vorgenommen wird, und sich diese Situation des Fehlens einer Intervention über eine bestimmte Anzahl von Tagen hinzieht, vermindert der Rechenblock 113 fortschreitend die Wahrscheinlichkeit der Nutzung des betrachteten Zimmers und während der programmier­ ten Zeit. Nach einer bestimmten Anzahl von Tagen ist die Nutzungs­ wahrscheinlichkeit auf einen Minimalwert reduziert. Dieser entspricht der Tatsache, daß das Zimmer im Block 113 als leer deklariert wird mit der Folge der Reduktion der Heizung und Verminderung der Temperatur in dem betreffenden Zimmer. Die Funktion des Blocks 138 führt folglich zu einer Kontrolle der Gültigkeit des Programms, das allmählich dem Block 113 nähergebracht wird, sowohl durch das Deutlichwerdenlassen von eventuell durch den Benutzer nicht benutzten Zimmern, auch wenn die Benutzung vorgesehen ist, als auch durch Nötigen des Benutzers, perio­ disch zum Aufrechterhalten der Heizung in dem betrachteten Zimmer bei der gewünschten Temperatur zu intervenieren.

Da die Vorrichtung in der Lage ist, kontinuierlich und deut­ lich den Energieverbrauch für jede Wohnung im Vergleich zum mittleren Verbrauch der Wohnungen des Gebäudes anzugeben, wird jeder Benutzer kontinuierlich über den Umfang der Wärmeeinheitenanforderung an die Zentralheizung im Verhältnis zu der mittleren Wärmeeinheitenanforderung aller Wohnungen des Gebäudes mit der folglichen Vergleichsmöglichkeit informiert. Ferner ist die Vorrichtung in der Lage, die Berechnung des absoluten Verbrauchs für jeden Benutzer durchzuführen, wodurch auch von der Vorrichtung eine nützliche Größe für die mögliche Aufteilung der Heizkosten geliefert wird.

Ferner kann die Vorrichtung bei nicht verwendeten Teilen des Speichers in der zentralen Steuereinheit 14 oder in jeder der Peripher­ einheiten 20 verschiedene andere Aufgaben erfüllen, beispielsweise zum Wecken, zum Signalisieren von Feuer oder Ausströmen von Gas oder zum Alarmgeben bei Diebstahl benutzt werden.

Claims (7)

1. Regel- und Steuervorrichtung für eine Raumheizungsanlage mit einer Zentrale zum Aufheizen von Heizmedium, das an ventilgesteuerte Heizkörper in den zu heizenden Räumen verteilt wird, welche Vorrichtung einen Speicher (48) zum Abspeichern von Zeit- und Temperaturbasisdaten für jeden Raum, eine Programmiereinheit (26) für die Veränderung der Basisdaten, und eine Verarbeitungseinrichtung (20) für die Daten zum Erzeugen von Ausgangssignalen für die Steuerung der Ventile (21) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (20) eine Lerneinheit (49) umfaßt, die ständig aus mehreren periodisch vorgenommenen Eingriffen der Benutzer an der Programmiereinheit (26) die zeitliche Abfolge der Raumtemperatur-Sollwerte der Räume neu berechnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinheit (26) erste Mittel (75, 76) zum Eingeben einer Raumtemperaturänderung und zweite Mittel (63-70) zur Auswahl eines vorbestimmten Raums aufweist, in dem die Temperaturänderung vorgenommen werden soll.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinheit (26) dritte Mittel (78), die die Auswahl einer vorbestimmten Funktion ermöglichen, und vierte Mittel (79, 80) umfaßt, über die die Eigenschaften der vorbestimmten Funktion veränderbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinheit (49) einen ersten Speicher (134), in dem ein elektrisches Signal jedesmal gespeichert wird, wenn eine Eingabe über die ersten Mittel (75, 76) erfolgt, und Mittel (121) umfaßt, die periodisch eine Kontrolle des Inhalts des ersten Speichers (134) vornehmen und entsprechend ein Steuersignal an eine Recheneinheit (113) liefern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinheit (49) einen zweiten Speicher (118) aufweist, in dem eine Zeitperiode der zufälligen Nutzung, eingegeben über die Verarbeitungseinheit (26), gespeichert wird, wobei das in dem zweiten Speicher (118) enthaltene Signal an die Recheneinheit (113) zum Anpassen des Wahrscheinlichkeitswertes für die Nutzung gegeben wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lerneinheit eine Steuereinheit (50) zugeordnet ist, die eine Recheneinheit (95) zum Berechnen eines Nutzungsindex für die Räume der Wohnung aufweist, die Eingangssignale sowohl von dem Speicher (48) als auch von der Recheneinheit (113) der Lerneinheit empfängt und ein Steuersignal an die Stelleinrichtung (21) für den Durchfluß des Heizmediums liefert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (50) einen Steuerkreis für die Raumtemperatur (T _p ) in einem steuernden Raum der Wohnung umfaßt, der ein erstes Signal proportional zu der Raumtemperatur von einem Fühler (24) und ein zweites Signal proportional zur Raumtemperatur, die von dem Benutzer gewünscht wird, eingegeben über die Mittel (75, 76) der Programmiereinheit (26) und berechnet mittels einer zweiten Recheneinheit (142) der Lerneinheit (49) empfängt.