DE4125839A1

DE4125839A1 - Nah-versorgungs-system

Info

Publication number: DE4125839A1
Application number: DE4125839A
Authority: DE
Inventors: Guenther Burkardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-08-03
Filing date: 1991-08-03
Publication date: 1993-02-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Versorgungssystem, das den Anschluß mehrerer Verbraucher (Immobilien) an eine zentral aufbereitete Versorgung mit Wärme, Ge brauchswasser, Elektroenergie, Kommunikations- und Informations-Technik beinhaltet, wobei die Entfer nung zwischen Zentrale und Verbraucher eher gering ist.

Bekannt sind sogenannte Fern- und Nahversorgungen für Wärme, Wasser und Strom kommunaler Versorgungs unternehmen sowie der Telekom für Kommunikations einrichtungen.

Zwischen diesen Unternehmen ist bei bisheriger Handhabung im Nahbereich keine wirtschaftliche In formations- und Versorgungsverkettung möglich.

Die Wärmelieferanten stellen die Energie mit hohen Temperaturen und damit verbundenen konstant hohen Verlusten - ohne Rückmeldungsverarbeitung nach dem tatsächlichen Bedarf der Verbraucher - zur Verfü gung.

Somit wird auch in Zeiten mit einem Minderverbrauch die Energie in vollem Umfang erzeugt und bereitge stellt.

Die Elektro-Versorgungsanschlüsse erlauben keine wirtschaftliche Eigenversorgung über Wärme-Kraft- Kopplung, und die vorhandene Kommunikations- und Informationstechnik kann nicht sinnvoll entspre chend ihrer Möglichkeiten eingesetzt werden.

Somit ist es auch nicht möglich, dem Kleinverbrau cher, z. B. einer Eigenheimsiedlung , eine interes sante Alternative der Versorgung mit allen zur Ver fügung stehenden Medien zu bieten. Dadurch bedingt kommt es in der Summe durch Nichtausnutzung der Wirkungsgrade zu Energieverlusten und zu einer Um weltverschmutzung (Co2).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein wirt schaftliches Versorgungssystem der gattungsgemäßen Art zu entwickeln, das eine direkte Vernetzung der Immobilientechnik eines Verbrauchers mit den ex ternen Versorgungssystemen bietet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit Hilfe moderner Informationstechnik der Nut zer die Möglichkeit erhält, seine Ansprüche und Wünsche individuell vom Versorgungsnetz anzufordern und die Leistung in wirtschaftlichster Form erhält. Die Verbraucher weisen dazu intelligente Vertei lereinheiten auf, in einer Größe, die in jeder Woh nung, dem Büro oder in Gewerberäumen Platz findet, beinhaltend das komplette, autarke Technikangebot für den Nutzer. Jeder dieser Verteiler-Einheiten ist direkt mit dem Versorgungsnetz verbunden.

Es findet über das Informationsnetz eine Datenüber mittlung zwischen genutzter Technik und einem Zen tralrechner statt.

Daraus ergeben sich eine Fülle von Möglichkeiten, z. B.

- für die Wärmeversorgung.

Die dem Zentralrechner übermittelten Informationen für die Wärmemgenbereitstellung für den genau de finierten Verbraucher kann neben einer Temperatur messung, sowohl im Innen- als auch im Außenbereich, erfindungsgemäß die Wünsche der Verbraucher berück sichtigen. So ist die Möglichkeit gegeben, etwaige Abwesenheitstage genauso zu berücksichtigen wie An schalt- und Ausschaltzeiten für die Heizung. Es kann ebenfalls auf die individuellen Wärmebedürf nisse der einzelnen Verbraucher eingegangen werden. Auf Grundlage dieser von den einzelnen angeschlos senen Verbrauchern vorliegenden Informationen er stellt der Zentralrechner eine Prognose für den Wärmebedarf z. B. des folgenden Tages oder irgendei nes anderen definierbaren Zeitraumes.

Somit ist es möglich, den tatsächlichen Wärmebedarf mit der Menge der bereitgestellten Wärme in Über einstimmung zu bringen und eine Überproduktion von an sich nicht benötigter Wärme zu vermeiden.

Das ist ein wesentlicher Gesichtspunkt für die Energieeinsparung, denn so ist neben der Energie verlustsenkung eine tatsächliche Energie-Einsparung realisierbar.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Heizzentrale unterschiedliche Primär-Energiear ten eingesetzt werden können. Die Heizzentrale wählt selbsttätig unter den zur Verfügung stehenden Energiearten, z. B. Solarenergie, Öl, Gas, Wär mepumpe, unter Berücksichtigung von Wirtschaft lichkeitskriterien die Primär-Energiequelle aus. Wird zum Beispiel eine bestimmte Wärmemenge auf grund der Verbrauchergewohnheiten, die durch die Kommunikation an die Heizzentrale rückgemeldet wurde, benötigt, so kann ein Teil davon mit einer Wärmepumpe und der noch fehlende Teil zum Beispiel tagsüber mit Solarenergie und nachts mit Gas be reitgestellt werden.

Hierbei sind natürlich alle denkbaren Kombinationen möglich.

Durch den Einsatz alternativer Energien ist eine größtmögliche Ausnutzung sowieso vorhandener Ener giequellen möglich, und der Einsatz herkömmlicher Energiequellen ist dem tatsächlichen Bedarf an gepaßt und auf das wirklich Notwendige beschränkt.

Als zusätzlicher Effekt ergibt sich, daß bei den einzelnen Verbrauchern kein weiterer Platzbedarf für einen separaten Heizkessel und Energievorrat besteht.

- für die Elektro-Energieversorgung.

Durch Anschluß von Elektro-Großverbrauchern an das Informationssystem wird eine Glättung von Ver brauchsspitzen erreicht.

Die Folge ist eine optimale Nutzung der Wärme- Kraft-Kopplung.

Dabei bietet die Fernablesung der Verbrauchszähler eine individuelle Abstimmung des Tarifes auf den Nutzer.

- für die Wasserversorgung.

Das System kontrolliert seinen Verbrauch selbstän dig und sorgt bei der Warmwasserbereitung und der nutzerinternen Versorgung für einen ausgeglichenen Konsens zwischen Ansprüchen und Wirtschaftlichkeit.

- für die Medien-Versorgung.

Außer dem Angebot des TELEKOM-Breitbandanschlusses können eine Palette von Empfangseinrichtungen und Video-Technik eingebunden werden.

- für die Informations-Technik.

STEUERUNG - REGELUNG

Die individuelle Steuerung und Regelung der Nut zereinheiten wie Heizung, Warmwasser, Jalousien, Licht usw. werden vom Zentralrechner unterstützt und kontrolliert.

FERNDIAGNOSE

Jeder Nutzer-Verteiler kann über den Zentralrechner und das Telefonnetz ferngesteuert und ferndiagno stiziert werden.

Durch ein Bus-System erfolgt die Einbindung von Ge räten wie Waschmaschine, Spülmaschine, Fernseher usw.

Dies bedeutet, daß ein Reparateur die defekte Ma schine von seiner Werkstatt aus anwählen kann und sich über den Schaden vorinformiert. Auch Bedie nungsfehler können so fernkorrigiert werden.

VERBRAUCHS-FERNABLESUNG

Der Zentralrechner übernimmt die Fernablesung der Verbrauchszahlen. Diese Daten dienen außer der Ab rechnung auch dazu, Verlustquellen aufzuspüren und ihre Behebung zu kontrollieren.

SICHERHEITS-SERVICE

Das Versorgungs-System bietet den kostengünstigen Service, Stör-, Not- und Sicherheitsalarme in ver schiedenen Dringlichkeitsstufen an beliebige Adres saten zu übermitteln.

Die Erfindung soll nachfolgend in einem Ausfüh rungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die beim Verbraucher angewendete intelligente Verteilereinheit;

Fig. 2 schematisch in der Übersicht das erfindungsgemäße Nah-Versorgungssystem;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Nah-Versorgungs systems und

Fig. 4 die Vernetzungsmöglichkeit am Beispiel einer Eigenheimsiedlung.

Fig. 1 zeigt eine Verteilereinheit 4, wie sie beim Verbraucher bzw. Nutzer installiert ist. Die Ver teilereinheit weist einen Zufluß 5 für Warmwasser mit eingebautem Absperrventil 6 auf. Über den Ver teiler 7 wird das warme Wasser auf einzelne Zu flüsse 8 zu den individuellen Verbrauchern weiter geleitet. Dem Verteiler 7 direkt vorgelagert ist ein mit Fernablesung versehener Verbrauchszähler 9. Für die Kaltwasserversorgung ist in analoger Weise ein Zufluß 10, ein Absperrventil 11, ein Verteiler 12 mit den Zuflüssen 13 sowie ein Verbrauchszähler 14 mit Fernablesung angeordnet.

Für die Wärmeversorgung ist in der Verteilereinheit 4 weiterhin jeweils ein Anschlußstück für den Vor lauf 15 und den Rücklauf 16 vorgesehen, die über die Ventile 17 und 18 absperrbar sind. Durch die Verteiler 19 und 20 erfolgt die Aufteilung in ein zelne separate Heizkreisläufe die über die Ventile 21 und 22 abgesperrt werden können. Im Hauptkreis lauf sind weiterhin angeordnet ein Wärmeverbrauchs zähler 23 mit Fernablesung sowie eine Heizungspumpe 24 und ein Heizungstemperaturregler 25.

Ebenfalls vorgesehen ist ein Anschlußkasten 26 für die Versorgung mit Elektroenergie und die gesamte Steuerungs-, Regelungs- und Informations- und Kom munikationstechnik einschließlich der manuellen Be dienelemente.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die vorhan dene, an sich sowieso verdeckt geführte, Verdrah tung zwischen den einzelnen Meß- und Steuerelemen ten sowie der Außenverbindungen nicht dargestellt.

Der Fig. 1 ist also zu entnehmen, daß die beim Ver braucher angeordnete Verteilereinheit in kompakter Bauweise alle zur Verfügung stehenden Medien be reitstellt. Dies sind im wesentlichen Wärme, Was ser, Energie mit ihren Meß- und Absperreinrichtun gen, die Kommunikationsleitungen sowie die gesamte Steuer- und Regeleinrichtung, einschließlich der Rückmeldung an die Zentrale.

In Fig. 2 wird das erfindungsgemäße Nah-Versor gungssystem verdeutlicht. Es ist zu erkennen, daß die beim Verbraucher angeordneten Verteiler 4 über Nah-Versorgungsleitungen 3 jeweils getrennt für die einzelnen bereitgestellten Medien mit dem zentralen Technikraum 27 verbunden sind. Vorgesehen sind eine Verbindung 28 für Elektro, 29 für Wasser, 30 für Wärme, 31 für Informationstechnik, 32 für Telefon und 33 für Kommunikation. Die Verteiler 4 weisen an Ihrer Vordertür 34, in Fig. 1 nicht dargestellt, alle für den Verbraucher relevanten Anzeige-, Be dien- bzw. Anschlußelemente auf, die hier schema tisch dargestellt sind und nicht weiter erläutert werden sollen.

Über die Verbindungen 28 bis 33 erhält die Zentrale im Technikraum 27 alle notwendigen Informationen und Bedarfsmeldungen der Verbraucher und der Ver braucher die benötigten auf seine Anforderungen zu geschnittenen Medien.

Der Technikraum 27 weist eine Zentralverteilung 35 auf, die direkt mit einem Zentralrechner 36 ver netzt ist.

Im Technikraum sind weiterhin ein gas- bzw. ölbe triebener Heizungskessel 37 und Entnahmestellen 38 alternativer Energien angeordnet.

Darüberhinaus besitzt der Technikraum 27 die Außen verbindungen zu den von den kommunalen Versorgungs unternehmen bereitgestellten Medien. Hier gezeigt sind der Elektroanschluß 39, der Wasseranschluß 40, der Öl- oder Gasanschluß 41, der Telefonanschluß 42, der Breitbandanschluß 43 sowie der Antennenan schluß 44.

Sämtliche den Technikraum erreichende Anschlüsse, ob von Versorger- oder Verbraucherseite sowie in terner Elemente werden der mit dem Zentralrechner 36 verbundenen Zentralverteilung 35 zugeführt.

Der Zentralrechner ermittelt aufgrund der ihm vor liegenden Informationen den tätsächlichen Bedarf bzw. die Vermittlungswünsche an Medien der einzel nen Verbraucher und stellt diese bedarfsgerecht über die Zentralverteilung 35 zur Verfügung.

Der zentrale Technikraum 27 ist mit einer Fernleit zentrale 45 verbunden, von der aus die gesamte Überwachung erfolgt.

Die Fernleitzentrale 45 kann gleichzeitig zur Über wachung mehrerer örtlicher, für einen bestimmten Verbraucherkreis installierter, Technikräume 27 dienen.

Anhand des Blockschaltbildes in Fig. 3 soll noch mals in einfacher Weise die Verknüpfung der kommu nalen Versorgungsleitungen 39 bis 43 über die vom Zentralrechner 36 gesteuerte Zentralverteilung 35 mit den Verbrauchern über die Verbindungen 28 bis 33 dargestellt werden.

Es wird weiterhin deutlich, daß der Zentralrechner 36 aufgrund der ihm vorliegenden Informationen di rekten Einfluß auf das Heizregime des Heizkessels 37 bzw. auf die Verwendung alternativer Energie quellen 38 nimmt.

In Fig. 4 wird am Beispiel einer Eigenheimsiedlung die Anwendungsmöglichkeit der Verknüpfung mehrerer Verbraucher mit einer Zentraleinheit 1 gezeigt. Bei den Verbrauchern sind ein oder mehrere intelli gente Verteilereinheiten 2 angeordnet, die über die Nah-Versorgungsleitungen 3 mit der Zentrale 1 ver bunden sind.

Mit 50 ist in Fig. 2 die Warmwasseraufbereitung ge kennzeichnet. Wärme wird von Leitung 30 und Wasser von Leitung 29 geliefert. Hieraus wird mittels ei nes Warmwasserspeichers Warmwasser aufbereitet.

Claims

1. Nah- Versorgungssystem zur Versorgung mit insbe sondere Wärme, Wasser, Elektroenergie, Kommunika tions- und Informationsmedien oder dgl., bein haltend eine Versorgungszentrale und dezentral angeordnete Nutzer, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucher intelligente Verteilereinheiten aufwei sen, die über eine Steuerleitung mit einem direkt in der Zentrale angeordneten Zentralrechner verbun den sind.

2. Nah-Versorgungs-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinheiten sowohl automatisch als auch vom Nutzer individuell vorge gebene Informationen aufnehmen.

3. Nah-Versorgungs-System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralrechner derart mit zentraler Technik vernetzt ist, daß er direkt auf das gesamte Versorgungs-System Einfluß nehmen kann.

4. Nah-Versorgungs-System nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale verschiedene Primär- Energiequellen aufweist, die sowohl einzeln als auch in Kombination zuschaltbar sind.

5. Nah-Versorgungs-System nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nutzer über die intelligenten Verteilereinheiten derart mit der Versorgungszentrale verbunden ist, daß er die für ihn bestimmten Leistungen mit dem wirtschaft lichsten Aufwand erhält.