EP0772110A1

EP0772110A1 - Means arrangement for controlling and/or regulating energy sources and consumers

Info

Publication number: EP0772110A1
Application number: EP95117399A
Authority: EP
Inventors: Josef Wüest; Beat Kyburz; Peter Kocher; Hansjörg Sidler
Original assignee: Landis and Gyr Technology Innovation AG
Current assignee: Electrowatt Technology Innovation AG
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: EP0772110B1; DE59503184D1; ATE169747T1

Abstract

The arrangement controls and/or regulates energy generators (2) and loads (4) consuming energy of a heating and ventilation system etc for buildings which can be split into system segments. A segment (1,6,8) has an energy distribution rail (13,16) for connected energy generators or convertors (7) and for loads (4). A system segment (1,6,8) has a function unit (5) for coordinating loads (4) which consume energy. This unit is associated with a device (41) which has a common address part associated with the system segment, and a further, device dependent address part. The latter is the same in the different segments of the system and is a predetermined number. A command signal can be generated. This is transmitted from an arrangement for operating the load (4) to the coordinating function unit (5). A destination address for the command signal to be transmitted can be previously set on implementing or programming the load operating arrangement by the predetermined number of the device dependent address part of the coordination unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to an arrangement of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Solche Anordnungen werden vorteilhaft in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, abgekürzt HLK, verwendet. Im folgenden wird der Begriff "HLK-Anlage" allgemein für eine Anlage zum Heizen, Kühlen und Belüften eines oder mehrerer Gebäude verwendet. Eine HLK-Anlage weist demnach Wärme- und/oder Kälteenergieverbraucher und je nach Bedarf Wärme- und Kälteenergieerzeuger und/oder Wärme- und Kälteenergiewandler sowie auch Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der besagten Verbraucher, Erzeuger und Wandler auf.Such arrangements are advantageously used in heating, ventilation and air conditioning technology, or HVAC for short. In the following, the term "HVAC system" is generally used for a system for heating, cooling and ventilating one or more buildings. An HVAC system accordingly has heating and / or cooling energy consumers and, depending on requirements, heating and cooling energy generators and / or heating and cooling energy converters, as well as means for controlling and / or regulating said consumers, generators and converters.

Es ist eine Anordnung dieser Art bekannt (EP 0 503 255 A1), bei der Steuermodule hierarchisch zusammenschaltbar sind, wobei eine Gesamtfunktion einer HLK-Anlage durch ein Zusammenwirken der zusammengeschalteten Steuermodule bestimmt ist. Ein funkionsgerechtes Zusammenschalten mehrerer Steuermodule setzt für eine Installation und Inbetriebnahme der HLK-Anlage umfassendes Fachwissen und entsprechend grossen Aufwand voraus.An arrangement of this type is known (EP 0 503 255 A1), in which control modules can be interconnected hierarchically, an overall function of an HVAC system being determined by the interaction of the interconnected control modules. Functional interconnection of several control modules requires extensive specialist knowledge and a correspondingly high outlay for the installation and commissioning of the HVAC system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrere Erzeuger und mehrere Verbraucher aufweisende HLK-Anlage derart aufzubauen, dass die Anlage mit wenig Aufwand in Betrieb genommen werden kann.The object of the invention is to construct an HVAC system having a plurality of producers and a plurality of consumers in such a way that the system can be started up with little effort.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention, the stated object is achieved by the features of claim 1. Advantageous configurations result from the dependent claims.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung einer in Anlagensegmente aufgeteilten beispielhaften HLK-Anlage,
Fig. 2: eine schematische Darstellung von Funktionseinheiten der beispielhaften HLK-Anlage,
Fig. 3: ein Schema der beispielhaften HLK-Anlage mit Geräten und den Geräten zugeordneten Funkionseinheiten,
Fig. 4: ein Entity-Relationship Diagramm einer maximal ausgebauten HLK-Anlage,
Fig. 5: ein Ablaufschema zur Generierung und Weiterleitung von Anforderungssignalen in der beispielhaften HLK-Anlage nach der Fig. 3,
Fig. 6: ein prinzipieller Signalflussplan für Anforderungssignale,
Fig. 7: ein prinzipieller Signalflussplan für Sperrsignale und
Fig. 8: ein prinzipieller Signalflussplan für Zwangssignale.

Show it:

Fig. 1: a schematic diagram of an exemplary HVAC system divided into system segments,
Fig. 2: 1 shows a schematic representation of functional units of the exemplary HVAC system,
Fig. 3: a schematic of the exemplary HVAC system with devices and function units assigned to the devices,
Fig. 4: an entity relationship diagram of a maximum expanded HVAC system,
Fig. 5: 3 shows a flowchart for the generation and forwarding of request signals in the exemplary HVAC system according to FIG. 3,
Fig. 6: a basic signal flow plan for request signals,
Fig. 7: a basic signal flow plan for blocking signals and
Fig. 8: a basic signal flow plan for compulsory signals.

In der Fig. 1 bedeutet 1 ein erstes Anlagensegment, welches Energieerzeuger 2, eine einzige Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern, Energieverbraucher 4 und eine einzige Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern aufweist. Ein zweites Anlagensegment 6 weist einen Energieumformer 7, Energieverbraucher 4 und eine einzige Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern auf, während in einem dritten Anlagensegment 8 mehrere Energieverbraucher 4 und eine einzige Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern angeordnet sind.In FIG. 1, 1 means a first system segment which has energy generators 2, a single functional unit 3 for coordinating energy generators, energy consumers 4 and a single functional unit 5 for coordinating energy consumers. A second system segment 6 has an energy converter 7, energy consumers 4 and a single functional unit 5 for coordinating energy consumers, while a plurality of energy consumers 4 and a single functional unit 5 for coordinating energy consumers are arranged in a third system segment 8.

Die im Anlagensegmentes 1 bzw. 6 bzw. 8 angeordneten Energieverbraucher 4 und allfällig vorhandene Energieerzeuger 2 liegen an einer dem Anlagensegment 1 bzw. 6 bzw. 8 zugeordneten Energieverteilerschiene. In einer Warmwasserheizungsanlage, um hier ein Beispiel zu nennen, ist die Energieverteilerschiene durch eine Vorlauf- und eine Rücklaufleitung für das als Energieträger eingesetzte Warmwasser verwirklicht.The energy consumers 4 and any energy generators 2 arranged in the system segment 1 or 6 or 8 are located on an energy distribution rail assigned to the system segment 1 or 6 or 8. In a hot water heating system, to give an example here, the energy distribution rail is realized by a flow and a return line for the hot water used as an energy source.

Durch die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern wird Energie an die im betreffenden Anlagensegment 1 bzw. 6 bzw. 8 angeordneten Energieverbraucher 4 verteilt, wobei mit Vorteil auch der Vorrang zwischen den Energieverbrauchern 4 durch die besagte Funktionseinheit 5 innerhalb des betreffenden Anlagensegmentes 1 bzw. 6 bzw. 8 organisiert wird.The functional unit 5 for coordinating energy consumers distributes energy to the energy consumers 4 arranged in the relevant system segment 1 or 6 or 8, with the priority between the energy consumers 4 by the functional unit 5 within the relevant system segment 1 or 6 also being advantageous or 8 is organized.

Die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern koordiniert die im Anlagensegment 1 angeordneten Energieerzeuger 2, welche durch die besagte Funktionseinheit 3 selbsttätig als Energieerzeugerkaskade organisierbar sind, wobei die besagte Funkionseinheit 3 auch eine Energiesammlerfunktion ausübt.The functional unit 3 for coordinating energy generators coordinates the energy generators 2 arranged in the system segment 1, which can be automatically organized as an energy generator cascade by the said functional unit 3, the functional unit 3 also performing an energy collector function.

Die im zweiten Anlagensegment 6 und im dritten Anlagensegment 8 benötigte Energie wird beim ersten Anlagensegment 1 angefordert, indem entsprechende Anforderungen vom Energieumformer 7 des zweiten Anlagensegmentes 6 und von der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des dritten Anlagensegmentes 8 an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des ersten Anlagensegmentes 1 gesendet werden. Im ersten Anlagensegment 1 leitet die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern die erwähnten Anforderungen an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern weiter. In der in der Fig. 1 dargestellten HLK-Anlage ist das erste Anlagensegment 1 als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetzt; aus diesem Grunde werden die vom zweiten Anlagensegment 6 und vom dritten Anlagensegment 8 bezogenen Energiemengen durch die dem ersten Anlagensegment 1 zugeordnete Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern verteilt.The energy required in the second system segment 6 and in the third system segment 8 is requested from the first system segment 1 by making corresponding requests from the energy converter 7 of the second system segment 6 and from the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the third system segment 8 to the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the first plant segment 1 are sent. In the first system segment 1, the functional unit 5 for coordinating energy consumers forwards the aforementioned requirements to the functional unit 3 for coordinating energy producers. In the HVAC system shown in FIG. 1, the first system segment 1 is used as the central energy generation segment; For this reason, the energy quantities obtained from the second system segment 6 and from the third system segment 8 are distributed by the functional unit 5 assigned to the first system segment 1 for coordinating energy consumers.

Der im zweiten Anlagensegment 6 angeordnete Umformer 7 arbeitet für die im zweiten Anlagensegment 6 angeordneten Verbraucher 4 als Energieerzeuger, während er aus der Sicht der dem ersten Anlagensegment 1 zugeordneten Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern als Energieverbraucher wirkt.The converter 7 arranged in the second system segment 6 works for the consumers 4 arranged in the second system segment 6 as an energy generator, while from the point of view of the first one Functional unit 5 assigned to system segment 1 for coordinating energy consumers acts as an energy consumer.

In der Fig. 2 sind das erste Anlagensegment 1 und das zweite Anlagensegment 2 der beispielhaften HLK-Anlage nach Fig. 1 noch etwas ausführlicher dargestellt. Eine Vorlaufleitung 11 und eine Rücklaufleitung 12 bilden eine erste, dem ersten Anlagensegment 1 zugehörige Energieverteilerschiene 13, während eine weitere Vorlaufleitung 14 und eine weitere Rücklaufleitung 15 eine zweite, dem zweiten Anlagensegment 6 zugehörige Energieverteilerschiene 16 bilden. Der Umformer 7 ist eingangsseitig an der ersten Energieverteilerschiene 13 und ausgangsseitig an der zweiten Energieverteilerschiene 16 angeschlossen.2 shows the first system segment 1 and the second system segment 2 of the exemplary HVAC system according to FIG. 1 in somewhat more detail. A flow line 11 and a return line 12 form a first energy distribution rail 13 belonging to the first system segment 1, while a further flow line 14 and a further return line 15 form a second energy distribution rail 16 belonging to the second system segment 6. The converter 7 is connected on the input side to the first energy distribution rail 13 and on the output side to the second energy distribution rail 16.

Mittel zur Bedienung, Steuerung oder Regelung der Energieerzeuger 2, der Energieverbraucher 4 und des Energieumformers 7 sind in vorteilhafter Art durch Funkionseinheiten verwirklicht, welche in der HLK-Anlage grundsätzlich in mehreren durch ein Datennetzwerk miteinander verbundenen Geräten bzw. Apparaten verteilt implementiert sind. Eine einzelne Funkionseinheit erfüllt eine in sich abgeschlossene Aufgabe welche vorteilhafterweise nicht auf mehrere Geräte bzw. Apparate aufgeteilt ist.Means for operating, controlling or regulating the energy generators 2, the energy consumers 4 and the energy converter 7 are advantageously implemented by function units which are implemented in the HVAC system in principle distributed in a plurality of devices or apparatuses which are connected to one another by a data network. A single function unit fulfills a self-contained task which is advantageously not divided into several devices or apparatuses.

Ein erster Typ der Funkionseinheiten ist die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern und ein zweiter Typ ist die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern.A first type of the functional units is the functional unit 3 for coordinating energy generators and a second type is the functional unit 5 for coordinating energy consumers.

In der Fig. 2 sind die den beiden Anlagensegmenten 1 und 6 zugeordneten Funktionseinheiten je durch ein Rechteck dargestellt.2, the functional units assigned to the two system segments 1 and 6 are each represented by a rectangle.

In vorteilhafter Art verfügt das Anlagensegment 1 bzw. 6 über Exemplare eines dritten Typs der Funkionseinheiten, nämlich eine Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe und über Exemplare eines vierten Typs der Funktionseinheiten, nämlich einer Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchereinheit, wobei hier unter dem Begriff "Verbrauchergruppe" eine inhomogene Gruppe mit beispielsweise einem Mischventil 23 mit Antrieb, einer Umwälzpumpe 24 und einem allfällig vorhandenen Temperaturfühler verstanden wird und unter den Begriff "Verbrauchereinheit" ein Teil der HLK-Anlage fällt, welcher Bedürfnisse eines Endbenutzers bezüglich Raumtemperatur, bezüglich Brauchwasser oder auch bezüglich Raumlüftung in ein entsprechendes Anforderungssignal umsetzt. Eine Verbrauchereinheit, welche auch über Temperaturfühler verfügt, ist beispielsweise in einem Raumgerät verwirklicht. Im dargestellten Beispiel wirkt ein Exemplar 22.1 der Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchereinheit schliesslich auf einen an die Verbrauchergruppe 23, 24 angeschlossenen Heizkörper 25.Advantageously, the system segment 1 or 6 has copies of a third type of the functional units, namely a functional unit 21 for operating / controlling a consumer group and copies of a fourth type of functional units, namely a functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit, here the term "consumer group" is understood to mean an inhomogeneous group with, for example, a mixing valve 23 with a drive, a circulating pump 24 and any temperature sensor that is present, and the term "consumer unit" includes a part of the HVAC system which relates to the needs of an end user with regard to room temperature Converts service water or room ventilation into a corresponding request signal. A consumer unit, which also has temperature sensors, is implemented in a room unit, for example. In the example shown, a copy 22.1 of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit finally acts on a radiator 25 connected to the consumer group 23, 24.

Die Funkionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe ist anforderungsgerecht ausgeprägt. Im dargestellten Beispiel ist ein Exemplar 21.1 der Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Brauchwasser-Verbrauchergruppe und ein weiteres Exemplar 21.2 der Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Raumheizungs-Verbrauchergruppe ausgeprägt. Weitere beispielhafte Ausprägungen der Funktionseinheit 21 sind Varianten als Lufterhitzer-Verbrauchergruppe, Luftkühlungs-Verbrauchergruppe und Ventillations-Verbrauchergruppen. Die Ausprägungen der Funktionseinheit 21 sind in vorteilhafter Art mit Hilfe objektorientierter Programmierung ausgebildet, wobei eine bestimmte Ausprägung der Funktionseinheit 21 beispielhafterweise durch eine von einer gemeinsamen Basisklasse der Funktionseinheit 21 abhängigen Klasse implementierbar ist.The function unit 21 for operating / controlling a consumer group is developed in accordance with requirements. In the example shown, a copy 21.1 of the functional unit 22 is for Operation / control of a domestic water consumer group and another example 21.2 of the functional unit 21 for operation / control of a space heating consumer group are pronounced. Further exemplary versions of the functional unit 21 are variants as an air heater consumer group, an air cooling consumer group and a ventilation consumer group. The forms of the functional unit 21 are advantageously designed with the aid of object-oriented programming, a specific form of the functional unit 21 being able to be implemented, for example, by a class dependent on a common base class of the functional unit 21.

Zudem verfügt die HLK-Anlage über Exemplare eines fünften Typs der Funktionseinheiten, nämlich eine Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe, über Exemplare eines sechsten Typs der Funktionseinheiten, nämlich einer Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit und über Exemplare eines siebten Typs der Funktionseinheiten, nämlich einer Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers, wobei hier unter dem Begriff "Erzeugergruppe" eine inhomogene Gruppe, beispielsweise eine ein Mischventil 30, eine Pumpe 31 und einen nicht eingezeichneten Temperaturfühler aufweisende Rücklaufmischergruppe verstanden wird und mit dem Begriff "Erzeugereinheit" beispielsweise ein Heizkessel mit oder ohne Brenner, eine Wärmepumpe, eine Elektroheizung oder eine Solareinheit gemeint ist. Die Fig. 2 zeigt also einerseits ein Schema mit ersten Heizwasserkreisen 2, 13, 4, 7 im ersten Anlagensegment 1 sowie zweiten Heizwasserkreisen 7, 16, 4 im zweiten Anlagensegment 6 und andererseits die den beiden Anlagensegmenten 1 und 6 zugeordneten Funktionseinheiten 21, 22, 27, 28 und 29, wobei das die Funktionseinheit 21, 22, 27, 28 oder 29 in der Zeichnung symbolisierende Rechteck im wesentlichen jenen Bereich der HLK-Anlage umrahmt, der durch die entsprechende Funktionseinheit 21, 22, 27, 28 oder 29 bedient, beziehungsweise angesteuert oder geregelt wird.In addition, the HVAC system has copies of a fifth type of functional unit, namely a functional unit 27 for operating / controlling a generator group, copies of a sixth type of functional unit, namely a functional unit 28 for operating / controlling a generator unit and copies of a seventh type of Functional units, namely a functional unit 29 for operating / controlling an energy converter, the term “generator group” here being understood to mean an inhomogeneous group, for example a return mixer group having a mixing valve 30, a pump 31 and a temperature sensor (not shown) and the term “generator unit”. for example, a boiler with or without a burner, a heat pump, an electric heater or a solar unit is meant. 2 thus shows on the one hand a diagram with first heating water circuits 2, 13, 4, 7 in the first system segment 1 and second heating water circuits 7, 16, 4 in the second system segment 6 and on the other hand the functional units 21, 22 assigned to the two system segments 1 and 6, 27, 28 and 29, the rectangle symbolizing the functional unit 21, 22, 27, 28 or 29 in the drawing essentially framing that area of the HVAC system which is operated by the corresponding functional unit 21, 22, 27, 28 or 29, or controlled or regulated.

Bei Bedarf ist die Menge der verfügbaren Typen der Funktionseinheiten durch weitere Typen erweiterbar. So ist eine bestimmte Funktionseinheit, beispielsweise die Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit in eine Funktionseinheit zur Bedienung/Ansteuerung eines Heizkessels und eine Funktionseinheit zur Bedienung/Ansteuerung eines Brenners aufteilbar. Weitere Typen der Funktionseinheiten sind beispielsweise eine Funktionseinheit zur Bedienung/Ansteuerung eines Luftentfeuchters und eine Funktionseinheit zur Bedienung/Ansteuerung eines Raumgerätes.If required, the number of available types of functional units can be expanded by additional types. A certain functional unit, for example the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit, can be divided into a functional unit for operating / controlling a boiler and a functional unit for operating / controlling a burner. Further types of functional units are, for example, a functional unit for operating / controlling a dehumidifier and a functional unit for operating / controlling a room unit.

In der Fig. 3 ist mit 41 ein erstes, mit 42 ein zweites, mit 43 ein drittes und mit 44 ein viertes dem ersten Anlagensegment 1 zugeordnetes Gerät bezeichnet. Weiter ist mit 45 ein erstes, mit 46 ein zweites, mit 47 ein drittes und mit 48 ein viertes dem zweiten Anlagensegment 6 zugeordnetes Gerät bezeichnet. Schliesslich ist mit 49 ein erstes, mit 50 ein zweites und mit 51 ein drittes dem dritten Anlagensegment 8 zugeteiltes Gerät bezeichnet.3, 41 denotes a first device, 42 a second, 43 a third and 44 a fourth device assigned to the first system segment 1. 45 also designates a first, 46 a second, 47 a third and 48 a fourth device assigned to the second system segment 6. Finally, 49 designates a first device, 50 a second device, and 51 a third device assigned to the third system segment 8.

Die Geräte 41 bis 51 der HLK-Anlage weisen je eine Geräteadresse 52 auf, die vorteilhafterweise eine Segmentnummer Sx und eine Gerätenummer Gy enthält. Die Segmentnummer Sx ist bei allen einem bestimmten Anlagensegment zugeordneten Geräten gleich, so dass damit für Kommunikationszwecke die dem Anlagensegment 1 bzw. 6 bzw. 8 zugehörigen Geräte 41, 42, 43 und 44 bzw. 45, 46, 47 und 48 bzw. 49, 50 und 51 jeweils über den gemeinsamen Adressteil Sx ansprechbar sind, wobei im Beispiel der gemeinsame Adressteil im ersten Anlagensegment 1 mit S0, im zweiten Anlagensegment 6 mit S1 und im dritten Anlagensegment 8 mit S2 festgelegt ist.The devices 41 to 51 of the HVAC system each have a device address 52, which advantageously contains a segment number Sx and a device number Gy. The segment number Sx is the same for all devices assigned to a specific plant segment, so that for communication purposes the devices 41, 42, 43 and 44 or 45, 46, 47 and 48 or 49 belonging to the plant segment 1 or 6 or 8, 50 and 51 can each be addressed via the common address part Sx, in the example the common address part being defined with S0 in the first system segment 1, with S1 in the second system segment and with S2 in the third system segment 8.

Eine vorbestimmte Gerätenummer G1 des Gerätes 41 bzw. 45 bzw. 49 legt fest, dass die im Anlagensegment 1 bzw. 6 bzw. 8 einzige Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern in dem durch die vorbestimmte Gerätenummer G1 ausgezeichneten Gerät 41 bzw. 45 bzw. 49 verwirklicht ist. Die vorbestimmte Gerätenummer G1 legt weiter fest, dass die einzige Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern im Anlagensegment 1 in dem durch die vorbestimmte Gerätenummer G1 ausgezeichneten Gerät 41 verwirklicht ist.A predetermined device number G1 of the device 41 or 45 or 49 specifies that the only functional unit 5 in the system segment 1 or 6 or 8 for coordinating energy consumers in the device 41 or 45 or 49 marked by the predetermined device number G1 is realized. The predetermined device number G1 further specifies that the only functional unit 3 for coordinating energy generators in the system segment 1 is implemented in the device 41 marked by the predetermined device number G1.

Durch ein Einstellen der vorbestimmten Gerätenummer G1 in der Geräteadresse 52 eines Gerätes der HLK-Anlage wird im Gerät die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern aktiviert.By setting the predetermined device number G1 in the device address 52 of a device of the HVAC system, the functional unit 5 for coordinating energy consumers is activated in the device.

Bei der Inbetriebnahme der HLK-Anlage meldet sich jedes Exemplar der Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit in vorteilhafter Art selbsttätig bei der Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern im zugehörigen Anlagensegment 1 an. Die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern weist ein Verzeichnis zur Eintragung der angemeldeten und damit im Anlagensegment 1 verfügbaren Energieerzeuger 2 (Fig. 1) auf. In vorteilhafter Art ermöglicht das Verzeichnis eine optimale Koordinierung der Energieerzeuger 2 als Erzeugerkaskade gemäss einer geeigneten Kaskadenstrategie.When the HVAC system is started up, each copy of the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit advantageously logs on automatically to the functional unit 3 for coordinating energy generators in the associated system segment 1. The functional unit 3 for coordinating energy generators has a directory for entry of the energy generators 2 which have been registered and are therefore available in the system segment 1 (FIG. 1). The directory advantageously enables optimal coordination of the energy producers 2 as a generator cascade according to a suitable cascade strategy.

Der bei der Konfigurierung und Installation eine HLK-Anlage erforderliche Aufwand von der Seite eines Fachmannes der HLK-Technik kann dadurch minimiert werden, dass die HLK-Anlage eine von drei ausgezeichneten Strukturen aufweist:

Eine erste ausgezeichnete Struktur verfügt über ein als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetztes Anlagensegement mit Geräten, die in der Geräteadresse 52 eine vorbestimmte im Beispiel der Fig. 3 dem Anlagensegment 1 zugeordnete Segmentnummer S0 aufweisen. Weitere Anlagensegmente der HLK-Anlage verfügen weder über Energieerzeuger 2 noch über Energieumformer 7.
Eine zweite ausgezeichnete Struktur verfügt ebenso über das als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetzte Anlagensegment mit Geräten, die in der Geräteadresse 52 die vorbestimmte im Beispiel der Fig. 3 dem Anlagensegment 1 zugeordnete Segmentnummer S0 aufweisen. Weitere Anlagensegmente weisen keine Energieerzeuger 2 auf, verfügen jedoch mindestens zum Teil über Energieumformer 7.
Eine dritte ausgezeichnete Struktur hat kein als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetztes Anlagensegment mit Geräten, die in der Geräteadresse 52 die vorbestimmte Segmentnummer S0 aufweisen. Jedes Anlagensegment der HLK-Anlage weist mindestens einen Energieerzeuger 2, jedoch keinen Umformer 7 auf und ist damit bezüglich Energieerzeugung immer autonom.

The effort required for the configuration and installation of an HVAC system by a specialist in HVAC technology can be minimized by the fact that the HVAC system has one of three excellent structures:

A first excellent structure has a system segment used as a central energy generation segment with devices which have a predetermined segment number S0 assigned to system segment 1 in device address 52 in the example in FIG. 3. Other HVAC system segments do not have energy generators 2 or 7.
A second excellent structure also has the system segment used as the central energy generation segment with devices which have the predetermined segment number S0 assigned to system segment 1 in device address 52 in the example in FIG. 3. Other system segments do not have energy generators 2, but at least some have energy converters 7.
A third excellent structure does not have a system segment used as a central energy generation segment with devices which have the predetermined segment number S0 in the device address 52. Each system segment of the HVAC system has at least one energy generator 2, but no converter 7 and is therefore always autonomous with regard to energy generation.

Funktionseinheiten eines zentralen Energieerzeugungssegmentes sind durch die vorbestimmte Segmentnummer S0 in der Geräteadresse auf einfache Art sicher erreichbar.Functional units of a central energy generation segment can be easily reached in a simple manner by the predetermined segment number S0 in the device address.

Durch ein Einstellen der vorbestimmten Segmentnummer S0 und der vorbestimmten Gerätenummer G1 in der Geräteadresse 52 eines Gerätes der HLK-Anlage wird im Gerät die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern und die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern aktiviert.By setting the predetermined segment number S0 and the predetermined device number G1 in the device address 52 of a device of the HVAC system, the functional unit 5 for coordinating energy consumers and the functional unit 3 for coordinating energy generators are activated in the device.

Zur Minimierung des Aufwandes einer für Kommunikationszwecke erforderlichen Adressierung von Geräten und Funkionseinheiten erfolgt eine Adressvergabe nach einer vordefinierten mit wenig Fachkenntnissen anwendbaren Regel.In order to minimize the effort of addressing devices and functional units required for communication purposes, addresses are assigned according to a predefined rule that is not very knowledgeable.

Nach der vorteilhaften Regel erfolgt die Vergabe aufsteigend geordneter Gerätenummern mit Ausname der vorbestimmten Gerätenummer G1 ausgehend von Geräten mit mindestens einer Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit, zu Geräten mit mindestens einer Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe, weiter zu Geräten mit mindesten einer Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers, weiter zu Geräten mit mindestens einer Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe und schliesslich zu Geräten mit mindestens einer Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchereinheit.According to the advantageous rule, ascending device numbers are assigned with the exception of the predetermined device number G1, starting from devices with at least one functional unit 28 for operating / controlling a generating unit, to devices with at least one functional unit 27 for operating / controlling a generating group, and further to devices with at least one a functional unit 29 for operating / controlling an energy converter, further to devices with at least one functional unit 21 for operating / controlling a consumer group and finally to devices with at least one functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit.

Es versteht sich von selbst, dass die vorteilhafte Regel in einer Variante auch so definierbar ist, dass bei gleicher Reihenfolge der Geräte absteigend geordnete Gerätenummern vergeben werden.It goes without saying that the advantageous rule can also be defined in a variant in such a way that device numbers are assigned in descending order, given the same order of the devices.

In der Fig. 4 ist der minimal und maximal mögliche Ausbaugrad einer nach der ersten oder der zweiten ausgezeichneten Struktur aufgebauten HLK-Anlage mittels eines Entity-Relationship Diagramms dargestellt, wobei im Diagramm aufgrund von Verbindungslinien zwischen Funktionseinheiten auch direkte funktionale Beziehungen zwischen den Funktionseinheiten ersichtlich sind. Eine funktionale Beziehung ist eine durch die Geräteadresse gesteuerte gegenseitige Zuordnung, durch welche eine sichere und einfach verwirklichbare Kommunikation zwischen Funktionseinheiten innerhalb eines Anlagensegmentes wie auch zwischen Funktionseinheiten in verschiedenen Anlagensegmenten ermöglicht ist.4 shows the minimum and maximum possible degree of expansion of an HVAC system constructed according to the first or the second excellent structure by means of an entity relationship diagram, the diagram also showing direct functional relationships between the functional units on the basis of connecting lines between functional units . A functional relationship is a mutual assignment controlled by the device address, by means of which secure and easily realizable communication between functional units within a system segment as well as between functional units in different system segments is made possible.

Das als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetzte erste Anlagensegment 1 weist ein einziges Exemplar der Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern und ein einziges Exemplar der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern auf.The first plant segment 1 used as the central energy generation segment has a single example of the functional unit 3 for coordinating energy producers and a single example of the functional unit 5 for coordinating energy consumers.

Im Anlagensegment 1 wird minimal ein einzelnes Exemplar bzw. werden maximal eine Anzahl b Exemplare der Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe durch die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern koordiniert, wobei im Anlagensegment 1 zu jedem vorhandenen Exemplar der Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe mit Vorteil auch ein Exemplar der Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit implementiert ist. Das Anlagensegment 1 kann ferner bis zu einer Anzahl a1 Exemplare der Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe aufweisen, die durch das einziges im Anlagensegment 1 vorhandene Exemplar der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern koordiniert werden, wobei zu jedem im Anlagensegment 1 vorhandenen Exemplar der Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe mit Vorteil auch ein Exemplar der Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchereinheit implementiert ist.A minimum of a single copy or a maximum of a number of b copies of the functional unit 27 for the operation / control of a generator group is coordinated in the system segment 1 by the functional unit 3 for the coordination of energy generators, with in the system segment 1 for each existing copy of the functional unit 27 for operation / control a generator group is also advantageously implemented with a copy of the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit. The system segment 1 can also have up to a number a1 copies of the functional unit 21 for the operation / control of a consumer group, which are coordinated by the only copy of the functional unit 5 available for the coordination of energy consumers in the system segment 1, whereby for each copy available in the system segment 1 Functional unit 21 for the operation / control of a consumer group with advantage also a copy of the functional unit 22 for the operation / control of a consumer unit is implemented.

Neben dem ersten Anlagensegment 1 kann die HLK-Anlage bis zu einer Anzahl a2 Anlagensegmente 6.x mit je einem Energieumformer 7 (Fig. 1) und/oder bis zu einer Anzahl a3 Anlagensegmente 8.x ohne Energieumformer 7 aufweisen, was in jedem Anlagensegment 6.x genau ein Exemplar der Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers bedingt. Weiter weist jedes vorhandene Anlagensegment 6.x oder 8.x genau ein Exemplar der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern auf, wobei die Funktionseinheit 5 im eigenen Anlagensegment 6.x oder 8.x minimal ein einzelnes Exemplar bzw. maximal die Anzahl a1 Exemplare der Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe koordiniert. Zu jedem im Anlagensegment 6.x oder 8.x vorhandenen Exemplar der Funktionseinheit 21 ist mit Vorteil auch ein Exemplar der Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchereinheit im gleichen Anlagensegment 6.x bzw. 8.x implementiert.In addition to the first system segment 1, the HVAC system can have up to a number of a2 system segments 6.x, each with an energy converter 7 (FIG. 1) and / or up to a number of a3 system segments 8.x without an energy converter 7, which is in each system segment 6.x requires exactly one copy of the functional unit 29 to operate / control an energy converter. Furthermore, each existing system segment 6.x or 8.x has exactly one copy of the functional unit 5 for coordinating energy consumers, the functional unit 5 in its own system segment 6.x or 8.x at least a single copy or at most the number a1 copies of the Functional unit 21 coordinates to operate / control a consumer group. For each copy of the functional unit 21 present in the system segment 6.x or 8.x, an example of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit is advantageously implemented in the same system segment 6.x or 8.x.

Die im ersten Anlagensegment 1 angeordnete Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern bedient auch die maximal a2 Exemplare der Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers der Anlagensegmente 6.x und weiter die maximal a3 Exemplare der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern der Anlagensegmente 8.x.The functional unit 5 arranged in the first plant segment 1 for coordinating energy consumers also serves the maximally a2 copies of the functional unit 29 for operating / controlling an energy converter of the plant segments 6.x and further the maximally a3 copies of the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the plant segments 8.x. .

Die Funktionseinheiten einer HLK-Anlage kommunizieren miteinander mittels Signalen. Signale zwischen zwei Funktionseinheiten, die nicht im gleichen Gerät implementiert sind, werden über ein lokales Datennetzwerk übertragen; aus diesem Grund sind die Geräte der HLK-Anlage an das Datennetzwerk angeschlossen. Die Adressierung einer Funktionseinheit erfolgt in vorteilhafter Art über eine dem Typ der Funktionseinheit zugeordnete Typnummer FT und die Geräteadresse 52 (Fig. 3) des betreffenden Gerätes, in welchem die Funktionseinheit implementiert ist, wobei das betreffende Gerät durch eine Kombination mit der vom Anlagensegment abhängigen Segmentnummer Sx und der Gerätenummer Gy erreichbar ist. Zugunsten einer einfachen und sicheren Implementierung der Funktionsknoten wird ein Empfänger eines Signals so genau wie notwendig adressiert. Das Signal ist grundsätzlich ein adressiertes Datenpaket, welches mindestens einen Wert und mit Vorteil auch Attribute aufweist. Durch die vorteilhafte Struktur der die Segmentnummer Sx und die Gerätenummer Gy aufweisenden Geräteadresse 52 ist das Signal verwendungsgerecht an ein bestimmtes Gerät oder gleichzeitig an mehrere Geräte eines Anlagensegmentes oder auch gleichzeitig an mehrere verschiedenen Anlagensegmenten zugehörige Geräte der HLK-Anlage adressiert.The functional units of an HVAC system communicate with each other using signals. Signals between two functional units that are not implemented in the same device are transmitted over a local data network; for this reason, the HVAC system devices are connected to the data network. The addressing of a functional unit is advantageously carried out via a type number FT assigned to the type of functional unit and the device address 52 (FIG. 3) of the relevant device, in which the functional unit is implemented, wherein the device in question can be reached by a combination with the segment number Sx dependent on the system segment and the device number Gy. In favor of a simple and secure implementation of the function nodes, a receiver of a signal is addressed as precisely as necessary. The signal is basically an addressed data packet which has at least one value and advantageously also attributes. Due to the advantageous structure of the device address 52 having the segment number Sx and the device number Gy, the signal is addressed to a specific device or simultaneously to several devices of a system segment or simultaneously to devices of the HVAC system belonging to several different system segments.

Vorteilhafterweise sind mehrere in einem gemeinsamen Gerät implementierte Funktionseinheiten eines Typs durch eine die Typnummer FT erweiternde Unteradresse UA unterscheidbar.Advantageously, a plurality of functional units of one type implemented in a common device can be distinguished by a subaddress UA which extends the type number FT.

In vorteilhafter Art sind mindestens drei grundsätzlich unterschiedliche Signalarten generierbar. Eine erste vorteilhafte Signalart ist ein Anforderungssignal, mit dem ausgehend von einem Energieverbraucher Wärme - oder Kälteenergie angefordert wird. Das Anforderungssignal wird verwendet, um in der HLK-Anlage den aktuellen Energiebedarf weiterzumelden. Das Anforderungssignal wird grundsätzlich von einer einem Energieverbraucher zugeordneten Funktionseinheit in Richtung einer einem Energieerzeuger zugeordneten Funktionseinheit übertragen, wobei das Anforderungssignal auf dem Weg zum Energieerzeuger in bestimmten Funktionseinheiten veränderbar ist. Die Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe (Fig. 3) wie auch die Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers überhöhen bei Bedarf einen Wert des Anforderungssignales und senden das Anforderungssignal weiter. Die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern speichert relevante Anforderungssignale ab und generiert aufgrund der aktuellen Situation ein neues Anforderungssignal. Beispielhaft werden immer vier Auforderungssignale mit den aktuell höchsten Werten in der Funktionseinheit 5 gespeichert und daraus das neue Anforderungssignal abgeleitet, welches dann weitergeleitet wird. Die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern regelt aufgrund des empfangenen Anforderungssignales die Energieaufbereitung.Advantageously, at least three fundamentally different types of signals can be generated. A first advantageous type of signal is a request signal, which is used to request heating or cooling energy from an energy consumer. The request signal is used to report the current energy requirement in the HVAC system. The request signal is generally transmitted from a functional unit assigned to an energy consumer in the direction of a functional unit assigned to an energy generator, the request signal being changeable in certain functional units on the way to the energy generator. The functional unit 21 for the operation / control of a consumer group (FIG. 3) as well as the functional unit 29 for the operation / control of an energy converter increase a value of the request signal if necessary and transmit the request signal. The functional unit 5 for coordinating energy consumers stores relevant request signals and generates a new request signal based on the current situation. As an example, four request signals with the currently highest values are always stored in the functional unit 5 and the new request signal is derived therefrom, which is then forwarded. The functional unit 3 for coordinating energy generators regulates the energy preparation on the basis of the received request signal.

Eine zweite vorteilhafte Signalart ist ein Sperrsignal, mit dem die Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit oder die Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers eine Reduktion von angeforderter Energie veranlassen kann. Das Sperrsignal wird ausgesendet, wenn ein Energieerzeuger die angeforderte Energie nicht mehr oder noch nicht liefern kann. Die Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe kann ein empfangenes Sperrsignal verändern und weitersenden und beispielsweise auch einen Rücklauf von Energie steuern. Die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern kann aus mehreren empfangenen Sperrsignalen eine Auswahl treffen und daraus ein weiteres Sperrsignal generieren und aussenden. Mit Vorteil ist auch die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern befähigt ein Sperrsignal auzusenden, durch welches eine Reduktion von angeforderter Energie je nach Vorrang veranlassbar ist.A second advantageous type of signal is a blocking signal with which the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit or the functional unit 29 for operating / controlling an energy converter can cause a reduction in requested energy. The blocking signal is sent out when an energy producer can no longer or not yet supply the requested energy. The functional unit 27 for operating / controlling a generator group can change and transmit a received blocking signal and, for example, also control a return of energy. The functional unit 3 for coordinating energy generators can make a selection from a plurality of received blocking signals and can generate and transmit a further blocking signal therefrom. With Another advantage is the functional unit 5 for coordinating energy consumers, which enables a blocking signal to be transmitted, by means of which a reduction in the requested energy can be initiated, depending on the priority.

Eine dritte vorteilhafte Signalart ist ein Zwangssignal, mit dem die Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit grundsätzlich einen Bezug von Energie erzwingen kann. Das Zwangssignal ist mit Vorteil bei der Ausführung der sogenannten Kaminfegerfunktion einsetzbar, bei der auch bei warmer Witterung Energieerzeuger aktiviert werden. Durch das Zwangssignal kann vorteilhafterweise auch ein Hitzestau in einem Energieerzeuger verhindert werden, indem bei einem abgeschalteten Energieverbraucher ein Pumpennachlauf erzwungen wird.A third advantageous signal type is a forced signal with which the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit can in principle force a supply of energy. The forced signal can be used to advantage in the execution of the so-called chimney sweep function, in which energy generators are activated even in warm weather. The forced signal can advantageously also prevent heat build-up in an energy generator by forcing a pump run-on when the energy consumer is switched off.

Eine weitere Sinalart ist ein den Energieerzeugers 2 betreffendes Zustandssignal, durch das der Energieerzeuger 2 mit Vorteil durch die ihm zugeordnete Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Energieerzeugereinheit bei der zugehörigen Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern im zugehörigen Anlagensegment 1 selbsttätig anmeldbar ist.Another type of signal is a status signal relating to the energy generator 2, by means of which the energy generator 2 can advantageously be automatically registered with the associated functional unit 28 for operating / controlling an energy generator unit in the associated functional unit 3 for coordinating energy generators in the associated system segment 1.

Mit Vorteil sind für ein Signal drei verschiedene Auslösungsmechanismen verfügbar. Ein erster vorteilhafter Anslösungsmechanismus generiert ein Signal immer dann, wenn eine bestimmte Wertinderung w eintritt oder wenn eine bestimmte Zeitperiode tx abgelaufen ist. So generiert vorzugsweise ein Exemplar der Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchereinheit ein Anforderungssignal mit dem ersten Auslösungsmechanismus unabhängig davon, ob zu heisses oder zu kaltes Heizwasser angeliefert wird.Three different trigger mechanisms are advantageously available for a signal. A first advantageous solution mechanism always generates a signal when a certain decrease in value w occurs or when a certain time period tx has expired. Thus, preferably a copy of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit generates a request signal with the first trigger mechanism, regardless of whether hot or cold heating water is supplied.

Ein zweiter vorteilhafter Auslösungsmechanismus generiert ein Signal immer dann, wenn ein definierter Bedarf vorhanden ist und zugleich entweder die bestimmte Wertänderung w eintritt oder die bestimmte Zeitperiode tx abgelaufen ist. So generiert vorzugsweise ein Exemplar der Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern ein Sperrsignal mittels des zweiten Auslösungsmechanismus.A second advantageous trigger mechanism always generates a signal when there is a defined need and at the same time either the specific change in value w occurs or the specific time period tx has expired. A copy of the functional unit 3 for coordinating energy generators preferably generates a blocking signal by means of the second trigger mechanism.

Ein dritter vorteilhafter Auslösungsmechanismus generiert ein Signal periodisch. So ist eine geltende Systemzeit als eine weitere vorteilhafte Signalart mittels des dritten Auslösungsmechanismus in der HLK-Anlage zu verteilen.A third advantageous trigger mechanism generates a signal periodically. A valid system time is thus to be distributed as a further advantageous signal type in the HVAC system by means of the third trigger mechanism.

Bei Bedarf sind noch weitere Signalarten wie beispielsweise die Aussentemperatur oder ein Funktionszustand eines Anlagenteils vorzusehen und funkionsgerecht nach einem der drei vorteilhaften Auslösungsmechanismen in der HLK-Anlage zu verteilen.If necessary, other types of signals such as the outside temperature or a functional state of a system part must be provided and distributed according to function according to one of the three advantageous triggering mechanisms in the HVAC system.

Das Datennetzwerk ist mit Vorteil ein einfaches, kostengünstiges genormtes Datennetzwerk. Eine beispielhafte Verwirklichung des Datennetzwerkes verwendet eine Untermenge der als "BatiBUS" bekannten Netzwerknorm der UNION TECHNIQUE DE L'ELECRICITE, UTE (Physical Layer Specifications: NF C 46 621, April 1991; Data Link Layer Specifications: NF C 46 622, Januar 1992; Application Layer and Network Management: NF C 623, Januar 1992).The data network is advantageously a simple, inexpensive standardized data network. An exemplary implementation of the data network uses a subset of the "BatiBUS" known network standard of UNION TECHNIQUE DE L'ELECRICITE, UTE (Physical Layer Specifications: NF C 46 621, April 1991; Data Link Layer Specifications: NF C 46 622, January 1992; Application Layer and Network Management: NF C 623, January 1992) .

Maximale Anzahlen der Anlagensegmente, Geräte und Funktionseinheiten einer HLK-Anlage sind grundsätzlich nur durch den im eingesetzten Datennetzwerk verfügbaren Adressraum und den erreichbaren Datendurchsatz beschränkt.Maximum numbers of system segments, devices and functional units of an HVAC system are fundamentally limited only by the address space available in the data network used and the achievable data throughput.

In der Fig. 5 ist mit 60 eine Zeitachse bezeichnet, auf die zwischen Funktionseinheiten ausgetauschte Anforderungssignale eines beispielhaften Ablaufs in der vorteilhaft aufgebauten HLK-Anlage nach der Fig. 3 bezogen sind. Die im ersten Gerät 49 des dritten Anlagensegmentes 8 implementierte Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe sendet in einem ersten Zeitpunkt t1 ein Anforderungssignal TA(60°C) an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern im gleichen, also im dritten Anlagensegment 8, bzw. an die die vorbestimmte Gerätenummer G1 und die Segmentnummer S2 aufweisende Geräteadresse 52. Das ausgesandte Anforderungssignal TA(60°C) bedeutet, dass die von der Funktionseinheit 21 bediente/angesteuerte Verbrauchergruppe Heizungswasser mit der Temperatur von 60°C benötigt. In einem nachfolgenden Zeitpunkt t2 wird das Anforderungssignal TA(60°C) von der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des dritten Anlagensegmentes 8 an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des ersten Anlagensegmentes 1 gesendet, von wo das Anforderungssignal TA(60°C) in einem nachfolgenden dritten Zeitpunkt t3 an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern des ersten Anlagensegmentes 1 übermittelt wird. Die im zweiten Gerät 50 des dritten Anlagensegmentes 8 implementierte Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe sendet in einem vierten Zeitpunkt t4 ein weiteres Anforderungssignal TA(40°C) an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern im gleichen - also im dritten - Anlagensegment 8, bzw. an die die vorbestimmte Gerätenummer G1 aufweisende Geräteadresse 52 mit der Segmentnummer S2. Das ausgesandte Anforderungssignal TA(40°C) bedeutet, dass die von der im zweiten Gerät 50 implementierten Funktionseinheit 21 bediente/angesteuerte Verbrauchergruppe Heizungswasser mit der Temperatur von 40°C benötigt. Die dem dritten Anlagensegment 8 zugeordnete Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern leitet das Anforderungssignal TA(40°C) nicht weiter, da im früheren ersten Zeitpunkt t1 für das dritte Anlagensegment 8 bereits eine höhere Temperatur angefordert worden ist und die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern nur das aktuell höchste Anforderungssignal weiterleitet. Die im zweiten Gerät 50 des dritten Anlagensegmentes 8 implementierte Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe sendet in einem fünften Zeitpunkt t5 ein weiteres Anforderungssignal TA(65°C) an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern im gleichen - also im dritten - Anlagensegment 8, bzw. an die die vorbestimmte Gerätenummer G1 aufweisende Geräteadresse 52 mit der Segmentnummer S2. Das ausgesandte Anforderungssignal TA(65°C) bedeutet, dass die von der im zweiten Gerät 50 implementierten Funktionseinheit 21 bediente/augesteuerte Verbrauchergruppe Heizungswasser mit der Temperatur von 65°C benötigt, was aktuell das höchste Anforderungssignal im dritten Anlagensegment 8 ist. In einem nachfolgenden sechsten Zeitpunkt t6 wird das Anforderungssignal TA(65°C) von der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des dritten Anlagensegmentes 8 an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des ersten Anlagensegmentes 1 gesendet, von wo das Anforderungssignal TA(65°C) in einem nachfolgenden siebten Zeitpunkt t7 an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern des ersten Anlagensegmentes 1 übermittelt wird. Die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des ersten Anlagensegmentes 1 trifft also hier eine Auswahl des Maximums aus eintreffenden Anforderungssignalen. Die im zweiten Gerät 46 des zweiten Anlagensegmentes 6 implementierte Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Verbrauchergruppe sendet in einem achten Zeitpunkt t8 ein weiteres Anforderungssignal TA(70°C) an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern im gleichen - also im zweiten - Anlagensegment 6, bzw. an die die vorbestimmte Gerätenummer G1 und die dem zweiten Anlagensegment 6 zugeordnete Segmentnummer S1 aufweisende Geräteadresse 52. Das ausgesandte Anforderungssignal TA(70°C) bedeutet, dass die von der Funktionseinheit 21 bediente/angesteuerte Verbrauchergruppe Heizungswasser mit der Temperatur von 70°C benötigt. In einem nachfolgenden neunten Zeitpunkt t9 wird das Anforderungssignal TA(70°C) von der Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des zweiten Anlagensegmentes 6 im Anlagensegment 6 an die Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers weitergeleitet. In einem nachfolgenden zehnten Zeitpunkt t10 sendet die Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers ein erhöhtes Anforderungssignal TA(75°C) an die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern des ersten Anlagensegmentes 1, von wo das erhöhte Anforderungssignal TA(75°C) in einem nachfolgenden elften Zeitpunkt t11 an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern des ersten Anlagensegmentes 1 übermittelt wird, da das Anforderungssignal TA(75°C) ein neues aktuelles Maximum darstellt.In FIG. 5, 60 denotes a time axis to which the request signals of an exemplary sequence exchanged between functional units in the advantageously constructed HVAC system according to FIG. 3 are related. The functional unit 21 for operating / controlling a consumer group implemented in the first device 49 of the third system segment 8 sends a request signal TA (60 ° C.) to the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same, i.e. in the third system segment 8, or to the device address 52 having the predetermined device number G1 and the segment number S2. The transmitted request signal TA (60 ° C.) means that the consumer group operated / controlled by the functional unit 21 requires heating water with a temperature of 60 ° C. At a subsequent point in time t2, the request signal TA (60 ° C.) is sent from the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the third system segment 8 to the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the first system segment 1, from where the request signal TA (60 ° C.) is transmitted to the functional unit 3 for coordinating energy generators of the first system segment 1 in a subsequent third time t3. The functional unit 21 for operating / controlling a consumer group implemented in the second device 50 of the third system segment 8 sends a further request signal TA (40 ° C.) to the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same - that is to say in the third - system segment 8 at a fourth time t4 , or to the device address 52 having the predetermined device number G1 with the segment number S2. The transmitted request signal TA (40 ° C.) means that the consumer group operated / controlled by the functional unit 21 implemented in the second device 50 requires heating water with the temperature of 40 ° C. The functional unit 5 assigned to the third system segment 8 for coordinating energy consumers does not forward the request signal TA (40 ° C.), since a higher temperature has already been requested for the third system segment 8 in the earlier first time t1, and the functional unit 5 for coordinating energy consumers only forwards the currently highest request signal. The functional unit 21 for operating / controlling a consumer group implemented in the second device 50 of the third system segment 8 sends a further request signal TA (65 ° C.) to the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same - that is to say in the third - system segment 8 at a fifth time t5 , or to the device address 52 having the predetermined device number G1 with the segment number S2. The sent request signal TA (65 ° C) means that the in the second device 50 implemented functional unit 21 operated / controlled consumer group heating water with the temperature of 65 ° C required, which is currently the highest request signal in the third system segment 8. In a subsequent sixth time t6, the request signal TA (65 ° C) is sent from the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the third system segment 8 to the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the first system segment 1, from where the request signal TA (65 ° C ) is transmitted in a subsequent seventh time t7 to the functional unit 3 for coordinating energy generators of the first system segment 1. The functional unit 5 for coordinating energy consumers of the first system segment 1 therefore makes a selection of the maximum from incoming request signals. At an eighth time t8, the functional unit 21 implemented in the second device 46 of the second system segment 6 for operating / controlling a consumer group sends a further request signal TA (70 ° C.) to the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same - that is to say in the second - system segment 6 , or to the device address 52 having the predetermined device number G1 and the segment number S1 assigned to the second system segment 6. The transmitted request signal TA (70 ° C.) means that the consumer group operated / controlled by the functional unit 21 has heating water at a temperature of 70 ° C needed. In a subsequent ninth time t9, the request signal TA (70 ° C.) is forwarded by the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the second system segment 6 in the system segment 6 to the functional unit 29 for operating / controlling an energy converter. In a subsequent tenth time t10, the functional unit 29 for operating / controlling an energy converter sends an increased request signal TA (75 ° C.) to the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the first system segment 1, from where the increased request signal TA (75 ° C.) in a subsequent eleventh time t11 is transmitted to the functional unit 3 for coordinating energy generators of the first system segment 1, since the request signal TA (75 ° C.) represents a new current maximum.

In der Fig. 6 sind die vorhandenen Funktionseinheiten des als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetzten Anlagensegmentes 1 und der Anlagensegmente 6.x mit Energieumformer wie auch der Anlagensegmente 8.x ohne Energieumformer derart vereinfacht dargestellt, indem in einem der Anlagensegmente 1 bzw. 6.x bzw. 8.x jeweils pro Typ einer Funktionseinheit nur ein einzelnes Exemplar dargestellt ist. Ein Anforderungssignal TA der Funktionseinheit 22 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit eines der Anlagensegmente 1 bzw. 6.x bzw. 8.x wird zuerst im betreffenden Anlagensegment 1 bzw. 6.x bzw. 8.x zur zugeordneten Funktionseinheit 21 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe und von da zur zugeordneten Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Verbrauchergruppen übertragen. Die in einem der Anlagensegmente 6.x bzw. 8.x implementierte Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Verbrauchergruppen überträgt das Anforderungssignal TA direkt bzw. über die allfällig vorhandene Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers an die im zentralen Anlagensegment 1 implementierte Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern, welche das Anforderungssignal TA an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern weiterleitet von wo das Anforderungssignal TA über die Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe an die Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit übertragen wird.6 shows the existing functional units of the system segment 1 used as the central energy generation segment and of the system segments 6.x with an energy converter, and also of the system segments 8.x without an energy converter, in such a simplified manner that in one of the system segments 1 or 6.x or 8.x only one copy is shown for each type of functional unit. A request signal TA from the functional unit 22 for operating / controlling a generator unit of one of the system segments 1 or 6.x or 8.x first becomes the assigned functional unit 21 for operating / controlling in the relevant system segment 1 or 6.x or 8.x. a producer group and from there to the assigned functional unit 5 for coordinating consumer groups. The functional unit 5 for coordinating consumer groups implemented in one of the system segments 6.x or 8.x transmits the request signal TA directly or via the possibly available functional unit 29 for operating / controlling an energy converter to the functional unit 5 implemented in the central system segment 1 Coordination of energy consumers, which forwards the request signal TA to the functional unit 3 for coordinating energy producers, from where the request signal TA is transmitted via the functional unit 27 for operating / controlling a generator group to the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit.

In der Fig. 7 sind die vorhandenen Funktionseinheiten des als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetzten Anlagensegmentes 1 und der Anlagensegmente 6.x mit Energieumformer wie auch der Anlagensegmente 8.x ohne Energieumformer derart vereinfacht dargestellt, indem in einem der Anlagensegmente 1 bzw. 6.x bzw. 8.x jeweils pro Typ einer Funktionseinheit nur ein einzelnes Exemplar dargestellt ist. Die Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit generiert ein Sperrsignal PSe welches über die Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern gesendet wird, in der beispielsweise ein Auswahlverfahren ausgeführt wird, wonach das bei Bedarf veränderte Sperrsignal PSe an alle Funktionseinheiten 21 zur Bedienung/Ansteuerung von Verbrauchergruppen und an alle Funktionseinheiten 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Umformers verteilt wird.7 shows the existing functional units of the system segment 1 used as the central energy generation segment and of the system segments 6.x with an energy converter and also of the system segments 8.x without an energy converter in such a simplified manner that in one of the system segments 1 or 6.x or 8.x only one copy is shown for each type of functional unit. The functional unit 28 for operating / controlling a generator unit generates a blocking signal PSe which is sent via the functional unit 27 for operating / controlling a generator group to the functional unit 3 for coordinating energy generators, in which, for example, a selection process is carried out, according to which the blocking signal PSe changed if necessary is distributed to all functional units 21 for operating / controlling consumer groups and to all functional units 29 for operating / controlling a converter.

Um beispielhaft eine Energieanforderung hoher Priorität zu erfüllen, verteilt die im zentralen Anlagensegment 1 implementierte Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern ein weiteres Sperrsignal PSm an alle Funktionseinheiten 21 zur Bedienung/Ansteuerung von Verbrauchergruppen in allen Segmenten 1, 6.x und 8.x, während die in einem der nicht zentralen Anlagensegmente 6.x bzw. 8.x implementierte Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern ein weiteres Sperrsignal PSm' nur im eigenen Anlagensgment 6.x bzw. 8.x verteilt. Wenn beispielsweise ein Energieumformer die geforderte Energie nicht aufzubringen vermag, wird vorteilhafterweise durch die Funktionseinheit 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Energieumformers ein zusätzliches Sperrsignal PSu an die Funktionseinheiten 21 zur Bedienung/Ansteuerung von Verbrauchergruppen im eigenen Anlagensegment 6.x verteilt.In order to fulfill an energy requirement of high priority by way of example, the functional unit 5 implemented in the central system segment 1 for coordinating energy consumers distributes a further blocking signal PSm to all functional units 21 for operating / controlling consumer groups in all segments 1, 6.x and 8.x, while the functional unit 5 implemented in one of the non-central system segments 6.x or 8.x for coordinating energy consumers distributes a further blocking signal PSm 'only in its own system segment 6.x or 8.x. If, for example, an energy converter is unable to apply the required energy, the functional unit 29 for operating / controlling an energy converter advantageously distributes an additional blocking signal PSu to the functional units 21 for operating / controlling consumer groups in its own system segment 6.x.

In der Fig. 8 sind die vorhandenen Funktionseinheiten des als zentrales Energieerzeugungssegment eingesetzten Anlagensegmentes 1 und der Anlagensegmente 6.x mit Energieumformer wie auch der Anlagensegmente 8.x ohne Energieumformer derart vereinfacht dargestellt, indem in einem der Anlagensegmente 1 bzw. 6.x bzw. 8.x jeweils pro Typ einer Funktionseinheit nur ein einzelnes Exemplar dargestellt ist. Damit unbedingt Energie eines Energieerzeugers abgenommen wird, generiert die Funktionseinheit 28 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugereinheit ein Zwangssignal PZ, welches über die zugehörige Funktionseinheit 27 zur Bedienung/Ansteuerung einer Erzeugergruppe an die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern übergeben wird, von wo aus das bei Bedarf veränderte Zwangssignal an alle Funktionseinheiten 21 zur Bedienung/Ansteuerung von Verbrauchergruppen und an alle Funktionseinheiten 29 zur Bedienung/Ansteuerung eines Umformers verteilt wird.8 shows the existing functional units of the system segment 1 used as the central energy generation segment and of the system segments 6.x with an energy converter and also of the system segments 8.x without an energy converter, in such a simplified manner that in one of the system segments 1 or 6.x or 8.x only one copy is shown for each type of functional unit. To ensure that energy from an energy generator is necessarily drawn, the functional unit 28 for operating / controlling a generating unit generates a forced signal PZ, which is transmitted via the associated functional unit 27 for operating / controlling a generating group to the functional unit 3 for coordinating energy generators, from where the Required changed signal is distributed to all functional units 21 for operating / controlling consumer groups and to all functional units 29 for operating / controlling a converter.

Claims

Arrangement of means for the control and / or regulation of energy generators (2) and energy consumers (4) of an HVAC system for buildings which can be divided into system segments, wherein a system segment (1; 6; 8) has an energy distribution rail (13; 16) for on the energy distribution rail (13; 16) has connectable energy generators (2) or energy converters (7) and energy consumers (4),
characterized,
that a system segment (1; 6; 8) has exactly one functional unit (5) for coordinating energy consumers (4),
that the functional unit (5) for coordinating energy consumers (4) is arranged in a device (41; 45; 52) which has a common address part (S0; S1; S2; Sx) assigned to the system segment (1; 6; 8) and has a further, device-dependent address part (Gx),
that the device-dependent address part of the functional unit (5) for coordinating energy consumers (4) in the system segments (1; 6; 8; 6.x; 8.x) of the HVAC system is the same and a predetermined number (G1) and
that a request signal (TA) can be generated, through which energy can be requested by an energy consumer (4), by the request signal (TA) being sent to the functional unit (5) by a means (21; 22) for operating the energy consumer (4) Coordination of energy consumers is transmitted, a destination address for the request signal to be transmitted (TA) already in advance when implementing or programming said means (21; 22) for operating the energy consumer (4) by the predetermined number (G1) of the device-dependent address part (Gx) of the functional unit (5) for coordinating energy consumers in the system segment (1; 6; 8; 6.x; 8.x) can be defined as a constant (G1).

Arrangement according to claim 1, characterized in
that a system segment (1) having an energy generator (2) has exactly one functional unit (3) for coordinating the energy generators (2) arranged in the system segment (1), in which the energy generators (2) can be registered automatically.

Arrangement according to claim 2, characterized in
that the functional unit (5) for coordinating energy consumers sends the request signal to the functional unit (3) for coordinating producer groups.

Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that
that the functional unit (5) for coordinating energy consumers sends the request signal to the functional unit (5) for coordinating energy consumers of a further system segment (1), the address part of which is assigned to the system segment (1) is a predetermined number (S0).

Arrangement according to claim 1, characterized in
that a system segment (6; 6.x) has an energy converter (7) and that the functional unit (5) for coordinating energy consumers sends the request signal to a functional unit (29) assigned to the energy converter (7) for operating / controlling an energy converter, which forwards the request signal to the functional unit (5) for coordinating energy consumers of a further system segment (1) whose address part assigned to the system segment is a predetermined number (S0).

Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that
that an energy consumer (4) which can be divided into a consumer unit and a consumer group is assigned a functional unit (22) for operating an individual consumer unit and a functional unit (21) for operating an individual consumer group.

Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that
that a functional unit (28) for operating the generating unit and a functional unit (27) for operating a generating group are assigned to an energy generator (2) which can be divided into a generating unit and a generating group.

Arrangement according to claim 4, characterized in
that the functional unit (3) for coordinating producer groups and the functional unit (5) for coordinating consumer groups are arranged together in one device (41) whose device-dependent address part (G1) is the predetermined number (G1).

Arrangement according to claim 6 , characterized in
that a system segment (6; 6.x) has exactly one functional unit (29) for operating / controlling an energy converter,
that the request signal (TA) in the system segment (6; 6.x) is sent from the functional unit (22) for operating the consumer unit to the functional unit (21) for operating the consumer group, the request signal (TA) in the system segment (6; 6. x) further from the functional unit (21) for operating the consumer group via the functional unit (5) for coordinating consumer groups to the functional unit (29) for operating / controlling an energy converter and from there to the functional unit (5) for coordinating consumer groups is sent to another system segment (1), from where the request signal (TA) is sent in the further system segment (1) to the functional unit (3) for coordinating producer groups, which sends the request signal (TA) to the functional unit (27) for operating a producer group transmits from where the request signal (TA) finally transmits to the functional unit (28) for operating a generator unit agen, wherein the request signal (28) can be changed by a functional unit before the transmission.

Arrangement according to claim 7, characterized in
that the request signal (TA) can be sent in a system segment (1) from the functional unit (22) to operate the consumer unit to the functional unit (21) to operate the consumer group, the request signal (TA) from the functional unit (21) to operate the Consumer group to the functional unit (5) for coordinating consumer groups and from there to the functional unit (3) for coordinating producer groups, through which the request signal (TA) can be forwarded to the functional unit (3) for operating a producer group, from where that Finally, the request signal (TA) can be sent to the functional unit (27) for operating a generating unit, the request signal (TA) being changeable in a functional unit before it is forwarded.

Arrangement according to claim 7, characterized in
that the request signal (TA) in a system segment (8; 8.x) can be sent from the functional unit (22) for operating the consumer unit to the functional unit (21) for operating the consumer group, the request signal (TA) in the system segment (8; 8 .x) further from the functional unit (21) for operating the consumer group to the functional unit (5) for coordinating consumer groups and from there to the functional unit (5) for coordinating consumer groups of a further system segment (1) from where that Request signal (TA) in the further system segment (1) can be forwarded to the functional unit (3) for coordinating producer groups, through which the request signal (TA) can be forwarded to the functional unit (27) for operating a producer group, from where the request signal finally to Functional unit (28) for operating a generator unit is transferable, the request signal (TA) in a functional unit t can be changed before forwarding.

Arrangement according to one of claims 7 to 11, characterized in that
that a blocking signal (PSe) can be generated, which can be sent from a means (28; 27; 3) for operating / controlling or coordinating an energy generator to a functional unit (21) for operating / controlling a consumer group, thereby reducing the requested energy can be initiated.

Arrangement according to one of claims 7 to 12, characterized in that
that a blocking signal (PSm) can be generated, which can be sent from the functional unit 5 for coordinating energy consumers to a functional unit (21) for operating / controlling a consumer group, as a result of which an energy request made by a further functional unit (21) for operating / controlling a consumer group high priority is achievable.

Arrangement according to one of claims 7 to 13, characterized in that
that a compulsory signal can be generated, which can be sent from a means (28; 27; 3) for operating / controlling or coordinating an energy generator to a functional unit (21) for operating / controlling a consumer group, thereby making it possible for energy consumers to obtain energy is.