EP0772110B1 - Means arrangement for controlling and/or regulating energy sources and consumers - Google Patents

Means arrangement for controlling and/or regulating energy sources and consumers Download PDF

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EP0772110B1
EP0772110B1 EP95117399A EP95117399A EP0772110B1 EP 0772110 B1 EP0772110 B1 EP 0772110B1 EP 95117399 A EP95117399 A EP 95117399A EP 95117399 A EP95117399 A EP 95117399A EP 0772110 B1 EP0772110 B1 EP 0772110B1
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EP
European Patent Office
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function unit
energy
consumer
ordination
segment
Prior art date
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EP95117399A
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German (de)
French (fr)
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EP0772110A1 (en
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Josef Wüest
Beat Kyburz
Peter Kocher
Hansjörg Sidler
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Electrowatt Technology Innovation AG
Original Assignee
Landis and Gyr Technology Innovation AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • HVAC system is general for a system for heating, cooling and ventilation of one or more buildings.
  • An HVAC system accordingly has heat and / or Refrigeration energy consumers and, depending on requirements, heating and cooling energy producers and / or heating and Refrigeration energy converter and also means for controlling and / or regulating said consumers, Producers and converters.
  • EP 0 503 255 A1; EP 0 605 772 A2 An arrangement of this type is known (EP 0 503 255 A1; EP 0 605 772 A2) in which the control modules are hierarchical are interconnectable, with an overall function of an HVAC system through a cooperation of interconnected control modules is determined. Functional interconnection of several Control modules require extensive specialist knowledge for the installation and commissioning of the HVAC system and correspondingly big effort ahead.
  • EP-A-0 315 158 A2 shows a system for the transmission of control commands to a transmission network, in which the address of a device has a function-dependent part.
  • the invention has for its object one having several producers and several consumers Setting up the HVAC system in such a way that the system can be started up with little effort.
  • 1 means a first system segment, which energy generator 2, a single one Functional unit 3 for coordinating energy producers, energy consumers 4 and a single one Has functional unit 5 for coordinating energy consumers.
  • a second plant segment 6 assigns an energy converter 7, energy consumers 4 and a single functional unit 5 Coordination of energy consumers while in a third plant segment 8 several Energy consumers 4 and a single functional unit 5 for coordinating energy consumers are arranged.
  • the energy consumers 4 and any existing ones arranged in the system segment 1 or 6 or 8 Energy generators 2 are located on one of the system segments 1 or 6 or 8 Power distribution rail.
  • this is Energy distribution rail through a flow and a return line for the used as an energy source Realized hot water.
  • Functional unit 3 for coordinating energy generators coordinates those in system segment 1 arranged energy generator 2, which by the said functional unit 3 automatically as Energy cascade can be organized, said function unit 3 also one Exercises energy collector function.
  • the energy required in the second system segment 6 and in the third system segment 8 is at the first Plant segment 1 requested by corresponding requirements from the energy converter 7 of the second Plant segment 6 and of 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.
  • the functional unit 5 leads to Coordination of energy consumers to the requirements mentioned on the functional unit 3 Coordination of energy producers further.
  • 1 is the first in the HVAC system shown in FIG Plant segment 1 used as a central energy generation segment; for this reason, the second plant segment 6 and energy quantities obtained from the third plant segment 8 by the Functional unit 5 assigned to the first system segment 1 for coordinating energy consumers distributed.
  • the converter 7 arranged in the second system segment 6 works for those in the second system segment 6 arranged consumers 4 as energy producers, while from the point of view of the first Plant segment 1 assigned functional unit 5 for coordinating energy consumers as Energy consumers work.
  • FIG. 2 shows the first system segment 1 and the second system segment 2 of the exemplary HVAC system 1 shown 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 a second, the second Plant segment 6 form associated power distribution rail 16.
  • the converter 7 is on the input side of the first energy distribution rail 13 and on the output side on the second energy distribution rail 16 connected.
  • Means for operating, controlling or regulating the energy generator 2, the energy consumer 4 and the Energy converters 7 are implemented in an advantageous manner by functional units which are in the HVAC system in principle in several devices or interconnected by a data network Appliances are implemented distributed.
  • a single functional unit fulfills a self-contained one Task which is advantageously not divided into several devices or apparatus.
  • a first type of functional unit is functional unit 3 for coordinating energy generators and a second type is the functional unit 5 for coordinating energy consumers.
  • the system segment 1 or 6 has copies of a third type of Functional units, namely a functional unit 21 for operating / controlling a Consumer group and copies of a fourth type of functional units, namely one Functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit, here under the term "Consumer group” an inhomogeneous group with, for example, a mixing valve 23 with a drive, one Circulation pump 24 and any existing temperature sensor is understood and among the
  • the term "consumer unit” falls within a part of the HVAC system, which needs an end user with regard to room temperature, with regard to process water or also with regard to room ventilation implement the corresponding request signal.
  • a consumer unit, which also has a temperature sensor is, for example, implemented in a room unit. In the example shown, it acts Finally, copy 22.1 of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit to a radiator 25 connected to the consumer group 23, 24.
  • the functional unit 21 for operating / controlling a consumer group is in line with requirements pronounced.
  • a copy 21.1 of the functional unit 22 is for Operation / control of a domestic water consumer group and another copy 21.2 of Functional unit 21 for operating / controlling a space heating consumer group pronounced.
  • Further exemplary versions of the functional unit 21 are variants as an air heater consumer group, Air cooling consumer group and ventilation consumer groups.
  • the Versions of the functional unit 21 are advantageously more object-oriented Programming designed, wherein a specific form of the functional unit 21 for example, by a function class 21 that is dependent on a common base class Class is implementable.
  • the HVAC system has copies of a fifth type of functional unit, namely one Functional unit 27 for operating / controlling a producer group, via copies of a sixth Type of functional units, namely a functional unit 28 for operating / controlling a Generation unit and copies of a seventh type of functional units, namely one Functional unit 29 for operating / controlling an energy converter, here under the term "Producer group” an inhomogeneous group, for example a mixing valve 30, a pump 31 and is understood a return mixer group not shown temperature sensor and with 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.
  • a fifth type of functional unit namely one Functional unit 27 for operating / controlling a producer group
  • a sixth Type of functional units namely a functional unit 28 for operating / controlling a Generation unit
  • a seventh type of functional units namely one Functional unit 29 for operating / controlling an energy converter
  • 41 is a first, 42 a second, 43 a third and 44 a fourth the first Plant segment 1 assigned device.
  • the devices 41 to 51 of the HVAC system each have a device address 52, which is advantageously one Contains segment number Sx and a device number Gy.
  • the segment number Sx is one for all certain devices assigned to the same system segment, so that for communication purposes Devices 41, 42, 43 and 44 or 45, 46, 47 and 48 or devices belonging to system segment 1 or 6 or 8 49, 50 and 51 can each be addressed via the common address part Sx, in which example the common address part in the first system segment 1 with S0, in the second system segment 6 with S1 and in third system segment 8 is defined with S2.
  • a predetermined device number G1 of the device 41 or 45 or 49 specifies that the in Plant segment 1 or 6 or 8 only functional unit 5 for coordinating energy consumers realized in the device 41 or 45 or 49 distinguished by the predetermined device number G1 is.
  • the predetermined device number G1 further specifies that the only functional unit 3 for Coordination of energy producers in the plant segment 1 in the by the predetermined Device number G1 excellent device 41 is realized.
  • each copy of the functional unit 28 reports Operation / control of a generator unit in an advantageous manner automatically in the functional unit 3 for Coordination of energy producers in the associated plant segment 1.
  • the functional unit 3 for Coordination of energy producers has a directory for the registration of the registered and thus in the Plant segment 1 available energy producer 2 (Fig. 1). This advantageously enables Directory an optimal coordination of energy producers 2 as a generator cascade according to one suitable cascade strategy.
  • Functional units of a central energy generation segment are predetermined by the Segment number S0 in the device address easily accessible.
  • Devices and functional units are assigned an address based on a predefined number Expertise applicable 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 Operation / control of a generator unit for devices with at least one functional unit 27 for Operation / control of a producer group, further to devices with at least one functional unit 29 to operate / control an energy converter, further to devices with at least one Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group and finally for devices with at least one functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit.
  • the advantageous rule can also be defined in a variant such that in the same order of the devices, descending ordered device numbers are assigned.
  • the minimum and maximum possible degree of expansion is one after the first or the second excellent structure of the HVAC system using an entity relationship diagram shown, also in the diagram due to connecting lines between functional units direct functional relationships between the functional units can be seen.
  • a functional one Relationship is a mutual assignment controlled by the device address, through which a secure and easy to implement communication between functional units within one System segment as well as between functional units in different system segments is.
  • the first plant segment 1 used as the central energy generation segment has a single one Copy of the functional unit 3 for the coordination of energy producers and a single copy of the Functional unit 5 for coordinating energy consumers.
  • the system segment 1 can also up to a number of a1 copies of Have functional unit 21 for operating / controlling a consumer group, which by the only copy of the functional unit 5 available in the system segment 1 for coordinating Energy consumers are coordinated, with each copy in the system segment 1 existing Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group, advantageously also a copy the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit is implemented.
  • the HVAC system can have up to a number of a2 system segments 6.x. with one energy converter 7 each (FIG. 1) and / or up to a number of a3 system segments 8.x without Have energy converter 7, which is exactly one copy of the in each system segment 6.x.
  • Functional unit 29 for operating / controlling an energy converter.
  • Each points further Existing system segment 6.x or 8.x exactly one copy of the functional unit 5 for coordination of energy consumers, with the functional unit 5 in its own system segment 6.x or 8.x a minimum of a single copy or a maximum of the number a1 copies of the functional unit 21 Operation / control of a consumer group coordinated.
  • existing copy of the functional unit 21 is also advantageously a copy of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit in the same system segment 6.x or 8.x. implemented.
  • the functional unit 5 arranged in the first system segment 1 for coordinating Energy consumers also serve the maximum of a2 copies of the functional unit 29 Operation / control of an energy converter of the system segments 6.x and further the maximum a3 Copies of the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the system segments 8.x.
  • 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 connected via a local Transmission of data network; for this reason, the devices of the HVAC system are connected to the data network connected.
  • the addressing of a functional unit is advantageously carried out using a type of Type number FT assigned to the functional unit and the device address 52 (FIG. 3) of the device in question, in which the functional unit is implemented, the device in question by a combination can be reached with the segment number Sx dependent on the system segment and the device number Gy.
  • a receiver of a Signals are 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 the device address 52 having the segment number Sx and the device number Gy is the signal appropriate to the use of a specific device or simultaneously on several devices in a system segment or devices of the HVAC system belonging to several different system segments simultaneously addressed.
  • a first one An advantageous signal type is a request signal with which an energy consumer starts Heat or cold energy is requested.
  • the request signal is used to in the HVAC system report the current energy requirement.
  • the request signal is always from a a functional unit assigned to an energy consumer in the direction of an energy generator assigned assigned functional unit, the request signal on the way to Energy generator in certain functional units is changeable.
  • the functional unit 21 for Operation / control of a consumer group (Fig. 3) as well as the functional unit 29 for Operation / control of an energy converter may increase a value of the Request signal and forward the request signal.
  • the functional unit 5 for Coordination of energy consumers saves and generates relevant request signals a new request signal based on the current situation.
  • Four are always exemplary Request signals with the currently highest values are stored in the functional unit 5 and from that the derived new request signal, which is then forwarded.
  • the functional unit 3 for Coordination of energy producers regulates the on the basis of the received request signal Energy processing.
  • a third advantageous type of signal is a forced signal with which the functional unit 28 for Operation / control of a generator unit can generally force a supply of energy.
  • the Compulsory signal can be used to advantage in the execution of the so-called chimney sweep function Energy generators can be activated even in warm weather.
  • the forced signal can A heat build-up in an energy generator can advantageously also be prevented by at switched off energy consumers a pump run-on is forced.
  • Another Sinalart is a state signal relating to the energy generator 2, by which the Energy generator 2 advantageously by the functional unit 28 assigned to it for operation / control an energy generator unit in the associated functional unit 3 for coordinating Energy producers in the associated system segment 1 can be registered automatically.
  • a first one advantageous trigger mechanism generates a signal whenever a certain one Value change w occurs or when a certain time period tx has expired. So generated preferably a copy of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit a request signal with the first trigger mechanism regardless of whether it is too hot or too cold heating water is delivered.
  • a second advantageous trigger mechanism generates a signal whenever a defined one Demand exists 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 is preferably generated Coordination of energy generators a blocking signal by means of the second trigger mechanism.
  • a third advantageous trigger mechanism generates a signal periodically. So is a valid one System time as a further advantageous signal type by means of the third trigger mechanism in the HVAC system to distribute.
  • the data network is advantageously a simple, inexpensive standardized data network.
  • a 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).
  • 60 denotes a time axis on which is exchanged between functional units Request signals of an exemplary sequence in the advantageously constructed HVAC system according to the 3 are related.
  • the one implemented in the first device 49 of the third system segment 8 Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group sends in a first Time t1 a request signal TA (60 ° C) to the functional unit 5 for coordinating Energy consumers in the same, ie in the third system segment 8, or to which the predetermined one Device number G1 and device number 52 having the segment number S2 Request signal TA (60 ° C.) means that the one operated / controlled by the functional unit 21 Consumer group heating water with a temperature of 60 ° C is required.
  • Time t2 is the request signal TA (60 ° C) 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 sent from where the request signal TA (60 ° C) in a subsequent third time t3 to the functional unit 3 for coordinating Energy producers of the first plant segment 1 is transmitted.
  • the in the second device 50 of the third Plant segment 8 implemented functional unit 21 for the operation / control of a Consumer group sends a further request signal TA (40 ° C.) to the at a fourth time t4 Functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same - that is, in the third - Plant segment 8, 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 in the Second device 50 implemented / controlled consumer unit 21 Heating water with a temperature of 40 ° C is required.
  • the sent request signal TA (65 ° C) means that the in the Second device 50 implemented / controlled consumer unit 21 Heating water with the temperature of 65 ° C required, which is currently the highest request signal in the third plant segment 8.
  • Request signal TA (65 ° C) 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 sent from where the request signal TA (65 ° C) in a subsequent seventh time t7 to the functional unit 3 for coordinating energy generators of the first Plant segment 1 is transmitted.
  • the functional unit 5 for coordinating energy consumers The first system segment 1 therefore makes a selection of the maximum from incoming Request signals.
  • the one implemented in the second device 46 of the second system segment 6 Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group sends in an eighth Time t8 a further request signal TA (70 ° C) to the functional unit 5 for coordinating Energy consumers in the same - ie in the second - system segment 6, or to which the predetermined one Device number G1 and the segment number S1 assigned to the second system segment 6 Device address 52.
  • the sent request signal TA (70 ° C) means that the of the Functional unit 21 operated / controlled consumer group heating water with the temperature of 70 ° C is required.
  • the functional unit 29 sends Operation / control of an energy converter 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 to the Functional unit 3 for coordinating energy generators of the first system segment 1 transmitted is because the request signal TA (75 ° C) represents a new current maximum.
  • the generating unit of one of the system segments 1 or 6.x or 8.x is first in the relevant Plant segment 1 or 6.x or 8.x to the assigned functional unit 21 for operation / control a producer group and from there to the assigned functional unit 5 for coordinating Transfer consumer groups.
  • Functional unit 5 for coordinating consumer groups transmits the request signal TA directly or via the possibly available functional unit 29 for operating / controlling a Energy converter to the functional unit 5 implemented in the central system segment 1 Coordination of energy consumers, which send the request signal TA to the functional unit 3 Coordination of energy producers forwards from where the request signal TA via Functional unit 27 for operating / controlling a generation group to the functional unit 28 for Operation / control of a generator unit is transmitted.
  • the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit generates a Lock signal PSe which via the functional unit 27 for operating / controlling a generator group is sent to the functional unit 3 for coordinating energy producers, in which, for example, a Selection process is carried out, after which the blocking signal PSe changed to all if necessary Functional units 21 for operating / controlling consumer groups and to all Functional units 29 for operating / controlling a converter is distributed.
  • Fig. 8 are the existing functional units as the central energy generation segment Plant segment 1 used and plant segments 6.x with energy converter as well as the System segments 8.x without energy converters are shown in such a simplified way by in one of the Plant segments 1 or 6.x or 8.x only one copy per type of functional unit is shown.
  • the Functional unit 28 for the operation / control of a generator unit a forced signal PZ, which via the associated functional unit 27 for operating / controlling a producer group to the Functional unit 3 for the coordination of energy producers is transferred from where that if necessary changed forced signal to all functional units 21 for the operation / control of Consumer groups and to all functional units 29 for operating / controlling a converter is distributed.

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 advantageous in heating, ventilation and air conditioning technology, HVAC for short, used. In the following, the term "HVAC system" is general for a system for heating, cooling and ventilation of one or more buildings. An HVAC system accordingly has heat and / or Refrigeration energy consumers and, depending on requirements, heating and cooling energy producers and / or heating and Refrigeration energy converter and also means for controlling and / or regulating said consumers, Producers and converters.

Es ist eine Anordnung dieser Art bekannt (EP 0 503 255 A1 ; EP 0 605 772 A2), bei der Steuermodule hierarchisch zusammenschaltbar sind, wobei eine Gesamtfunktion einer HLK-Anlage durch ein Zusammenwirken der zusammengeschalteten Steuermodule bestimmt ist. Ein funktionsgerechtes Zusammenschalten mehrerer Steuermodule setzt für eine Installation und Inbetriebnahme der HLK-Anlage umfassendes Fachwissen und entsprechend grossen Aufwand voraus. EP-A-0 315 158 A2 zeigt ein System zur Übertragung von Steuerungskommandos auf ein Übertragungsnetwerk, worin die Adresse eines Gerätes einen funktions-abhängigen Teil aufweist.An arrangement of this type is known (EP 0 503 255 A1; EP 0 605 772 A2) in which the control modules are hierarchical are interconnectable, with an overall function of an HVAC system through a cooperation of interconnected control modules is determined. Functional interconnection of several Control modules require extensive specialist knowledge for the installation and commissioning of the HVAC system and correspondingly big effort ahead. EP-A-0 315 158 A2 shows a system for the transmission of control commands to a transmission network, in which the address of a device has a function-dependent part.

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 invention has for its object one having several producers and several consumers Setting up the HVAC system 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. Beneficial Refinements 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 Funktionseinheiten,
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 diagram of the exemplary HVAC system with devices and functional 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 energy generator 2, a single one Functional unit 3 for coordinating energy producers, energy consumers 4 and a single one Has functional unit 5 for coordinating energy consumers. A second plant segment 6 assigns an energy converter 7, energy consumers 4 and a single functional unit 5 Coordination of energy consumers while in a third plant segment 8 several Energy consumers 4 and a single functional unit 5 for coordinating energy consumers are arranged.

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 existing ones arranged in the system segment 1 or 6 or 8 Energy generators 2 are located on one of the system segments 1 or 6 or 8 Power distribution rail. In a hot water heating system, to give an example, this is Energy distribution rail through a flow and a return line for the used as an energy source Realized hot water.

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.Through the functional unit 5 for coordinating energy consumers, energy is transferred to the relevant system segment 1 or 6 or 8 arranged energy consumers 4 distributed, with Another advantage is the priority between the energy consumers 4 by said functional unit 5 is organized within the relevant plant segment 1 or 6 or 8.

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.Functional unit 3 for coordinating energy generators coordinates those in system segment 1 arranged energy generator 2, which by the said functional unit 3 automatically as Energy cascade can be organized, said function unit 3 also one Exercises 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 at the first Plant segment 1 requested by corresponding requirements from the energy converter 7 of the second Plant segment 6 and of 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 leads to Coordination of energy consumers to the requirements mentioned on the functional unit 3 Coordination of energy producers further. 1 is the first in the HVAC system shown in FIG Plant segment 1 used as a central energy generation segment; for this reason, the second plant segment 6 and energy quantities obtained from the third plant segment 8 by the Functional unit 5 assigned to the first system segment 1 for coordinating energy consumers distributed.

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 those in the second system segment 6 arranged consumers 4 as energy producers, while from the point of view of the first Plant segment 1 assigned functional unit 5 for coordinating energy consumers as Energy consumers work.

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 1 shown 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 a second, the second Plant segment 6 form associated power distribution rail 16. The converter 7 is on the input side of the first energy distribution rail 13 and on the output side on the second energy distribution rail 16 connected.

Mittel zur Bedienung, Steuerung oder Regelung der Energieerzeuger 2, der Energieverbraucher 4 und des Energieumformers 7 sind in vorteilhafter Art durch Funktionseinheiten verwirklicht, welche in der HLK-Anlage grundsätzlich in mehreren durch ein Datennetzwerk miteinander verbundenen Geräten bzw. Apparaten verteilt implementiert sind. Eine einzelne Funktionseinheit erfüllt eine in sich abgeschlossene Aufgabe welche vorteilhafterweise nicht auf mehrere Geräte bzw. Apparate aufgeteilt ist.Means for operating, controlling or regulating the energy generator 2, the energy consumer 4 and the Energy converters 7 are implemented in an advantageous manner by functional units which are in the HVAC system in principle in several devices or interconnected by a data network Appliances are implemented distributed. A single functional unit fulfills a self-contained one Task which is advantageously not divided into several devices or apparatus.

Ein erster Typ der Funktionseinheiten ist die Funktionseinheit 3 zur Koordinierung von Energieerzeugern und ein zweiter Typ ist die Funktionseinheit 5 zur Koordinierung von Energieverbrauchern.A first type of functional unit is 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 by a Rectangle shown.

In vorteilhafter Art verfügt das Anlagensegment 1 bzw. 6 über Exemplare eines dritten Typs der Funktionseinheiten, 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 Functional units, namely a functional unit 21 for operating / controlling a Consumer group and copies of a fourth type of functional units, namely one Functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit, here under the term "Consumer group" an inhomogeneous group with, for example, a mixing valve 23 with a drive, one Circulation pump 24 and any existing temperature sensor is understood and among the The term "consumer unit" falls within a part of the HVAC system, which needs an end user with regard to room temperature, with regard to process water or also with regard to room ventilation implement the corresponding request signal. A consumer unit, which also has a temperature sensor is, for example, implemented in a room unit. In the example shown, it acts Finally, copy 22.1 of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit to a radiator 25 connected to the consumer group 23, 24.

Die Funktionseinheit 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 functional unit 21 for operating / controlling a consumer group is in line with requirements pronounced. 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 copy 21.2 of Functional unit 21 for operating / controlling a space heating consumer group pronounced. Further exemplary versions of the functional unit 21 are variants as an air heater consumer group, Air cooling consumer group and ventilation consumer groups. The Versions of the functional unit 21 are advantageously more object-oriented Programming designed, wherein a specific form of the functional unit 21 for example, by a function class 21 that is dependent on a common base class Class is implementable.

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 one Functional unit 27 for operating / controlling a producer group, via copies of a sixth Type of functional units, namely a functional unit 28 for operating / controlling a Generation unit and copies of a seventh type of functional units, namely one Functional unit 29 for operating / controlling an energy converter, here under the term "Producer group" an inhomogeneous group, for example a mixing valve 30, a pump 31 and is understood a return mixer group not shown temperature sensor and with 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 Scheme with first heating water circuits 2, 13, 4, 7 in the first system segment 1 and the second Heating water circuits 7, 16, 4 in the second system segment 6 and the other two Plant segments 1 and 6 assigned functional units 21, 22, 27, 28 and 29, which is the Functional unit 21, 22, 27, 28 or 29 in the drawing symbolizing rectangle essentially that Area of the HVAC system framed by the corresponding functional unit 21, 22, 27, 28 or 29 is operated, 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. So is a certain functional unit, for example the functional unit 28 for operation / control a generator unit in a functional unit for operating / controlling a boiler and a Functional unit for operating / controlling a burner can be split. Other 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. In FIG. 3, 41 is a first, 42 a second, 43 a third and 44 a fourth the first Plant segment 1 assigned device. At 45 there is also a first, at 46 a second, at 47 a third device and 48 a fourth device assigned to the second system segment 6. Finally, with 49 there is a first, with 50 a second and with 51 a third to the third system segment 8 assigned device.

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 is advantageously one Contains segment number Sx and a device number Gy. The segment number Sx is one for all certain devices assigned to the same system segment, so that for communication purposes Devices 41, 42, 43 and 44 or 45, 46, 47 and 48 or devices belonging to system segment 1 or 6 or 8 49, 50 and 51 can each be addressed via the common address part Sx, in which example the common address part in the first system segment 1 with S0, in the second system segment 6 with S1 and in third system segment 8 is defined with S2.

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 in Plant segment 1 or 6 or 8 only functional unit 5 for coordinating energy consumers realized in the device 41 or 45 or 49 distinguished by the predetermined device number G1 is. The predetermined device number G1 further specifies that the only functional unit 3 for Coordination of energy producers in the plant segment 1 in the by the predetermined Device number G1 excellent device 41 is realized.

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, functional unit 5 is activated in the device for coordinating energy consumers.

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 reports Operation / control of a generator unit in an advantageous manner automatically in the functional unit 3 for Coordination of energy producers in the associated plant segment 1. The functional unit 3 for Coordination of energy producers has a directory for the registration of the registered and thus in the Plant segment 1 available energy producer 2 (Fig. 1). This advantageously enables Directory an optimal coordination of energy producers 2 as a generator cascade according to one 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 are predetermined by the Segment number S0 in the device address easily accessible.

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 becomes the functional unit 5 in the device Coordination of energy consumers and the functional unit 3 for coordinating Energy producers activated.

Zur Minimierung des Aufwandes einer für Kommunikationszwecke erforderlichen Adressierung von Geräten und Funktionseinheiten erfolgt eine Adressvergabe nach einer vordefinierten mit wenig Fachkenntnissen anwendbaren Regel.To minimize the effort of addressing required for communication purposes Devices and functional units are assigned an address based on a predefined number Expertise applicable rule.

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 Operation / control of a generator unit for devices with at least one functional unit 27 for Operation / control of a producer group, further to devices with at least one functional unit 29 to operate / control an energy converter, further to devices with at least one Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group and finally for 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 such that in the same order of the devices, descending ordered device numbers are assigned.

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, the minimum and maximum possible degree of expansion is one after the first or the second excellent structure of the HVAC system using an entity relationship diagram shown, also in the diagram due to connecting lines between functional units direct functional relationships between the functional units can be seen. A functional one Relationship is a mutual assignment controlled by the device address, through which a secure and easy to implement communication between functional units within one System segment as well as between functional units in different system segments is.

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 one Copy of the functional unit 3 for the coordination of energy producers and a single copy 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.In plant segment 1, a minimum of a single copy or a maximum of b Copies of the functional unit 27 for the operation / control of a producer group by the Functional unit 3 coordinated for the coordination of energy generators, in the plant segment 1 to each existing copy of the functional unit 27 for operating / controlling a producer group advantageously also a copy of the functional unit 28 for operating / controlling a generator unit is implemented. The system segment 1 can also up to a number of a1 copies of Have functional unit 21 for operating / controlling a consumer group, which by the only copy of the functional unit 5 available in the system segment 1 for coordinating Energy consumers are coordinated, with each copy in the system segment 1 existing Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group, advantageously also a copy the functional unit 22 for operating / controlling 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. with one energy converter 7 each (FIG. 1) and / or up to a number of a3 system segments 8.x without Have energy converter 7, which is exactly one copy of the in each system segment 6.x. Functional unit 29 for operating / controlling an energy converter. Each points further Existing system segment 6.x or 8.x exactly one copy of the functional unit 5 for coordination of energy consumers, with the functional unit 5 in its own system segment 6.x or 8.x a minimum of a single copy or a maximum of the number a1 copies of the functional unit 21 Operation / control of a consumer group coordinated. For everyone in the system segment 6.x or 8.x. existing copy of the functional unit 21 is also advantageously a copy of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit in the same system segment 6.x or 8.x. implemented.

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 system segment 1 for coordinating Energy consumers also serve the maximum of a2 copies of the functional unit 29 Operation / control of an energy converter of the system segments 6.x and further the maximum a3 Copies of the functional unit 5 for coordinating energy consumers in the system 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 connected via a local Transmission of data network; for this reason, the devices of the HVAC system are connected to the data network connected. The addressing of a functional unit is advantageously carried out using a type of Type number FT assigned to the functional unit and the device address 52 (FIG. 3) of the device in question, in which the functional unit is implemented, the device in question by a combination can be reached 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 Signals are 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 the device address 52 having the segment number Sx and the device number Gy is the signal appropriate to the use of a specific device or simultaneously on several devices in a system segment or devices of the HVAC system belonging to several different system segments simultaneously addressed.

Vorteilhafterweise sind mehrere in einem gemeinsamen Gerät implementierte Funktionseinheiten eines Typs durch eine die Typnummer FT erweiternde Unteradresse UA unterscheidbar.A plurality of functional units implemented in a common device are advantageously one Type can be distinguished by a subaddress UA that 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 Anforderungssignale 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 one An advantageous signal type is a request signal with which an energy consumer starts Heat or cold energy is requested. The request signal is used to in the HVAC system report the current energy requirement. The request signal is always from a a functional unit assigned to an energy consumer in the direction of an energy generator assigned assigned functional unit, the request signal on the way to Energy generator in certain functional units is changeable. The functional unit 21 for Operation / control of a consumer group (Fig. 3) as well as the functional unit 29 for Operation / control of an energy converter may increase a value of the Request signal and forward the request signal. The functional unit 5 for Coordination of energy consumers saves and generates relevant request signals a new request signal based on the current situation. Four are always exemplary Request signals with the currently highest values are stored in the functional unit 5 and from that the derived new request signal, which is then forwarded. The functional unit 3 for Coordination of energy producers regulates the on the basis of the received request signal Energy processing.

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 Operation / control of a generator unit or the functional unit 29 for operation / control of an energy converter can cause a reduction in the requested energy. The lock signal is sent out when an energy producer can no longer or not yet deliver the requested energy. The functional unit 27 for operating / controlling a generation group can receive one Change and transmit the blocking signal and, for example, also control a return of energy. The Functional unit 3 for coordinating energy generators can be received from several Make a selection of blocking signals and generate and send a further blocking signal. With Another advantage is the functional unit 5 which is capable of coordinating energy consumers To send a blocking signal, through which a reduction of the requested energy depending on priority can be initiated.

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 type of signal is a forced signal with which the functional unit 28 for Operation / control of a generator unit can generally force a supply of energy. The Compulsory signal can be used to advantage in the execution of the so-called chimney sweep function Energy generators can be activated even in warm weather. The forced signal can A heat build-up in an energy generator can advantageously also be prevented by at switched off energy consumers a pump run-on is forced.

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 Sinalart is a state signal relating to the energy generator 2, by which the Energy generator 2 advantageously by the functional unit 28 assigned to it for operation / control an energy generator unit in the associated functional unit 3 for coordinating Energy producers in the associated system segment 1 can be registered automatically.

Mit Vorteil sind für ein Signal drei verschiedene Auslösungsmechanismen verfügbar. Ein erster vorteilhafter Auslösungsmechanismus generiert ein Signal immer dann, wenn eine bestimmte Wertänderung 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 one advantageous trigger mechanism generates a signal whenever a certain one Value change w occurs or when a certain time period tx has expired. So generated preferably a copy of the functional unit 22 for operating / controlling a consumer unit a request signal with the first trigger mechanism regardless of whether it is too hot or too cold heating water is delivered.

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 generates a signal whenever a defined one Demand exists and at the same time either the specific change in value w occurs or the specific Time period tx has expired. For example, a copy of the functional unit 3 is preferably generated Coordination of energy generators 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. So is a valid one System time as a further advantageous signal type by means of the third trigger mechanism in the HVAC system to distribute.

Bei Bedarf sind noch weitere Signalarten wie beispielsweise die Aussentemperatur oder ein Funktionszustand eines Anlagenteils vorzusehen und funktionsgerecht 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 Provide the functional state of a system part and functionally appropriate according to one of the three advantageous Distribute trigger 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. A 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 number of system segments, devices and functional units of an HVAC system are basically only through the address space available in the data network used and the reachable Limited 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/angesteuerte 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.5, 60 denotes a time axis on which is exchanged between functional units Request signals of an exemplary sequence in the advantageously constructed HVAC system according to the 3 are related. The one implemented in the first device 49 of the third system segment 8 Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group sends in a first Time t1 a request signal TA (60 ° C) to the functional unit 5 for coordinating Energy consumers in the same, ie in the third system segment 8, or to which the predetermined one Device number G1 and device number 52 having the segment number S2 Request signal TA (60 ° C.) means that the one operated / controlled by the functional unit 21 Consumer group heating water with a temperature of 60 ° C is required. In a subsequent one Time t2 is the request signal TA (60 ° C) 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 sent from where the request signal TA (60 ° C) in a subsequent third time t3 to the functional unit 3 for coordinating Energy producers of the first plant segment 1 is transmitted. The in the second device 50 of the third Plant segment 8 implemented functional unit 21 for the operation / control of a Consumer group sends a further request signal TA (40 ° C.) to the at a fourth time t4 Functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same - that is, in the third - Plant segment 8, 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 in the Second device 50 implemented / controlled consumer unit 21 Heating water with a temperature of 40 ° C is required. The assigned to the third plant segment 8 Functional unit 5 for coordinating energy consumers directs the request signal TA (40 ° C) not further, since in the earlier first time t1 a higher one for the third system segment 8 Temperature has been requested and the functional unit 5 for coordinating energy consumers only forwards the currently highest request signal. The in the second device 50 of the third Plant segment 8 implemented functional unit 21 for the operation / control of a In a fifth point in time t5, the consumer group sends a further request signal TA (65 ° C.) to the Functional unit 5 for coordinating energy consumers in the same - that is, in the third - Plant segment 8, 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 / controlled consumer unit 21 Heating water with the temperature of 65 ° C required, which is currently the highest request signal in the third plant segment 8. In a subsequent sixth point in time t6 Request signal TA (65 ° C) 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 sent from where the request signal TA (65 ° C) in a subsequent seventh time t7 to the functional unit 3 for coordinating energy generators of the first Plant segment 1 is transmitted. The functional unit 5 for coordinating energy consumers The first system segment 1 therefore makes a selection of the maximum from incoming Request signals. The one implemented in the second device 46 of the second system segment 6 Functional unit 21 for operating / controlling a consumer group sends in an eighth Time t8 a further request signal TA (70 ° C) to the functional unit 5 for coordinating Energy consumers in the same - ie in the second - system segment 6, or to which the predetermined one Device number G1 and the segment number S1 assigned to the second system segment 6 Device address 52. The sent request signal TA (70 ° C) means that the of the Functional unit 21 operated / controlled consumer group heating water with the temperature of 70 ° C is required. In a subsequent ninth time t9, the request signal TA (70 ° C) of the functional unit 5 for coordinating energy consumers of the second system segment 6 in Plant segment 6 to the functional unit 29 for operating / controlling an energy converter forwarded. In a subsequent tenth time t10, the functional unit 29 sends Operation / control of an energy converter 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 to the Functional unit 3 for coordinating energy generators of the first system segment 1 transmitted is because 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 are the existing functional units of the central power generation segment Plant segment 1 used and plant segments 6.x with energy converter as well as the System segments 8.x without energy converters are shown in such a simplified way by in one of the Plant segments 1 or 6.x or 8.x only one copy per type of functional unit is shown. A request signal TA from the functional unit 22 for the operation / control of a The generating unit of one of the system segments 1 or 6.x or 8.x is first in the relevant Plant segment 1 or 6.x or 8.x to the assigned functional unit 21 for operation / control a producer group and from there to the assigned functional unit 5 for coordinating Transfer consumer groups. The one implemented in one of the system segments 6.x or 8.x. Functional unit 5 for coordinating consumer groups transmits the request signal TA directly or via the possibly available functional unit 29 for operating / controlling a Energy converter to the functional unit 5 implemented in the central system segment 1 Coordination of energy consumers, which send the request signal TA to the functional unit 3 Coordination of energy producers forwards from where the request signal TA via Functional unit 27 for operating / controlling a generation group to the functional unit 28 for Operation / control of a generator unit is transmitted.

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 as the central energy generation segment Plant segment 1 used and plant segments 6.x with energy converter as well as the System segments 8.x without energy converters are shown in such a simplified way by in one of the Plant segments 1 or 6.x or 8.x only one copy per type of functional unit is shown. The functional unit 28 for operating / controlling a generator unit generates a Lock signal PSe which via the functional unit 27 for operating / controlling a generator group is sent to the functional unit 3 for coordinating energy producers, in which, for example, a Selection process is carried out, after which the blocking signal PSe changed to all if necessary Functional units 21 for operating / controlling consumer groups and to all Functional units 29 for operating / controlling a converter is distributed.

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 Anlagensegment 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, for example, distributes it in the central Plant segment 1 implemented functional unit 5 for coordinating energy consumers further blocking signal PSm to all functional units 21 for the operation / control of Consumer groups in all segments 1, 6.x and 8.x, while those in one of the non-central Plant segments 6.x or 8.x implemented functional unit 5 for coordinating Energy consumers a further blocking signal PSm 'distributed only in their own system segment 6.x or 8.x. If, for example, an energy converter is unable to supply the required energy advantageously by the functional unit 29 for the operation / control of an energy converter additional blocking signal PSu to the functional units 21 for the operation / control of Consumer groups distributed in their 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.In Fig. 8 are the existing functional units as the central energy generation segment Plant segment 1 used and plant segments 6.x with energy converter as well as the System segments 8.x without energy converters are shown in such a simplified way by in one of the Plant segments 1 or 6.x or 8.x only one copy per type of functional unit is shown. To ensure that energy from an energy producer is taken off, the Functional unit 28 for the operation / control of a generator unit a forced signal PZ, which via the associated functional unit 27 for operating / controlling a producer group to the Functional unit 3 for the coordination of energy producers is transferred from where that if necessary changed forced signal to all functional units 21 for the operation / control of Consumer groups and to all functional units 29 for operating / controlling a converter is distributed.

Claims (14)

  1. An arrangement of means for controlling and/or regulating energy producers (2) and energy consumers (4) of an HVAC-installation for buildings. which can be divided into installation segments, wherein an installation segment (1; 6; 8) has an energy distributor rail (13; 16) for energy producers (2) or energy converters (7) and energy consumers (4) which can be connected to the energy distributor rail (13; 16),
       characterised in that
    an installation segment (1; 6; 8) has precisely one function unit (5) for the co-ordination of energy consumers (4),
    the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers (4) is arranged in an apparatus (41; 45; 52) having a common address portion (S0; S1; S2; Sx) associated with the installation segment (1; 6; 8), and a further, apparatus-dependent address portion (Gx),
    the apparatus-dependent address portion of the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers (4) in the installation segments (1; 6; 8; 6.x; 8.x) of the HVAC-installation is identical and is a predetermined number (G1), and
    a demand signal (TA) can be generated, by which energy can be demanded from an energy consumer (4) by the demand signal (TA) being transmitted from a means (21; 22) for the operation of an energy consumer (4) to the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers, wherein a target address for the demand signal (TA) to be transmitted can already be established in advance upon implementation or programming of said means (21; 22) for the operation of the energy consumer (4) by the predetermined number (G1) of the apparatus-dependent address portion (Gx) of the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers in the installation segment (1; 6; 8; 6.x; 8.x) as a constant (G1).
  2. An arrangement according to claim 1 characterised in that an installation segment (1) having energy producers (2) has precisely one function unit (3) for the co-ordination of the energy producers (2) arranged in the installation segment (1). in regard to which the energy consumers (2) can be automatically recorded.
  3. An arrangement according to claim 2 characterised in that the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers sends the demand signal to the function unit (3) for the co-ordination of producer groups.
  4. An arrangement according to one of claims 1 and 2 characterised in that the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers sends the demand signal to the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers of a further installation segment (1) whose address portion which is associated with the installation segment (1) is a predetermined number (S0).
  5. An arrangement according to claim 1 characterised in that an installation segment (6; 6.x) has an energy converter (7) and that the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers sends the demand signal to a function unit (29) associated with the energy converter (7) for the operation/control of an energy converter which transmits the demand signal to the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers of a further installation segment (1) whose address portion associated with the installation segment is a predetermined number (S0).
  6. An arrangement according to one of claims 1 to 5 characterised in that associated with an energy consumer (4) which can be divided into a consumer unit and a consumer group are a function unit (22) for the operation of an individual consumer unit and a function unit (21) for the operation of an individual consumer group.
  7. An arrangement according to one of claims 1 to 6 characterised in that associated with an energy producer (2) which can be divided into a producer unit and a producer group are a function unit (28) for the operation of the producer unit and a function unit (27) for the operation of a producer group.
  8. An arrangement according to claim 4 characterised in that the function unit (3) for the co-ordination of producer groups and the function unit (5) for the co-ordination of consumer groups are arranged together in an apparatus (41) whose apparatus-dependent address portion (G1) is the predetermined number (G1).
  9. An arrangement according to claim 6 characterised in that
    an installation segment (6; 6.x) has precisely one function unit (29) for the operation/control of an energy converter, and
    the demand signal (TA) in the installation segment (6; 6.x) is sent from the function unit (22) for the operation of the consumer unit to the function unit (21) for the operation of the consumer group, the demand signal (TA) in the installation segment (6; 6.x) is further sent from the function unit (21) for the operation of the consumer group by way the function unit (5) for the co-ordination of consumer groups to the function unit (29) for the operation/control of an energy converter and from there to the function unit (5) for the co-ordination of consumer groups of a further installation segment (1) from where the demand signal (TA) in the further installation segment (1) is sent to the function unit (3) for the co-ordination of producer groups, which further sends the demand signal (TA) to the function unit (27) for the operation of a producer group, from where the demand signal (TA) is finally transmitted to the function unit (28) for the operation of a producer unit, wherein the demand signal (28) can be varied by a function unit before being further sent.
  10. An arrangement according to claim 7 characterised in that the demand signal (TA) in an installation segment (1) can be sent from the function unit (22) for the operation of the consumer unit to the function unit (21) for the operation of the consumer group, the demand signal (21) can be further passed from the function unit (21) for the operation of the consumer group to the function unit (5) for the co-ordination of consumer groups and from there to the function unit (3) for the co-ordination of producer groups, by which the demand signal (TA) can be further passed to the function unit (3) for the operation of a producer group, from where the demand signal (TA) can finally be sent to the function unit (27) for the operation of a producer unit, wherein the demand signal (TA) can be varied in a function unit before it is further sent.
  11. An arrangement according to claim 7 characterised in that the demand signal (TA) in an installation segment (8; 8.x) can be sent from the function unit (22) for the operation of the consumer unit to the function unit (21) for the operation of the consumer group, the demand signal (TA) in the installation segment (8; 8.x) can be further sent from the function unit (21) for the operation of the consumer group to the function unit (5) for the co-ordination of consumer groups and from there to the function unit (5) for the co-ordination of consumer groups of a further installation segment (1), from where the demand signal (TA) in the further installation segment (1) can be passed to the function unit (3) for the co-ordination of producer groups, by which the demand signal (TA) can be further passed to the function unit (27) for the operation of a producer group, from where the demand signal can finally be transmitted to the function unit (28) for the operation of a producer unit, wherein the demand signal (TA) can be varied in a function unit before being further sent.
  12. An arrangement according to one of claims 7 to 11 characterised in that a blocking signal (PSe) can be generated, which can be sent by a means (28; 27; 3) for the operation/control or co-ordination of an energy producer to a function unit (21) for the operation/control of a consumer group, whereby a reduction in demanded energy can be caused.
  13. An arrangement according to one of claims 7 to 12 characterised in that a blocking signal (PSm) can be generated, which can be sent from the function unit (5) for the co-ordination of energy consumers to a function unit (21) for the operation/control of a consumer group, whereby an energy demand of high priority made by a further function unit (21) for the operation/control of a consumer group can be met.
  14. An arrangement according to one of claims 7 to 13 characterised in that a compulsion signal can be generated, which can be sent from a means (28; 27; 3) for the operation/control or co-ordination of an energy producer to a function unit (21) for the operation/control of a consumer group, whereby an acquisition of energy can be caused in the case of an energy consumer.
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