EP2093504A2 - Method and device for monitoring a heating assembly - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for monitoring a heating system with at least one control device according to the preamble of claim 1.
- a generic heating system has at least one control device for controlling and regulating the operation. This usually affects almost all components of a heating system. These include, for example, the control device itself, burners, blowers, preheating devices, remote control devices, heating circuit, solar, storage and circulation pumps and various actuators. Both the control device itself and the components include power-consuming electrical components, which are supplied with mains voltage. All active electrical components are therefore connected to the control device, each to an associated input to a microprocessor, and can be switched via relays. On control devices of heating systems, but also on components display and controls are also known.
- an automatic data acquisition system continuously registers the measured values of temperature sensors and counters for operating hours, heat quantities and power consumption.
- Controllers are supplied with mains voltage of, for example, 230 V and are designed for a rated current. Internally, the control units operate with a low voltage and via relays the mains voltage for the connected components is switched. In most cases, the protection of control devices by a micro-fuse, for example, with 10 A as rated current. Problems and damage may generally occur in case of possible errors or malfunctions of components and components, if Current consumption occur, which may even be twice the rated current, and the fine fuse does not trigger the same.
- control devices Furthermore, it is customary in control devices to select connected components by hand in an installation menu or program, so that they are recognized by the control and controlled properly. It is not yet possible to carry out a plausibility test or comparison between the installed and the actually connected components as electrical consumers.
- the invention is therefore based on the object to optimize commissioning and monitoring of a heating system.
- the method for monitoring a heating system is characterized in that the power consumption of the connected components and components is measured and evaluated in the control unit.
- the relays connected via a common supply line are switched on one after the other and an error signal and / or a shutdown is triggered when the respective measured value for the current consumption exceeds predefinable threshold values for the individual components and components.
- a single common ammunition meter sequentially detects the power consumption of the components and components in a common supply line to electricity-consuming, electrical components and components.
- the predefinable threshold values for the current consumption of the individual components and components are stored in the control device and / or input or change.
- a shutdown and / or a fault signal is triggered when a measured value for the current consumption of a component or a component exceeds a predefinable threshold value. This can optionally be set up as an additional threshold compared to a lower threshold for the current consumption, in which initially only an error signal is triggered.
- a plausibility check is carried out automatically on the measurement of the power consumption after definable times and / or on manual request.
- components and components required on the basis of the input configuration are detected by measuring the current consumption.
- the connected relays are turned on one at a time, and in case of discrepancies an error signal is output.
- the function of components and components is monitored by automatically performing a measurement of the respective current consumption after definable times and / or on manual occasion and compared with the respective setpoint and / or threshold value. In the event of discrepancies, an error signal is also output.
- a plausibility and functional test for components and components, in particular pumps and mixers, is performed by combining the measurement and evaluation of the current consumption together with the known evaluation of temperature readings that come via temperature sensor in the control unit, and in case of discrepancies Error signal is output.
- Error signal is output.
- the values recorded via measurement and evaluation of the current consumption for components and components can also be stored. Optionally, it can be summed up a total value for the power consumption of the heating system, which is available on the control unit.
- the device for carrying out the method is characterized in that a common ammeter in a common supply line to connected relay of power-consuming, electrical components and components is provided.
- a common ammeter in a common supply line to connected relay of power-consuming, electrical components and components is provided.
- the current measurement in a common supply line to power-consuming components and components can be achieved via a shunt resistor, a galvanically isolated, inductive current sensor or a magnetically sensitive Hall sensor done.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung einer Heizungsanlage mit mindestens einem Regelgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method and a device for monitoring a heating system with at least one control device according to the preamble of claim 1.
Eine gattungsgemäße Heizungsanlage besitzt mindestens ein Regelgerät zum Steuern und Regeln des Betriebes. Dies betrifft in der Regel fast alle Komponenten eines Heizungssystems. Dazu gehören beispielsweise das Regelgerät selbst, Brenner, Gebläse, Vorwärmungseinrichtungen, Fernbedienungseinrichtungen, Heizkreis-, Solar-, Speicherlade- und Zirkulationspumpen sowie diverse Stellglieder. Sowohl das Regelgerät selbst als auch die Komponenten umfassen Strom verbrauchende elektrotechnische Bauteile, welche mit Netzspannung versorgt werden. Alle aktiven elektrotechnischen Komponenten sind daher an die Regeleinrichtung angeschlossen, jeweils an einen zugeordneten Eingang an einem Mikroprozessor, und können über Relais geschaltet werden. An Regelgeräten von Heizungsanlagen, aber auch an Komponenten sind außerdem Anzeige- und Bedienelemente bekannt.A generic heating system has at least one control device for controlling and regulating the operation. This usually affects almost all components of a heating system. These include, for example, the control device itself, burners, blowers, preheating devices, remote control devices, heating circuit, solar, storage and circulation pumps and various actuators. Both the control device itself and the components include power-consuming electrical components, which are supplied with mains voltage. All active electrical components are therefore connected to the control device, each to an associated input to a microprocessor, and can be switched via relays. On control devices of heating systems, but also on components display and controls are also known.
Weiterhin ist aus der
Regelgeräte werden mit Netzspannung von beispielsweise 230 V versorgt und sind für einen Nennstrom ausgelegt. Intern arbeiten die Regelgeräte mit einer Kleinspannung und über Relais wird die Netzspannung für die angeschlossenen Komponenten geschaltet. Meistens erfolgt die Absicherung von Regelgeräten durch eine Feinsicherung, beispielsweise mit 10 A als Nennstrom. Probleme und Schäden kann es generell bei möglicherweise auftretenden Fehlern oder Störungen an Bauteilen und Komponenten geben, wenn Stromaufnahmen auftreten, die eventuell sogar das Zweifache des Nennstromes betragen können, und die Feinsicherung nicht gleich auslöst.Controllers are supplied with mains voltage of, for example, 230 V and are designed for a rated current. Internally, the control units operate with a low voltage and via relays the mains voltage for the connected components is switched. In most cases, the protection of control devices by a micro-fuse, for example, with 10 A as rated current. Problems and damage may generally occur in case of possible errors or malfunctions of components and components, if Current consumption occur, which may even be twice the rated current, and the fine fuse does not trigger the same.
Weiterhin ist es bisher bei Regelgeräten üblich, angeschlossene Komponenten von Hand in einem Installationsmenü auszuwählen bzw. zu programmieren, damit diese von der Regelung erkannt und richtig angesteuert werden. Dabei ist es bisher nicht möglich, einen Plausibilitätstest bzw. Abgleich zwischen den installierten und den tatsächlich angeschlossenen Komponenten als elektrische Verbraucher durchzuführen.Furthermore, it is customary in control devices to select connected components by hand in an installation menu or program, so that they are recognized by the control and controlled properly. It is not yet possible to carry out a plausibility test or comparison between the installed and the actually connected components as electrical consumers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Inbetriebnahme und Überwachung einer Heizungsanlage zu optimieren.The invention is therefore based on the object to optimize commissioning and monitoring of a heating system.
Erfindungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This has been achieved with the features of claim 1 according to the invention. Advantageous developments can be found in the dependent claims.
Das Verfahren zur Überwachung einer Heizungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass im Regelgerät die Stromaufnahme der angeschlossenen Bauteile und Komponenten gemessen und ausgewertet wird. Dabei werden die über eine gemeinsame Zuleitung angeschlossenen Relais einzeln nacheinander eingeschaltet und es wird ein Fehlersignal und/oder eine Abschaltung ausgelöst, wenn der jeweils gemessene Wert für die Stromaufnahme vorgebbare Schwellwerte für die einzelnen Bauteile und Komponenten überschreitet.The method for monitoring a heating system is characterized in that the power consumption of the connected components and components is measured and evaluated in the control unit. In this case, the relays connected via a common supply line are switched on one after the other and an error signal and / or a shutdown is triggered when the respective measured value for the current consumption exceeds predefinable threshold values for the individual components and components.
Ein einziger gemeinsamer Strommesser erfasst dazu in einer gemeinsamen Zuleitung zu Strom verbrauchenden, elektrotechnischen Bauteilen und Komponenten nacheinander die Stromaufnahme der Bauteile und Komponenten. Die vorgebbaren Schwellwerte für die Stromaufnahme der einzelnen Bauteile und Komponenten sind im Regelgerät hinterlegt und/oder einzugeben bzw. zu verändern. Es wird eine Abschaltung und/oder ein Störungssignal ausgelöst, wenn ein gemessener Wert für die Stromaufnahme eines Bauteils oder einer Komponente einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. Dieser kann wahlweise als zusätzlicher Schwellwert gegenüber einem niedrigeren Schwellwert für die Stromaufnahme eingerichtet werden, bei dem zunächst nur ein Fehlersignal ausgelöst wird.A single common ammunition meter sequentially detects the power consumption of the components and components in a common supply line to electricity-consuming, electrical components and components. The predefinable threshold values for the current consumption of the individual components and components are stored in the control device and / or input or change. A shutdown and / or a fault signal is triggered when a measured value for the current consumption of a component or a component exceeds a predefinable threshold value. This can optionally be set up as an additional threshold compared to a lower threshold for the current consumption, in which initially only an error signal is triggered.
Werte für die Stromaufnahme von elektrotechnischen Bauteilen und Komponenten sind hinterlegt und werden mit dem Aktivieren von Komponenten bei der Installation aktiviert. Vorteilhafterweise wird bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage, automatisch nach festlegbaren Zeiten und/oder auf manuelle Veranlassung hin über die Messung der Stromaufnahme detektiert, ob und welche Bauteile und Komponenten angeschlossen sind. Sobald ein signifikanter Messwert für die Stromaufnahme oder ein Anstieg des Messwertes erfasst ist, werden diese dann automatisch im Regelgerät installiert.Current consumption values for electrotechnical components and components are stored and activated when components are activated during installation. Advantageously, when commissioning the heating system, automatically after definable times and / or manual prompting out on the measurement of power consumption detects if and which components and components are connected. As soon as a significant measured value for the current consumption or an increase in the measured value is recorded, these are then automatically installed in the control unit.
Weiterhin wird bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage, automatisch nach festlegbaren Zeiten und/oder auf manuelle Veranlassung eine Plausibilitätsprüfung über die Messung der Stromaufnahme durchgeführt. Dabei werden anhand der eingebbaren Konfiguration benötigte Bauteile und Komponenten durch die Messung der Stromaufnahme detektiert. Die angeschlossenen Relais werden einzeln nacheinander eingeschaltet, und bei Unstimmigkeiten wird ein Fehlersignal ausgegeben.Furthermore, when commissioning the heating system, a plausibility check is carried out automatically on the measurement of the power consumption after definable times and / or on manual request. In the process, components and components required on the basis of the input configuration are detected by measuring the current consumption. The connected relays are turned on one at a time, and in case of discrepancies an error signal is output.
Die Funktion von Bauteilen und Komponenten wird überwacht, indem automatisch nach festlegbaren Zeiten und/oder auf manuelle Veranlassung eine Messung der jeweiligen Stromaufnahme durchgeführt und mit dem jeweiligen Sollwert und/oder Schwellwert verglichen wird. Bei Unstimmigkeiten wird ebenfalls ein Fehlersignal ausgegeben.The function of components and components is monitored by automatically performing a measurement of the respective current consumption after definable times and / or on manual occasion and compared with the respective setpoint and / or threshold value. In the event of discrepancies, an error signal is also output.
Eine Plausibilitäts- und Funktionsprüfung für Bauteile und Komponenten, insbesondere Pumpen und Mischer, wird durchgeführt, indem die Messung und Auswertung der Stromaufnahme zusammen mit der bekannten Auswertung von Temperatur-Messwerten, welche über Temperaturfühler in das Regelgerät gelangen, kombiniert wird, wobei bei Unstimmigkeiten ein Fehlersignal ausgegeben wird. Somit wird nicht nur ein Fehler durch eine überhöhte Stromaufnahme erkannt, sondern auch eine möglicherweise falsche Arbeitsweise im Gesamtsystem der Regelung.A plausibility and functional test for components and components, in particular pumps and mixers, is performed by combining the measurement and evaluation of the current consumption together with the known evaluation of temperature readings that come via temperature sensor in the control unit, and in case of discrepancies Error signal is output. Thus, not only an error is detected by an excessive power consumption, but also a possibly wrong operation in the overall system of the scheme.
Die über Messung und Auswertung der Stromaufnahme für Bauteile und Komponenten erfassten Werte können auch gespeichert werden. Wahlweise kann daraus ein Gesamtwert für die Leistungsaufnahme der Heizungsanlage aufsummiert werden, welcher am Regelgerät abrufbar ist.The values recorded via measurement and evaluation of the current consumption for components and components can also be stored. Optionally, it can be summed up a total value for the power consumption of the heating system, which is available on the control unit.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Strommesser in einer gemeinsamen Zuleitung zu angeschlossenen Relais von Strom verbrauchenden, elektrotechnischen Bauteilen und Komponenten vorgesehen ist. Durch Einschalten einzelner Relais bzw. Verbraucher kann daher mit einem einzigen Strommesser nacheinander die Stromaufnahme der angeschlossenen Bauteile und Komponenten gemessen werden. Die Strommessung in einer gemeinsamen Zuleitung zu Strom verbrauchenden Bauteilen und Komponenten kann über einen Shuntwiderstand, einen galvanisch getrennten, induktiven Stromaufnehmer oder einen magnetisch sensitiven Hallsensor erfolgen.The device for carrying out the method is characterized in that a common ammeter in a common supply line to connected relay of power-consuming, electrical components and components is provided. By switching on individual relays or consumers, therefore, the current consumption of the connected components and components can be measured one after the other with a single current meter. The current measurement in a common supply line to power-consuming components and components can be achieved via a shunt resistor, a galvanically isolated, inductive current sensor or a magnetically sensitive Hall sensor done.
Mit der Erfindung werden Inbetriebnahme, Überwachung, Wartung sowie Sicherheit einer Heizungsanlage optimiert. Sobald der Strom zu einem Verbraucher eine bestimmte Höhe übersteigt, wird ein Betreiber oder Nutzer der Anlage auf die Unregelmäßigkeit hingewiesen. Dies kann somit auch präventiv, also vor dem Totalausfall einer noch mit erhöhtem Strom laufenden Komponente sein. Wird der Strom noch höher, dann werden die fehlerbehafteten Verbraucher abgeschaltet. Andererseits steht über die Auswertung der Stromaufnahme eine einfache Möglichkeit zur automatischen Konfiguration einer Heizungsanlage und zur Plausibilitätsprüfung zur Verfügung. Dies spart Installationsaufwand, Arbeitszeit sowie Schulungsaufwand für das Montage- und Wartungspersonal und hilft generell, Fehler schnell zu erkennen bzw. zu vermeiden.With the invention, commissioning, monitoring, maintenance and security of a heating system are optimized. As soon as the current to a consumer exceeds a certain level, an operator or user of the system is informed of the irregularity. This can therefore be preventive, so before the total failure of a still running with increased current component. If the current is still higher, then the faulty loads are switched off. On the other hand, an easy way to automatically configure a heating system and for the plausibility check is available via the evaluation of the power consumption. This saves installation effort, working time and training costs for assembly and maintenance personnel and generally helps to quickly identify or avoid errors.
Da die Bewertung des elektrischen Energieverbrauchs einer Heizungsanlage sowohl bei Kauf- und Auswahlentscheidungen von Heizungssystemen als auch für Abrechnungszwecke bei den Betreibern der Heizungsanlagen zunehmend Bedeutung gewinnt, steht erfindungsgemäß eine einfache Möglichkeit zur Auswertung des elektrischen Energieverbrauchs einer Heizungsanlage über die Messung der Stromaufnahme der angeschlossenen Bauteile und Komponenten zur Verfügung.Since the evaluation of the electrical energy consumption of a heating system increasingly important for both purchase and selection decisions of heating systems and billing purposes in the operators of heating systems, according to the invention is a simple way to evaluate the electrical energy consumption of a heating system on the measurement of power consumption of the connected components and Components available.
Claims (14)
dadurch gekennzeichnet, dass im Regelgerät die Stromaufnahme der angeschlossenen Bauteile und Komponenten gemessen und ausgewertet wird, indem die über eine gemeinsame Zuleitung angeschlossenen Relais einzeln nacheinander eingeschaltet werden und indem ein Fehlersignal und/oder eine Abschaltung ausgelöst wird, wenn der jeweils gemessene Wert für die Stromaufnahme vorgebbare Schwellwerte für die einzelnen Bauteile und Komponenten überschreitet.A method for monitoring a heating system with at least one control device, which is connected to mains voltage and power consuming electrical components includes, with other, power-consuming, electrical components in components connected to the controller, as well as with at least one display and control element in the control unit, the mains-powered components are switched into components via relays,
characterized in that in the control device, the current consumption of the connected components and components is measured and evaluated by the relay connected via a common supply line are turned on one after the other and by an error signal and / or a shutdown is triggered when the respectively measured value for the current consumption predeterminable threshold values for the individual components and components.
dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Strommesser in einer gemeinsamen Zuleitung zu Strom verbrauchenden, elektrotechnischen Bauteilen und Komponenten nacheinander die Stromaufnahme der Bauteile und Komponenten erfasst.Method according to claim 1,
characterized in that a common ammunition meter in a common supply line to power consuming, electrical components and components sequentially detects the power consumption of the components and components.
dadurch gekennzeichnet, dass vorgebbare Schwellwerte für die Stromaufnahme der einzelnen Bauteile und Komponenten im Regelgerät hinterlegt und/oder einzugeben sind.Method according to claim 1 or 2,
characterized in that predetermined threshold values for the current consumption of the individual components and components are stored in the control unit and / or entered.
dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschaltung und/oder ein Störungssignal ausgelöst wird, wenn ein gemessener Wert für die Stromaufnahme eines Bauteils oder einer Komponente einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, welcher wahlweise als zusätzlicher Schwellwert gegenüber einem niedrigeren Schwellwert eingerichtet wird, bei dem zunächst nur ein Fehlersignal ausgelöst wird.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized in that a shutdown and / or a fault signal is triggered when a measured value for the current consumption of a component or a component exceeds a predetermined threshold, which is optionally set as an additional threshold to a lower threshold, in the first triggered only an error signal becomes.
dadurch gekennzeichnet, dass Werte für die Stromaufnahme von elektrotechnischen Bauteilen und Komponenten hinterlegt sind und mit dem Aktivieren von Komponenten bei der Installation aktiviert werden.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized in that values for the power consumption of electrotechnical components and components are deposited and activated with the activation of components during installation.
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage, automatisch nach festlegbaren Zeiten und/oder auf manuelle Veranlassung hin, über die Messung der Stromaufnahme detektiert wird, ob und welche Bauteile und Komponenten angeschlossen sind, und dass diese bei einem signifikanten Messwert für die Stromaufnahme oder einem detektierten Anstieg des Messwertes im Regelgerät installiert werden.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized in that when commissioning the heating system, automatically after definable times and / or on manual occasion, is detected via the measurement of power consumption, whether and which components and components are connected, and that this at a significant reading for power consumption or a detected increase in the measured value can be installed in the control unit.
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage, automatisch nach festlegbaren Zeiten und/oder auf manuelle Veranlassung eine Plausibilitätsprüfung über die Messung der Stromaufnahme durchgeführt wird, indem anhand der eingebbaren Konfiguration benötigte Bauteile und Komponenten durch die Messung der Stromaufnahme detektiert werden, wobei die angeschlossenen Relais einzeln nacheinander eingeschaltet werden, und wobei bei Unstimmigkeiten ein Fehlersignal ausgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized in that during commissioning of the heating system, automatically after definable times and / or manual cause a plausibility check on the measurement of power consumption is performed by using the input configuration required components and components are detected by the measurement of power consumption, the connected Relay are switched on one after the other, and in case of discrepancies, an error signal is output.
dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion von Bauteilen und Komponenten überwacht wird, indem automatisch nach festlegbaren Zeiten und/oder auf manuelle Veranlassung eine Messung der jeweiligen Stromaufnahme durchgeführt und mit dem jeweiligen Sollwert und/oder Schwellwert verglichen wird, wobei bei Unstimmigkeiten ein Fehlersignal ausgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the function of components and components is monitored by automatically carried out after definable times and / or on manual prompting a measurement of the respective current consumption and compared with the respective setpoint and / or threshold, wherein in case of discrepancies an error signal is output.
dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilitäts- und Funktionsprüfung für Bauteile und Komponenten, insbesondere Pumpen und Mischer, durchgeführt wird, indem die Messung und Auswertung der Stromaufnahme zusammen mit der bekannten Auswertung von Temperatur-Messwerten kombiniert wird, wobei bei Unstimmigkeiten ein Fehlersignal ausgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 8,
characterized in that a plausibility and functional test for components and components, in particular pumps and mixers, is performed by combining the measurement and evaluation of the power consumption together with the known evaluation of temperature measurements, in case of discrepancies an error signal is output.
dadurch gekennzeichnet, dass die über Messung und Auswertung der Stromaufnahme für Bauteile und Komponenten erfassten Werte gespeichert, wahlweise zu einem Gesamtwert für die Leistungsaufnahme der Heizungsanlage aufaddiert werden und abrufbar sind.Method according to one of claims 1 to 9,
characterized in that stored on the measurement and evaluation of the power consumption for components and components stored values, optionally added up to a total value for the power consumption of the heating system and are retrievable.
dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Strommesser in einer gemeinsamen Zuleitung zu angeschlossenen Relais von Strom verbrauchenden, elektrotechnischen Bauteilen und Komponenten vorgesehen ist.Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 10,
characterized in that a common ammunition meter is provided in a common supply line to connected relays of power-consuming, electrical components and components.
dadurch gekennzeichnet, dass ein Shunt-Widerstand zur Strommessung in einer gemeinsamen Zuleitung zu Strom verbrauchenden Bauteilen und Komponenten vorgesehen ist.Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 11,
characterized in that a shunt resistor is provided for current measurement in a common supply line to power consuming components and components.
dadurch gekennzeichnet, dass ein galvanisch getrennter, induktiver Stromaufnehmer zur Strommessung in einer gemeinsamen Zuleitung zu Strom verbrauchenden Bauteilen und Komponenten vorgesehen ist.Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 12,
characterized in that a galvanically isolated, inductive current sensor is provided for measuring current in a common supply line to power consuming components and components.
dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisch sensitiver Hallsensor zur Strommessung in einer gemeinsamen Zuleitung zu Strom verbrauchenden Bauteilen und Komponenten vorgesehen istDevice for carrying out the method according to one of claims 1 to 13,
characterized in that a magnetically sensitive Hall sensor is provided for measuring current in a common supply line to power consuming components and components
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2009
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