EP2272481A1 - Energiesparfunktion für Wellnesseinrichtungen - Google Patents

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EP2272481A1
EP2272481A1 EP09012147A EP09012147A EP2272481A1 EP 2272481 A1 EP2272481 A1 EP 2272481A1 EP 09012147 A EP09012147 A EP 09012147A EP 09012147 A EP09012147 A EP 09012147A EP 2272481 A1 EP2272481 A1 EP 2272481A1
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EP
European Patent Office
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break
controller
temperature
heating
time
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EP09012147A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Niederndorfer
Peter Groiss
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ABATEC GROUP AG
Original Assignee
ABATEC Electronic AG
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H33/00—Bathing devices for special therapeutic or hygienic purposes
    • A61H33/06—Artificial hot-air or cold-air baths; Steam or gas baths or douches, e.g. sauna or Finnish baths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5007—Control means thereof computer controlled
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5058—Sensors or detectors
    • A61H2201/5082—Temperature sensors

Definitions

  • the invention relates to a control method and a control for the heating device of a heated Wellness Surprise, such as typically a sauna or a steam cabin, which in operation has a relation to the environment elevated temperature.
  • a sauna cabin is proposed in which, when the sauna room is temporarily empty between individual saunas, the ventilation, lighting and auxiliary lighting devices are switched off either by means of a single button or at all automatically. This saves energy.
  • By switching off the ventilation cooling is slowed down and saved heating energy, but suffers the air quality in the sauna room.
  • the object underlying the invention is to perform the control of a heated Wellness Nur such as in particular a sauna room so that heating energy is saved during breaks in use, without that it must come to a loss of comfort.
  • Fig. 1 lasts the break of use of a spa facility from the time t 1 to the time t 2 .
  • the heating device is switched off and the temperature drops from the previously constantly controlled operating temperature T B along the cooling curve 1 from.
  • the heater is turned on again. The temperature increases between the times t s and t 2 continuously according to the heating curve 2 again and reaches exactly at the time t 2 again the operating temperature T B.
  • the controller correctly recognizes the time t s at which it must be switched on at the latest, it not only realizes the actual temperature, but also calculates how deep the temperature should be at the respective time by means of the stored heating curve Turning on the heater in the time remaining until t 2 time the spa device could be brought back to the required use temperature. At the latest when the actual temperature during cooling reaches this limit temperature, the time t s is reached and the heater is turned on. In the Fig. 1 dotted line 11 shows a steeper cooling curve, as it can come to pass if the Wellness worn during the cooling phase over the case on which curve 1 is based, more ventilated. It is recognized that t s ' occurs earlier than t s , that a lower low temperature is reached and that the required operating temperature at time t 2 is still reached with pinpoint accuracy.
  • the controller the beginning of a break in use, ie the time t 1 according to Fig. 1 , at the beginning of a break from use, you can press a designated as "Energy Saver" designated, dedicated input key.
  • the time of pressing the button thus means t 1 .
  • the duration of the break must also be entered. This can be done, for example, by providing several "energy saving keys", each of which means a certain pause duration. (10 minutes, 15 minutes, 20 minutes .). Likewise, this can be done, for example, by a rotary switch or linear slider be realized, in which the deflection from a zero position is a measure of the pause duration.
  • the beginning of a break can also be determined automatically by using sensors which detect the presence or absence of persons in the spa.
  • control of the wellness device senses, in addition to the temperature, one or more further parameters of the wellness device which have an influence on the heating curve and has stored an adapted heating curve for the respective value of the parameter.
  • parameters may be the degree of ventilation of the wellness device or the ambient temperature.
  • the controller does not always use a same, once-stored heating curve for calculating the switch-on time t s , but the data-driven heating curve is continuously updated on the basis of the time course of heating operations actually taking place during operation. You can also use a moving average of several such curves, disregarding "outliers".
  • the energy loss from heat flow from a constant volume is proportional to the temperature difference to the environment and to the duration over which a temperature difference is maintained. Therefore, the in Fig. 1 between the lines 1, 2, 3 enclosed, slightly triangular area proportional to the saving of heating energy by using a controller according to the invention over a controller, in which during a break in use, the operating temperature is maintained throughout. This energy saving is achieved without loss of comfort for the users of the wellness device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren und eine Steuerung für die Heizeinrichtung einer im Betriebszustand über Umgebungstemperatur erwärmten Wellnesseinrichtung. Während einer Benutzungspause wird die Heizeinrichtung erst abgeschaltet und zu einem Zeitpunkt (t s ) wieder eingeschaltet, wenn die bis zum Endzeitpunkt (t 2 ) der Benutzungsdauer noch verbleibende Zeit noch ausreicht um die Wellnesseinrichtung wieder auf Betriebstemperatur zu erhitzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren und eine Steuerung für die Heizeinrichtung einer beheizten Wellnesseinrichtung, wie typischerweise einer Sauna oder einer Dampfkabine, welche im Betrieb eine gegenüber der Umgebung erhöhte Temperatur aufweist.
  • In der DE 20 2008 002 313 U1 wird eine Saunakabine vorgeschlagen bei welcher dann, wenn die Saunakabine zwischen einzelnen Saunagängen zwischenzeitlich leer steht, die Lüftung, die Beleuchtung und eine Zusatzbeleuchtungseinrichtungen entweder mittels einer einzigen Taste oder überhaupt automatisch ausgeschaltet werden. Damit wird Energie gespart. Der größte Energieverbraucher, nämlich der Saunaofen, wird dabei allerdings nicht ausgeschaltet, da die damit verbundene Abkühlung der Saunakabine als zu großer Nachteil betrachtet wird. Durch das Abschalten der Lüftung wird zwar Abkühlung verlangsamt und damit Heizenergie gespart, jedoch leidet damit die Luftqualität in der Saunakabine.
  • In der DE 100 40 384 C1 wird vorgeschlagen, einen Saunaofen vorwiegend dann zu beheizen, wenn keine Personen in der Saunakabine sind, um während des Saunierens Geräusche und elektromagnetische Wellen, welche durch den Saunaofen hervorgerufen werden, zu vermeiden. Durch die Maßnahme wird Energieeinsparung weder angestrebt noch erzielt.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, die Steuerung einer beheizten Wellnesseinrichtung wie insbesondere einer Saunakabine so auszuführen, dass während Benutzungspausen Heizenergie gespart wird, ohne dass es deswegen zu einem Komfortverlust kommen muss.
  • Zum Lösen der Aufgabe wird eine Steuerung mit folgenden Merkmalen verwendet:
    • Die Temperatur in der Wellnesseinrichtung ist durch die Steuerung mittels eines Sensors automatisch erfassbar.
    • In der Steuerung ist die Aufheizkurve der Wellnesseinrichtung zumindest als näherungsweise Information hinterlegt. (Unter "Aufheizkurve" wird hier jener Temperatur-Zeitverlauf verstanden, der dann abläuft, wenn die Heizeinrichtung eingeschaltet wird und sich demzufolge die Temperatur in der Wellnesseinrichtung von einem niedrigeren Temperaturniveau bis auf die gewünschte Betriebstemperatur erhöht.)
    • Durch die Steuerung ist zu Beginn einer Benutzungspause erfassbar, dass eine Benutzungspause begonnen hat und zu welchem Zeitpunkt diese Benutzungspause wieder zu Ende ist.
    • Die Steuerung schaltet zu Begin einer Benutzungspause die Heizeinrichtung ab und lässt die Wellnesseinrichtung abkühlen, wobei die Temperatur der Wellnesseinrichtung überwacht wird. Zu einem solchen Zeitpunkt, an welchem die bis zum Ende der Benutzungspause verbleibende Zeit (gerade) noch ausreicht um die Wellnesseinrichtung bei wieder eingeschalteter Heizeinrichtung auf die gewünschte Betriebstemperatur zu erwärmen, wird die Heizeinrichtung durch die Steuerung wieder eingeschaltet.
  • Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung veranschaulicht.
    • Fig. 1:
    zeigt etwas idealisiert für eine erfindungsgemäß aus- gestattete Wellnesseinrichtung beispielhafte Temperaturver- läufe über die Zeit vor, während und nach einer Benutzungs- pause.
  • Gemäß Fig. 1 dauert die Benutzungspause einer Wellnesseinrichtung vom Zeitpunkt t 1 bis zum Zeitpunkt t 2 . Zum Zeitpunkt t 1 wird die Heizeinrichtung abgeschaltet und die Temperatur sinkt von der zuvor konstant geregelten Betriebstemperatur T B entlang der Abkühlkurve 1 ab. Zum Zeitpunkt t s wird die Heizeinrichtung wieder eingeschaltet. Die Temperatur nimmt zwischen den Zeiten t s und t 2 kontinuierlich entsprechend der Aufheizkurve 2 wieder zu und erreicht genau zum Zeitpunkt t 2 wieder die Betriebstemperatur T B .
  • In der Praxis wird man eventuell die Steuerung so einstellen, dass mit dem Einschalten nicht bis zu dem der Zeichnung entsprechenden, letztmöglichen Zeitpunkt t s zugewartet wird, sondern schon mehr oder minder knapp vorher eingeschaltet wird.
  • Damit durch die Steuerung der Zeitpunkt t s , an welchem spätestens eingeschaltet werden muss, richtig erkannt wird, nimmt sie zum einen die tatsächliche Temperatur wahr, zum anderen errechnet sie an Hand der hinterlegten Aufheizkurve wie tief die Temperatur zum jeweiligen Zeitpunkt sein dürfte, damit durch Einschalten der Heizeinrichtung in der bis t2 verbleibenden Zeitspanne die Wellnesseinrichtung wieder auf die erforderliche Benutzungstemperatur gebracht werden könnte. Spätestens wenn die tatsächliche Temperatur während des Abkühlens diese Grenztemperatur erreicht, ist der Zeitpunkt t s erreicht und die Heizeinrichtung wird eingeschaltet. Die in Fig. 1 punktiert dargestellte Linie 11 zeigt eine steilere Abkühlkurve, wie sie zu Stande kommen kann, wenn die Wellnesseinrichtung während der Abkühlphase gegenüber dem Fall, auf welchem Kurve 1 basiert, stärker belüftet wird. Man erkannt, dass t s ' gegenüber t s früher eintritt, dass eine tiefere Tiefsttemperatur erreicht wird und dass die erforderliche Betriebstemperatur zum Zeitpunkt t 2 dennoch punktgenau erreicht wird.
  • Eine tiefere Temperatur und dementsprechend ein gegenüber dem Endzeitpunkt weiter nach vor verschobener Einschaltzeitpunkt wird auch dann erreicht, wenn die Benutzungspause länger ist.
  • Damit die Steuerung den Beginn einer Benutzungspause, also den Zeitpunkt t 1 gemäß Fig. 1, wahrnimmt, kann man zu Beginn einer Benutzungspause eine als "Energiespartaste" bezeichenbare, dafür vorgesehene Eingabetaste drücken. Der Zeitpunkt des Tastendrucks bedeutet damit t 1 . Die Dauer der Pause ist ebenso einzugeben. Dies kann beispielsweise geschehen, indem mehrere "Energiespartasten" vorgesehen sind, von denen jede eine bestimmte Pausendauer bedeutet. (10 Minuten, 15 Minuten, 20 Minuten....). Ebenso kann das beispielsweise durch einen Drehschalter oder linearen Schieber realisiert sein, bei welchem die Auslenkung aus einer Nullstellung ein Maß für die Pausendauer ist. Den Beginn einer Pause kann man auch automatisch, durch Anwendung von Sensoren, welche die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Personen in der Wellnesseinrichtung detektieren, bestimmen lassen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform werden durch die Steuerung mit dem Wahrnehmen einer Benutzungspause nicht nur die Heizeinrichtung sondern auch weitere, während der Pause nicht erforderliche Energieverbraucher wie typischerweise die Beleuchtung, automatisch ausgeschaltet.
  • In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung nimmt die Steuerung der Wellnesseinrichtung neben der Temperatur einen oder mehrere weitere Parameter der Wellnesseinrichtung wahr, welche auf die Aufheizkurve einen Einfluss haben und hat für den jeweiligen Wert des Parameters eine angepasste Aufheizkurve hinterlegt. Beispielsweise können solche Parameter der Grad der Belüftung der Wellnesseinrichtung oder auch die Umgebungstemperatur sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird durch die Steuerung nicht immer eine gleiche, einmalig hinterlegte Aufheizkurve zur Berechnung des Einschaltzeitpunktes t s verwendet, sondern die datentechnisch hinterlegte Aufheizkurve wird an Hand des zeitlichen Verlaufes von während des Betriebes tatsächlich stattfindenden Aufheizvorgänge kontinuierlich aktualisiert. Man kann dazu auch einen gleitenden Durchschnitt aus mehreren solchen Kurven - unter Nichtberücksichtigung von "Ausreißern" - heranziehen.
  • Im Wesentlichen ist der Energieverlust durch Wärmeabfluss aus einem konstanten Volumen proportional zum Temperaturunterschied zur Umgebung und zur Dauer über welche ein Temperaturunterschied aufrechterhalten wird. Daher ist die in Fig. 1 zwischen den Linien 1, 2, 3 eingeschlossene, etwas dreieckige Fläche proportional zu der Einsparung an Heizenergie durch Verwendung einer erfindungsgemäßen Steuerung gegenüber einer Steuerung, bei welcher während einer Benutzungspause durchgehend die Betriebstemperatur gehalten wird. Diese Energieeinsparung wird ohne Komfortverlust für die Benutzer der Wellnesseinrichtung erzielt.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Steuerung der Heizeinrichtung einer im Betriebszustand über Umgebungstemperatur erhitzen Wellnesseinrichtung, wobei die Temperatur der Wellnesseinrichtung durch einen Sensor erfasst und an die Steuerung gemeldet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    - zu Beginn einer Benutzungspause der Wellnesseinrichtung die Tatsache des Bestehens einer Benutzungspause und der Zeitpunkt des Endes dieser Benutzungspause durch die Steuerung erfasst werden,
    - zu Beginn der Benutzungspause durch die Steuerung die Heizeinrichtung abgeschaltet wird,
    - die Heizeinrichtung zu einem solchen Zeitpunkt (t s , t s ') während der Benutzungspause durch die Steuerung wieder eingeschaltet wird, zu dem die bis zum Ende der Benutzungspause verbleibende Zeitspanne noch ausreicht um die Wellnesseinrichtung bei wieder eingeschalteter Heizeinrichtung auf die gewünschte Betriebstemperatur zu erwärmen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Benutzungspause bei abgeschalteter Heizeinrichtung durch die Steuerung die in der Wellnesseinrichtung gemessene Temperatur mit einer solchen errechneten Temperatur verglichen wird, auf welche die Wellnesseinrichtung zum jeweiligen Zeitpunkt maximal abgekühlt sein darf, damit die Wellnesseinrichtung bei Einschaltung der Heizeinrichtung zu diesem Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt der Benutzungspause wieder auf Betriebstemperatur erwärmt werden kann, wobei das besagte Errechnen besagter Temperatur an Hand der Aufheizkurve der Wellnesseinrichtung erfolgt und die Aufheizkurve dazu in der Steuerung hinterlegt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizkurve periodisch aktualisiert wird, indem der zeitliche Verlauf von tatsächlich stattfindenden Aufheizvorgängen aufgezeichnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur periodischen Aktualisierung von Aufheizkurven ein gleitender Durchschnitt mehrerer aufgezeichneter zeitlicher Verläufe von Aufheizvorgängen verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung neben der Temperatur ein weiterer Parameter der Wellnesseinrichtung wahrgenommen wird, wobei dieser weitere Parameter einen Einfluss auf die Aufwärmkurve der Wellnesseinrichtung hat und dass für unterschiedliche Werte dieses Parameters unterschiedliche Aufwärmkurven in der Steuerung hinterlegt und ggf. angewendet werden.
  6. Verfahren nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tatsache des Bestehens einer Benutzungspause und die Dauer einer Benutzungspause durch manuelle Eingabe an die Steuerung eingegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tatsache des Bestehens einer Benutzungspause durch die Steuerung mittels eines Sensors erfasst wird, welcher die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Personen in der Wellnesseinrichtung detektiert.
  8. Steuerung für die Heizeinrichtung einer im Betriebszustand über Umgebungstemperatur erhitzen Wellnesseinrichtung, wobei die Temperatur der Wellnesseinrichtung durch einen Sensor erfasst und an die Steuerung gemeldet wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - zu Beginn einer Benutzungspause der Wellnesseinrichtung die Tatsache des Bestehens einer Benutzungspause und der Zeitpunkt des Endes dieser Benutzungspause durch die Steuerung erfassbar sind,
    - dass zu Beginn der Benutzungspause durch die Steuerung die Heizeinrichtung abschaltbar ist und dass
    - die Heizeinrichtung zu einem solchen Zeitpunkt (t s , t s ') während der Benutzungspause durch die Steuerung wieder einschaltbar ist, zu dem die bis zum Ende der Benutzungspause verbleibende Zeitspanne noch ausreicht um die Wellnesseinrichtung bei wieder eingeschalteter Heizeinrichtung auf die gewünschte Betriebstemperatur zu erwärmen.
  9. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auch in einer Benutzungspause bei abgeschalteter Heizeinrichtung durch die Steuerung die in der Wellnesseinrichtung gemessene Temperatur mit einer solchen errechneten Temperatur vergleichbar ist, auf welche die Wellnesseinrichtung zum jeweiligen Zeitpunkt maximal abgekühlt sein darf, damit die Wellnesseinrichtung bei Einschaltung der Heizeinrichtung zu diesem Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt der Benutzungspause wieder auf Betriebstemperatur erwärmt werden kann, wobei das besagte Errechnen besagter Temperatur an Hand der Aufheizkurve der Wellnesseinrichtung erfolgen kann und wobei die Aufheizkurve dazu in der Steuerung hinterlegt ist.
  10. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizkurve periodisch aktualisierbar ist, indem der zeitliche Verlauf von tatsächlich stattfindenden Aufheizvorgängen aufzeichenbar und als aktualisierte Aufheizkurve hinterlegbar ist.
  11. Steuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur periodischen Aktualisierung von Aufheizkurven ein gleitender Durchschnitt mehrerer aufgezeichneter zeitlicher Verläufe von Aufheizvorgängen bildbar und verwendbar ist.
  12. Steuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung neben der Temperatur ein weiterer Parameter der Wellnesseinrichtung wahrnehmbar ist, wobei dieser weitere Parameter einen Einfluss auf die Aufwärmkurve der Wellnesseinrichtung hat und dass für unterschiedliche Werte dieses Parameters unterschiedliche Aufwärmkurven in der Steuerung hinterlegbar und ggf. anwendbar sind.
  13. Steuerung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tatsache des Bestehens einer Benutzungspause und die Dauer einer Benutzungspause durch manuelle Eingabe an die Steuerung eingebbar sind.
  14. Steuerung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tatsache des Bestehens einer Benutzungspause durch die Steuerung mittels eines Sensors erfassbar ist, welcher die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Personen in der Wellnesseinrichtung detektiert.
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