EP2711647A2 - Temperatursensor-Netzwerk - Google Patents
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- EP2711647A2 EP2711647A2 EP13183158.8A EP13183158A EP2711647A2 EP 2711647 A2 EP2711647 A2 EP 2711647A2 EP 13183158 A EP13183158 A EP 13183158A EP 2711647 A2 EP2711647 A2 EP 2711647A2
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Definitions
- the invention relates to a temperature sensor network, for. B. a room or a building.
- RTR room or building room thermostat
- control algorithm is stored, e.g. in the form of a rail-mounted device.
- the control algorithm can also be stored in the room temperature controller.
- the invention has for its object to provide an optimized temperature control.
- electrical appliances refers in particular to appliances from the fields of "white goods” (housework appliances such as appliances for cooking and washing) and "brown goods” (appliances of consumer electronics).
- the network subscribers and the central temperature processing unit can be connected to a bus system via bus coupling units, wherein this bus system can also provide the power supply in addition to the wired communication.
- KNX or LAN / Ethernet can be used as bus systems.
- the communication may be wired via the AC voltage network, for which the communication unit of the network participants and the central temperature processing unit is designed in the form of a powerline modem
- the communication can take place wirelessly via a radio network, for which purpose the communication unit of the network subscribers and the central temperature processing unit is designed in the form of a radio device.
- a radio network for which purpose the communication unit of the network subscribers and the central temperature processing unit is designed in the form of a radio device.
- radio networks KNX RF, WLAN, ZigBee, 6LoWPAN can be used.
- presence detectors can be installed in different rooms of a building and the number of persons staying in the rooms can be reported to the central temperature processing unit.
- the temperature control in this case also takes place as a function of the detected number of persons, ie. H.
- the energy to be provided for the heating can be reduced, while conversely, in the case of air conditioning (cooling), the energy supply is to be increased.
- the electrical installation device 3A has a temperature sensor 4A, a power supply unit 5A and a communication unit 6A.
- the electrical installation device 3B has a temperature sensor 4B, a power supply unit 5B and a communication unit 6B.
- the electrical installation device 3C has a temperature sensor 4C, a power supply unit 5C and a communication unit 6C.
- the building system engineering apparatus 8A has a temperature sensor 9A, a power supply unit 10A, and a communication unit 11A.
- the building system engineering apparatus 8B has a temperature sensor 9B, a power supply unit 10B, and a communication unit 11B.
- the building management device 8C has a temperature sensor 9C, a power supply unit 10C, and a communication unit 11C.
- the electrical appliance 13A has a temperature sensor 14A, a power supply unit 15A and a communication unit 16A.
- the electric appliance 13B has a temperature sensor 14B, a power supply unit 15B, and a communication unit 16B.
- the electric appliance 13C has a temperature sensor 14C, a power supply unit 15C, and a communication unit 16C.
- any number of less or more electrical installation devices and / or building system technology devices and / or electrical appliances - hereinafter also referred to as “devices" - may be present as network subscribers.
- the central building component of the proposed temperature sensor network 1 is a temperature processing unit 18 which has a power supply unit 21 and a communication unit 22 and which via communication paths 17 the current temperature values of the temperature sensors 4A, 4B, 4C, 9A, 9B, 9C, 14A, 14B, 14C receives.
- One or several aggregated temperature values can be derived from the temperature sensor network ("sensor fusion"), which are then used for room temperature control.
- a temperature control unit 19 with a stored control algorithm controls a heating device and / or air conditioning device 23 as a function of the at least one temperature value (temperature actual value) generated by the temperature processing unit 18 and the desired temperature value (set temperature).
- the temperature control unit 19 may be formed part of the temperature processing unit 18 or in the form of a separate structural component.
- actuators for the temperature control z. B. control valves to Schuungsradiatoren or leads of underfloor heating and ventilation and cooling equipment (fan coil) can be used.
- Fig. 2 is a connected to a 230V AC mains temperature sensor network shown.
- power is supplied to the devices via a conventional 230V AC power supply 26 connected to power supplies 28A, 28B, 28C, 28D, 28E, 28F, 28G, 28H, 28I of electrical installation equipment 3A, 3B, 3C, building system equipment 8A, 8B , 8C and electrical appliances 13A, 13B, 13C of the temperature sensor network 1.
- the rest of the configuration is as below Fig. 1 described.
- AC networks with voltage deviating from 230V can also be used.
- Fig. 3 is an extension of the temperature sensor network according to FIG. 2 shown with powerline modem.
- the communication units of the electrical installation devices 3A, 3B, 3C, building system technology devices 8A, 8B, 8C, the electrical devices 13A, 13B, 13C and the temperature processing unit are each in the form of a powerline modem 29A, 29B, 29C, 29D, 29E, 29F, 29G, 29H, 29I, 29J (Powerline Communication PLC).
- the rest of the configuration is as below Fig. 2 described.
- Fig. 4 is a temperature sensor network connected to a bus system.
- the rest of the configuration is as below Fig. 1 described.
- a temperature sensor network with a radio network for communication is shown.
- the communication of the devices with the higher-level temperature processing unit 18 is via a radio network 33.
- the electrical installation equipment 3A, 3B, 3C, the building system equipment 8A, 8B, 8C, the electrical equipment 13A, 13B, 13C and the temperature processing unit 18 of the Temperature sensor network 1 are equipped to implement radio communication with radio devices 34A, 34B, 34C, 34D, 34E, 34F, 34G, 34H, 34I, 34J (as communication units).
- the rest of the configuration is as below Fig. 1 described.
- Fig. 6 is a temperature sensor network with non-wired power supply shown.
- the power supply of the devices such as electrical installation devices 3A, 3B, 3C, building system technology devices 8A, 8B, 8C, electrical devices 13A, 13B, 13C and the temperature processing unit 18 via separate batteries or separate batteries, preferably in conjunction with Energy Harvesting Devices 27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H, 27I, 27J.
- the rest of the configuration is as below Fig. 1 described.
- a temperature sensor network with additionally included presence detectors is shown.
- z. B three presence detectors 24A, 24B, 24C installed in different rooms of a building and report the temperature processing unit 18 via communication paths 17, the number of each resident in the rooms people.
- the rest of the configuration is as below Fig. 1 described.
- the operating mode can be automated or it can be an adjustment of the set temperature depending on the criterion "lower heat demand with increasing number of people / higher cooling demand with increasing number of people be made.
- Fig. 2 Power supply units and 230V AC mains
- Fig. 4 Bus system
- Fig. 6 Battery or accumulator and energy harvesting
- the temperature sensor network 1 performs an automatic learning of user behavior due to the sensor network structures and the presence of presence detection in the room if necessary.
- the number of people in the room is taken into account, so that there is a corresponding adjustment of the primary energy to be used.
- energy harvesting is understood in particular as the micro-energy production from the environment on a thermal or mechanical or optical or chemical basis, for. B from ambient noise (sound), from the ambient temperature, from air currents or from light radiation.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Temperatursensor-Netzwerk, z. B. eines Raumes oder eines Gebäudes.
- Zum Zwecke der Temperaturregelung eines Raumes oder Gebäudes sind Raumtemperaturregler (RTR) allgemein bekannt, vielfach in Form einer Baueinheit aus Temperaturmess-Sensor und Bedienelement zur Einstellung der Solltemperatur und zur Vorgabe gewünschter Betriebsarten, wie z. B. "Anwesend", "Abwesend", "Party", "Frostschutz", "Nacht".
- Als Aktoren für eine Temperaturregelung sind Stellventile an Heizungsradiatoren oder Zuleitungen von Fußbodenheizungen sowie Lüftungs- und Kühlgeräten (Fan-Coil) allgemein bekannt.
- Ferner sind dedizierte Geräte allgemein bekannt, auf denen der Regelalgorithmus hinterlegt ist, z.B. in der Form eines Reiheneinbaugerätes. Der Regelalgorithmus kann auch im Raumtemperaturregler hinterlegt sein.
- Die Nachteile derartiger allgemein bekannter Komponenten einer Temperaturregelung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Zur Messung der Temperatur wird vielfach nur ein Temperatursensor herangezogen, der sich in der Regel im Raumtemperaturregler selbst befindet.
- Die Temperaturmessung findet in der Regel nicht dort statt, wo der Benutzer sich aufhält oder nicht dort, wo der Benutzer die Wunschtemperatur erzielen möchte.
- Die Einzelmessung ist anfällig für Messstörungen oder andere Beeinflussungen, wie zum Beispiel direkte temporäre Sonneneinstrahlung auf den Temperatursensor oder Wärme-/Kälteabstrahlungen aus benachbarten Räumen (z. B. verursacht durch eine offene Tür).
- Die Einzel-Temperaturmessung detektiert - je nach Position im Raum - erst relativ spät, wenn sich durch die natürliche Konvektion im Raum eine Temperatur-Veränderung ausbreitet.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Temperaturregelung anzugeben.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Temperatursensor-Netzwerk mit einer Vielzahl von Netzwerkteilnehmern,
- wobei die Netzwerkteilnehmer in Form von Elektro-Installationsgeräten und/oder Gebäudesystemtechnikgeräten und/oder Elektrogeräten ausgeführt sind,
- wobei die Netzwerkteilnehmer einen Temperatursensor, eine Energie-Versorgungseinheit und eine Kommunikationseinheit aufweisen,
- wobei eine zentrale Temperatur-Verarbeitungseinheit mit Energie-Versorgungseinheit und Kommunikationseinheit vorgesehen ist, welche über eine Temperatur-Regeleinheit eine Heizungseinrichtung und/oder Klimatisierungseinrichtung regelt, wobei eine Bedieneinheit zur Vorgabe eines gewünschten Temperaturwertes dient
- und wobei Kommunikationspfade zwischen den Netzwerkteilnehmern und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit zur Übertragung von den Netzwerkteilnehmern erfasster aktueller Temperaturwerte vorgesehen sind.
- Unter dem Begriff Elektrogeräte werden insbesondere Geräte aus den Bereichen "Weiße Ware" (Hausarbeits-Geräte wie Geräte zum Kochen und Waschen) und "Braune Ware" (Geräte der Unterhaltungselektronik) verstanden.
- Im Ergebnis bietet das vorgeschlagene Temperatursensor-Netzwerk im Vergleich zu einer einzigen Temperaturmessung folgende Vorteile:
- Es wird die tatsächliche Temperaturverteilung im Raum oder im Gebäude oder allgemein im Objekt besser wiedergegeben.
- Die Regelung kann genauer, bedarfsgerechter und schneller erfolgen.
- Die Energieeffizienz wird erhöht.
- In zweckmäßiger Ausgestaltung sind die Energie-Versorgungseinheiten alternativ
- in Form von Netzteilen ausgeführt, welche primärseitig an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen sind, oder
- in Form von Batterien oder Akkumulatoren ausgeführt, wobei bei Einsatz von Akkumulatoren Letztere vorzugsweise mit einer Energy-Harvesting-Vorrichtung verbunden sind.
- Vorteilhaft können die Netzwerkteilnehmer und die zentrale Temperatur-Verarbeitungseinheit über Busankoppler an ein Bussystem angeschlossen sein, wobei dieses Bussystem neben der drahtgebundenen Kommunikation auch die Energieversorgung bereitstellen kann. Als Bussysteme können dabei KNX oder LAN/Ethernet Einsatz finden.
- Die Kommunikation kann alternativ hierzu drahtgebunden über das Wechselspannungsnetz erfolgen, wozu die Kommunikationseinheit der Netzwerkteilnehmer und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit in Form eines Powerline-Modems ausgebildet ist
- Die Kommunikation kann alternativ hierzu drahtlos über ein Funknetz erfolgen, wozu die Kommunikationseinheit der Netzwerkteilnehmer und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit in Form einer Funkeinrichtung ausgebildet ist. Als Funknetze können KNX RF, WLAN, ZigBee, 6LoWPAN Einsatz finden.
- In weiterer Ausgestaltung können Präsenzdetektoren in unterschiedlichen Räumen eines Gebäudes installiert sein und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit die Anzahl der sich jeweils in den Räumen aufhaltenden Personen melden. Die Temperaturregelung erfolgt in diesem Fall auch in Abhängigkeit der detektierten Personen-Anzahl, d. h. bei einer Vielzahl detektierter Personen kann die zur Heizung bereitzustellende Energie reduziert werden, während umgekehrt im Falle der Klimatisierung (Kühlung) die Energiezufuhr zu erhöhen ist.
- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Grundausführung des Temperatursensor-Netzwerks,
- Fig. 2
- ein an ein 230V-Wechselspannungsnetz angeschlossenes Temperatursensor-Netzwerk,
- Fig. 3
- eine Erweiterung des Temperatursensor-Netzwerks gemäß
Figur 2 mit Powerline-Modem, - Fig. 4
- ein an ein Bussystem angeschlossenes Temperatursensor-Netzwerk,
- Fig. 5
- ein Temperatursensor-Netzwerk mit einem Funknetz zur Kommunikation,
- Fig. 6
- ein Temperatursensor-Netzwerk mit nicht leitungsgebundener Energieversorgung,
- Fig. 7
- ein Temperatursensor-Netzwerk mit zusätzlich einbezogenen Präsenzdetektoren.
- In
Fig. 1 ist eine Grundausführung des Temperatursensor-Netzwerks dargestellt. Als Netzwerkteilnehmer des Temperatursensor-Netzwerks 1 sind beispielhaft gezeigt: - drei Elektro-Installationsgeräte 3A, 3B, 3C, beispielsweise in Form eines Unterputz-Schalters oder einer Unterputz-Steckdose oder eines Aufputz-Bewegungsmelders ausgeführt,
- drei Gebäudesystemtechnikgeräte 8A, 8B, 8C, beispielsweise in Form eines Multifunktionsbedienelementes oder eines Control Panels oder eines Dreh-Bedienelementes ausgeführt,
- drei Elektrogeräte 13A, 12B, 13C, beispielsweise in Form einer Waschmaschine oder eines Kühlschrankes oder eines Fernsehgerätes ausgeführt.
- Das Elektro-Installationsgerät 3A weist einen Temperatursensor 4A, eine Energie-Versorgungseinheit 5A und eine Kommunikationseinheit 6A auf. Das Elektro-Installationsgerät 3B weist einen Temperatursensor 4B, eine Energie-Versorgungseinheit 5B und eine Kommunikationseinheit 6B auf. Das Elektro-Installationsgerät 3C weist einen Temperatursensor 4C, eine Energie-Versorgungseinheit 5C und eine Kommunikationseinheit 6C auf.
- Das Gebäudesystemtechnikgerät 8A weist einen Temperatursensor 9A, eine Energie-Versorgungseinheit 10A und eine Kommunikationseinheit 11A auf. Das Gebäudesystemtechnikgerät 8B weist einen Temperatursensor 9B, eine Energie-Versorgungseinheit 10B und eine Kommunikationseinheit 11 B auf. Das Gebäudesystemtechnikgerät 8C weist einen Temperatursensor 9C, eine Energie-Versorgungseinheit 10C und eine Kommunikationseinheit 11C auf.
- Das Elektrogerät 13A weist einen Temperatursensor 14A, eine Energie-Versorgungseinheit 15A und eine Kommunikationseinheit 16A auf. Das Elektrogerät 13B weist einen Temperatursensor 14B, eine Energie-Versorgungseinheit 15B und eine Kommunikationseinheit 16B auf. Das Elektrogerät 13C weist einen Temperatursensor 14C, eine Energie-Versorgungseinheit 15C und eine Kommunikationseinheit 16C auf.
- Selbstverständlich können im konkreten Anwendungsfall beliebig weniger oder mehr Elektro-Installationsgeräte und/oder Gebäudesystemtechnikgeräte und/oder Elektrogeräte - nachfolgend auch kurz als "Geräte" bezeichnet - als Netzwerkteilnehmer vorhanden sein.
- Zentrale Baukomponente des vorgeschlagenen Temperatursensor-Netzwerks 1 ist eine Temperatur-Verarbeitungseinheit 18, welche eine Energie-Versorgungseinheit 21 und eine Kommunikationseinheit 22 aufweist und welche über Kommunikationspfade 17 die aktuellen Temperaturwerte der Temperatursensoren 4A, 4B, 4C, 9A, 9B, 9C, 14A, 14B, 14C empfängt. Aus dem Temperatursensor-Netzwerk kann ein bzw. können mehrere aggregierte Temperaturwerte abgeleitet werden ("Sensorfusion"), die dann zur Raumtemperaturregelung herangezogen werden.
- In Verbindung mit dem Temperatursensor-Netzwerk sind typischerweise folgende weitere Baukomponenten nötig:
- eine Bedieneinheit 20 für Benutzer/Anwender/Endkunden zur Einstellung der Solltemperatur und zur Vorgabe gewünschter Betriebsarten, wie z. B. "Anwesend", "Abwesend", "Party", "Frostschutz", "Nacht" als dediziertes Gerät, z. B. in Form eines separaten Gerätes oder in Form eines Smartphones, welches über eine entsprechende Applikation mit der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 kommunizieren kann,
- optional eine Bedieneinheit für den Anlagen-Errichter oder Benutzer/Anwender/Endkunden, um die einzelnen Geräte in Gruppen einem bestimmten Raum eines Gebäudes zuzuordnen. Alternativ kann diese Gruppenbildung auch mit der Zeit automatisch vom System bzw. Temperartursensor-Netzwerk bzw. der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 auf Basis von absoluten Temperaturwerten oder Temperaturänderungen erlernt werden.
- Eine Temperatur-Regeleinheit 19 mit hinterlegtem Regelalgorithmus steuert eine Heizungseinrichtung und/oder Klimatisierungseinrichtung 23 in Abhängigkeit des mindestens einen von der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 erzeugten aktuellen Temperaturwertes (Temperatur-Istwertes) und des gewünschten Temperaturwertes (Solltemperatur) an. Die Temperatur-Regeleinheit 19 kann Bestandteil der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 oder in Form einer separaten Baukomponente ausgebildet sein. Als Aktoren für die Temperaturregelung können z. B. Stellventile an Heizungsradiatoren oder Zuleitungen von Fußbodenheizungen sowie Lüftungs- und Kühlgeräten (Fan-Coil) verwendet werden.
- In
Fig. 2 ist ein an ein 230V-Wechselspannungsnetz angeschlossenes Temperatursensor-Netzwerk dargestellt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Energieversorgung der Geräte über ein konventionelles 230V-Wechselspanungsnetz 26, welches an Netzteile 28A, 28B, 28C, 28D, 28E, 28F, 28G, 28H, 28I der Elektro-Installationsgeräte 3A, 3B, 3C, Gebäudesystemtechnikgeräte 8A, 8B, 8C und Elektrogeräte 13A, 13B, 13C des Temperatursensor-Netzwerks 1 angeschlossen ist. Die übrige Konfiguration ist wie unterFig. 1 beschrieben. Selbstverständlich können auch Wechselspannungsnetze mit von 230V abweichender Spannung Einsatz finden. - In
Fig. 3 ist eine Erweiterung des Temperatursensor-Netzwerks gemäßFigur 2 mit Powerline-Modem dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist berücksichtigt, dass über das 230V-Wechselspanungsnetz 26 neben der Energieversorgung zusätzlich auch die Kommunikation erfolgen kann. Zur Realisierung der Kommunikationspfade 17 sind die Kommunikationseinheiten der Elektro-Installationsgeräte 3A, 3B, 3C, Gebäudesystemtechnikgeräte 8A, 8B, 8C, der Elektrogeräte 13A, 13B, 13C und der Temperatur-Verarbeitungseinheit jeweils in Form eines Powerline-Modems 29A, 29B, 29C, 29D, 29E, 29F, 29G, 29H, 29I, 29J ausgeführt (Powerline Communication PLC). Die übrige Konfiguration ist wie unterFig. 2 beschrieben. - In
Fig. 4 ist ein an ein Bussystem angeschlossenes Temperatursensor-Netzwerk dargestellt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Kommunikation der Geräte mit der übergeordneten Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 über ein Bussystem 30, welches an Busankoppler 31 A, 31 B, 31C, 31D, 31 E, 31 F, 31 G, 31 H, 31 I, 31 J (als Kommunikationseinheiten) der Elektro-Installationsgeräte 3A, 3B, 3C, Gebäudesystemtechnikgeräte 8A, 8B, 8C, Elektrogeräte 13A, 13B, 13C und der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 des Temperatursensor-Netzwerks 1 angeschlossen ist. Die übrige Konfiguration ist wie unterFig. 1 beschrieben. - In
Fig. 5 ist ein Temperatursensor-Netzwerk mit einem Funknetz zur Kommunikation dargestellt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Kommunikation der Geräte mit der übergeordneten Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 über ein Funknetz 33. Die Elektro-Installationsgeräte 3A, 3B, 3C, die Gebäudesystemtechnikgeräte 8A, 8B, 8C, die Elektrogeräte 13A, 13B, 13C und die Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 des Temperatursensor-Netzwerks 1 sind zur Realisierung einer Funk-Kommunikation mit Funkeinrichtungen 34A, 34B, 34C, 34D, 34E, 34F, 34G, 34H, 34I, 34J (als Kommunikationseinheiten) ausgerüstet. Die übrige Konfiguration ist wie unterFig. 1 beschrieben. - In
Fig. 6 ist ein Temperatursensor-Netzwerk mit nicht leitungsgebundener Energieversorgung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Energieversorgung der Geräte, wie Elektro-Installationsgeräte 3A, 3B, 3C, Gebäudesystemtechnikgeräte 8A, 8B, 8C, Elektrogeräte 13A, 13B, 13C und der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 über jeweils separate Batterien oder separate Akkumulatoren, vorzugsweise in Verbindung mit Energy-Harvesting-Vorrichtungen 27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H, 27I, 27J. Die übrige Konfiguration ist wie unterFig. 1 beschrieben. - In
Fig. 7 ist ein Temperatursensor-Netzwerk mit zusätzlich einbezogenen Präsenzdetektoren dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind z. B. drei Präsenzdetektoren 24A, 24B, 24C in unterschiedlichen Räumen eines Gebäudes installiert und melden der Temperatur-Verarbeitungseinheit 18 über Kommunikationspfade 17 die Anzahl der sich jeweils in den Räumen aufhaltenden Personen. Die übrige Konfiguration ist wie unterFig. 1 beschrieben. Über diese Präsenzdetektion, welche die Anwesenheit von Personen und die Anzahl der Personen detektiert und meldet, kann die Betriebsartenumschaltung automatisiert werden oder es kann eine Anpassung der Solltemperatur in Abhängigkeit des Kriteriums "geringerer Wärmebedarf bei steigender Anzahl an Personen / höherer Kühlbedarf bei steigender Anzahl der Personen" vorgenommen werden. - Zur möglichen Ausbildung der Kommunikationspfade 17 betreffend die Präsenzdetektoren wird wiederum auf die in
Fig. 3 (Busankoppler und Bussystem),Fig. 4 (Funkeinrichtung und Funknetz) skizzierten Ausführungsformen hingewiesen. - Zur möglichen Ausbildung der Energieversorgung betreffend die Präsenzdetektoren wird wiederum auf die in
Fig. 2 (Netzteile und 230V-Wechselspannungsnetz),Fig. 4 (Bussystem),Fig. 6 (Batterie oder Akkumulator und Energy-Harvesting) skizzierten Ausführungsformen hingewiesen. - Allgemein gilt für die vorstehend skizzierten Ausführungsformen, dass das Temperatursensor-Netzwerk 1 aufgrund der Sensornetzwerkstrukturen und der gegebenenfalls vorhandenen Präsenzerfassung im Raum ein automatisches Anlernen des Nutzerverhaltens durchführt. Dabei werden die Anzahl der Personen im Raum berücksichtigt, so dass es zu einer entsprechenden Anpassung der einzusetzenden Primärenergie kommt.
- Gleichzeitig ermöglicht die Sensornetzwerkstruktur des Temperatursensor-Netzwerks 1 eine Adaption des Regelalgorithmus an die physikalischen Gegebenheiten des Raumes / Objektes und der Heizung/Kühlung, wie z. B. Trägheit einer Fußbodenheizung oder uneinheitliche Erwärmung bei nicht korrekt ausgeführtem hydraulischen Abgleich.
- Unter dem Begriff Energy-Harvesting wird insbesondere die Mikro-Energiegewinnung aus der Umgebung auf thermischer oder mechanischer oder optischer oder chemischer Basis verstanden, z. B aus Umgebungsgeräuschen (Schall), aus der Umgebungstemperatur, aus Luftströmungen oder aus Lichtstrahlung.
- Allgemein ist es nicht erforderlich, dass die Netzwerkteilnehmer zwingend über ein und dasselbe Übertragungsmedium und -protokoll miteinander bzw. mit der Temperatur-Verarbeitungseinheit kommunizieren. Es ist vielmehr auch eine heterogene Struktur möglich, d. h.
- z. B. ein Teil der Netzwerkteilnehmer kommuniziert über Funk/drahtlos und ein anderer Teil der Netzwerkteilnehmer kommuniziert über Kabel/drahtgebunden;
- z. B. ein Teil der Netzwerkteilnehmer kommuniziert analog und ein anderer Teil der Netzwerkteilnehmer kommuniziert digital.
-
- 1
- Temperatursensor-Netzwerk
- 2
- -
- 3
- 3A, 3B, 3C Elektro-Installationsgerät (Schalter, Steckdose) als Netzwerk-teilnehmer
- 4
- 4A, 4B, 4C Temperatursensor
- 5
- 5A, 5B, 5C Energie-Versorgungseinheit
- 6
- 6A, 6B, 6C Kommunikationseinheit
- 7
- -
- 8
- 8A, 8B, 8C Gebäudesystemtechnikgerät (Jalousietaster und Aktor) als Netzwerkteilnehmer
- 9
- 9A, 9B, 9C Temperatursensor
- 10
- 10A, 10B, 10C Energie-Versorgungseinheit
- 11
- 11 A, 11 B, 11C Kommunikationseinheit
- 12
- -
- 13
- 13A, 13B, 13C Elektrogerät als Netzwerkteilnehmer
- 14
- 14A, 14B, 14C Temperatursensor
- 15
- 15A, 15B, 15C Energie-Versorgungseinheit
- 16
- 16A, 16B, 16C Kommunikationseinheit
- 17
- Kommunikationspfad
- 18
- Temperatur-Verarbeitungseinheit
- 19
- Temperatur-Regeleinheit mit Regelalgorithmus
- 20
- Bedieneinheit
- 21
- Energie-Versorgungseinheit
- 22
- Kommunikationseinheit
- 23
- Heizungseinrichtung und/oder Klimatisierungseinrichtung
- 24
- 24A, 24B, 24C Präsenzdetektor
- 25
- -
- 26
- Konventionelles 230V-Wechselspannungsnetz
- 27
- 27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H, 27I, 27J Batterie oder Akkumu-lator in Verbindung mit Energy-Harvesting-Vorrichtung
- 28
- 28A, 28B, 28C, 28D, 28E, 28F, 28G, 28H, 28I, 28J Netzteil
- 29
- 29A, 29B, 29C, 29D, 29E, 29F, 29G, 29H, 29I, 29J Powerline-Modem
- 30
- Bussystem
- 31
- 31 A, 31 B, 31C, 31D, 31 E, 31 F, 31 G, 31 H, 31I, 31J Busankoppler
- 32
- -
- 33
- Funknetz
- 34
- 34A, 34B, 34C, 34D, 34E, 34F, 34G, 34H, 34I, 34J Funkeinrichtung
Claims (8)
- Temperatursensor-Netzwerk (1) mit einer Vielzahl von Netzwerkteilnehmern,• wobei die Netzwerkteilnehmer in Form von Elektro-Installationsgeräten (3A, 3B, 3C) und/oder Gebäudesystemtechnikgeräten (8A, 8B, 8C) und/oder Elektrogeräten (13A, 13B, 13C) ausgeführt sind,• wobei die Netzwerkteilnehmer einen Temperatursensor (4A, 4B, 4C, 9A, 9B, 9C, 14A, 14B, 14C), eine Energie-Versorgungseinheit (5A, 5B, 5C, 10A, 10B, 10C, 15A, 15B, 15C) und eine Kommunikationseinheit (6A, 6B, 6C, 11A, 11B, 11C, 16A, 16B, 16C) aufweisen,• wobei eine zentrale Temperatur-Verarbeitungseinheit (18) mit Energie-Versorgungseinheit (21) und Kommunikationseinheit (22) vorgesehen ist, welche über eine Temperatur-Regeleinheit (19) eine Heizungseinrichtung und/oder Klimatisierungseinrichtung (23) regelt, wobei eine Bedieneinheit (2) zur Vorgabe eines gewünschten Temperaturwertes dient• und wobei Kommunikationspfade (17) zwischen den Netzwerkteilnehmern und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit (18) zur Übertragung von den Netzwerkteilnehmern erfasster aktueller Temperaturwerte vorgesehen sind.
- Temperatursensor-Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-Versorgungseinheiten (5A, 5B, 5C, 10A, 10B, 10C, 15A, 15B, 15C, 21) in Form von Netzteilen (28A, 28B, 28C, 28D, 28E, 28F, 28G, 28H, 28I, 28J) ausgeführt sind, welche primärseitig an ein Wechselspannungsnetz (26) angeschlossen sind.
- Temperatursensor-Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation über das Wechselspannungsnetz (26) erfolgt und die Kommunikationseinheit der Netzwerkteilnehmer und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit (18) in Form eines Powerline-Modems (29A, 29B, 29C, 29D, 29E, 29F, 29G, 29H, 29I, 29J) ausgebildet ist.
- Temperatursensor-Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-Versorgungseinheiten (5A, 5B, 5C, 10A, 10B, 10C, 15A, 15B, 15C, 21) in Form von Batterien oder Akkumulatoren (27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H, 27I, 27J) ausgeführt sind.
- Temperatursensor-Netzwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatoren (27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 27F, 27G, 27H, 27I, 27J) mit einer Energy-Harvesting-Vorrichtung verbunden sind.
- Temperatursensor-Netzwerk nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzwerkteilnehmer und die zentrale Temperatur-Verarbeitungseinheit (18) über Busankoppler (31 A, 31 B, 31C, 31D, 31 E, 31 F, 31 G, 31 H, 31I, 31J) an ein Bussystem (30) angeschlossen sind.
- Temperatursensor-Netzwerk nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation über ein Funknetz (33) erfolgt und die Kommunikationseinheiten der Netzwerkteilnehmer und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit (18) in Form von Funkeinrichtungen (34A, 34B, 34C, 34D, 34E, 34F, 34G, 34H, 34I, 34J) ausgebildet sind.
- Temperatursensor-Netzwerk nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Präsenzdetektoren (24A, 24B, 24C) in unterschiedlichen Räumen eines Gebäudes installiert sind und der zentralen Temperatur-Verarbeitungseinheit (18) die Anzahl der sich jeweils in den Räumen aufhaltenden Personen melden.
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