EP4071414A1 - Verfahren, system und computerprogrammprodukt zum steuern eines wärmeerzeugers - Google Patents

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EP4071414A1
EP4071414A1 EP22163901.6A EP22163901A EP4071414A1 EP 4071414 A1 EP4071414 A1 EP 4071414A1 EP 22163901 A EP22163901 A EP 22163901A EP 4071414 A1 EP4071414 A1 EP 4071414A1
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EP
European Patent Office
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valve position
heat generator
valve
function
heated
Prior art date
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EP22163901.6A
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English (en)
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EP4071414B1 (de
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Paul Skiba
Adrian Brand
Jan Strubel
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Viessmann Holding International GmbH
Original Assignee
Viessmann Climate Solutions SE
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Publication date
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Application filed by Viessmann Climate Solutions SE filed Critical Viessmann Climate Solutions SE
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305—Control of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0264—Hydraulic balancing valves

Definitions

  • heat generators such as heat pumps, biomass boilers, gas boilers, gas boilers, oil boilers, district heating stations, etc. have been continuously developed in order to increase the efficiency of heat generation and heat transfer. What the various heat generators have in common is that they each have particularly efficient operating modes or operating modes and less efficient operating modes or operating modes.
  • the efficiency of the heat generator can be optimized for higher flow temperatures, for example between 50°C and 120°C, or for lower flow temperatures, in particular between 30°C and 50°C.
  • heat generation is particularly inefficient and wear and tear is particularly high when the operating times and/or pause times of the heat generator are relatively short. These short operating times and/or pause times are also referred to as clocking or stuttering operation. Consequently, it is desirable that clocking or stuttering is avoided as much as possible.
  • a heat generator can be a heat pump, a gas boiler, a gas boiler, a biomass boiler, an oil boiler, a district heating transfer station, etc. (heat generator types).
  • the method includes the steps of detecting a valve position of a valve that is set up to control a volume flow of a fluid from the heat generator to a radiator, and controlling the heat generator as a function of the detected valve position.
  • a fluid can be a gas or a liquid.
  • Sensing a valve position may include sensing a control signal that controls the valve and/or sensing a position of the valve by a sensor.
  • a radiator can be, for example, wall heating, floor heating, a radiator, a convector, a mixture of the types of radiators just mentioned, etc.
  • the valve can be part of a (room) thermostat, in particular an electronically controllable (room) thermostat.
  • the valve can be a thermostatic valve.
  • the generation of heat can be matched to a heat removal by a radiator in a particularly simple manner.
  • short, inefficient operating intervals of the heat generator due to heat being generated but not consumed can be avoided, and the heat output of the heat generator can be optimized and reduced. This leads to less wear and tear on a heating system and lower energy consumption.
  • the heat generator can be controlled in such a way that when a valve is closed or only slightly open, in particular when all valves are closed and/or only slightly open, the heat generator is not operated in a heat-generating mode, in particular not even then when there is a heat demand.
  • a particularly advantageous embodiment can also include the step of determining, depending on the detected valve position of a plurality of valves, at least one, in particular one or more, from the group: a reference valve position, a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum Include valve position, the control of the heat generator depending on the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and / or the maximum valve position can be done.
  • the heat generator can be switched off when one or more valves are closed or the valve position (valve opening) of one or more valves is below a predetermined limit value.
  • the heat generator can be switched off when the minimum valve position falls below a first valve limit value, the maximum valve position falls below a second valve limit value, the average valve position falls below a third valve limit value and/or the reference valve position falls below a fourth valve limit value.
  • the designation of the valve limit values as the first, second, third and fourth valve limit value only serves to differentiate, has no numerical meaning and also has no ordering effect.
  • a reference valve position, a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum valve position can be determined as a function of a weighting of the valve position of the plurality of valves.
  • a weighting can be done, for example, using a mathematical function with the detected valve positions as input parameters.
  • the weighting can depend on physical properties, such as room properties of a room whose heat supply is controlled by a corresponding valve, pipe properties, heat transfer surfaces, a radiator whose heat supply is controlled by a corresponding valve, in particular a radiator type, and/or a Heat generator, in particular a heat generator type, etc., take place.
  • the minimum, the maximum and/or the average valve position can be determined as a function of weighted valve positions.
  • the determination of a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum valve position depending on physical properties such as room properties of a room whose heat supply is controlled by a corresponding valve, pipe properties, heat transfer surfaces, a radiator whose heat supply is controlled by a corresponding valve is controlled, in particular a radiator type, a heat generator, in particular a heat generator type, etc., take place.
  • a distinction with regard to the heat transfer surfaces can include a distinction with regard to the surface area, the external geometry, the surface structure, a material, etc.
  • Room properties can be, for example, a room size, thermal insulation of the room, a position of the room in a building, in particular on a floor, the length of the outer wall of the room, window areas, etc.
  • Examples of pipe properties are thermal insulation of the pipe, pipe structure, pipe length, pipe cross-section of the pipe, flow resistance of the pipe, etc.
  • a particularly adaptable embodiment can include a step of determining a hydraulic balance between the plurality of valves, the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or maximum valve position being determined as a function of the determined hydraulic balance.
  • valve positions are taken into account as a function of a hydraulic balance and valve positions can therefore be used to control the heat generator without the influence of hydraulic differences.
  • the heat generator can be controlled in such a way that the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position or the maximum valve position is regulated to a predetermined value.
  • the generation of heat by the heat generator can be particularly adapted to an actual heat requirement, so that a room temperature corresponds to a predetermined value.
  • the valve or the plurality of valves can be arranged in a heating circuit, and the heat generator can also be controlled as a function of a type of heating circuit.
  • a heating circuit can include one or more radiators.
  • a heating circuit may also include a pump.
  • An example of a heating circuit type is a bathroom heating circuit, where higher temperatures are often required, for example for a towel dryer.
  • a heating circuit type can be determined as a function of a desired and/or maximum flow temperature. For example, a distinction can be made between low-temperature circuits and condensing heating circuits, in particular with higher flow temperatures compared to low-temperature circuits.
  • a heating circuit type can be subdivided with regard to an area to be heated by the heating circuit/a room volume to be heated by the heating circuit. In this way, special features of a valve position based on a heating circuit type can be taken into account. Possible distinguishing features with regard to a heating circuit type are a low temperature, a condensing temperature, a hybrid of these, or wall heating, floor heating, a radiator, a convector, a hybrid of these, etc.
  • the plurality of valves can be arranged in a plurality of heating circuits, and the heat generator can be controlled as a function of one or more heating circuits of the plurality of heating circuits, in particular as a function of a type of heating circuit.
  • the heat generator can be controlled as a function of one or more heating circuits of the plurality of heating circuits, in particular as a function of a type of heating circuit.
  • the heat generator can also be controlled as a function of a type of heat generator.
  • a type of heat generator for example, an advantageous mode of operation of the heat generator can be taken into account, so that it can be operated in a particularly efficient, low-wear and energy-saving manner.
  • the heat generator can also be controlled as a function of an actual room temperature.
  • the heat generator can be operated in a way that is particularly adapted to a heat requirement.
  • the heat generator can also be controlled as a function of a target room temperature. As a result, heat generation by the heat generator can be adjusted to the target room temperature with regard to the flow temperature. Since a lower flow temperature can often be provided more efficiently, this can increase efficiency.
  • the heat generator can also be controlled as a function of an outside temperature.
  • an outside temperature By taking an outside temperature into account, heat radiation from a room, in particular to the outside, can be compensated for in a particularly expedient manner.
  • a step of detecting an outside temperature for controlling the heat generator can be omitted.
  • This has the advantage that an outside temperature sensor, which is difficult to attach and is prone to errors due to weather influences, becomes superfluous or can be omitted. This in turn can reduce installation and maintenance costs.
  • the heat generator can thus advantageously be controlled independently of an outside temperature. This is possible in particular because the information relating to the valve positions makes it possible to draw conclusions about the heat requirement.
  • a method that can be retrofitted in a particularly flexible manner can include the step of estimating a valve position of a further valve whose valve position is not detected in the step of detecting the valve position.
  • the control of the heat generator can then additionally take place as a function of the estimated valve position of the further valve and/or the determination of the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or maximum valve position can then also take place as a function of the estimated valve position.
  • a valve position of a further valve whose valve position is not detected in the step of detecting the valve position of a plurality of valves can be estimated as a function of a target room temperature, an actual room temperature and/or an outside temperature.
  • valves whose valve position cannot be detected for example due to a lack of sensors, a defect, the technical design, etc., can be taken into account when controlling the heat generator.
  • a particularly advanced method can also include the steps of providing one or more target temperatures T n, target for one or more rooms to be heated, detecting an actual temperature T n, actual for the one or more rooms to be heated, determining a difference ⁇ T n between a target value T n,soll of a room to be heated of the one or more rooms to be heated and the actual temperature T n, actual of the room to be heated, and control of the heat generator additionally as a function of the determined difference ⁇ T n .
  • the heat generator can be controlled in a particularly needs-based manner.
  • the method can include the steps of comparing one or more determined differences ⁇ T n with the detected one or more valve positions; and outputting an error message depending on the comparison result.
  • an error can also be detected, for example, if a valve is opened very wide and the determined difference ⁇ T n ( ⁇ T n is relatively or very small) suggests that a room is overheated.
  • a very high temperature difference can occur when the temperature difference is above a predetermined limit.
  • a very small one Temperature difference may be present when the temperature difference is below another predetermined limit.
  • the system includes a detection unit that is set up to detect a valve position of a valve, the valve being set up to control a volume flow of a fluid from the heat generator to a radiator by means of the valve position, and a control unit that is set up to to control the heat generator depending on the detected valve positions.
  • a particularly advanced system can also include a determination unit that is set up to determine a reference valve position, a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum valve position as a function of the detected valve position of a plurality of valves, wherein the control unit can be set up to do so to control the heat generator depending on the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or the maximum valve position.
  • a particularly advantageous system can have one or more setpoint generators that provide a setpoint temperature T n, setpoint for one or more rooms to be heated, and at least one temperature sensor per room to be heated for detecting an actual temperature T n, actual of the room to be heated include, wherein the control unit can be set up to the heat generator additionally depending on a difference .DELTA.T n between a setpoint T n,soll of a room to be heated of the one or more rooms to be heated and the actual temperatures T n, actual of the room to be heated to control.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program product comprising program instructions which cause the computer to carry out the method according to one of method claims 1 to 14 when the computer program product is loaded onto the computer or executed.
  • a heat generator can be a cold generator.
  • a heating circuit can be a cooling circuit
  • a heating circuit type can be a cooling circuit type
  • a space to be heated can be a space to be cooled. Cooling circuit types can be differentiated in particular with regard to their cooling temperature.
  • a valve can be a component for shutting off and/or controlling a flow of fluids, in particular liquids and/or gases.
  • a valve can be a shut-off device, in particular a fitting such as a gate valve, a butterfly valve, a ball valve, etc.
  • a valve can also be adjusted by a pump, in particular in connection with a gravity brake.
  • a gravity brake can also be designed in the form of a non-return flap and/or a non-return valve.
  • the valve position can be detected, for example, by detecting a control signal that is set up to control a valve.
  • a valve position can be detected using a sensor, for example.
  • a valve position can be detected by means of a volume flow sensor, flow sensor.
  • the method also includes a step S11 of controlling the heat generator as a function of the detected valve position.
  • Controlling the heat generator can include controlling a fuel supply, controlling an oxygen supply, igniting a flame, changing the operating mode and/or controlling a pump, etc.
  • Examples of a heat generator are a heat pump, a gas boiler, a gas boiler, a biomass boiler, an oil boiler, a district heating transfer station, etc. (heat generator types).
  • the method can also include a step S12 of determining a reference valve position, a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum valve position as a function of the valve position of a plurality of valves.
  • a reference valve position can be determined, for example, using a mathematical function with the valve position of the plurality of valves as an input parameter.
  • the valve positions can be weighted as a function of the valves.
  • the heat generator can then be controlled as a function of the detected valve position according to step S11 as a function of the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or the maximum valve position.
  • the valve position can advantageously be detected as a function of a hydraulic balance.
  • the detected valve position can be detected relative to a hydraulic balance.
  • the method can additionally include a step S13 of estimating a valve position of a further valve whose valve position is not detected in the step of detecting the valve position.
  • the method can include the step S14 of estimating a valve position of a further valve, the valve position of which is not detected in the step of detecting the valve position, as a function of a target room temperature, an actual room temperature and/or an outside temperature.
  • the heat generator can also be controlled as a function of the valve position of the additional valve and, if necessary, the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or the maximum valve position can also be determined as a function of the estimated valve position.
  • the heat generator can be controlled independently of an outside temperature.
  • step S11 the heat generator can also be controlled as a function of the determined hydraulic balance.
  • a reference valve position, a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum valve position can then be determined according to step S12 as a function of the hydraulic balance.
  • the method can optionally include steps S22 to S24.
  • a step S22 one or more setpoint temperatures T n,setpoint can be provided for one or more rooms to be heated.
  • a setpoint temperature can be provided, for example, by reading out a value from a memory unit.
  • a target temperature be provided by a man-machine interface, in particular by means of a user input.
  • a setpoint temperature value can be received from another unit, in particular by means of a communication unit.
  • an actual temperature of the one or more rooms to be heated can be recorded. This can be done in particular by means of a temperature sensor.
  • an actual temperature value can be received from a further unit, in particular by a communication unit.
  • a difference ⁇ T n between the target value T n, setpoint of a room to be heated of the one or more rooms to be heated and the actual temperature T n, actual of the room to be heated can be determined. This can be done, for example, by comparing the values.
  • the heat generator can then also be controlled in step S11 as a function of the determined temperature difference ⁇ T n .
  • the variable n can allow assignment to a room.
  • the valves can also be assigned to rooms, so that an assignment between a difference ⁇ T n and one or more valves is possible.
  • a room can be a closed room, a room section or several rooms that are schematically combined into one room.
  • the method can also optionally include steps S25 and S26.
  • step S25 one or more determined differences ⁇ T n can be compared with the determined one or more valve positions, in particular of the valves arranged in space n.
  • valve positions relative to a hydraulic balance can be used for this comparison.
  • a valve position as a function of the hydraulic balance can be used for this comparison.
  • An error message can then be output in step S26 depending on the comparison result of step S25.
  • method steps of in figure 2 The method shown is part of the in figure 1 shown procedure.
  • the figures 1 and 2 The process steps shown can be combined with one another as desired.
  • the figures 1 and 2 methods shown or a combination of those in the figures 1 and 2 methods shown can be executed as a computer program product.
  • FIG. 12 shows schematically a system for controlling a heat generator according to an embodiment of the invention.
  • the system 30 includes a detection unit 31 and a control unit 32.
  • the detection unit 31 is set up to detect a valve position of a valve, the valve being set up to control a volume flow of a fluid from the heat generator to a radiator by means of the valve position.
  • the control unit 32 is set up to control the heat generator as a function of the detected valve position.
  • the valve can be part of a (room) thermostat, in particular an electronically controllable (room) thermostat.
  • the valve can be a thermostatic valve.
  • the system 30 can optionally include a determination unit 33 which is set up to determine a reference valve position, a minimum valve position, an average valve position and/or a maximum valve position as a function of the detected valve position of a plurality of valves.
  • the control unit can then be set up to control the heat generator depending on the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or the maximum valve position.
  • the system 30 may include a matching unit (not included in figure 3 shown), which is set up to determine a hydraulic balance between the valves.
  • the control of the heat generator can then also be carried out in dependency of the hydraulic balancing.
  • the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or the maximum valve position can then be determined as a function of the hydraulic balance.
  • control unit can be set up to control the heat generator in such a way that the reference valve position, the minimum valve position, the average valve position and/or the maximum valve position is regulated to a predetermined value.
  • control unit can be set up to control the heat generator additionally depending on a type of heating circuit in which a valve whose valve position is used to control the heat generator is arranged.
  • the heat generator can also be controlled by the control unit as a function of a type of heat generator.
  • the control unit can adapt the heat generation of the heat generator in such a way that particularly efficient operating modes of the heat generator, in particular with regard to the operating time, the pause time and/or the flow temperature, are preferred.
  • the system 30 may include a setpoint generator 34 and a temperature sensor 35 .
  • the setpoint adjuster can be set up to provide a setpoint temperature for one or more rooms to be heated.
  • the temperature sensor 35 can be set up to detect an actual temperature of a room to be heated.
  • the control unit 32 can then be set up to switch off the heat generator additionally as a function of a difference ⁇ T n between the setpoint T n, setpoint of a room to be heated of the one or more rooms to be heated and the actual temperature T n, actual of the room to be heated Taxes.
  • control unit 32 can also be set up to control the heat generator as a function of an outside temperature.
  • control unit 32 can be set up to control the heat generator independently of an outside temperature.
  • the system 30 may include an estimator (not in 3 shown) which is set up to provide an estimated valve position of a further valve whose valve position is not detected by the detection unit 31 . This can be done, for example, by an assessment by the assessment unit.
  • the estimated valve position may be provided through a human-machine interface by a user.
  • the estimation unit can carry out an estimation as a function of a target room temperature, an actual room temperature and/or an outside temperature.
  • the control unit 32 can then be set up to additionally control the heat generator depending on the estimated valve position of the further valve and/or the determination unit 33 can then be set up to determine the reference valve position, the minimum valve position, the maximum valve position and/or the average valve position also to be determined depending on the estimated valve position.
  • units of system 30 may be combined, partitioned, added, and/or deleted without affecting the essence of the invention.
  • Connections between the units shown are purely exemplary, i.e. there may be other connections between the units or connections between the units that are listed in 3 are shown can be omitted.
  • the heating system 40 comprises a first heating circuit 41 and a second heating circuit 43.
  • the heating circuits 41 and 43 are supplied with heat by means of a heat generator 45.
  • a volume flow through the heating circuit 41 is controlled by means of a valve 42 .
  • a valve 44 controls the volumetric flow that flows/circulates through the heating circuit 43 .
  • FIG 5 shows schematically a heating system according to an embodiment of the invention.
  • the heating system 40 shown differs from that in 4 shown heating system 40 to the effect that the heating system can also include a hot water supply 46.
  • a volume flow of a heat transfer medium that transports heat from the heat generator to the hot water supplier 46 can be controlled by means of a valve 47 .
  • FIG 5 further elements of the heating circuit 41 are shown as an example.
  • the heating circuit 41 may include a heater 411 and a heater 413 .
  • a volume flow of a heat carrier, which flows through the heating element 411 or 413, can also be controlled by a valve 412 or 414.
  • a valve can be set up to regulate a volume flow.
  • a valve can be realized, for example, by a pump, in particular in connection with a non-return flap/a non-return valve and/or a gravity brake.
  • a valve can be implemented, for example, by controlling an opening through which a heat carrier flows.
  • the opening can be controlled, for example, by a stepping motor, servomotor, etc.
  • a valve may be controlled by controlling pump power, for example.
  • a high pump output can then represent a wide open valve position and a low pump output can represent a valve position that is only slightly open.
  • valves connected to one another in series and/or valves connected to one another in parallel can be schematically combined to form one valve with a resulting valve position.
  • valve position 42, 44, 47, 412, 414 is also taken into account when controlling the heat generator 45, so that the heat generator 45 only generates heat if it can also be ensured that the heat generated is transferred from the heat generator to a heat consumer , In particular a radiator 411, 412, a heating circuit 41, 43 or a hot water circuit 46 can be transported.
  • valve positions of the valves 412, 414, 42, 44, 47 can be used as a function of a hydraulic balance for controlling the heat generator 45.
  • This can have the advantage that the valve position of a valve used to control the heat generator 45 reflects the possibility of a volume flow from the heat generator to a heat consumer in a particularly meaningful manner.
  • Figure 6a shows schematically in a diagram a setpoint flow temperature as a function of time in a method according to an embodiment of the invention and in a conventional method.
  • the time of one day is plotted on the x-axis of the diagram.
  • the determined target flow temperature is entered in °C on the y-axis.
  • the graph 601 shows the progression of the setpoint flow temperature as a function of time, with the setpoint flow temperature having been determined using a conventional method.
  • the graph 602 shows the profile of the setpoint flow temperature as a function of time, with the setpoint flow temperature having been determined according to an embodiment of the invention.
  • Figure 6b shows schematically in a diagram a minimum, an average and a maximum valve position as a function of time according to an embodiment of the invention.
  • the time of one day is plotted on the x-axis of the diagram.
  • the valve opening (valve position) is plotted as a percentage on the y-axis.
  • the valve opening (valve position) can be determined, for example, by a volumetric flow flowing through the valve.
  • the valve opening (valve position) depending on a geometric variable of the opening of the valve be determined.
  • the valve opening can be normalized as a function of a hydraulic balance.
  • FIG 6b the time profile of a maximum valve opening 701, an average valve opening 702 and a minimum valve opening 703 is shown.
  • the maximum, the minimum and the average valve opening can have been determined as a function of a plurality of valve positions.
  • the valves in Figure 6b used to determine the minimum, the average and the maximum valve opening, according to the in Figure 6a supplied with heat at the target flow temperature shown.
  • the setpoint flow temperature 601 is increased at around 6:00 a.m. from the night-time reduction to around 42°C to a daytime value of around 46°C. This then flattens out to around 45°C over the course of the day until around 8:00 p.m. From around 8:00 p.m. to around 9:00 p.m., the target flow temperature is reduced to around 41°C in accordance with a night-time reduction and then kept at around 41° or 42°C over the course of the night.
  • the flow temperature is lowered in accordance with the method according to the invention. I.e. if the valve openings, in particular a minimum, an average and/or a maximum valve opening, are relatively small (smaller or no flow), for example a flow temperature of the heat generator and/or a volume flow can be reduced.
  • FIG. 6b shows that the valves are opened between about 5:00 a.m. and about 7:00 a.m. This can be the result of a night setback, for example take place. Accordingly, the setpoint flow temperature 602 increases to a value of approximately 58° C. during this period. As a result, the valves are closed slightly again between approx. 7:00 a.m. and 8:00 a.m. and consequently the target flow temperature is reduced to around 47°C. Ie if the valve positions, in particular a minimum, an average and/or a maximum valve opening, are relatively large (large flow rate), for example a flow temperature of the heat generator and/or a volume flow can be increased.
  • valve positions of the valves change depending on the flow temperature, so that, for example, a predetermined temperature is present in a room, etc.
  • the heat generator can advantageously be controlled in such a way that the average and/or maximum valve position is regulated to a predetermined value.
  • overshooting for example around 7:00 a.m., 6:00 p.m. and 9:00 p.m., can be avoided or reduced.
  • an overshoot can be improved by additional sensor values from additional sensors.
  • valve openings in the method according to the invention by controlling the heat generator depending on the valve openings at the same time the valve openings can be optimized so that the flow temperature of the heat generator can be reduced.
  • heat losses in particular due to heat radiation from pipes, are reduced due to the lower heat gradients from the heat transfer medium to the area around the line, and thus the energy losses.
  • the efficiency and, particularly in the case of a heat pump, the running time can be advantageously optimized.
  • valve openings can be used as an input parameter for controlling the heat generator.
  • a mathematical function can be set up in particular to weight the individual valve openings and then to determine a minimum, maximum or average valve opening.
  • a chiller can be meant under a heat generator, in particular according to the Figures 1 to 3 .
  • a heating circuit can be a cooling circuit and a room to be heated can be a room to be cooled.
  • a heating circuit can be a cooling circuit, a heating circuit type can be a cooling circuit type and a space to be heated can be a space to be cooled. Cooling circuit types can be differentiated in particular with regard to their cooling temperature.

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Abstract

System, Verfahren und Computerprogramm-Produkt zum Steuern eines Wärmeerzeugers. Das Verfahren umfasst die Schritte Erfassen einer Ventilstellung eines Ventils, das dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper zu steuern, und Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung.

Description

    Technischer Hintergrund
  • In den letzten Jahren wurden Wärmeerzeuger, wie Wärmepumpen, Biomassekessel, Gasthermen, Gaskessel, Ölkessel, Fernwärmestationen etc. stetig weiterentwickelt, um den Wirkungsgrad bei der Wärmeerzeugung bzw. Wärmeübertragung zu erhöhen. Die verschiedenen Wärmeerzeuger verbindet miteinander, dass sie jeweils besonders effiziente Betriebsarten bzw. Betriebsmodi und weniger effiziente Betriebsarten bzw. Betriebsmodi aufweisen.
  • Je nach Wärmeerzeuger kann die Effizienz des Wärmeerzeugers auf höhere Vorlauftemperaturen, beispielsweise zwischen 50°C und 120°C, oder auf niedrigeren Vorlauftemperaturen, insbesondere zwischen 30°C und 50°C, optimiert sein.
  • Für viele der Wärmeerzeuger ist die Wärmeerzeugung besonders ineffizient und die Abnutzung besonders hoch, wenn die Betriebszeiten und/oder Pausenzeiten des Wärmeerzeugers relativ kurz sind. Diese kurzen Betriebszeiten und/oder Pausenzeiten werden auch als Takten bzw. Stotterbetrieb bezeichnet. Folglich ist es wünschenswert, dass das Takten bzw. der Stotterbetrieb bestmöglich vermieden wird.
  • Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren, ein System und/oder ein Computerprogrammprodukt zum Steuern eines Wärmeerzeugers bereitzustellen, das das Problem des Taktens bzw. des Stotterbetriebs löst.
    • Beschreibung
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besondere Ausführungsformen der Erfindung.
  • Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Wärmeerzeugers. Ein Wärmeerzeuger kann eine Wärmepumpe, eine Gastherme, ein Gaskessel, ein Biomassekessel, ein Ölkessel, eine Fernwärmeübergabestation etc. (Wärmeerzeugertypen) sein. Das Verfahren umfasst die Schritte Erfassen einer Ventilstellung eines Ventils, das dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper zu steuern, und Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung. Ein Fluid kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein.
  • Das Erfassen einer Ventilstellung kann ein Erfassen eines Steuersignals, das das Ventil steuert, und/oder ein Erfassen einer Stellung des Ventils durch einen Sensor umfassen. Ein Heizkörper kann beispielsweise eine Wandheizung, eine Bodenheizung, ein Radiator, ein Konvektor, eine Mischung der eben genannten Heizkörpertypen etc. sein. In manchen Ausführungsformen kann das Ventil Teil eines (Raum-)Thermostats, insbesondere eines elektronisch steuerbaren (Raum-)Thermostats sein. In manchen Ausführungsformen kann das Ventil ein Thermostatventil sein.
  • Dadurch kann besonders einfach das Erzeugen von Wärme auf eine Wärmeabnahme durch einen Heizkörper abgestimmt werden. Als Folge können kurze ineffiziente Betriebsintervalle des Wärmeerzeugers auf Grund einer erzeugten, nicht abgenommenen Wärme vermieden und die Heizleistung des Wärmeerzeugers optimiert und reduziert werden. Dies führt zu einem niedrigeren Verschleiß einer Heizungsanlage und zu einem niedrigeren Energieverbrauch.
  • So kann beispielsweise der Wärmeerzeuger derart gesteuert werden, dass, wenn ein Ventil geschlossen ist bzw. nur geringfügig geöffnet ist, insbesondere wenn alle Ventile geschlossen und/oder nur geringfügig geöffnet sind, der Wärmeerzeuger nicht in einem Wärmeerzeugungsbetrieb betrieben wird, insbesondere selbst dann nicht, wenn eine Wärmeanforderung vorliegt.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kann zudem den Schritt Ermitteln in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung einer Mehrzahl an Ventilen mindestens eines, insbesondere eines oder mehrerer, aus der Gruppe: eine Referenzventilstellung, eine minimale Ventilstellung, eine durchschnittliche Ventilstellung und/oder eine maximale Ventilstellung umfassen, wobei das Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder der maximalen Ventilstellung erfolgen kann.
  • Dadurch können eine Mehrzahl an Daten der Ventilstellungen auf einfache Art zusammengefasst werden und für die Steuerung des Wärmeerzeugers verwendet werden. Gleichzeitig kann besonders elegant sichergestellt werden, dass die Wärme bedarfsgerecht erzeugt wird.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Wärmeerzeuger abgeschaltet werden, wenn eine oder mehrere Ventile geschlossen sind oder die Ventilstellung (Ventilöffnung) einer oder mehrerer Ventile unter einem vorgegebenen Grenzwert liegen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Wärmeerzeuger abgeschaltet werden, wenn die minimale Ventilstellung einen ersten Ventilgrenzwert, die maximale Ventilstellung einen zweiten Ventilgrenzwert, die durchschnittliche Ventilstellung einen dritten Ventilgrenzwert und/oder die die Referenzventilstellung einen vierten Ventilgrenzwert unterschreiten. Die Bezeichnung der Ventilgrenzwerte als ersten, zweiten, dritten und vierten Ventilgrenzwert dient nur zur Unterscheidung, hat keine nummerische Bedeutung und hat auch keine Ordnungswirkung.
  • In einer besonders angepassten Ausführungsform kann das Ermitteln einer Referenzventilstellung, einer minimalen Ventilstellung, einer durchschnittlichen Ventilstellung und/oder einer maximalen Ventilstellung in Abhängigkeit einer Gewichtung der Ventilstellung der Mehrzahl an Ventilen erfolgen. Eine Gewichtung kann beispielsweise mittels einer mathematischen Funktion mit den erfassten Ventilstellungen als Eingangsparametern erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann das Gewichten in Abhängigkeit von physikalischen Eigenschaften, wie Raumeigenschaften eines Raums, dessen Wärmeversorgung durch ein entsprechendes Ventil gesteuert wird, Rohreigenschaften, Wärmeübertragerflächen, eines Heizkörpers, dessen Wärmeversorgung durch ein entsprechendes Ventil gesteuert wird, insbesondere eines Heizkörpertyps, und/oder eines Wärmeerzeugers, insbesondere eines Wärmeerzeugertyps, etc., erfolgen.
  • In manchen Ausführungsformen kann die minimale, die maximale und/oder die durchschnittliche Ventilstellung in Abhängigkeit gewichteter Ventilstellungen ermittelt werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Ermitteln einer minimalen Ventilstellung, einer durchschnittlichen Ventilstellung und/oder einer maximalen Ventilstellung in Abhängigkeit von physikalischen Eigenschaften, wie Raumeigenschaften eines Raums, dessen Wärmeversorgung durch ein entsprechendes Ventil gesteuert wird, Rohreigenschaften, Wärmeübertragerflächen, eines Heizkörpers, dessen Wärmeversorgung durch ein entsprechendes Ventil gesteuert wird, insbesondere eines Heizkörpertyps, eines Wärmeerzeugers, insbesondere eines Wärmeerzeugertyps, etc., erfolgen. Eine Unterscheidung bezüglich der Wärmeübertragerflächen kann eine Unterscheidung bezüglich der Flächengröße, der Außengeometrie, der Oberflächenstruktur, eines Materials etc. beinhalten.
  • Raumeigenschaften können beispielsweise eine Raumgröße, eine Wärmedämmung des Raums, eine Position des Raums in einem Gebäude, insbesondere einer Etage, einer Außenwandlänge des Raums, Fensterflächen etc. sein. Beispiele für Rohreigenschaften sind eine Wärmedämmung des Rohres, ein Rohraufbau, eine Rohrlänge, ein Rohrquerschnitt des Rohrs, ein Flusswiderstand des Rohrs etc. sein.
  • Eine besonders anpassbare Ausführungsform kann einen Schritt Ermitteln eines hydraulischen Abgleichs zwischen der Mehrzahl an Ventilen umfassen, wobei das Ermitteln der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder maximalen Ventilstellung in Abhängigkeit des ermittelten hydraulischen Abgleichs erfolgt.
  • Dies hat den Vorteil, dass Ventilstellungen in Abhängigkeit eines hydraulischen Abgleichs berücksichtigt werden und dadurch Ventilstellungen ohne den Einfluss von hydraulischen Unterschieden zur Steuerung des Wärmeerzeugers verwendet werden können.
  • In einer besonders weiterentwickelten Ausführungsform kann das Steuern des Wärmeerzeugers derart erfolgen, sodass die Referenzventilstellung, die minimale Ventilstellung, die durchschnittliche Ventilstellung oder die maximale Ventilstellung auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.
  • Dadurch kann das Erzeugen von Wärme durch den Wärmeerzeuger besonders an einen tatsächlichen Wärmebedarf angepasst werden, sodass eine Raumtemperatur einem vorgegebenen Wert entspricht.
  • In einer besonders angepassten Ausführungsform können das Ventil oder die Mehrzahl an Ventilen in einem Heizkreis angeordnet sein, und das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit eines Typs des Heizkreises erfolgen. Vorteilhafterweise kann ein Heizkreis einen oder mehrere Heizkörper umfassen. In manchen Ausführungsformen kann ein Heizkreis zudem eine Pumpe umfassen. Ein Beispiel für einen Heizkreistyp ist ein Badheizkreis, bei dem oft höhere Temperaturen beispielsweise für einen Handtuchtrockner erwünscht sind. Des Weiteren kann ein Heizkreistyp in Abhängigkeit einer gewünschten und/oder maximalen Vorlauftemperatur bestimmt sein. Beispielsweise kann so zwischen Niedertemperaturkreisen und Brennwertheizkreisen, insbesondere mit höheren Vorlautemperaturen im Vergleich zu Niedertemperaturkreisen, unterschieden werden. Des Weiteren kann ein Heizkreistyp bezüglich einer durch den Heizkreis zu beheizenden Fläche/einem durch den Heizkreis zu beheizendem Raumvolumen untergliedert werden. Dadurch können Besonderheiten einer Ventilstellung auf Grund eines Heizkreistyps berücksichtigt werden. Mögliche Unterscheidungsmerkmale bezüglich eines Heizkreistyps sind eine Niedertemperatur, eine Brennwert-Temperatur, eine Mischform davon, bzw. eine Wandheizung, eine Bodenheizung, ein Radiator, ein Konvektor, eine Mischform davon etc.
  • In einer besonders flexiblen Ausführungsform kann die Mehrzahl an Ventilen in einer Mehrzahl an Heizkreisen angeordnet sein, und das Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit eines oder mehrerer Heizkreise der Mehrzahl an Heizkreisen, insbesondere in Abhängigkeit eines Typs eines Heizkreises, erfolgen. Dadurch können insbesondere bei mehreren Heizkreisen Besonderheiten von Ventilstellungen auf Grund eines Heizkreistyps berücksichtigt werden. Somit wird sichergestellt, dass eine Wärmeanforderung eines Heizkreises erfüllt wird und gleichzeitig ein Verschleiß und ein Energieverbrauch reduziert wird.
  • In einer besonders angepassten Ausführungsform kanns das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit eines Typs des Wärmeerzeugers erfolgen. Dadurch kann beispielsweise auf eine vorteilhafte Betriebsweise des Wärmeerzeugers Rücksicht genommen werden, sodass dieser besonders effizient, verschleißarm und energiesparend betrieben werden kann.
  • In einer besonders weiterentwickelten Ausführungsform kann das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit einer Raum-Ist-Temperatur erfolgen. Dadurch kann der Wärmeerzeuger besonders angepasst an einen Wärmebedarf betrieben werden. In manchen Ausführungsformen kann das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit einer Raum-Soll-Temperatur erfolgen. Dadurch kann eine Wärmeerzeugung des Wärmeerzeugers bezüglich der Vorlauftemperatur an die Raum-Soll-Temperatur angepasst werden. Da häufig eine niedrigere Vorlauftemperatur effizienter bereitgestellt werden kann, kann dadurch die Effizienz gesteigert werden.
  • In einer besonders intelligenten Ausführungsform kann das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit einer Außentemperatur erfolgen. Durch das Berücksichtigen einer Außentemperatur kann eine Wärmeabstrahlung eines Raums, insbesondere nach Draußen, besonders zielführend kompensiert werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann ein Schritt Erfassen einer Außentemperatur zum Steuern des Wärmeerzeugers entfallen. Dies hat den Vorteil, dass ein Außentemperatursensor, der aufwändig anzubringen und auf Grund von Witterungseinflüssen fehleranfällig ist, überflüssig wird bzw. weggelassen werden kann. Dadurch können wiederum Installations- und Wartungskosten reduziert werden. In manchen Ausführungsformen kann somit der Wärmeerzeuger vorteilhafterweise unabhängig einer Außentemperatur gesteuert werden. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass durch die Informationen bezüglich der Ventilstellungen entsprechende Rückschlüsse auf den Wärmebedarf möglich werden.
  • Ein besonders flexibel nachrüstbares Verfahren kann den Schritt Abschätzen einer Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung im Schritt Erfassen der Ventilstellung nicht erfasst wird, beinhalten. Das Steuern des Wärmeerzeugers kann dann zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung des weiteren Ventils erfolgen und/oder das Ermitteln der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder maximalen Ventilstellung kann dann zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann das Abschätzen einer Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung im Schritt Erfassen der Ventilstellung mehrerer Ventile nicht erfasst wird, in Abhängigkeit einer Raum-Soll-Temperatur, einer Raum-Ist-Temperatur und/oder einer Außentemperatur erfolgen.
  • Dadurch können Ventile, deren Ventilstellung nicht erfasst werden kann, beispielsweise auf Grund mangelnder Sensoren, eines Defekts, der technischen Ausführung etc., bei der Steuerung des Wärmeerzeugers entsprechend berücksichtigt werden.
  • Ein besonders weiterentwickeltes Verfahren kann zudem die Schritte Bereitstellen einer oder mehrerer Solltemperaturen Tn,soll für einen oder mehrere zu heizende Räume, Erfassen einer Ist-Temperatur Tn,ist für den einen oder die mehreren zu heizende Räume, Ermitteln einer Differenz ΔTn zwischen einem Sollwert Tn,soll eines zu heizenden Raums der einen oder mehreren zu heizenden Räume und der Ist-Temperatur Tn,ist des zu heizenden Raums, und Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Differenz ΔTn umfassen. Dadurch kann der Wärmeerzeuger besonders bedarfsgerecht gesteuert werden.
  • In einer besonders einfach zu wartenden Ausführungsform kann das Verfahren die Schritte Vergleichen einer oder mehrerer ermittelter Differenzen ΔTn mit den erfassten einen oder mehreren Ventilstellungen; und Ausgeben einer Fehlermeldung in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses umfassen.
  • Beispielsweise kann es ein Hinweis auf einen Fehler sein, wenn eine sehr hohe Temperatur Differenz ΔTn vorliegt und gleichzeitig ein geschlossenes oder nur geringfügig geöffnetes Ventil in einem zu beheizenden Raum vorliegt. Umgekehrt kann beispielsweise ebenfalls ein Fehler detektiert werden, wenn ein Ventil sehr weit geöffnet ist und die ermittelte Differenz ΔTn (ΔTn relativ bzw. sehr klein) ein überheizen eines Raumes vermuten lässt. Eine sehr hohe Temperatur Differenz kann, wenn die Temperaturdifferenz über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Eine sehr kleine Temperaturdifferenz kann vorliegen, wenn die Temperaturdifferenz unter einem weiteren vorgegebenen Grenzwert liegt.
  • Dies hat den Vorteil, dass ein Fehler besonders schnell erfasst und somit auch behoben werden kann.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein System zum Steuern eines Wärmeerzeugers. Das System umfasst eine Erfassungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Ventilstellung eines Ventils zu erfassen, wobei das Ventil dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper mittels der Ventilstellung zu steuern, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellungen zu steuern.
  • Ein besonders weiterentwickeltes System kann zudem eine Ermittlungseinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine Referenzventilstellung, eine minimale Ventilstellung, eine durchschnittliche Ventilstellung und/oder eine maximale Ventilstellung in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung einer Mehrzahl an Ventilen zu ermitteln, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet sein kann, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder der maximalen Ventilstellung zu steuern.
  • Ein besonders vorteilhaftes System kann einen oder mehrere Sollwertgeber, die eine Solltemperatur Tn,soll für einen oder mehrere zu heizende Räume zur Verfügung stellen, und mindestens einen Temperatursensor pro zu heizendem Raum zum Erfassen einer Ist-Temperatur Tn,ist des zu heizenden Raums umfassen, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet sein kann, den Wärmeerzeuger zusätzlich in Abhängigkeit einer Differenz ΔTn zwischen einem Sollwert Tn,soll eines zu heizenden Raums der einen oder mehreren zu heizenden Räume und der Ist-Temperaturen Tn,ist des zu heizenden Raums zu steuern.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Computerprogramm-Produkt umfassend Programmbefehle, die den Computer dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche 1 bis 14 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf den Computer geladen oder ausgeführt wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren besonders elegant ausgeführt und nachgerüstet werden kann.
  • In manchen Ausführungsformen kann ein Wärmeerzeuger ein Kälteerzeuger sein. Entsprechend kann ein Heizkreis ein Kühlkreis, ein Heizkreistyp ein Kühlkreistyp und ein zu heizender Raum ein zu kühlender Raum sein. Kühlkreistypen können insbesondere hinsichtlich ihrer Kühltemperatur unterschieden werden.
    • Beschreibung der Figuren
    • Fig. 1 und 2 zeigen jeweils schematisch ein Verfahren zum Steuern eines Wärmeerzeugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • Fig. 3 zeigt schematisch ein System zum Steuern eines Wärmeerzeugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • Fig. 4 und 5 zeigen jeweils schematisch eine Heizungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • Fig. 6a zeigt schematisch in einem Diagramm eine Soll-Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Zeit bei einem Verfahren gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführung und bei einem herkömmlichen Verfahren.
    • Fig. 6b zeigt schematisch in einem Diagramm eine minimale, eine durchschnittliche und eine maximale Ventilstellung in Abhängigkeit der Zeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zum Steuern eines Wärmeerzeugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren umfasst einen Schritt S10 Erfassen einer Ventilstellung eines Ventils, das dazu eingerichtet ist einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper zu steuern. Ein Ventil kann ein Bauteil zur Absperrung und/oder Steuerung eines Durchflusses von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten und/oder Gasen, sein. Ein Ventil kann ein Absperrorgan, insbesondere eine Armatur wie ein Absperrschieber, eine Absperrklappe, ein Kugelhahn etc. sein. In manchen Ausführungsformen kann ein Ventil auch durch eine Pumpe, insbesondere in Verbindung mit einer Schwerkraftbremse, nachgestellt sein. Eine Schwerkraftbremse kann auch in Form einer Rückschlagklappe und/oder eines Rückschlagventils ausgebildet sein.
  • Das Erfassen der Ventilstellung kann beispielsweise durch Erfassen eines Steuersignals, das zur Steuerung eines Ventils eingerichtet ist, erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann eine Ventilstellung beispielsweise mittels eines Sensors erfasst werden. In manchen Ausführungsformen kann beispielsweise eine Ventilstellung mittels eines Volumenstromsensors, Durchflusssensors erfasst werden.
  • Des Weiteren umfasst das Verfahren einen Schritt S11 Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung. Ein Steuern des Wärmeerzeugers kann ein Steuern einer Brennmittelzufuhr, ein Steuern einer Sauerstoffzufuhr, ein Zünden einer Flamme, ein Ändern des Betriebsmodus und/oder ein Steuern einer Pumpe etc. umfassen. Beispiele für einen Wärmeerzeuger sind eine Wärmepumpe, eine Gastherme, ein Gaskessel, ein Biomassekessel, ein Ölkessel, eine Fernwärmeübergabestation etc. (Wärmeerzeugertypen) sein.
  • Optional kann das Verfahren zudem einen Schritt S12 Ermitteln einer Referenzventilstellung, einer minimalen Ventilstellung, einer durchschnittlichen Ventilstellung und/oder einer maximalen Ventilstellung in Abhängigkeit der Ventilstellung einer Mehrzahl an Ventilen umfassen. Eine Referenzventilstellung kann beispielsweise mittels einer mathematischen Funktion mit der Ventilstellung der Mehrzahl an Ventilen als Eingabeparameter ermittelt werden. Dabei kann insbesondere eine Gewichtung der Ventilstellungen in Abhängigkeit der Ventile erfolgen.
  • Das Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung gemäß Schritt S11 kann dann in Abhängigkeit der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder der maximalen Ventilstellung erfolgen.
  • Vorteilhafterweise kann die Ventilstellung in Abhängigkeit eines hydraulischen Abgleichs erfasst werden. Insbesondere kann die erfasste Ventilstellung relativ zu einem hydraulischen Abgleich erfasst sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren zusätzlich einen Schritt S13 Abschätzen einer Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung im Schritt Erfassen der Ventilstellung nicht erfasst wird, umfassen. In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren den Schritt S14 Abschätzen einer Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung im Schritt Erfassen der Ventilstellung nicht erfasst wird, in Abhängigkeit einer Raum-Soll-Temperatur, einer Raum-Ist-Temperatur und/oder einer Außentemperatur, beinhalten. Aufgrund des Verfahrensschritts S13 bzw. S14 kann das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit der Ventilstellung des weiteren Ventils erfolgen und gegebenenfalls das Ermitteln der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder der maximalen Ventilstellung zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung erfolgen.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Steuern des Wärmeerzeugers unabhängig von einer Außentemperatur erfolgen.
  • Fig. 2 zeigt schematisch ein Verfahren zum Steuern eines Wärmeerzeugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das in Fig. 2 gezeigte Verfahren basiert auf dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren. Das Verfahren kann optional den Schritt S21 Ermitteln eines hydraulischen Abgleichs zwischen einer Mehrzahl an Ventilen umfassen. Entsprechend kann dann im Schritt S11 das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit des ermittelten hydraulischen Abgleichs erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann dann das Ermitteln einer Referenzventilstellung, einer minimalen Ventilstellung, einer durchschnittlichen Ventilstellung und/oder einer maximalen Ventilstellung gemäß dem Schritt S12 in Abhängigkeit des hydraulischen Abgleichs erfolgen.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren optional die Schritte S22 bis S24 beinhalten. In einem Schritt S22 können eine oder mehrere Solltemperaturen Tn,soll für einen oder mehrere zu heizende Räume bereitgestellt werden. Das Bereitstellen einer Solltemperatur kann beispielsweise durch Auslesen eines Wertes aus einer Speichereinheit erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann eine Solltemperatur durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, insbesondere mittels einer Benutzereingabe, bereitgestellt werden. In manchen Ausführungsformen kann ein Solltemperaturwert von einer weiteren Einheit, insbesondere mittels einer Kommunikationseinheit, empfangen werden. Im optionalen Schritt S23 kann eine Ist-Temperatur des einen oder der mehreren zu heizenden Räume erfasst werden. Dies kann insbesondere mittels eines Temperatursensors erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann ein Ist-Temperaturwert, insbesondere durch eine Kommunikationseinheit, von einer weiteren Einheit empfangen werden.
  • Im optionalen Schritt S24 kann eine Differenz ΔTn zwischen dem Sollwert Tn,soll eines zu heizenden Raums der einen oder mehreren zu heizenden Räume und der Ist-Temperatur Tn,ist des zu heizenden Raums ermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch Vergleichen der Werte erfolgen. Das Steuern des Wärmeerzeugers im Schritt S11 kann dann zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturdifferenz ΔTn erfolgen. Die Variable n kann eine Zuordnung zu einem Raum ermöglichen. In manchen Ausführungsformen können die Ventile ebenfalls Räumen zugeordnet werden, sodass eine Zuordnung zwischen einer Differenz ΔTn und einem oder mehreren Ventilen möglich ist. Ein Raum kann ein abgeschlossener Raum, ein Raumabschnitt oder mehrere schematisch zu einem Raum zusammengefasste Räume sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren zudem optional die Schritte S25 und S26 umfassen. Im Schritt S25 können eine oder mehrere ermittelte Differenzen ΔTn mit den ermittelten einen oder mehreren Ventilstellungen, insbesondere der im Raum n angeordneten Ventile, verglichen werden. Insbesondere können zu diesem Vergleich Ventilstellungen relativ zu einem hydraulischen Abgleich herangezogen werden. In manchen Ausführungsformen kann zu diesem Vergleich eine Ventilstellung in Abhängigkeit des hydraulischen Abgleichs herangezogen werden. Im Schritt S26 kann dann eine Fehlermeldung in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses des Schritts S25 ausgegeben werden.
  • In manchen Ausführungsformen können Verfahrensschritte des in Figur 2 gezeigten Verfahrens Teil des in Figur 1 gezeigten Verfahrens sein. In manchen Ausführungsformen können die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahrensschritte beliebig miteinander kombiniert werden.
  • In manchen Ausführungsformen können den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahren oder einer Kombination der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahren Schritte hinzugefügt, weggelassen, zusammengefasst, in mehrere Schritte aufgeteilt, in ihrer Reihenfolge verändert werden, ohne den Kern der Erfindung zu beeinflussen. In manchen Ausführungsformen können Schritte durch Schritte mit gleicher Wirkung ersetzt werden, ohne den Kern der Erfindung zu verändern.
  • In manchen Ausführungsformen können die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahren oder eine Kombination der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahren als Computerprogramm-Produkt ausgeführt werden.
  • Fig. 3 zeigt schematisch ein System zum Steuern eines Wärmeerzeugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das System 30 umfasst eine Erfassungseinheit 31 und eine Steuereinheit 32. Die Erfassungseinheit 31 ist dazu eingerichtet, eine Ventilstellung eines Ventils zu erfassen, wobei das Ventil dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper mittels der Ventilstellung zu steuern. Die Steuereinheit 32 ist dazu eingerichtet, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung zu steuern. In manchen Ausführungsformen kann das Ventil Teil eines (Raum-)Thermostats, insbesondere eines elektronisch steuerbaren (Raum-)Thermostats sein. In manchen Ausführungsformen kann das Ventil ein Thermostatventil sein.
  • Optional kann das System 30 eine Ermittlungseinheit 33 umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine Referenzventilstellung, eine minimale Ventilstellung, eine durchschnittliche Ventilstellung und/oder eine maximale Ventilstellung in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung einer Mehrzahl an Ventilen zu ermitteln. Die Steuereinheit kann dann dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder der maximalen Ventilstellung zu steuern.
  • In manchen Ausführungsformen kann das System 30 eine Abgleichseinheit umfassen (nicht in Figur 3 gezeigt), die dazu eingerichtet ist, einen hydraulischen Abgleich zwischen den Ventilen zu ermitteln. Das Steuern des Wärmeerzeugers kann dann zusätzlich in Abhängigkeit des hydraulischen Abgleichs erfolgen. Insbesondere kann dann die Referenzventilstellung, die minimale Ventilstellung, die durchschnittliche Ventilstellung und/oder die maximale Ventilstellung in Abhängigkeit des hydraulischen Abgleichs ermittelt werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger derart zu steuern, sodass die Referenzventilstellung, die minimale Ventilstellung, die durchschnittlichen Ventilstellung und/oder die maximalen Ventilstellung auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger zusätzlich in Abhängigkeit eines Typs eines Heizkreises, in dem ein Ventil, dessen Ventilstellung zur Steuerung des Wärmeerzeugers verwendet wird, angeordnet ist, zu steuern.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Steuern des Wärmeerzeugers durch die Steuereinheit zusätzlich in Abhängigkeit eines Typs des Wärmeerzeugers erfolgen. Dadurch kann die Steuereinheit das Wärmeerzeugen des Wärmeerzeugers derart anpassen, dass besonders effiziente Betriebsarten des Wärmeerzeugers, insbesondere bezüglich der Betriebszeit, der Pausenzeit und/oder der Vorlauftemperatur, bevorzugt werden.
  • Optional kann das System 30 einen Sollwertgeber 34 und einen Temperatursensor 35 umfassen. Der Sollwertgeber kann dazu eingerichtet sein, eine Solltemperatur für einen oder mehrere zu heizende Räume zur Verfügung zu stellen. Der Temperatursensor 35 kann dazu eingerichtet sein, eine Ist-Temperatur eines zu heizenden Raums zu erfassen. Die Steuereinheit 32 kann dann dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger zusätzlich in Abhängigkeit einer Differenz ΔTn zwischen dem Sollwert Tn,soll eines zu heizenden Raums der einen oder mehreren zu heizenden Räume und der Ist-Temperatur Tn,ist des zu heizenden Raums zu steuern.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 32 zudem dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit einer Außentemperatur zu steuern.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 32 dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger unabhängig einer Außentemperatur zu steuern.
  • In manchen Ausführungsformen kann das System 30 eine Abschätzeinheit (nicht in Fig. 3 gezeigt) umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine geschätzte Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung nicht durch die Erfassungseinheit 31 erfasst wird, bereitzustellen. Dies kann beispielsweise durch eine Abschätzung seitens der Abschätzeinheit erfolgen. In manchen Ausführungsformen kann die geschätzte Ventilstellung durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle durch einen Benutzer bereitgestellt werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann eine Abschätzung durch die Abschätzeinheit in Abhängigkeit einer Raum-Soll-Temperatur, einer Raum-Ist-Temperatur und/oder einer Außentemperatur erfolgen.
  • Die Steuereinheit 32 kann dann dazu eingerichtet sein, den Wärmeerzeuger zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung des weiteren Ventils zu steuern und/oder die Ermittlungseinheit 33 kann dann dazu eingerichtet sein, die Referenzventilstellung, die minimale Ventilstellung, die maximale Ventilstellung und/oder die durchschnittliche Ventilstellung zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung zu ermitteln.
  • In manchen Ausführungsformen können Einheiten des Systems 30 zusammengefasst, aufgeteilt, hinzugefügt und/oder weggelassen werden, ohne den Kern der Erfindung zu beeinflussen. Die in Fig. 3 dargestellten Verbindungen zwischen den Einheiten sind rein beispielhaft, d. h. es können weitere Verbindungen zwischen den Einheiten vorhanden sein, bzw. Verbindungen zwischen den Einheiten, die in Fig. 3 dargestellt sind, weggelassen werden.
  • Fig. 4 zeigt schematisch eine Heizungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Heizungsanlage 40 umfasst einen ersten Heizkreis 41 und einen zweiten Heizkreis 43. Die Heizkreise 41 und 43 werden mittels eines Wärmeerzeugers 45 mit Wärme versorgt. Mittels eines Ventils 42 wird ein Volumenstrom durch den Heizkreis 41 gesteuert. Ein Ventil 44 steuert den Volumenstrom, der durch den Heizkreis 43 fließt/zirkuliert.
  • Fig. 5 zeigt schematisch eine Heizungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die in Fig. 5 gezeigte Heizungsanlage 40 unterscheidet sich von der in Fig. 4 gezeigten Heizungsanlage 40 dahingehend, dass die Heizungsanlage zusätzlich eine Warmwasserversorgung 46 umfassen kann. Ein Volumenstrom eines Wärmeträgers, der Wärme vom Wärmeerzeuger zum Warmwasserversorger 46 transportiert, kann mittels eines Ventils 47 gesteuert werden.
  • Zudem sind in Fig. 5 beispielhaft weitere Elemente des Heizkreises 41 gezeigt. So kann beispielsweise der Heizkreis 41 einen Heizkörper 411 und einen Heizkörper 413 umfassen. Ein Volumenstrom eines Wärmeträgers, der durch den Heizkörper 411 bzw. 413 fließt, kann durch ein Ventil 412 bzw. 414 zusätzlich gesteuert werden.
  • Ein Ventil kann dazu eingerichtet sein, einen Volumenstrom zu regulieren. In manchen Ausführungsformen kann ein Ventil beispielsweise durch eine Pumpe, insbesondere in Verbindung mit einer Rückschlagklappe/einem Rückschlagventil und/oder einer Schwerkraftbremse, verwirklicht sein. In manchen Ausführungsformen kann ein Ventil beispielsweise durch Steuern einer Öffnung, durch die ein Wärmeträger fließt, realisiert sein. In manchen Ausführungsformen kann die Steuerung der Öffnung beispielsweise durch einen Schrittmotor, Stellmotor, etc. erfolgen.
  • In manchen Ausführungsformen kann ein Ventil beispielsweise durch Steuern einer Pumpleistung gesteuert werden. Eine hohe Pumpleistung kann dann eine weit geöffnete Ventilstellung und eine niedrige Pumpleistung eine nur wenig geöffnete Ventilstellung darstellen.
  • In Reihe miteinander verbundene Ventile und/oder in parallel miteinander Verbundene Ventile können in manchen Ausführungsformen zu einem Ventil mit einer sich daraus ergebenden Ventilstellung schematisch zusammengefasst werden.
  • Wenn beispielsweise eine Wärmeanforderung seitens eines der Heizkreise 41, 43 bzw. seitens des Warmwasserkreises 46 vorliegt, aber keines der Ventile 42, 44 und 46 geöffnet ist oder nur geringfügig geöffnet ist, kann es zu einem Überhitzen des Wärmeerzeugers 45 führen, so dass dieser vorzeitig abgeschaltet wird. Kühlt der Wärmeträger im Wärmeerzeuger 45 wieder ab, so erzeugt der Wärmeerzeuger 45 aufgrund der Wärmeanforderung wieder Wärme.
  • Dies kann als Takten bzw. Stotterbetrieb bezeichnet werden. Um dem entgegenzuwirken, wird erfindungsgemäß die Ventilstellung 42, 44, 47, 412, 414 bei der Steuerung des Wärmeerzeugers 45 mitberücksichtigt, so dass der Wärmeerzeuger 45 nur dann Wärme erzeugt, wenn auch sichergestellt werden kann, dass die erzeugte Wärme vom Wärmeerzeuger zu einem Wärmeabnehmer, insbesondere einem Heizkörper 411, 412, einem Heizkreis 41, 43 bzw. einem Warmwasserkreis 46 transportier werden kann.
  • Vorteilhafterweise können die Ventilstelllungen der Ventile 412, 414, 42, 44, 47 in Abhängigkeit eines hydraulischen Abgleichs für die Steuerung des Wärmeerzeugers 45 herangezogen werden. Dies kann den Vorteil haben, dass die zur Steuerung des Wärmeerzeugers 45 herangezogene Ventilstellung eines Ventils die Möglichkeit eines Volumenstroms vom Wärmeerzeuger zu einem Wärmeabnehmer besonders aussagekräftig wiedergibt.
  • Fig. 6a zeigt schematisch in einem Diagramm eine Soll-Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Zeit bei einem Verfahren gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführung und bei einem herkömmlichen Verfahren. Auf der x-Achse des Diagramms ist die Zeit eines Tages aufgetragen. Auf der y-Achse ist die ermittelte Soll-Vorlauftemperatur in °C aufgetragen. Der Graph 601 zeigt den Verlauf der Soll-Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Zeit, wobei die Soll-Vorlauftemperatur gemäß einem herkömmlichen Verfahren ermittelt wurde. Der Graph 602 zeigt den Verlauf der Soll-Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Zeit, wobei die Soll-Vorlauftemperatur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ermittelt wurde.
  • Fig. 6b zeigt schematisch in einem Diagramm eine minimale, eine durchschnittliche und eine maximale Ventilstellung in Abhängigkeit der Zeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Auf der x-Achse des Diagramms ist die Zeit eines Tages aufgetragen. Auf der y-Achse ist die Ventilöffnung (Ventilstellung) in Prozent aufgetragen. Die Ventilöffnung (Ventilstellung) kann beispielsweise durch einen durch das Ventil fließenden Volumenstrom bestimmt sein. In manchen Ausführungsformen kann die Ventilöffnung (Ventilstellung) in Abhängigkeit einer geometrischen Größe der Öffnung des Ventils bestimmt sein. In manchen Ausführungsformen kann die Ventilöffnung in Abhängigkeit eines hydraulischen Abgleichs normiert sein.
  • In Fig. 6b ist der zeitliche Verlauf einer maximalen Ventilöffnung 701, einer durchschnittlichen Ventilöffnung 702 und einer minimalen Ventilöffnung 703 gezeigt. Die maximale, die minimale und die durchschnittliche Ventilöffnung kann in Abhängigkeit einer Mehrzahl an Ventilstellungen ermittelt worden sein. Die Ventile, die in Fig. 6b zur Ermittlung der minimalen, der durchschnittlichen und der maximalen Ventilöffnung herangezogen wurden, werden gemäß der in Fig. 6a gezeigten Soll-Vorlauftemperatur mit Wärme versorgt.
  • Wie in Fig. 6a ersichtlich ist, wird die Soll-Vorlauftemperatur 601 gemäß dem Stand der Technik gegen 6:00 Uhr von der Nachtabsenkung auf etwa 42°C auf einen Tageswert von etwa 46°C erhöht. Diese Flacht dann im Laufe des Tages bis etwa gegen 20:00 Uhr auf etwa 45°C ab. Ab etwa 20:00 Uhr bis etwa 21:00 Uhr wird die Soll-Vorlauftemperatur auf etwa 41°C gemäß einer Nachtabsenkung verringert und dann im Laufe der Nacht entsprechend bei etwa 41° bzw. 42°C gehalten.
  • Wie aus den Fig. 6a und 6b zu entnehmen ist, liegt zwischen den Graphen 602 und 701 bzw. 702 eine starke Wechselwirkung vor. Da zwischen 00:00 Uhr und etwa 5:00 Uhr die durchschnittliche Ventilöffnung 702 bzw. die maximale Ventilöffnung relativ gering ist (kleiner gleich 10% bzw. kleiner gleich 50%), wird die Soll-Vorlauftemperatur von etwa 28°C auf etwa 34°C in diesem Zeitraum gemäß der Änderung der durchschnittlichen bzw. maximalen Ventilöffnung erhöht.
  • Da jedoch die Wärmeenergieabnahme in diesem Zeitraum relativ gering ist, wie aus den Graphen 701, 702 und 703 ersichtlich ist, wird die Vorlauftemperatur entsprechend dem Erfindungsgemäßen Verfahren abgesenkt. D.h. wenn die Ventilöffnungen, insbesondere eine minimale, eine durchschnittliche und/oder eine maximale Ventilöffnung, relativ klein sind (kleiner oder kein Durchfluss), kann beispielsweise eine Vorlauftemperatur des Wärmeerzeugers und/oder ein Volumenstrom verringert werden.
  • Wie aus Fig. 6b des Weiteren hervorgeht, werden die Ventile zwischen etwa 5:00 Uhr und etwa 7:00 Uhr geöffnet. Dies kann beispielsweise in Folge einer Nachtabsenkung erfolgen. Entsprechend steigt die Soll-Vorlauftemperatur 602 auf einen Wert von etwa 58°C in diesem Zeitraum. Als Folge davon werden die Ventile im Zeitraum zwischen ca. 7:00 Uhr und 8:00 Uhr wieder etwas geschlossen und folglich wird die Soll-Vorlauftemperatur auf etwa 47°C verringert. D.h. wenn die Ventilstelllungen, insbesondere eine minimale, eine durchschnittliche und/oder eine maximale Ventilöffnung relativ groß sind (großer Durchfluss), kann beispielsweise eine Vorlauftemperatur des Wärmeerzeugers und/oder ein Volumenstrom erhöht werden.
  • Des Weiteren ist ersichtlich, dass sich die Ventilstellungen der Ventile in Abhängigkeit der Vorlauftemperatur ändern, sodass beispielsweise eine vorgegebene Temperatur in einem Raum, etc. vorliegt.
  • Vorteilhafterweise kann der Wärmeerzeuger derart gesteuert werden, sodass die durchschnittliche und/oder maximale Ventilstellung auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. Je nach Regelparameter kann ein Überschwingen, wie beispielsweise gegen 7:00 Uhr, 18:00 Uhr und 21:00 Uhr vermieden bzw. verringert werden. In manchen Ausführungsformen kann beispielsweise ein Überschwingen durch zusätzliche Sensorwerte von zusätzlichen Sensoren verbessert werden.
  • Zusammenfassend kann aus den Fig. 6a und 6b entnommen werden, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch das Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der Ventilöffnungen gleichzeitig die Ventilöffnungen optimiert werden können, so dass die Vorlauftemperatur des Wärmeerzeugers reduziert werden kann. Dies hat zur Folge, dass Wärmeverluste, insbesondere durch Wärmeabstrahlung von Leitungsrohren, durch die niedrigeren Wärmegradienten vom Wärmeträger zur Leitungsumgebung und somit die Energieverluste verringert werden. Als Konsequenz kann dadurch die Effizienz und, insbesondere bei einer Wärmepumpe, die Laufzeit vorteilhaft optimiert werden.
  • Das Verwenden der minimalen, mittleren und/oder maximalen Ventilöffnung ist dabei nur beispielhaft. Insbesondere kann das Ergebnis einer mathematischen Funktion mit den Ventilöffnungen als Eingabeparameter zur Steuerung des Wärmeerzeugers verwendet werden. Eine mathematische Funktion kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die einzelnen Ventilöffnungen zu gewichten und dann eine minimale, maximale, oder mittlere Ventilöffnung zu ermitteln.
  • In manchen Ausführungsformen kann unter einem Wärmeerzeuger, insbesondere gemäß den Figuren 1 bis 3, ein Kälteerzeuger gemeint sein. Entsprechend kann ein Heizkreis ein Kühlkreis und ein zu heizender Raum ein zu kühlender Raum sein. Entsprechend kann ein Heizkreis ein Kühlkreis, ein Heizkreistyp ein Kühlkreistyp und ein zu heizender Raum ein zu kühlender Raum sein. Kühlkreistypen können insbesondere hinsichtlich ihrer Kühltemperatur unterschieden werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Steuern eines Wärmeerzeugers umfassend die Schritte:
    - Erfassen einer Ventilstellung eines Ventils, das dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper zu steuern, und
    - Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 umfassend den Schritt:
    Ermitteln in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung einer Mehrzahl an Ventilen mindestens eines aus der Gruppe: eine Referenzventilstellung, eine minimale Ventilstellung, eine durchschnittlichen Ventilstellung und/oder eine maximale Ventilstellung, wobei
    das Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder maximalen Ventilstellung erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei
    das Ermitteln einer Referenzventilstellung, einer minimalen Ventilstellung, einer durchschnittlichen Ventilstellung und/oder einer maximalen Ventilstellung in Abhängigkeit einer Gewichtung der Ventilstellung der Mehrzahl an Ventilen erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend den Schritt:
    Ermitteln eines hydraulischen Abgleichs zwischen der Mehrzahl an Ventilen, wobei
    das Ermitteln der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder maximalen Ventilstellung in Abhängigkeit des ermittelten hydraulischen Abgleichs erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
    das Steuern des Wärmeerzeugers derart erfolgt, sodass die Referenzventilstellung, die minimale Ventilstellung, die durchschnittliche Ventilstellung oder die maximale Ventilstellung auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei
    das Ventil oder die Mehrzahl an Ventilen in einem Heizkreis angeordnet sind, und
    das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit eines Typs des Heizkreises erfolgt, und/oder
    wobei
    die Mehrzahl an Ventilen in einer Mehrzahl an Heizkreisen angeordnet sind, und
    das Steuern des Wärmeerzeugers in Abhängigkeit eines oder mehrerer Heizkreise der Mehrzahl an Heizkreisen, insbesondere in Abhängigkeit eines Typs eines Heizkreises, erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
    das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit eines Typs des Wärmeerzeugers erfolgt, und/oder
    zusätzlich in Abhängigkeit einer Raum-Ist-Temperatur und einer Raum-Soll-Temperatur und/oder
    zusätzlich in Abhängigkeit einer Außentemperatur erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei
    ein Schritt Erfassen einer Außentemperatur zum Steuern des Wärmeerzeugers entfällt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte umfasst:
    Abschätzen einer Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung im Schritt Erfassen der Ventilstellung nicht erfasst wird, oder
    Abschätzen einer Ventilstellung eines weiteren Ventils, dessen Ventilstellung im Schritt Erfassen der Ventilstellung mehrerer Ventile nicht erfasst wird, in Abhängigkeit einer Raum-Soll-Temperatur, einer Raum-Ist-Temperatur und/oder einer Außentemperatur, wobei
    das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung des weiteren Ventils erfolgt und/oder das Ermitteln der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder maximalen Ventilstellung zusätzlich in Abhängigkeit der geschätzten Ventilstellung erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die Schritte:
    Bereitstellen einer oder mehrerer Solltemperaturen Tn,soll für einen oder mehrere zu heizende Räume,
    Erfassen einer Ist-Temperatur Tn,ist für den einen oder die mehreren zu heizenden Räume, und
    Ermitteln einer Differenz ΔTn zwischen einem Sollwert Tn,soll eines zu heizenden Raums der einen oder mehreren zu heizenden Räume und der Ist-Temperatur Tn,ist des zu heizenden Raums, wobei
    das Steuern des Wärmeerzeugers zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Differenz ΔTn erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10 umfassend die Schritte:
    Vergleichen einer oder mehrerer ermittelter Differenzen ΔTn mit den erfassten einen oder mehreren Ventilstellungen;
    Ausgeben einer Fehlermeldung in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses.
  12. System zum Steuern eines Wärmeerzeugers umfassend:
    eine Erfassungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Ventilstellung eines Ventils zu erfassen, wobei das Ventil dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom eines Fluids von dem Wärmeerzeuger zu einem Heizkörper mittels der Ventilstellung zu steuern, und
    eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung zu steuern.
  13. System nach Anspruch 12 umfassend:
    eine Ermittlungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Referenzventilstellung, eine minimale Ventilstellung, eine durchschnittliche Ventilstellung und/oder eine maximale Ventilstellung in Abhängigkeit der erfassten Ventilstellung einer Mehrzahl an Ventilen zu ermitteln, wobei
    die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit der Referenzventilstellung, der minimalen Ventilstellung, der durchschnittlichen Ventilstellung und/oder der maximalen Ventilstellung zu steuern.
  14. System nach Anspruch 12 oder 13 umfassend:
    - einen oder mehrere Sollwertgeber, die eine Solltemperatur Tn,soll für einen oder mehrere zu heizende Räume zur Verfügung stellen,
    - mindestens einen Temperatursensor pro zu heizendem Raum zum Erfassen einer Ist-Temperatur Tn,ist des zu heizenden Raums, wobei
    die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Wärmeerzeuger zusätzlich in Abhängigkeit einer Differenz ΔTn zwischen einem Sollwert Tn,soll eines zu heizenden Raums der einen oder mehreren zu heizenden Räume und der Ist-Temperaturen Tn,ist des zu heizenden Raums zu steuern.
  15. Computerprogramm-Produkt umfassend Programmbefehle, die den Computer dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche 1 bis 11 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf den Computer geladen oder ausgeführt wird.
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