EP4086526A1 - Verfahren zur überwachung einer heizungsanlage, computerprogramm, regel- und steuergerät, heizungsanlage und verwendung von betriebsdaten einer heizungsanlage - Google Patents

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EP4086526A1
EP4086526A1 EP22171243.3A EP22171243A EP4086526A1 EP 4086526 A1 EP4086526 A1 EP 4086526A1 EP 22171243 A EP22171243 A EP 22171243A EP 4086526 A1 EP4086526 A1 EP 4086526A1
Authority
EP
European Patent Office
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heating system
heat transfer
operating data
circuit
time series
Prior art date
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Pending
Application number
EP22171243.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lars Heinen
Sebastian Fleischmann
Tim Nettingsmeier
Ramona Wirsen
Slavko Pantic
David Eichholtz
Seyed Reza Hosseini
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/046—Pressure sensors

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring a heating system, in particular for forecasting a point in time at which a critical pressure will occur in a heat transfer medium circuit of a heating system, a computer program, a storage medium, a control unit, a computer and a use.
  • a common reason for a safety shutdown of a heating system is insufficient pressure in the heat transfer medium circuit.
  • the safety shutdown leads to a loss of the heating and hot water supply of the affected building and to an emergency intervention by a service company.
  • Such emergency calls make it difficult to plan appointments for service calls and are also cost-intensive for the operator of the heating system.
  • Monitoring processes for heating systems are known as a remedy, which evaluate sensor data locally or by means of remote transmission and, if necessary, automatically report a safety shutdown of the heating system, for example to a service company.
  • a safety shutdown of the heating system for example to a service company.
  • the fact that the pressure in the heat transfer circuit has reached a threshold value can also be reported by remote transmission. It has been shown, however, that safety shutdowns of heating systems often occur and even using the threshold value of the pressure in the heat transfer circuit does not allow a sufficiently precise forecast of a failure time.
  • the object of the invention to provide a method for predicting a point in time of a critical pressure in a heat transfer medium circuit of a heating system, which at least partially overcomes the problems of the prior art described and in particular reduces the occurrence of safety shutdowns due to insufficient pressure in the heat transfer medium circuit. Furthermore, to solve the tasks, a computer program, a control device, a heating system, a computer and a use should be specified.
  • the proposed method should not increase the complexity of a heating system, for example through additional sensors, if possible, or only to a small extent.
  • Steps a) - e) are carried out at least once in the specified sequence during normal operation.
  • Step a), ie the acquisition of the time series, can preferably be carried out continuously.
  • Steps b) to e) can also preferably be carried out continuously or at regular time intervals.
  • Step e) can preferably be carried out once after each method step has been carried out and a detection of error states, implausible or non-transmitted data can lead to the output of a notification.
  • Carrying out step a) several times to increase the database for carrying out the further steps can also be advantageous under certain circumstances. In particular, when performing steps b) and c) for the first time, it may appear sensible to perform step a) several times.
  • the invention can be used in particular for the automated prognosis of a point in time when a critical pressure will be reached in the heat carrier circuit of the heating system, in other words for the automated prognosis of a failure point in a heating system due to insufficient pressure in the heat carrier circuit of the heating system.
  • other error states such as failures of components, such as sensors, of the heating system can also be detected using the proposed method.
  • the method can be carried out with any heating system having a heat transfer medium circuit.
  • Water is generally used as the heat transfer medium in the heat transfer medium circuit, it being possible to carry out the proposed method for any heat transfer medium.
  • Step a) comprises in particular sensory acquisition of operating data, with separate sensors for acquiring sensor readings being provided and/or control units of operating parameters of components of the heating system being able to provide characteristic readings which can be the basis for the operating data.
  • characteristic readings For example, concrete operating data or information derived from them can be used to identify when or whether a topping-up process takes place in the heat transfer medium circuit (cf. step b)), possibly by means of a comparison with reference events.
  • a loss rate of the pressure in the heat transfer circuit can then be determined (estimated, calculated and/or selected from a model) according to step c).
  • step d it can be further determined when (in the future) the pressure will have dropped so far that it will reach a critical threshold value (prognosis—step d)).
  • a critical threshold value prognosis—step d)
  • this result is then transmitted to a control unit and/or a heating system operator in the form of a notification—possibly embedded in or supplemented by at least one error or warning message.
  • At least one time series of operating data from the heating system can be recorded.
  • the operating data can include detectable sensor data, operating parameters, data on system states and/or error messages that are stored in an error memory, for example.
  • the operating data can be, for example, a pressure in the heat carrier circuit, a flow temperature and a return temperature of the heat carrier circuit, stored error messages for the heating system or for components of the same, for example the heat generator, System parameters and information on the heating system, operating states of the heating system and the heat generator, operating states of a conveyor of the heat transfer medium circuit (heating circuit pump) and/or times of failures of the heating system due to insufficient pressure in the heat transfer medium circuit.
  • Operating data is preferably recorded which is provided by a heating system according to the prior art, so that no additional sensors or other devices have to be introduced for carrying out the proposed method.
  • a time series can be understood as a data set of operating data of the heating system or the heat transfer medium circuit that is recorded regularly, i.e. at different times.
  • the at least one time series of operating data recorded in step a) can be checked for gaps in the time series and/or implausible values.
  • a check for implausible values can be carried out, for example, on the basis of statistical evaluations of value ranges, scatter, comparison with data from similar heating systems and/or other data. If gaps in the time series and/or implausible values are found, step e) can be carried out and a corresponding notification can be issued.
  • points in time of filling processes of the heat carrier circuit can be identified from the at least one time series of operating data recorded in step a).
  • the times at which the heat transfer medium circuit is topped up can be identified, for example, on the basis of a sudden increase in pressure in the heat transfer medium circuit. Since the pressure changes due to a filling process are outside of the usual fluctuations (caused, for example, by heating the heat transfer medium and/or statistical fluctuations), filling processes can advantageously be identified with a high degree of certainty.
  • refilling processes can be determined with high accuracy and safety/reliability using the time series from operating data recorded in step a).
  • data from automatic refilling devices are often not within the access range of the heat generator, so they cannot be easily accessed or obtained by a regulation and control unit of the heating system.
  • a detection of refill processes is also known, which is stored manually by the customer or a service operation in a software provided, for example an app for a mobile terminal device.
  • data collected in this way is also associated with considerable uncertainties due to the manual input.
  • step b when carrying out step b), an identification of frequent filling processes of the heat transfer medium circuit that are close together in time could indicate problems in the heating system, for example a leak in the heat transfer medium circuit.
  • Carrying out step e) could also be pointed out in this case by issuing a notification that the heat carrier circuit has been topped up too frequently.
  • a loss rate of the pressure in the heat transfer circuit can be determined using the at least one time series of operating data recorded in step a) and/or the points in time of filling processes of the heat transfer circuit identified in step b).
  • the loss rate can be determined in particular by means of an analysis of the pressure behavior in the heat transfer circuit, including the relationships between the pressure in the heat transfer circuit, flow and return temperatures in various operating states of the heat generator and the delivery device of the heat transfer circuit and/or their development over a period of time.
  • this can be done by correcting the time series of the operating data recorded in step a) with the times of refilling processes identified in step b) (cleaning up the time series of the (identified) refilling processes by a loss rate without or to be determined independently of the filling processes) and then used in a time series algorithm to determine the pressure loss rate.
  • the time series algorithm can take various measured or calculated influencing factors into account, such as thermal expansion and/or operating states of the heat circuit pump. On the basis of the time series algorithm, a prognosis of the future pressure profile in the heat carrier circuit can advantageously be made possible.
  • both a current loss rate can be determined by analyzing more recently acquired operating data, and an average loss rate can be determined by looking at the operating data over a longer period of time. A development of the loss rate over a longer period of time can also be determined. If critical states or error states can be identified from the determination of the loss rate or its development, step e) can also be carried out at this point in time, and a notification about this can be output.
  • the loss rate determined in step c) can be used, in particular, to estimate or forecast a time when a critical pressure will be reached in the heat transfer medium circuit of the heating system.
  • data from comparable heating systems can be included, for example by averaging.
  • available data from comparable heating systems can be used to derive parameters from statistical models that describe or characterize the pressure behavior in the heat transfer medium circuit.
  • the parameters can be, for example, statistical fluctuation ranges for measurement and/or limit values for reaching an error state.
  • (hyper) parameters of machine learning algorithms can also be derived from the analysis of the data comparable heaters can be derived, which (also) can be included in the determination of the loss rate according to step c).
  • a notification can be issued about the period of time until a critical pressure is reached in the heat transfer medium circuit of the heating system and/or about critical states of the heating system or error messages from the heating system.
  • a notification can be issued in any form.
  • an optical and/or acoustic warning signal can be output.
  • an output can also take place via a display unit.
  • a notification can be output in step e) via a network.
  • the network can in particular be the Internet.
  • issuing a notification can also consist of providing an interface for retrieving a state of the heating system determined as part of the method and/or a forecast of a point in time when a critical pressure will be reached in the heat transfer medium circuit of the heating system.
  • a notification according to step c) can be output via a network to a facility responsible for maintaining the heating system.
  • the facility responsible for maintenance can be, for example, a contractual partner and/or a service company responsible for maintenance. Because the information about the period of time until a critical pressure is reached in the heat carrier circuit is output in advance, a corresponding maintenance appointment can be planned and a safety shutdown of the heating system can be avoided.
  • a notification can also be issued be transmitted to an operator of the heating system, for example to a mobile terminal device, in which case the mobile terminal device can also be connected via an interface to a device executing the method, such as a computer or a control device, and the operator can be connected via a corresponding application on a computer or mobile terminal device has permanent access to the determined period of time until a critical pressure is reached in the heat transfer medium circuit of the heating system or possible error messages.
  • a device executing the method such as a computer or a control device
  • the method can be carried out in parallel for a number of heating systems, particularly preferably for a number of comparable heating systems or heating systems of a similar or the same type.
  • the time series recorded in step a) and the loss rates determined and/or the period of time determined until a critical pressure is reached in the heat carrier circuit can be compared, so that a more precise prognosis can be made possible.
  • a computer program is also proposed which is set up to (at least partially) carry out a method presented here.
  • this relates in particular to a computer program (product), comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to execute a method described here.
  • the computer program is set up in such a way that it can be run on a computer that is spatially separated from the heating system.
  • the computer program can receive the at least one time series of the operating data according to step a) via a network, in particular the Internet, or retrieve data from a programming interface of a heating system (in particular a control unit of a heating system) or a network memory.
  • the computer program can be set up for this purpose, issuing a Carry out notification according to step e) via a network, or to make it available via a programming interface (application interface).
  • the computer program can also be set up to call up or receive the operating data of a number of heating systems.
  • the computer program can be set up to carry out the method as part of incremental processing of the data stream of the time series of operating data recorded in step a) and/or as regular batch processing.
  • a machine-readable storage medium is also proposed, on which the computer program is stored.
  • the machine-readable storage medium is usually a computer-readable data carrier.
  • a regulation and control unit for a heating system is also proposed, set up to carry out a method proposed here.
  • the regulating and control unit can have a processor, for example, or have it at its disposal.
  • the processor can, for example, execute the method stored in a memory (of the regulation and control unit).
  • a further aspect relates to a heating device having a correspondingly set up regulation and control unit.
  • a further aspect relates to a computer set up to carry out a method proposed here.
  • the computer is set up to Acquiring the operating data according to step a) and issuing a notification according to step e) of the method proposed here via a network or to provide or retrieve it via a programming interface.
  • the computer is also preferably set up to execute the method proposed here for a number of heating systems in parallel.
  • a further aspect of the invention relates to the use of operating data from a heating system to estimate a period of time until a critical pressure is reached in the heat transfer medium circuit of the heating system.
  • a method for predicting a failure time of a heating system due to insufficient pressure in the heat carrier circuit, a computer program, a regulation and control device and computer for carrying out the method and a use are thus specified here, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art .
  • it helps to reduce safety shutdowns of heating systems due to insufficient pressure in the heat transfer medium circuit and to ensure that maintenance work can be planned, in particular to fill up heat transfer medium in the heat transfer medium circuit. This leads to a gain in comfort and cost savings for users of the heating systems.
  • the method can be carried out using sensors and measuring technology that are regularly present in heating systems, so that the complexity of a heating system having a heating device or regulation and control device according to the invention is not increased compared to the prior art.
  • step e) can also be carried out after each of steps a), b), c) and d).
  • the heating system 1 can be connected to a communication device 6 in such a way that data can be exchanged.
  • the communication device 6 can also be an integral part of the heating system 1, in particular of the regulating and control device 3.
  • the system may also include a computer 10, which may include a memory unit and a processor.
  • the computer 10 and the communication device 6 can be connected to a network 9 that In particular, the Internet can be, whereby an exchange of data can be made possible.
  • a communication device of a user 7 and a communication device of a service company 8 can be connected to the network 9 .
  • step a at least one time series of operating data of the heating system 1 is recorded.
  • the at least one time series of the operating data can also be checked for gaps in the time series and/or implausible values.
  • a gap in the time series could, for example, indicate a defect or failure of at least part of the sensors 4 or another device in the heating system 1 .
  • a check for implausible values can be carried out on the basis of statistical evaluations of value ranges and scattering of the recorded operating data, a comparison with data from similar heating systems. If gaps in the time series or implausible values are identified, step e) can be carried out and a corresponding notification can be sent via the network 9 to the computer 10 and/or the communication device of the user 7 or the service company 8 .
  • the time series of the operating data recorded in step a) can be used to determine the times of filling processes in the heat carrier circuit 2 of the heating system 1, for example based on a pressure in the heat carrier circuit 2 recorded in step a), with a sudden increase in a filling process could point out.
  • step b) the determined points in time of the filling processes could also be checked for abnormalities, with short time intervals between the filling processes being able to indicate a leak in the heat carrier circuit 2, for example.
  • step e) could be carried out and a corresponding notification sent via the network 9 to the computer 10 and/or the communication device of the user 7 and/or the service company 8 .
  • a loss rate of the pressure in the heat carrier circuit 2 can be calculated, in particular based on the points in time of the filling processes determined in step b). Further operating data from the at least one time series recorded in step a) can also be used for the calculation.
  • a check for a critical state of the heating system 1 can also be carried out as part of the implementation of step c) and, if necessary, a corresponding notification can be output via the network 9 to the computer 10 and/or the communication device of the user 7 or the service company 8 .
  • step d a forecast of a point in time for reaching a critical pressure in the heat carrier circuit 2 of the heating system 1 can be created. A filling process should therefore take place by the predicted time in order to avoid a safety shutdown of the heating system 1.
  • step e an output of a notification about the point in time for reaching a critical pressure in the heat carrier circuit 2 of the heating system 1 can now be issued.
  • the method can preferably be carried out using an incremental analysis of the time series of the operating data recorded in step a).
  • the time determined for the achievement of a critical pressure in the heat carrier circuit 2 via an interface of the communication device 6 or the computer 10 is permanently provided for retrieval by a communication device of the user 7 and/or service company 8 and is permanently adjusted in an incremental analysis of the time series recorded in step a).
  • the method can be carried out on the regulation and control unit 6 or preferably on the computer 10 .
  • a data stream of the time series of operating data recorded in step a) can be continuously transmitted to the computer 10 via the communication device 6 and the network 9.
  • the computer 10 can also be set up to carry out the method for several heating systems 1, preferably of the same or similar type, at the same time.
  • the computer 10 then has the operating data, loss rates of the pressure of the heat transfer medium circuits 2 etc. and can be included in the implementation of the method.

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Abstract

Das vorgeschlagene Verfahren zur Überwachung einer Heizungsanlage (1) mit einem Wärmeträgerkreislauf (2) umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:a) Erfassen mindestens einer Zeitreihe von Betriebsdaten der Heizungsanlage (1),b) Identifizieren von Zeitpunkten von Auffüllvorgängen eines Wärmeträgerkreislaufes (2) der Heizungsanlage (1) aus der in Schritt a) erfassten Zeitreihe von Betriebsdaten,c) Ermitteln einer Verlustrate des Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1) unter Einbeziehung zumindest der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe von Betriebsdaten oder der in Schritt b) identifizierten Zeitpunkte von Auffüllvorgängen,d) Bestimmen eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1),e) Ausgeben einer Benachrichtigung über den Zeitpunkt des in Schritt d) bestimmten Zeitpunkt des Erreichens des kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Heizungsanlage, insbesondere zur Prognose eines Zeitpunktes eines kritischen Druckes in einem Wärmeträgerkreislauf einer Heizungsanlage, ein Computerprogramm, ein Speichermedium, ein Steuergerät, ein Computer und eine Verwendung.
  • Ein häufiger Grund für eine Sicherheitsabschaltung einer Heizungsanlage ist ein unzureichender Druck im Wärmeträgerkreislauf. Die Sicherheitsabschaltung führt zu einem Verlust der Heizungs- und Warmwasserversorgung des betroffenen Gebäudes und zu einem Noteinsatz eines Servicebetriebes. Derartige Noteinsätze erschweren jedoch eine Planbarkeit von Terminvergaben von Serviceeinsätzen und sind zudem kostenintensiv für den Betreiber der Heizungsanlage.
  • Zur Abhilfe sind Überwachungsprozesse für Heizungsanlagen bekannt, die Sensordaten lokal oder mittels Fernübertragung auswerten und gegebenenfalls eine Sicherheitsabschaltung der Heizungsanlage automatisiert melden, beispielsweise einem Servicebetrieb. Dabei kann auch das aktuelle Erreichen eines Schwellwertes des Druckes im Wärmeträgerkreislauf durch Fernübertragung gemeldet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es trotzdem häufig zu Sicherheitsabschaltungen von Heizungsanlagen kommt und auch das Heranziehen des Schwellwertes des Druckes im Wärmeträgerkreislauf keine hinreichend genaue Prognose eines Ausfallzeitpunktes ermöglicht.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Prognose eines Zeitpunktes eines kritischen Druckes in einem Wärmeträgerkreislauf einer Heizungsanlage bereitzustellen, das die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet und insbesondere das Auftreten von Sicherheitsabschaltungen aufgrund unzureichenden Druckes im Wärmeträgerkreislaufes reduziert. Des Weiteren sollen zur Lösung der Aufgaben ein Computerprogramm, ein Steuergerät, eine Heizungsanlage, ein Computer sowie eine Verwendung angegeben werden.
  • Zudem soll das vorzuschlagende Verfahren die Komplexität einer Heizungsanlage, beispielsweise durch zusätzliche Sensorik, möglichst nicht oder nur in geringem Maße erhöhen.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Das hier vorgeschlagene Verfahren zur Überwachung einer Heizungsanlage mit einem Wärmeträgerkreislauf, insbesondere zur Prognose eines Zeitpunktes eines kritischen Druckes in einem Wärmeträgerkreislauf einer Heizungsanlage, umfasst zumindest die folgenden Schritte:
    1. a) Erfassen mindestens einer Zeitreihe von Betriebsdaten der Heizungsanlage,
    2. b) Identifizieren von Zeitpunkten von Auffüllvorgängen des Wärmekreislaufes aus der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe von Betriebsdaten,
    3. c) Ermitteln einer Verlustrate des Druckes im Wärmeträgerkreislauf unter Einbeziehung der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe von Betriebsdaten und/oder der in Schritt b) identifizierten Zeitpunkten von Auffüllvorgängen,
    4. d) Bestimmen eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage,
    5. e) Ausgeben einer Benachrichtigung über den Zeitpunkt des in Schritt d) bestimmten Zeitpunkt des Erreichens des kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf.
  • Die Schritte a) - e) werden bei einem regulären Betriebsablauf mindestens einmal in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Bevorzugt kann der Schritt a), also die Erfassung der Zeitreihe, permanent durchgeführt werden. Auch die Schritte b) bis e) können bevorzugt permanent oder in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden.
  • Bevorzugt kann Schritt e) nach der Durchführung jedes Verfahrensschrittes einmal durchgeführt werden und eine Erkennung von Fehlerzuständen, unplausiblen oder nicht übermittelten Daten zur Ausgabe einer Benachrichtigung führen. Bevorzugt kann auch ein mehrmaliges Durchführen des Schrittes a) zur Erhöhung der Datenbasis für die Ausführung der weiteren Schritte unter Umständen vorteilhaft sein. Insbesondere für eine erstmalige Durchführung der Schritte b) und c) kann ein mehrmaliges Durchführen des Schrittes a) sinnvoll erscheinen.
  • Die Erfindung kann insbesondere zur automatisierten Prognose eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage mit anderen Worten zur automatisierten Prognose eines Ausfallzeitpunktes einer Heizungsanlage aufgrund unzureichenden Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage eingesetzt werden. Darüber hinaus können mittels des vorgeschlagenen Verfahrens auch weitere Fehlerzustände, wie Ausfälle von Komponenten, beispielsweise Sensoren, der Heizungsanlage erkannt werden.
  • Grundsätzlich kann das Verfahren mit jeglicher Heizungsanlage aufweisend einen Wärmeträgerkreislauf durchgeführt werden. Als Wärmeträger im Wärmeträgerkreislauf kommt in der Regel Wasser zum Einsatz, wobei die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens für jegliche Wärmeträger möglich ist.
  • Schritt a) umfasst insbesondere ein sensorisches Erfassen von Betriebsdaten, wobei separate Sensoren zur Erfassung von Sensormesswerten vorgesehen sein können und/oder Kontrolleinheiten von Betriebsparametern von Komponenten der Heizungsanlage charakteristische Messwerte bereitstellen können, die Basis für die Betriebsdaten sein können. Zum Beispiel durch konkrete Betriebsdaten oder davon abgeleiteten Informationen kann ggf. mittels eines Vergleichs mit Referenzereignissen identifiziert werden, wann bzw. ob ein Auffüllvorgang bei dem Wärmeträgerkreislauf stattfindet (vgl. Schritt b)). Basierend auf den Zwischenergebnissen aus Schritt a) und/oder b) kann dann gemäß Schritt c) eine Verlustrate des Druckes im Wärmeträgerkreislauf ermittelt (abgeschätzt, berechnet und/oder aus einem Modell ausgewählt) werden. Basierend darauf kann weiter bestimmt werden, wann voraussichtlich (in der Zukunft) der Druck so weit abgefallen ist, dass dieser einen kritischen Schwellwert erreicht (Prognose - Schritt d)). Dieses Ergebnis wird dann in einem Schritt e) in Form einer Benachrichtigung - ggf. eingebettet in oder ergänzt um mindestens eine Fehler- oder Warnmeldung - an eine Kontrolleinheit und/oder einen Heizungsanlagenbetreiber übermittelt werden.
  • Gemäß Schritt a) kann mindestens eine Zeitreihe von Betriebsdaten der Heizungsanlage erfasst werden. Die Betriebsdaten können dabei erfassbare Sensordaten, Betriebsparameter, Daten zu Systemzuständen und/oder auch Fehlermeldungen, die beispielsweise in einem Fehlerspeicher hinterlegt sind, umfassen. Die Betriebsdaten können beispielsweise einen Druck im Wärmeträgerkreislauf, eine Vorlauftemperatur und eine Rücklauftemperatur des Wärmeträgerkreislaufes, hinterlegte Fehlermeldungen zur Heizungsanlage oder zu Komponenten derselben, beispielsweise des Wärmeerzeugers, Systemparameter und Informationen zur Heizungsanlage, Betriebszustände der Heizungsanlage und des Wärmeerzeugers, Betriebszustände einer Fördereinrichtung des Wärmeträgerkreislaufes (Heizkreispumpe) und/oder Zeitpunkte von Ausfällen der Heizungsanlage aufgrund von unzureichendem Druck im Wärmeträgerkreislauf sein. Bevorzugt werden Betriebsdaten erfasst, die eine Heizungsanlage nach dem Stand der Technik bereitstellt, so dass für die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens keine zusätzliche Sensorik oder anderweitige Einrichtungen einzubringen sind. Eine Zeitreihe kann als ein Datensatz regelmäßig, also zeitlich beabstandet, erfasster Betriebsdaten der Heizungsanlage bzw. des Wärmeträgerkreislaufes aufgefasst werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann die in Schritt a) erfasste mindestens eine Zeitreihe der Betriebsdaten hinsichtlich Lücken in der Zeitreihe und/oder unplausibler Werte überprüft werden. Eine Überprüfung auf unplausible Werte kann beispielsweise auf Basis statistischer Auswertungen von Wertebereichen, Streuungen, Vergleich mit Daten ähnlicher Heizungsanlagen und/oder anderen Daten erfolgen. Sollten Lücken in der Zeitreihe und/oder unplausible Werte festgestellt werden, kann eine Durchführung des Schrittes e) erfolgen und eine entsprechende Benachrichtigung ausgegeben werden.
  • Gemäß einem Schritt b) können Zeitpunkte von Auffüllvorgängen des Wärmeträgerkreislaufes aus der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe von Betriebsdaten identifiziert werden. Die Identifikation der Zeitpunkte der Auffüllvorgänge des Wärmeträgerkreislaufes kann beispielsweise anhand eines sprunghaft gestiegenen Druckes im Wärmeträgerkreislauf erfolgen. Da die Druckänderungen aufgrund eines Auffüllvorganges außerhalb gewöhnlicher Schwankung (verursacht beispielsweise durch Erwärmung des Wärmeträgers und/oder statistischen Schwankungen) liegen, sind Auffüllvorgänge vorteilhaft mit hoher Sicherheit identifizierbar.
  • Vorteilhaft können anhand der in Schritt a) erfassten Zeitreihe aus Betriebsdaten Auffüllvorgänge mit hoher Genauigkeit und Sicherheit/Zuverlässigkeit bestimmt werden. Beispielsweise sind Daten von automatische Nachfülleinrichtungen häufig nicht im Zugriffbereich des Wärmeerzeugers, können also von einem Regel- und Steuergerät der Heizungsanlage nicht ohne weiteres abgegriffen bzw. erhalten werden. Auch ist eine Erkennung von Nachfüllvorgängen bekannt, die vom Kunden oder einem Service-Betrieb manuell in einer vorgesehenen Software, beispielsweise einer App für ein mobiles Endgerät, hinterlegt wird. Jedoch sind auch derart erhobene Daten aufgrund der manuellen Eingabe mit erheblichen Unsicherheiten verbunden.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung könnte im Rahmen der Durchführung von Schritt b) eine Identifikation von häufigen, zeitlich nah beieinander liegenden Auffüllvorgängen des Wärmeträgerkreislaufes auf Probleme der Heizungsanlage, beispielsweise eine Leckage des Wärmeträgerkreislaufes, hinweisen. Eine Durchführung des Schrittes e) könnte auch in diesem Fall durch Ausgeben einer Benachrichtigung auf zu häufige Auffüllvorgänge des Wärmeträgerkreislaufes hingewiesen werden.
  • Gemäß einem Schritt c) kann eine Verlustrate des Druckes im Wärmeträgerkreislauf unter Einbeziehung der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe von Betriebsdaten und/oder der in Schritt b) identifizierten Zeitpunkte von Auffüllvorgängen des Wärmeträgerkreislaufes ermittelt werden. Das Ermitteln der Verlustrate kann insbesondere mittels einer Analyse des Druckverhaltens im Wärmeträgerkreislauf unter Einbeziehung von Zusammenhängen zwischen Druck im Wärmeträgerkreislauf, Vor- und Rücklauftemperaturen bei verschiedenen Betriebszuständen des Wärmeerzeugers und der Fördereinrichtung des Wärmeträgerkreislaufes und/oder deren Entwicklung über einen Zeitraum erfolgen. Beispielsweise kann dies erfolgen, indem die in Schritt a) erfasste Zeitreihe der Betriebsdaten mit den in Schritt b) identifizierten Zeitpunkten von Auffüllvorgängen korrigiert werden (Bereinigung der Zeitreihe von den (identifizierten) Auffüllvorgängen, um eine Verlustrate ohne bzw. unabhängig der Auffüllvorgänge zu ermitteln) und anschließend in einem Zeitreihen-Algorithmus zur Ermittlung der Druckverlustrate verwendet werden. Der Zeitreihen-Algorithmus kann verschiedene gemessene oder berechnete Einflussfaktoren berücksichtigen, wie die thermische Ausdehnung und/oder Betriebszustände der Wärmekreispumpe. Auf Basis des Zeitreihen- Algorithmus kann vorteilhaft eine Prognose des zukünftigen Druckverlaufes im Wärmeträgerkreislauf ermöglicht werden.
  • Nach einer bevorzugen Ausgestaltung kann sowohl eine aktuelle Verlustrate durch Analyse jüngerer erfasster Betriebsdaten, als auch eine mittlere Verlustrate durch ein Betrachten der Betriebsdaten eines längeren Zeitraumes ermittelt werden. Auch kann eine Entwicklung der Verlustrate über einen längeren Zeitraum ermittelt werden. Sofern sich aus der Ermittlung der Verlustrate bzw. deren Entwicklung kritische Zustände oder Fehlerzustände erkennen lassen, kann auch zu diesem Zeitpunkt eine Durchführung des Schrittes e), ein Ausgeben einer Benachrichtigung hierüber erfolgen.
  • Gemäß einem Schritt d) kann insbesondere anhand der in Schritt c) ermittelten Verlustrate ein Abschätzen bzw. eine Prognose eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage erfolgen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung können bei der Durchführung der Schritte c) und d) Daten vergleichbarer Heizungsanlagen, beispielsweise durch eine Mittelwertbildung, einbezogen werden. Beispielsweise können anhand verfügbarer Daten vergleichbarer Heizungsanlagen Parameter von statistischen Modellen abgeleitet werden, die das Druckverhalten im Wärmeträgerkreislauf beschreiben bzw. charakterisieren. Die Parameter können beispielsweise statistische Schwankungsbreiten für Mess- und/oder Grenzwerte für das Erreichen eines Fehlerzustandes sein. Alternativ oder kumulativ können auch (Hyper-)Parameter von Algorithmen des maschinellen Lernens aus der Analyse der Daten vergleichbarer Heizgeräte abgeleitet werden, die (gleichfalls) in die Ermittlung der Verlustrate gemäß Schritt c) einfließen können.
  • Gemäß einem Schritt e) kann eine Benachrichtigung über den Zeitraum bis zum Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage und/oder über kritische Zustände der Heizungsanlage oder Fehlermeldungen der Heizungsanlage ausgegeben werden.
  • Ein Ausgeben einer Benachrichtigung kann in beliebiger Form erfolgen. In einer sehr einfachen Ausgestaltung kann ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Alternativ oder kumulativ kann auch eine Ausgabe über eine Anzeigeeinheit erfolgen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ausgeben einer Benachrichtigung in Schritt e) über ein Netzwerk erfolgen. Das Netzwerk kann dabei insbesondere das Internet sein. Besonders bevorzugt kann das Ausgeben einer Benachrichtigung auch ein in einem Bereitstellen über eine Schnittstelle zum Abruf eines im Rahmen des Verfahrens ermittelten Zustandes der Heizungsanlage und/oder einer Prognose eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage bestehen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann das Ausgeben einer Benachrichtigung gemäß Schritt c) über ein Netzwerk an eine für die Wartung der Heizungsanlage zuständige Einrichtung erfolgen. Die für die Wartung zuständige Einrichtung kann beispielsweise ein Vertragspartner und/oder für die Wartung zuständiger Servicebetrieb sein. Dadurch, dass die Information über den Zeitraum bis zum Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf im Vorfeld ausgegeben wird, kann ein entsprechender Wartungstermin geplant werden und eine Sicherheitsabschaltung der Heizungsanlage vermieden werden. Alternativ oder kumulativ kann auch ein Ausgeben einer Benachrichtigung an einen Betreiber der Heizungsanlage übermittelt werden, beispielsweise an ein mobiles Endgerät, wobei das mobile Endgerät auch über eine Schnittstelle mit einer Verfahrensausführenden Einrichtung, wie einem Computer oder einem Steuergerät, verbunden sein kann und der Betreiber über eine entsprechende Anwendung auf einem Computer oder mobilen Endgerät einen permanenten Zugriff auf den ermittelten Zeitraum bis zum Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage oder auch mögliche Fehlermeldungen hat.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Verfahren für mehrere Heizungsanlagen parallel ausgeführt werden, besonders bevorzugt für mehrere vergleichbare Heizungsanlagen oder Heizungsanlagen eines ähnlichen oder gleichen Typs. Vorteilhaft können die in Schritt a) erfassten Zeitreihen und ermittelte Verlustraten und/oder den ermittelten Zeitraum bis zum Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf verglichen werden, so dass eine genauere Prognose ermöglicht werden kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur (zumindest teilweisen) Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens eingerichtet ist. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Computerprogramm derart eingerichtet, auf einem Computer, räumlich getrennt von der Heizungsanlage, durchgeführt zu werden. Hierfür kann das Computerprogramm die mindestens eine Zeitreihe der Betriebsdaten gemäß Schritt a) über ein Netzwerk, insbesondere dem Internet, empfangen, oder auch Daten von einer Programmierschnittstelle einer Heizungsanlage (insbesondere eines Steuergerätes einer Heizungsanlage) oder eines Netzwerkspeichers abzurufen. Zudem kann das Computerprogramm hierfür dazu eingerichtet sein, das Ausgeben einer Benachrichtigung gemäß Schritt e) über ein Netzwerk durchzuführen, oder diese über eine Programmierschnittstelle (Anwendungsschnittstelle) zur Verfügung zu stellen. Das Computerprogramm kann auch dazu eingerichtet sein, die Betriebsdaten mehrerer Heizungsanlagen abzurufen oder zu empfangen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Computerprogramm dazu eingerichtet sein, das Verfahren im Rahmen einer inkrementellen Verarbeitung des Datenstromes der in Schritt a) erfassten Zeitreihe der Betriebsdaten und/oder als regelmäßige Stapelverarbeitung durchzuführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch ein Regel- und Steuergerät für eine Heizungsanlage vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Regel- und Steuergerät kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen bzw. über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem Speicher (des Regel- und Steuergeräts) hinterlegte Verfahren ausführen.
  • Ein weiterer Aspekt bezieht sich auf ein Heizgerät, aufweisend ein entsprechend eingerichtetes Regel- und Steuergerät.
  • Ein weiterer Aspekt bezieht sich auf einen Computer eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Der Computer ist insbesondere dazu eingerichtet das Erfassen der Betriebsdaten gemäß Schritt a) und das Ausgeben einer Benachrichtigung gemäß Schritt e) des hier vorgeschlagenen Verfahrens über ein Netzwerk durchzuführen beziehungsweise über eine Programmierschnittstelle bereitzustellen oder abzurufen.
  • Weiter bevorzugt ist der Computer dazu eingerichtet, das hier vorgeschlagene Verfahren für mehrere Heizungsanlagen parallel auszuführen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Verwendung von Betriebsdaten einer Heizungsanlage zur Abschätzung eines Zeitraumes bis zum Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf der Heizungsanlage.
  • Hier werden somit ein Verfahren zur Prognose eines Ausfallzeitpunktes einer Heizungsanlage aufgrund unzureichenden Druckes im Wärmeträgerkreislauf, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät und Computer zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Verwendung angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere wird dazu beigetragen Sicherheitsabschaltungen von Heizungsanlagen aufgrund unzureichenden Druckes im Wärmeträgerkreislauf zu reduzieren und eine Planbarkeit von Wartungseinsätzen, insbesondere zum Auffüllen von Wärmeträgern im Wärmeträgerkreislauf, zu gewährleisten. Dies führt zu einem Komfortgewinn und einer Kostenersparnis für Nutzer der Heizungsanlagen.
  • Zudem ist die Durchführung des Verfahrens mit regelmäßig bei Heizungsanlagen vorhandener Sensorik und Messtechnik möglich, so dass die Komplexität einer Heizungsanlage aufweisend ein erfindungsgemäßes Heizgerät bzw. Regel- und Steuergerät gegenüber dem Stand der Technik nicht gesteigert wird.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens und
    Fig. 2:
    ein System zu Durchführung des Verfahrens.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Verfahren dient zur Prognose eines Ausfallzeitpunktes einer Heizungsanlage 1 aufgrund unzureichenden Druckes in einem Wärmeträgerkreislauf 2 der Heizungsanlage 1. Die mit Blöcken 110, 120 ,130 ,140 und 150 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b), c), d) und e) kann sich in einem regulären Verfahrensablauf einstellen. Unter Umständen kann auch nach jedem der Schritte a), b), c) und d) eine Durchführung des Schrittes e) erfolgen.
  • Fig. 2 zeigt ein System zur Durchführung eines vorgeschlagenen Verfahrens umfassend eine Heizungsanlage 1, welche ein Regel- und Steuergerät 3, eine Sensorik 4, einen Wärmeerzeuger 5 und einen Wärmkreislauf 2 umfasst. Die Heizungsanlage 1 kann mit einer Kommunikationseinrichtung 6 derart verbunden sein, dass ein Datenaustausch ermöglicht wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Kommunikationseinrichtung 6 auch ein integraler Bestandteil der Heizungsanlage 1, insbesondere des Regel- und Steuergerätes 3, sein. Das System kann zudem einen Computer 10 umfassen, der eine Speichereinheit und einen Prozessor umfassen kann. Der Computer 10 und die Kommunikationseinrichtung 6 können mit einem Netzwerk 9 verbunden sein, das insbesondere das Internet sein kann, wodurch ein Datenaustausch ermöglicht werden kann. Des Weiteren können mit dem Netzwerk 9 eine Kommunikationseinrichtung eines Nutzers 7 und eine Kommunikationseinrichtung eines Servicebetriebes 8 verbunden sein.
  • In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Erfassen mindestens einer Zeitreihe von Betriebsdaten der Heizungsanlage 1. Die Betriebsdaten können beispielsweise Daten einer Sensorik 4, Betriebsparameter eines Wärmeerzeugers 4 und/oder Betriebsparameter einer Fördereinrichtung des Wärmekreislaufes 2 sein.
  • Im Rahmen der Durchführung des Schritts a) kann auch ein Überprüfen der mindestens einen Zeitreihe der Betriebsdaten hinsichtlich Lücken in der Zeitreihe und/oder unplausibler Werte durchgeführt werden. Eine Lücke in der Zeitreihe könnte beispielsweise auf einen Defekt oder Ausfall zumindest eines Teils der Sensorik 4 oder einer anderen Einrichtung der Heizungsanlage 1 hinweisen. Eine Prüfung auf unplausible Werte kann auf Basis statistischer Auswertungen von Wertebereichen und Streuungen der erfassten Betriebsdaten, einem Vergleich mit Daten ähnlicher Heizungsanlagen erfolgen. Sollten Lücken in der Zeitreihe oder unplausible Werte erkannt werden, kann eine Durchführung des Schrittes e) erfolgen und eine entsprechende Benachrichtigung über das Netzwerk 9 an den Computer 10 und/oder das Kommunikationsgerät des Nutzers 7 oder des Servicebetriebes 8 ausgegeben werden.
  • In Block 120 gemäß Schritt b) können anhand der in Schritt a) erfassten Zeitreihe der Betriebsdaten Zeitpunkte von Auffüllvorgängen des Wärmeträgerkreislaufes 2 der Heizungsanlage 1 ermittelt werden, beispielsweise anhand eines in Schritt a) erfassten Druckes im Wärmeträgerkreislauf 2, wobei ein sprunghafter Anstieg auf einen Auffüllvorgang hinweisen könnte.
  • Im Rahmen der Durchführung des Schrittes b) könnte auch eine Prüfung der ermittelten Zeitpunkte der Auffüllvorgänge auf Auffälligkeiten erfolgen, wobei kurze Zeitabstände zwischen den Auffüllvorgängen beispielsweise auf eine Leckage im Wärmeträgerkreislauf 2 schließen lassen könnten. Bei Auffälligkeiten in den Zeitpunkten der Auffüllvorgänge könnte eine Durchführung des Schrittes e) erfolgen und eine entsprechende Benachrichtigung über das Netzwerk 9 an den Computer 10 und/oder das Kommunikationsgerät des Nutzers 7 und/oder des Servicebetriebes 8 ausgegeben werden.
  • In Block 130 gemäß Schritt c) kann eine Verlustrate des Druckes im Wärmeträgerkreislauf 2, insbesondere anhand der in Schritt b) ermittelten Zeitpunkte der Auffüllvorgänge berechnet werden. Für die Berechnung können noch weitere Betriebsdaten aus der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe herangezogen werden. Auch im Rahmen der Durchführung des Schrittes c) kann eine Prüfung auf einen kritischen Zustand der Heizungsanlage 1 erfolgen und gegebenenfalls eine entsprechende Benachrichtigung über das Netzwerk 9 an den Computer 10 und/oder das Kommunikationsgerät des Nutzers 7 oder des Servicebetriebes 8 ausgegeben werden.
  • In Block 140 kann gemäß Schritt d) eine Prognose eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf 2 der Heizungsanlage 1 erstellt werden. Ein Auffüllvorgang sollte also bis zu dem prognostizierten Zeitpunkt erfolgen, um eine Sicherheitsabschaltung der Heizungsanlage 1 zu vermeiden.
  • In Block 150 gemäß Schritt e) kann nun eine Ausgabe einer Benachrichtigung über den Zeitpunkt für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf 2 der Heizungsanlage 1 ausgegeben werden.
  • Bevorzugt kann das Verfahren anhand einer inkrementellen Analyse der in Schritt a) erfassten Zeitreihe der Betriebsdaten erfolgen. Bevorzugt kann der ermittelte Zeitpunkt für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmträgerkreislauf 2 über eine Schnittstelle der Kommunikationseinrichtung 6 oder des Computers 10 permanent zum Abruf durch eine Kommunikationseinrichtung von Nutzer 7 und/oder Servicebetrieb 8 bereitgestellt und bei einer inkrementellen Analyse der in Schritt a) erfassten Zeitreihe permanent angepasst werden.
  • Die Durchführung des Verfahrens kann auf dem Regel- und Steuergerät 6 oder bevorzugt auf dem Computer 10 erfolgen. Bei der Durchführung auf dem Computer 10 kann ein Datenstrom der die in Schritt a) erfassten Zeitreihe der Betriebsdaten permanent über die Kommunikationseinrichtung 6 und das Netzwerk 9 an den Computer 10 übermittelt werden.
  • Der Computer 10 kann auch dazu eingerichtet sein, das Verfahren für mehrere Heizungsanlagen 1, bevorzugt gleichen oder ähnlichen Typs, gleichzeitig durchzuführen. In vorteilhafter Weise liegen dem Computer 10 dann die Betriebsdaten, Verlustraten des Druckes der Wärmeträgerkreisläufe 2 etc. vor und können in die Durchführung des Verfahrens einbezogen werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Heizungsanlage
    2
    Wärmeträgerkreislauf
    3
    Regel- und Steuergerät
    4
    Sensorik
    5
    Wärmeerzeuger
    6
    Kommunikationseinrichtung
    7
    Nutzer
    8
    Servicebetrieb
    9
    Netzwerk
    10
    Computer

Claims (14)

  1. Verfahren zur Überwachung einer Heizungsanlage (1) mit einem Wärmeträgerkreislauf (2), umfassend zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Erfassen mindestens einer Zeitreihe von Betriebsdaten der Heizungsanlage (1),
    b) Identifizieren von Zeitpunkten von Auffüllvorgängen eines Wärmeträgerkreislaufes (2) der Heizungsanlage (1) aus der in Schritt a) erfassten Zeitreihe von Betriebsdaten,
    c) Ermitteln einer Verlustrate des Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1) unter Einbeziehung zumindest der in Schritt a) erfassten mindestens einen Zeitreihe von Betriebsdaten oder der in Schritt b) identifizierten Zeitpunkte von Auffüllvorgängen,
    d) Bestimmen eines Zeitpunktes für das Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1),
    e) Ausgeben einer Benachrichtigung über den Zeitpunkt des in Schritt d) bestimmten Zeitpunkt des Erreichens des kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in Schritt a) erfasste mindestens eine Zeitreihe von Betriebsdaten einen Druck im Wärmeträgerkreislauf (2), eine Vorlauftemperatur des Wärmeträgerkreislaufes (2), eine Rücklauftemperatur des Wärmeträgerkreislaufes (2), hinterlegte Fehlermeldungen, Systemparameter und Informationen zur Heizungsanlage (1), Betriebszustände des Wärmeerzeugers der Heizungsanlage (1), Betriebszustände einer Fördereinrichtung des Wärmeträgerkreislaufes (2), von einer Sensorik (4) erfasste Betriebsdaten und/oder Zeitpunkte von Ausfällen der Heizungsanlage (1) aufgrund von unzureichendem Druck im Wärmeträgerkreislauf (2), umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die in Schritt a) erfasste mindestens eine Zeitreihe der Betriebsdaten zumindest hinsichtlich Lücken in der Zeitreihe oder unplausibler Werte überprüft wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die in Schritt b) identifizierten Auffüllvorgänge auf Plausibilität und kritische Zustände überprüft werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in den Schritten c) und/oder d) Daten vergleichbarer Heizungsanlagen (1) einbezogen werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ausgeben einer Benachrichtigung in Schritt c) über ein Netzwerk (9) erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren für mehrere Heizungsanlagen (1) parallel ausgeführt wird.
  8. Computerprogramm, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  9. Computerprogramm nach Anspruch 8, wobei die Benachrichtigungen gemäß Schritt e) über eine Schnittstelle zum Abruf bereitgestellt werden.
  10. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 8 oder 9 gespeichert ist.
  11. Regel- und Steuergerät (3) für eine Heizungsanlage (1), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  12. Heizgerät, aufweisend ein Regel- und Steuergerät (3) nach Anspruch 12.
  13. Computer (10) eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Computer (10) die in Schritt a) erfassten Betriebsdaten über ein Netzwerk (9) empfängt.
  14. Verwendung von Betriebsdaten einer Heizungsanlage (1) zur Abschätzung eines Zeitraumes bis zum Erreichen eines kritischen Druckes im Wärmeträgerkreislauf (2) der Heizungsanlage (1).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989001112A1 (en) * 1987-07-29 1989-02-09 Watector Aktiebolag Device to prevent from water damages in buildings
GB2405702A (en) * 2003-09-04 2005-03-09 Robert Maxwell Pickering Monitoring and maintaining pressure in pressurised system
GB2551192A (en) * 2016-06-10 2017-12-13 Cook Bernard Automatic heating-system filling apparatus
US20180245801A1 (en) * 2017-02-28 2018-08-30 Honeywell International Inc. Evaluation of heating liquid pressure drops in a hydronic heating system
EP3620723A1 (de) * 2018-09-06 2020-03-11 Honeywell International Inc. Nachfüllvorrichtung für ein hydronisches heizsystem und verfahren zum betrieb

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989001112A1 (en) * 1987-07-29 1989-02-09 Watector Aktiebolag Device to prevent from water damages in buildings
GB2405702A (en) * 2003-09-04 2005-03-09 Robert Maxwell Pickering Monitoring and maintaining pressure in pressurised system
GB2551192A (en) * 2016-06-10 2017-12-13 Cook Bernard Automatic heating-system filling apparatus
US20180245801A1 (en) * 2017-02-28 2018-08-30 Honeywell International Inc. Evaluation of heating liquid pressure drops in a hydronic heating system
EP3620723A1 (de) * 2018-09-06 2020-03-11 Honeywell International Inc. Nachfüllvorrichtung für ein hydronisches heizsystem und verfahren zum betrieb

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