EP4407249A1 - Mobiles elektrisches heizgerät zum heizen eines flüssigen wärmeträgers, verwendung und verfahren zum betreiben eines mobilen elektrischen heizgeräts - Google Patents

Mobiles elektrisches heizgerät zum heizen eines flüssigen wärmeträgers, verwendung und verfahren zum betreiben eines mobilen elektrischen heizgeräts Download PDF

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Publication number
EP4407249A1
EP4407249A1 EP24153319.9A EP24153319A EP4407249A1 EP 4407249 A1 EP4407249 A1 EP 4407249A1 EP 24153319 A EP24153319 A EP 24153319A EP 4407249 A1 EP4407249 A1 EP 4407249A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
temperature
heater
sensor
subunit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24153319.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Laing
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.)
Heizkurier Ihre Mobile Heizzentrale GmbH
Original Assignee
Heizkurier Ihre Mobile Heizzentrale GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Heizkurier Ihre Mobile Heizzentrale GmbH filed Critical Heizkurier Ihre Mobile Heizzentrale GmbH
Publication of EP4407249A1 publication Critical patent/EP4407249A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/06—Portable or mobile, e.g. collapsible
    • 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
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/04—Electric heating systems using electric heating of heat-transfer fluid in separate units of the system
    • 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
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/02—Other domestic- or space-heating systems consisting of self-contained heating units, e.g. storage heaters
    • 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
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a mobile electric heater which is or will be connected to a heating system and which heats a liquid heat carrier via an electric heating device.
  • the DE 20 2013 010 521 U1 refers to a mobile heat generator for heating buildings, which uses electricity as an energy source.
  • the EN 20 2012 004 990 U1 relates to a mobile heat generator which has a device housing, wherein a manual switch is arranged on the left side of the device housing, with which it is possible to switch between three different levels of power supply.
  • the DE 20 2006 018 856 U1 relates to a mobile heating device with an electric water boiler and a connection system connected to the water boiler for connecting the water boiler to a pipe system.
  • the water boiler and the connection system are arranged on a sack truck. At least the water boiler is completely surrounded by a housing.
  • the invention is based on the object of providing a mobile electric heater of the type mentioned above, which allows an optimized mode of operation.
  • control and/or regulating device has a subunit which records and checks settings of the heater and/or sensor data of the sensor device and, on the basis of the checked data, with the aim of avoiding an interruption of heating operation, issues instructions for changing settings of the heater and/or settings of the heating system to which the heater is connected and/or initiates an adjustment of settings on the heater.
  • a typical application for a mobile electric heater according to the invention is on a construction site for heating, for drying screed or as a temporary replacement for a failed or non-existent heat generator.
  • the objects to be heated by a corresponding heating system are usually not yet finished. This leads to problems when using the corresponding heater, which can have different causes.
  • the sub-unit provided according to the invention checks settings and/or sensor data.
  • the sub-unit carries out corresponding checks with the aim of not interrupting a heating program or ongoing heating beforehand.
  • Parameters (and in particular several parameters) of the liquid heat carrier and/or electrical parameters of the electrical heating device can be used as a basis.
  • parameters that cannot be changed by the heating device according to the invention are in particular parameters of the heating system itself. Basically, it is intended that at least some of the parameters that can be adjusted by the heating device itself are then also adjusted automatically.
  • the adjustment can be fully automatic, in particular without an operator being "asked", or a type of semi-automatic adjustment can be provided for which operator approval is necessary.
  • a pump for conveying liquid heat transfer medium is provided in the heating device, which pump is coupled in particular to the control and/or regulating device in a signal-effective manner.
  • the pump is a circulation pump through which heat transfer medium can be pumped both through the heater and, if necessary, through the heating system.
  • the second sensor device comprises at least one current measuring sensor and/or voltage measuring sensor.
  • the electrical heating device can then be monitored and controlled accordingly, and if necessary, an intervention can also be carried out initiated by the sub-unit, to prevent premature termination of a heating program or ongoing heating, even if faults in the electrical heating device are detected.
  • At least one heating rod is provided which has a plurality of heating elements and in particular three heating elements. This allows the heat transfer medium to be heated with a correspondingly high heating output over a large volume range. Relatively fine control or regulation can also be achieved.
  • the sub-unit is set in such a way that interruption of heating operation is avoided for as long as possible. This allows an optimized heating result to be achieved even in difficult conditions on construction sites.
  • the heating device comprises at least one expansion vessel in order to be able to detect an increase in volume of the liquid heat transfer medium during a heating process, at least to a certain extent.
  • the sub-unit estimates the required expansion volume of the heat transfer medium for heating operation and initiates a message if necessary.
  • the sub-unit carries out a "short program" in particular after commissioning to check whether the expansion volume is sufficient or not. If necessary, a message is issued that an additional expansion volume must be connected to the heating system outside the heater in order to achieve optimized heating program implementation.
  • the subunit using stored data for the temperature dependence of the expansion of liquid heat transfer medium, carries out the estimation based on the following parameters: current temperature of the heat transfer medium at the start of a heating process, maximum temperature of the heat transfer medium for a given heating process, current pressure of the heat transfer medium, specified maximum pressure of the heat transfer medium, whereby the subunit checks whether a pressure curve for an expansion vessel can exceed the set maximum pressure.
  • the expansion as a function of the temperature for the liquid heat transfer medium, which is in particular water, is known.
  • a pressure curve for an expansion vessel is generally known. A reliable estimate can then be carried out using the corresponding stored data and the measured values.
  • the sub-unit is set in such a way that it ensures that excess pressure is avoided during a heating process, in particular by stopping a further increase in temperature by activating the heating device when it detects that a set maximum pressure value is being approached. This results in safe operation. It effectively prevents a heating program from being aborted due to a set maximum pressure value being exceeded.
  • the sub-unit is set in such a way that it ensures that negative pressures are avoided during a temperature reduction process by stopping further temperature reduction by controlling the heating device when an approach to a set minimum pressure is detected.
  • the sub-unit initiates a message in the event of an intervention regarding the temperature increase and/or temperature reduction, which message indicates in particular a change to be made in the system pressure of the heating system to which the heater is connected.
  • the at least one first valve can be used to reduce the pressure, particularly when controlled accordingly by the sub-unit.
  • the at least one second valve on a filling line can be used to increase the pressure if necessary. Heating operation can thus be maintained, particularly until the end of a designated heating program.
  • the sub-unit estimates the time required to reach a target temperature during a heating process. This can be particularly advantageous when drying screed in order to avoid problems if there is a risk that a target temperature cannot be reached. An operator and/or the heating device can then take appropriate measures via the sub-unit itself.
  • the sub-unit carries out its tests on the basis of a determined average temperature between the flow and return lines and in particular ensures that a maximum temperature in the flow line is not exceeded. This can prevent the temperature of the liquid heat transfer medium from being lower than desired when it reaches the object to be heated, for example due to a large distance between the object to be heated and the heater.
  • an input device and/or a display device is provided for an operator. This allows an operator to make the appropriate settings via the input device. Warning messages can be issued via the display device, particularly in a way that enables targeted operator intervention.
  • a specification for a temperature difference for a flow temperature at the heater and a temperature at a distributor can be entered at the input device, in particular taking into account heat losses in non-insulated lines and the heater, and the control and/or regulating device specifies a temperature in a flow in an adapted manner, wherein in particular the control and/or regulating device ensures that a maximum temperature in the flow is not exceeded.
  • control and/or regulating device recalculates an expected temperature loss between the heater and the distributor for other temperatures in the heating program.
  • At least one flow sensor is provided which serves to measure a flow rate of heat transfer medium, and the sub-unit initiates a setting of a minimum permissible flow rate depending on a determined maximum heating output and/or sets the maximum heating output adapted to a determined flow rate. This enables optimal heating of a heating system, even with a high system resistance.
  • At least one current measuring sensor is provided which is coupled to the heating device, with at least one and in particular exactly one current measuring sensor being assigned to each phase, and for the subunit to check whether or not the current values measured on a relay decrease when it is switched off.
  • a group of heating elements or in particular each heating element is functioning safely. For example, it is possible to check whether the current consumption of a heating element or a group of heating elements is still within a specified range. If this is not the case, the corresponding group or in particular the corresponding individual heating element can be blocked.
  • the subunit checks whether a neutral conductor is present and, if the absence of the neutral conductor is detected, ensures a symmetrical connection of heating elements of a heating device.
  • the subunit checks whether there is a reversal of a phase and the neutral conductor in a power supply and, if such a reversal is detected, carries out a heating process only with this phase.
  • a mobile electric heater according to the invention is advantageously operated as a temporary heat source (temporary heat generator) in a stationary heating system.
  • a control and/or regulating device checks settings of the heater and/or sensor data of a sensor device of the heater and, on the basis of the determined parameters, provides instructions for changing settings and/or adapts settings of the heater, with the aim of enabling uninterrupted heating operation.
  • the method according to the invention is carried out in particular on the mobile electric heater according to the invention or the mobile electric heater is operated with the method according to the invention.
  • the method according to the invention has the advantages already explained in connection with the mobile electric heater according to the invention.
  • control and/or regulation is carried out based on a flow temperature or an average temperature of the flow temperature and return temperature. This results in optimized heating operation. If an average temperature of the flow temperature and return temperature is used, then a certain independence is achieved with regard to the distance of the electrical heating device from the object to be heated.
  • At least one further parameter of the heat transfer medium is used.
  • This further parameter is in particular a Pressure parameters for the heat transfer medium and/or a flow rate.
  • FIG. 1 An embodiment of a mobile electric heater, which is used in Figure 1 designated 10, is used for the temporary connection to a stationary heating system 12.
  • the mobile electric heater 10 then forms the heat source (the heat generator) for the stationary heating system 12.
  • the mobile electric heater 10 typically has a heating output in the range of 3.3 kW to 40 kW. It is used, for example, to heat construction sites when the stationary heating system 12 does not yet have its own heat generator, to dry screed, or as a temporary replacement when the heat generator in the stationary heating system 12 has failed or, for example, when replacing such a heat generator in the stationary heating system 12.
  • the mobile electric heater 10 is designed to be portable so that it can be transported to different locations without great effort.
  • the mobile electric heater 10 has a mass of less than 100 kg.
  • FIG 1 the transportability of the mobile electric heater 10 is indicated by rollers 14.
  • the mobile electric heater 10 can basically be designed to be mobile using such rollers 14.
  • the portable electric heater 10 includes a base 16 that mechanically supports components of the portable electric heater 10.
  • the rollers 14 are disposed on the base 16.
  • handles 18 are connected directly or indirectly to the base 16 to enable portability of the mobile electric heater 10 for its mobility.
  • the base 16 can be moved via a corresponding frame arrangement (with locking function), whereby handles 18 can also be located on the frame arrangement.
  • the heating device 10 comprises a receiving chamber 20.
  • the receiving chamber 20 has (at least) one receiving space 22.
  • the receiving space 22 is designed such that a liquid heat transfer medium (usually water) can be received in it in order to heat the liquid heat transfer medium, and the liquid heat transfer medium can flow through the receiving space 22.
  • the receiving chamber 20 is designed on a boiler.
  • the receiving chamber 20 is arranged in an interior space 24 of a housing 26 of the heater 10.
  • the heating device 10 has a first connection device 28 for a heating return 30 of the stationary heating system 12.
  • the mobile electric heater 10 can be connected to the heating return line 30 of the stationary heating system 12 via the first connection device 28.
  • the mobile electric heater 10 has a return line 32 which leads from the first connection device 28 to the receiving chamber 20 and via which liquid heat transfer medium (to be heated) can be brought into the receiving space 22.
  • the return line 32 is arranged on the interior 24 of the housing 26.
  • the mobile electric heater 10 also has a second connection device 34, which is arranged in particular on the housing 26.
  • the mobile electric heater 10 can be coupled to a heating flow 36 of the stationary heating system via the second connection device 34.
  • the mobile electric heater 10 has a flow line 38 which leads from the receiving chamber 20 to the second connection device 34. Liquid heat transfer medium heated at the second connection device 34 on the receiving chamber 20 can be coupled into the heating flow line 36 of the stationary heating system 12 via the flow line 38.
  • the flow line 38 is positioned in the interior 24 of the housing 26.
  • liquid heat transfer medium By means of the return line 32, the receiving chamber 20 and the flow line 38, liquid heat transfer medium can be passed through the heater and heated up in the process and heated heat transfer medium can be provided to the stationary heating system 12 at the heating flow 34.
  • the coupling of liquid heat transfer medium to be heated which is provided to the mobile electric heater 10 at the heating return 30, takes place via the first connection device 28.
  • the mobile electric heater 10 comprises a filling line 40, which in particular opens into the return line 32. Via the filling line 40, liquid heat transfer medium can be coupled to the mobile electric heater 10 in addition to liquid heat transfer medium which is provided by the stationary heating system 12. This is explained in more detail below.
  • the mobile electric heater 10 comprises a flow line 42 for liquid heat transfer medium.
  • This flow line 42 starts from the first connection device 28 and comprises the return line 32, the receiving chamber 20 and the flow line 38 and runs via the flow line 38 to the second connection device 34.
  • a pump 44 is arranged on the flow line 42, which serves to convey liquid heat transfer medium through the flow line 42 of the mobile electric heater 10. It thus also serves to convey liquid heat transfer medium through the stationary heating system 12.
  • the stationary heating system 12 is also operated with a pump.
  • the pump 44 is designed such that liquid heat transfer medium can also be pumped through the stationary heating system 12 via it.
  • the pump 44 is arranged on the return line 32.
  • an arrangement on the supply line 38 is also possible.
  • the mobile electric heater 10 comprises a valve device 46.
  • the valve device 46 has a first shut-off valve 48, which is arranged on the return line 32.
  • the valve device 46 has a second shut-off valve 50, which is arranged on the supply line 38.
  • shut-off valves 48, 50 are provided for shutting off the entire heating device 10 with respect to the heat transfer medium flow.
  • the valve device 46 further comprises a controllable first valve 51, which is arranged on the flow line 38 and is connected to the control and/or regulating device 60 in a signal-effective manner.
  • a system pressure on the heater 10 can be set via the first valve 51 and in particular reduced (in relation to a pressure in the heating system 12).
  • a second valve 52 can be provided, which is arranged on the filling line 40.
  • the second valve 52 is connected to the control and/or regulating device 60 in a signal-effective manner and can be controlled.
  • a system pressure in comparison to the output pressure of the heating system 12) can be increased in a controlled manner on the heater 10 via the controlled supply of "additional" heat transfer medium.
  • the mobile electric heater 10 comprises a flow sensor or flow switch 54, via which a flow of liquid heat transfer medium on the flow line 42 can be measured or switched.
  • the flow sensor or flow switch 54 is arranged on the return line 32. In principle, an arrangement on the supply line 38 is also possible.
  • a first temperature sensor 56 is arranged on the return line 32. This first temperature sensor 56 measures the temperature of liquid heat transfer medium in the return line 32 and thus a return temperature.
  • a second temperature sensor 58 is located on the flow line, which measures the temperature in the flow line 38 and thus a flow temperature.
  • a control and/or regulating device 60 is provided, which is located in particular in the interior 24 of the housing 26.
  • the first temperature sensor 56 and the second temperature sensor 58 are coupled to the control and/or regulating device 60 in a signal-effective manner and provide it with their corresponding measurement signals.
  • the control and/or regulating device 60 controls the valve device 46 with its valves 48, 50, 52.
  • the flow sensor 54 provides its measurement signals to the control and/or regulating device 60.
  • control and/or regulating device 60 controls the pump 44.
  • An electrical heating device 62 is assigned to the receiving chamber 20 for heating liquid heat transfer medium.
  • the electrical heating device 62 comprises a plurality of heating rods 64 (see also Figure 2 ), in each of which a plurality of electrical heating elements 66 and in particular resistance heating elements are arranged.
  • the heating rods 64 are immersed in the receiving space 22.
  • a boiler is formed by means of the heating rods 64 and the receiving chamber 20, in which the liquid heat transfer medium flowing through is heated.
  • the electric heating device 62 comprises a relay device 68.
  • the relay device 68 in turn comprises in particular a relay board on which in which a plurality of relays are arranged, wherein in particular each heating element 64 is assigned a corresponding relay.
  • each heating rod 64 comprising three electrical heating elements 66; a total of twelve electrical heating elements 66 are thus provided.
  • the relay device 68 is connected in a signal-effective manner to the control and/or regulating device 60, which accordingly controls the relay device 68 and thus the electrical heating elements 66.
  • the mobile electric heater 10 comprises an input device 70, via which an operator can make corresponding settings.
  • the input device 70 is in signal-effective connection with the control and/or regulating device 60.
  • the mobile electric heater 10 comprises a display device 72 on which corresponding display parameters can be displayed.
  • the display device 72 is in signal-effective connection with the control and/or regulating device 60.
  • the input device 70 and the display device 72 are integrally formed and comprise, for example, a touch panel with a corresponding display.
  • the control and/or regulating device 60 comprises a subunit 74.
  • the task of this subunit 74 is to ensure that heating operation is as uninterrupted as possible when using the heater 10. This is explained in more detail below.
  • the mobile electric heater 10 comprises (at least) one pressure sensor 76 for measuring a pressure of the liquid heat transfer medium.
  • the pressure sensor 76 is arranged on the receiving chamber 20.
  • the mobile electric heater 10 further comprises an expansion vessel 78 and in particular a membrane expansion vessel.
  • the expansion vessel 78 can be arranged inside the housing 26 or outside the housing 26.
  • a typical capacity for the expansion vessel 78 of the mobile electric heater 10 is in the range between 10 l and 15 l (to "maintain" mobility).
  • the electric heating device 62 is operated with three-phase current (rotary phase alternating current).
  • the respective electrical heating elements 66 of a heating rod 64 are connected to the neutral conductor; they are firmly connected on the neutral side.
  • the outer conductors L 1 , L 2 and L 3 are present accordingly.
  • the mobile electric heater 10 comprises a first sensor device 80, which determines parameters for the heat transfer medium.
  • the sensor device 80 comprises the first temperature sensor 56, the second temperature sensor 58, the pressure sensor 76 and the flow sensor 54.
  • the mobile electric heating device 10 further comprises a second sensor device 82 for measuring (electrical) parameters of the electric heating device 62.
  • the second sensor device 82 has in particular a plurality of current measuring sensors and/or voltage measuring sensors 84 in order to determine corresponding electrical parameters of the electric heating device 62.
  • the first sensor device 80 is, as described above, connected to the control and/or regulating device 60 in a signal-effective manner.
  • the second sensor device 62 is correspondingly connected to the control and/or regulating device 60 in a signal-effective manner.
  • a current measuring sensor 84 is provided for each phase. This allows the current of each heating element 66 to be detected, since the increase in current on each phase can be detected when switched on.
  • control and/or regulating device 60 with its subunit 74 ensures, through a corresponding control/regulation concept and/or through instructions to an operator, that heating operation is as uninterrupted as possible and that shutdown of the heating operation is avoided for as long as possible.
  • the subunit 74 evaluates more than just one control variable using data from the first sensor device 80 and the second sensor device 82 and takes this into account when operating the mobile electric heater 10 or when giving instructions to an operator.
  • additional control variables are used in addition to the flow temperature.
  • the sub-unit 74 of the control and/or regulating device 60 which ensures a corresponding heating operation that is as uninterrupted as possible, can in principle be effective: before starting up the mobile electric heater 10 and/or when starting up the mobile electric heater 10 and/or during operation of the mobile electric heater 10. It can initiate warnings according to the operating conditions, which are displayed via the display device 72 (including the possibility of issuing acoustic warnings if necessary) and it can in particular also provide an operator with specific instructions on changing settings outside the mobile electric heater 10 via the display device 72. Additionally or alternatively, depending on the conditions determined, it can change settings on the mobile electric heater 10 in order to extend the operating time accordingly or to prevent an interruption. It can therefore act accordingly on the valve device 46 and/or the pump 44 and/or the electric heater 62.
  • the volume of the expansion vessel 78 is limited or there is no expansion vessel 78.
  • the expansion vessel 78 is not sufficient.
  • the sub-unit 74 carries out an estimate of the expansion volume required for heating operation and initiates a message if necessary.
  • An operator can then connect an additional expansion vessel 78 of sufficient size to the heating system 12 (outside the mobile electric heater 10).
  • the operator is also given an indication of the size to be used via the sub-unit 74 and displayed on the display device 72.
  • an indication of a correction of the system pressure (as a recommendation) can be given.
  • the temperature dependence of the expansion of the liquid heat carrier (such as water) on the temperature is known. Furthermore, the influence of the expansion on a system pressure is known.
  • the corresponding known data is stored in subunit 74.
  • the subunit 74 estimates the required expansion volume on the basis of these stored data.
  • the current temperature of the liquid heat transfer medium is determined, for example via the second temperature sensor 58.
  • a maximum flow temperature for a given heating program is stored in the control and/or regulating device 60 of the mobile electric heater 10.
  • the current pressure of the heat transfer medium can be measured via the pressure sensor 76.
  • the sub-unit 74 can determine in a relatively short time after the start of the heating program whether a pressure curve for the heat transfer medium can exceed a set maximum pressure (which is also stored in the control and/or regulating device 60). For example, pressure and temperature are determined at the start of a heating process and the pressure is then determined at a temperature 5 K higher in the flow (on the flow branch 38). The temperature is, for example, an average value between the flow temperature and the return temperature. The sub-unit 74 can use the pressure difference determined in this way to deduce the displaced volume. It can then use this to estimate the circulating amount of liquid heat transfer medium based on the expansion values of the liquid heat transfer medium.
  • the sub-unit 74 can use this estimate for the circulating amount of heat transfer medium to calculate the expansion at the maximum temperature (the highest temperature provided in the heating program). A test can then be carried out based on the pressure expansion values to check whether the maximum system pressure (the set maximum pressure) can be exceeded or not. If there is a risk of exceeding the maximum pressure, the appropriate advice is given to connect a thermal expansion vessel or to reduce the set pressure (the system pressure).
  • the sub-unit 74 ensures, by controlling the electric heating device 62, that the set maximum temperature is reduced and is reduced in such a way that the maximum pressure as set is not exceeded.
  • normal heating mode it is also possible that the corresponding test is not carried out in "normal" heating mode, but in a type of test procedure prior to normal heating mode. If the appropriate measures have then been taken, namely connecting an additional expansion vessel or reducing the system pressure when the risk of exceeding the set maximum pressure is detected, normal heating mode can then be carried out.
  • the sub-unit 74 is set in such a way that it ensures that excess pressure is avoided during a heating process.
  • the sub-unit 74 detects the temperature of the heat transfer medium and detects the pressure of the heat transfer medium via the first sensor device 80. If it is detected that a heating program is approaching a set maximum pressure value (which is stored in the control and/or regulating device 60), the pressure sensor 76 ensures that no further increase in temperature occurs by controlling the electrical heating device 62. This control with regard to preventing a further increase in temperature takes place in such a way that until the system pressure is reduced (in particular by draining heat transfer medium), and/or until the end of the heating program runtime, i.e. no further temperature increase occurs during the remaining runtime.
  • the sub-unit 74 can also access the valve device 46 and in particular the first valve 48 or the further first valve 50 and control them accordingly in order to reduce the system pressure before a maximum pressure is reached. In this case, the sub-unit 74 ensures that the system pressure is reduced automatically so that a set maximum pressure is not exceeded.
  • a minimum pressure would be undershot when the temperature is reduced during heating by the electrical heating element 66.
  • the sub-unit 74 then ensures that the minimum pressure cannot be undershot by stopping the temperature reduction of the heating by the electrical heating device 62 accordingly.
  • the sub-unit 74 it is fundamentally possible for the sub-unit 74 to ensure independent adjustment (independently without user intervention or independently after user approval). It then acts on the second valve 52 on the filling line 40 and ensures that the system pressure is increased independently by coupling in additional liquid heat transfer medium if an approach too close to a minimum pressure is detected.
  • Another operating option of the mobile electric heater 10 is that an estimate of the time required to reach a target temperature is made during the heating process. This can be useful, for example, if the mobile electric heater 10 is used on the heating system 12 for drying screed.
  • a heating program for drying screed usually runs in temperature stages, for example a certain temperature stage should be kept as constant as possible for a certain day (period of 24 hours), although the temperature stage can also vary on different days.
  • the basic problem here is that, for example, in the cold season and/or for larger areas, the target temperature for a temperature stage cannot always be reached.
  • the subunit 74 registers the temperature curve during a corresponding heating program.
  • a message is initiated, in particular with an estimate of the required time, which is then displayed on the display device 72.
  • An operator can then ensure a longer period of time or release the required longer period of time.
  • the length of temperature levels in the heating process can be adjusted to enable the target temperature to be reached by increasing the length.
  • the heating process is also possible for the heating process to be automatically extended (possibly after release by an operator), whereby the time extension is already set on the control and/or regulating device 60.
  • the control and regulation of the sub-unit 74 is based in particular on the use of the flow temperature (measured via the second temperature sensor 58 on the flow line 38). Further measured data for the heat transfer medium are used.
  • the problem can arise that a distance between the mobile electric heater 10 and an object to be heated is very large. This problem occurs in particular in new buildings. This in turn creates the problem that the temperature of the liquid heat transfer medium that arrives at the object to be heated is significantly lower than desired.
  • the temperature parameter used is not the absolute temperature of the flow, but the average temperature between the flow and return.
  • This average temperature can basically be determined by a differential temperature sensor, or by the sub-unit, which determines the average temperature via temperature measurements on the first temperature sensor 56 and the second temperature sensor 58.
  • the flow temperature or the average temperature is recorded in a heating log.
  • the sub-unit 74 can also calculate this temperature itself based on data from the temperature sensors 56, 58), it must be ensured that a predetermined maximum temperature of the flow is not exceeded during a heating process.
  • a specification for a temperature difference between a distributor of the heating system 12 and the mobile electric heater 10 is entered by an operator on the input device 70. Temperature losses can generally occur between the distributor and the mobile electric heater 10, for example from non-insulated lines. These are reported to the subunit 74 by the corresponding input. This can then increase the flow temperature accordingly during a heating process by controlling the electric heating device 62 in order to achieve a balance here. However, it must be ensured that a maximum temperature in the flow 30 is not exceeded.
  • control and/or regulating device 60 recalculates a probable temperature difference between the mobile electric heater 10 and the distributor via the subunit 74 for other temperatures in the heating program and then also takes this into account accordingly in the heating program.
  • the problem can also arise that in a heating system 12 with high system resistance, a certain flow rate cannot be achieved at the mobile electric heater 10.
  • the flow sensor 50 directly measures the amount of heat transfer medium flowing through the mobile electric heater 10 and provides this value to the subunit 74.
  • the subunit 74 can then set the minimum permissible flow rate depending on the set maximum heating output. This means that heating systems 12 with a small flow rate can also be heated.
  • the subunit 74 can adjust the maximum heating output to the current flow rate (measured by the flow sensor 54) completely automatically or automatically after operator release by appropriately controlling the electrical heating device 62.
  • the subunit 74 directly adapts its control and/or regulation of the current heating output to the flow rate and in particular adapts it proportionally, the flow rate being measured via the flow sensor 54. It is possible to This will ensure that temperature overshoots and that the maximum permissible temperature is not approached or even exceeded.
  • the second sensor device 82 is used for monitoring and a current measuring sensor 84 assigned to a respective electrical heating element 66 can be used to check whether the current consumption of the corresponding heating element 66 is within a predetermined range. If this is not the case and, for example, the current consumption is too high, then the corresponding electrical heating element 66 on the mobile electrical heater 10 can be blocked. This allows a (possibly) defective individual electrical heating element 66 to be decoupled from the electrical heating device 62. This can basically continue to operate (without the defective electrical heating element 66). This in turn prevents the entire electrical heating device 62 from failing or provides a type of bridging and the mobile electrical heater 10 can still continue to heat (even if one or more electrical heating elements 66 are defective).
  • the subunit 74 then ensures that a corresponding warning message is issued on the display device 72, informing the operator about the blocking of a specific electrical heating element 66.
  • a burnt-out electrical heating element 66 can be identified and excluded from heating operation.
  • each electrical heating element 66 of the electrical heating device 62 can be controlled via the relay device 68 and then via the control and/or regulating device 60.
  • a single relay of the relay device 68 can also be welded, i.e. contacts can be "baked". If the corresponding electrical heating element 66, which is then assigned to the relay, is switched off (by software), this is reflected in the fact that the electrical current does not decrease.
  • Subunit 74 can react to such a case in different ways: In a heating operation, when more than one electric heating element 66 is required for the required heating output, a permanently switched on heating element 66 (due to welding of the associated relay) is initially considered to be the base load. A warning message is issued (on the display device 72), whereby the heating program basically continues to run.
  • the sub-unit 74 provides a "compensation" by controlling the pump 44 accordingly and switching it off.
  • the subunit 74 to activate further electrical heating elements of the electrical heating device 62, which are not required for the heating program, but which, through their heat emission, ensure that a safety temperature limiter assigned to the electrical heating device 62 responds and then interrupts the entire heating by the electrical heating device 62, so that the heating does not cause damage to the device 10 and the system 12.
  • the sub-unit 74 determines that the heating program has already been completed and an electrical heating element 66 is still permanently switched on, a signal can be given to an operator on the display device 72 (acoustic and/or optical) that the electrical Power supply of the mobile electric heater 10 should be interrupted.
  • the sub-unit 74 provides such a warning message in particular when, after switching off the heating program, a pressure drop (measured by the pressure sensor 76) is detected, which indicates that the heating system 12 has been emptied of liquid heat transfer medium.
  • the warning message on the display device 72 can also contain information about which relay of the relay device 68 is showing the problems. For example, an operator can then keep the heater ready for use with a reduced maximum heating output by removing the corresponding supply line or discharge line.
  • the invention provides that the subunit 74 carries out a detection process to determine whether the neutral conductor is present on the electrical heating device or not. If it is detected that the neutral conductor is not present, heating operation can still be enabled by switching the heating elements 66 symmetrically. In this way, a triplet is switched to a certain extent with the outer conductors L 1 , L 2 and L 3 . This creates a virtual zero point. Such a triplet can then only be switched on or off at the same time.
  • the number of control stages or regulation stages is thereby reduced to the number of heating elements 64.
  • the triplet circuit then takes place on each heating element 64.
  • the triplet circuit in turn takes place on the relay device 68, which is then controlled accordingly by the sub-unit 74.
  • a power requirement of the pump 44 can be compensated in this case by switching off the power supply of the control and/or regulating device 60 on the corresponding phase.
  • the control and/or regulating device 60 is then designed such that it can be operated with two-phase alternating current or three-phase current.
  • the subunit 74 It is also possible for the subunit 74 to check whether a phase and neutral conductor have been swapped in a power supply. If such a swap is detected, a heating process is carried out with only one phase and the other two phases are not taken into account for heating.
  • the heater can operate at 2/3 or 1/3 of the maximum heating output.
  • the device can only be operated at one third of the maximum heating power.
  • Other heating elements 66 must not be activated, as they would otherwise be subject to 400 V.
  • the relays of the relay device 68 must always be designed for 400 V.
  • the electrical heating elements 66 can be switched individually.
  • the sub-unit 74 pays particular attention to ensuring that a maximum unbalanced load corresponding to a single electrical heating element 66 is created. If, for example, three heating elements are in operation via the outer conductor L 1 and two heating elements each via L 2 and L 3 , another heating element 66 must not be activated via L 1 , but rather either L 2 or L 3 must be activated.
  • control and/or regulating device 60 has an operating counter for the electrical heating elements 66.
  • the electrical heating element(s) 66 which have the fewest operating hours are then selected during the corresponding control via the subunit 74 in order to maintain a long service life of the device 10.
  • a mobile electric heater 10 which has the subunit and the first sensor device 80 as well as the second sensor device 82 ensures that a largely uninterrupted operation is achieved before commissioning, during commissioning and/or after commissioning.
  • the aim of the control and/or regulation by the subunit 74 is to avoid premature termination of a heating program.
  • the subunit 74 changes settings and/or a method execution by means of corresponding initiation signals on the heating device 10 in order to be able to complete a heating program as far as possible.
  • This change can be made automatically, whereby the change can be fully automatic (without the need for operator intervention), or semi-automatic in the sense that it must be approved by an operator.
  • the subunit records more parameters of the heat transfer medium than the flow temperature via the first sensor device 80.
  • the pressure, measured via the pressure sensor 76, and/or the flow, measured via the flow sensor 54 are taken into account in particular.
  • the subunit uses the corresponding pressure values or measured flow quantities not only for a monitoring function with a type of emergency shutdown, but also for controlling and/or regulating the heating operation in a heating program.
  • the second sensor device 82 can also monitor the electrical heating operation of the electrical heating device 62 via the subunit 74. and any problems that may arise can be compensated for, at least to a certain extent, in particular to prevent a heating program from being terminated prematurely.
  • the heating device 10 comprises two different operating modes, namely (i) execution of a specific heating program and (ii) operation at a constant temperature. According to the invention, it is provided that the sub-unit 74 prevents as far as possible a premature termination of operation in both operating modes.
  • a pump for conveying liquid heat transfer medium is provided in the heating device, which pump is coupled in particular in a signal-effective manner to the control and/or regulating device.
  • the second sensor device comprises at least one current measuring sensor and/or voltage measuring sensor.
  • At least one heating rod is provided which has a plurality of heating elements and in particular three heating elements.
  • the subunit is adjusted so that interruption of the heating operation is avoided for as long as possible.
  • At least one expansion vessel is provided.
  • the subunit for a heating operation carries out an estimation of a required expansion volume of the heat carrier and initiates a message if necessary.
  • the subunit carries out the estimation based on the following parameters using stored data for the temperature dependence of the expansion of liquid heat transfer medium: current temperature of the heat transfer medium at the start of a heating process, maximum temperature of the heat transfer medium in a given heating process, current pressure of the heat transfer medium, predetermined maximum pressure of the heat transfer medium, wherein the subunit checks whether a pressure curve for an expansion vessel can exceed the set maximum pressure.
  • the subunit is set such that it ensures that overpressures are avoided during a heating process by stopping a further increase in temperature by controlling the heating device, in particular when an approach to a set maximum pressure value is detected.
  • the subunit is set such that it ensures that negative pressures are avoided during a temperature reduction process by stopping a further temperature reduction by controlling the heating device when an approach to a set minimum pressure is detected.
  • the subunit initiates a message in the event of an intervention regarding the temperature increase and/or temperature reduction, which in particular indicates a change to be made to a system pressure of the heating system to which the heating device is connected.
  • the subunit carries out an estimation of a time period for reaching a target temperature during a heating process.
  • the subunit carries out its tests on the basis of a determined average temperature between the flow and return lines and ensures in particular that a maximum temperature in the flow line is not exceeded.
  • an input device and/or a display device for an operator is provided.
  • a specification for a temperature difference for a flow temperature at the heater and a temperature at a distributor can be entered at the input device, in particular taking into account heat losses in non-insulated lines and the heater, and the control and/or regulating device specifies a temperature in a flow in an adapted manner, wherein in particular the control and/or regulating device ensures that a maximum temperature in the flow is not exceeded.
  • control and/or regulating device recalculates an expected temperature loss between the heater and the manifold for other temperatures in the heating program.
  • At least one flow sensor is provided, which serves to measure a flow rate of heat transfer medium, and the subunit initiates a setting of a minimum permissible flow rate depending on a determined maximum heating output and/or sets the maximum heating output adapted to a determined flow rate.
  • At least one current measuring sensor is provided which is coupled to the heating device, wherein in particular each phase is assigned at least one current measuring sensor, and the subunit checks whether or not current values measured at a relay decrease when switched off.
  • the subunit checks whether a neutral conductor is present and, upon detection of an absence of the neutral conductor, ensures a symmetrical connection of heating elements of a heating device.
  • the subunit checks whether there is a reversal of a phase and the neutral conductor in a power supply and, upon detection of such a reversal, carries out a heating process only with this phase.
  • the use of the mobile electric heater as a temporary heat source in a stationary heating system in a twenty-eighth embodiment of a heating device according to one of the preceding embodiments, the use of the mobile electric heater as a temporary heat source in a stationary heating system.
  • a method for operating a mobile electric heater in particular according to the first to twenty-seventh embodiment, which is or will be connected to a heating system and which heats a liquid heat transfer medium via an electric heating device, in which a control and/or regulating device checks settings of the heater and/or sensor data of a sensor device of the heater and, on the basis of the determined parameters, provides instructions for changing settings and/or adjusts settings of the heater, with the aim of enabling uninterrupted heating operation.
  • a control and/or regulation is carried out on the basis of a flow temperature or an average temperature of the flow temperature and the return temperature.
  • control and/or regulation is carried out on the basis of at least one further parameter of the heat transfer medium in addition to the parameter which characterizes the flow temperature.

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Abstract

Es wird ein mobiles elektrisches Heizgerät (10) bereitgestellt zum Anschluss an ein insbesondere stationäres Heizungssystem (12), umfassend eine erste Anschlusseinrichtung (28) für einen Heizungsrücklauf (30), eine zweite Anschlusseinrichtung (34) für einen Heizungsvorlauf (36), mindestens eine Aufnahmekammer (20) für einen flüssigen Wärmeträger, welche in fluidwirksamer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung (28) und in fluidwirksamer Verbindung mit der zweiten Anschlusseinrichtung (34) steht, eine elektrische Heizeinrichtung (62), welche der Aufnahmekammer (20) zugeordnet ist, eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) zur Steuerung und/oder Regelung eines Heizbetriebs des Heizgeräts (10), und eine Sensorvorrichtung (80, 82), welche in signalwirksamer Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) steht, wobei die Sensorvorrichtung (80, 82) mindestens eines der Folgenden umfasst:
(i) eine erste Sensoreinrichtung (80), welche mindestens einen Parameter für den Wärmeträger ermittelt;
(ii) eine zweite Sensoreinrichtung (82), welche mindestens einen Parameter für die elektrische Heizeinrichtung (62) ermittelt,
wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) eine Untereinheit (74) aufweist, welche Einstellungen des Heizgeräts (10) und/oder Sensordaten der Sensorvorrichtung (80, 82) erfasst und prüft und auf Grundlage der geprüften Daten unter der Zielvorgabe, eine Unterbrechung eines Heizbetriebs zu vermeiden, Hinweise zur Änderung von Einstellungen des Heizgerätes (10) und/ oder von Einstellungen des Heizungssystems (12), an welches das Heizgerät (10) angeschlossen ist, abgibt und/oder eine Anpassung von Einstellungen an dem Heizgerät (10) initiiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mobiles elektrisches Heizgerät zum Anschluss an ein insbesondere stationäres Heizungssystem, umfassend eine erste Anschlusseinrichtung für einen Heizungsrücklauf, eine zweite Anschlusseinrichtung für einen Heizungsvorlauf, mindestens eine Aufnahmekammer für einen flüssigen Wärmeträger, welche in fluidwirksamer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung und in fluidwirksamer Verbindung mit der zweiten Anschlusseinrichtung steht, eine elektrische Heizeinrichtung, welche der Aufnahmekammer zugeordnet ist, eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Heizbetriebs des Heizgeräts, und eine Sensorvorrichtung, welche in signalwirksamer Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung steht, wobei die Sensorvorrichtung mindestens eines der Folgenden umfasst:
    1. (i) eine erste Sensoreinrichtung, welche mindestens einen Parameter für den Wärmeträger ermittelt;
    2. (ii) eine zweite Sensoreinrichtung, welche mindestens einen Parameter für die elektrische Heizeinrichtung ermittelt.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen elektrischen Heizgerät, welches an ein Heizungssystem angeschlossen ist oder wird und welches über eine elektrische Heizeinrichtung einen flüssigen Wärmeträger heizt.
  • Die DE 20 2013 010 521 U1 betrifft einen mobilen Wärmeerzeuger zur Gebäudebeheizung, welcher mit elektrischem Strom als Energiequelle funktioniert.
  • Die DE 20 2012 004 990 U1 betrifft einen mobilen Wärmeerzeuger, welcher ein Gerätegehäuse aufweist, wobei am linken seitlichen Gerätegehäuse ein manueller Umschalter angeordnet ist, mit welchem zwischen drei verschiedenen Stufen der Stromzufuhr gewechselt werden kann.
  • Die DE 20 2006 018 856 U1 betrifft eine Mobilheizungsvorrichtung mit einem elektrischen Wasserboiler und ein mit dem Wasserboiler verbundenes Anschlusssystem zur Anbindung des Wasserboilers an ein Leitungssystem. Der Wasserboiler und das Anschlusssystem sind auf einer Sackkarre angeordnet. Wenigstens der Wasserboiler ist vollständig von einem Gehäuse umgeben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles elektrisches Heizgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine optimierte Betriebsweise erlaubt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Heizgerät dadurch gelöst, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung eine Untereinheit aufweist, welche Einstellungen des Heizgeräts und/oder Sensordaten der Sensorvorrichtung erfasst und prüft und auf Grundlage der geprüften Daten unter der Zielvorgabe, eine Unterbrechung eines Heizbetriebs zu vermeiden, Hinweise zur Änderung von Einstellungen des Heizgerätes und/ oder von Einstellungen des Heizungssystems, an welches das Heizgerät angeschlossen ist, abgibt und/oder eine Anpassung von Einstellungen an dem Heizgerät initiiert.
  • Ein typischer Anwendungsfall für ein erfindungsgemäßes mobiles elektrisches Heizgerät ist an einer Baustelle zur Beheizung, zur Trocknung von Estrich oder als temporärer Ersatz für einen ausgefallenen oder nicht vorhandenen Wärmeerzeuger. Die durch ein entsprechendes Heizungssystem zu beheizenden Objekte sind in der Regel noch nicht fertiggestellt. Dies führt im Einsatz des entsprechenden Heizgeräts zu Problemen, die unterschiedliche Ursachen haben können.
  • Darüber hinaus können Probleme an der elektrischen Heizeinrichtung zu einem Ausfall führen.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Untereinheit erfolgt eine Überprüfung von Einstellungen und/oder Sensordaten. Die Untereinheit führt entsprechende Prüfungen durch mit der Zielvorgabe, möglichst ein durchzuführendes Heizungsprogramm oder eine laufende Beheizung nicht vorher abzubrechen.
  • Es können dabei Parameter (und insbesondere mehrere Parameter) des flüssigen Wärmeträgers zugrunde gelegt werden und/oder elektrische Parameter der elektrischen Heizeinrichtung.
  • Günstig ist es, wenn mindestens eines der Folgenden vorgesehen ist:
    • die Anpassung von Einstellungen ist durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung automatisch durchgeführt;
    • zur Anpassung von Einstellungen durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung ist eine Bedienerfreigabe erforderlich.
  • Es gibt Parameter, die durch das erfindungsgemäße Heizgerät nicht veränderbar sind. Dies sind insbesondere Parameter des Heizungssystems selber. Grundsätzlich ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Parameter, die durch das Heizgerät selber anpassbar sind, dann auch automatisch angepasst werden. Die Anpassung kann dabei vollautomatisch sein, ohne dass insbesondere ein Bediener "gefragt" wird, oder es kann eine Art von halbautomatischer Anpassung vorgesehen sein, bei der eine Bedienerfreigabe notwendig ist.
  • Günstig ist es, wenn eine Pumpe zur Förderung von flüssigem Wärmeträgermedium in dem Heizgerät vorgesehen ist, welche insbesondere signalwirksam an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gekoppelt ist.
  • Die Pumpe ist eine Umlaufpumpe, durch die Wärmeträgermedium sowohl durch das Heizgerät als auch gegebenenfalls durch das Heizungssystem förderbar ist.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Sensoreinrichtung mindestens eines der Folgenden umfasst:
    • einen Temperatursensor zur Messung einer Vorlauftemperatur des Wärmeträgers;
    • einen Temperatursensor zur Messung einer Rücklauftemperatur des Wärmeträgers;
    • einen Differenz-Temperatursensor und/oder es ist eine Recheneinheit vorgesehen zur Ermittlung einer Temperaturdifferenz zwischen einer Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur;
    • einen Drucksensor zur Messung eines Wärmeträger-Drucks;
    • einen Durchflusssensor für den Wärmeträger;
    • einen Durchflussschalter für den Wärmeträger.
  • Es lassen sich dadurch entsprechende Parameter für das Wärmeträgermedium erfassen und durch die Untereinheit auswerten. Insbesondere werden zusätzlich zur Vorlauftemperatur mindestens ein weiterer Parameter bei der Steuerung und/oder Regelung durch die Untereinheit berücksichtigt.
  • Günstig ist es, wenn die zweite Sensoreinrichtung mindestens einen Strommesssensor und/oder Spannungsmesssensor umfasst. Es lässt sich dann die elektrische Heizeinrichtung entsprechend überwachen und ansteuern, und gegebenenfalls lässt sich auch initiiert durch die Untereinheit ein Eingriff durchführen, um einen vorzeitigen Abbruch eines Heizprogramms oder einer laufenden Beheizung zu verhindern, auch wenn Störungen an der elektrischen Heizeinrichtung detektiert werden.
  • Günstig ist es, wenn die elektrische Heizeinrichtung eine Mehrzahl von Heizelementen umfasst, insbesondere mit mindestens einem der Folgenden:
    • die Heizelemente sind individuell ansteuerbar;
    • der elektrische Strom an jedem Heizelement ist mittels mindestens einem Strommesssensor messbar;
    • jeder Phase ist ein eigener Strommesssensor zugeordnet;
    • jedes Heizelement ist individuell bezüglich seiner Stromversorgung abschaltbar;
    • es ist eine Betriebsstundenzahlmessung für jedes Heizelement vorgesehen.
  • Es ergibt sich dadurch eine optimierte Beheizung. Es lassen sich dadurch insbesondere Steuerungs- bzw. Regelungsstufen erreichen, welche der Anzahl der Heizelemente entsprechen. Es lassen sich auch ausgefallene Heizelemente und beispielsweise auch verschweißte Relais berücksichtigen, ohne dass der elektrische Heizvorgang vollständig abgebrochen werden muss.
  • Günstig ist es, wenn mindestens ein Heizstab vorgesehen ist, welcher eine Mehrzahl von Heizelementen und insbesondere drei Heizelemente aufweist. Dadurch lässt sich über einen großen Volumenbereich eine Heizung von Wärmeträgermedium mit einer entsprechend hohen Heizleistung durchführen. Es lässt sich auch eine relativ feine Steuerung bzw. Regelung erreichen.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Untereinheit die Prüfung zur Vermeidung der Unterbrechung eines Heizbetriebs bei mindestens einem der Folgenden durchführt:
    • vor Inbetriebnahme des Heizgeräts;
    • bei Inbetriebnahme des Heizgeräts;
    • im Betrieb des Heizgeräts.
  • Es lässt sich dann bereits bei Inbetriebnahme bzw. während des Betriebs des Heizgeräts ein vorzeitiger Abbruch eines Heizprogramms effektiv verhindern.
  • Günstig ist es, wenn die Untereinheit so eingestellt ist, dass ein Abbruch des Heizbetriebs so lange wie möglich vermieden ist. Dadurch lässt sich ein optimiertes Heizergebnis auch bei schwierigen Bedingungen an Baustellen erreichen.
  • Günstig ist es, wenn das Heizgerät mindestens ein Ausdehnungsgefäß umfasst, um zumindest in einem gewissen Umfang bei einem Heizvorgang eine Volumenvergrößerung des flüssigen Wärmeträgermediums erfassen zu können.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Untereinheit für einen Heizbetrieb eine Abschätzung eines benötigten Ausdehnungsvolumens des Wärmeträgers durchführt und gegebenenfalls eine Meldung initiiert. Die Untereinheit führt insbesondere nach Inbetriebnahme ein "Kurzprogramm" durch, um zu überprüfen, ob das Ausdehnungsvolumen ausreicht oder nicht. Gegebenenfalls wird eine Meldung abgegeben, dass an das Heizungssystem außerhalb des Heizgeräts ein weiteres Ausdehnungsvolumen angeschlossen werden muss, um eine optimierte Heizprogrammdurchführung zu erreichen.
  • Insbesondere ist es dann vorgesehen, dass die Untereinheit unter Verwendung von hinterlegten Daten für die Temperaturabhängigkeit der Ausdehnung von flüssigem Wärmeträgermedium die Abschätzung aufgrund folgender Parameter durchführt: aktuelle Temperatur des Wärmeträgers bei Start eines Heizvorgangs, maximale Temperatur des Wärmeträgers bei einem gegebenen Heizvorgang, aktueller Druck des Wärmeträgers, vorgegebener maximaler Druck des Wärmeträgers, wobei die Untereinheit prüft, ob eine Druckkurve für ein Ausdehnungsgefäß den eingestellten maximalen Druck überschreiten kann. Grundsätzlich ist die Ausdehnung in Abhängigkeit von der Temperatur für das flüssige Wärmeträgermedium, welches insbesondere Wasser ist, bekannt. Weiterhin ist grundsätzlich eine Druckkurve für ein Ausdehnungsgefäß bekannt. Mit den entsprechend hinterlegten Daten und den gemessenen Werten lässt sich dann eine sichere Abschätzung durchführen.
  • Es ist günstig, wenn die Untereinheit so eingestellt ist, dass sie bei einem Aufheizvorgang für eine Vermeidung von Überdrücken sorgt, indem sie insbesondere bei einer Detektion einer Annäherung an einen eingestellten maximalen Druckwert eine weitere Temperaturerhöhung durch Ansteuerung der Heizeinrichtung stoppt. Es ergibt sich so ein sicherer Betrieb. Es wird auf effektive Weise ein Abbruch eines Heizprogramms aufgrund Überschreitung eines eingestellten maximalen Druckwerts verhindert.
  • Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn die Untereinheit so eingestellt ist, dass sie bei einem Temperaturabsenkvorgang für eine Vermeidung von Unterdrücken sorgt, indem sie bei Detektion einer Annäherung an einen eingestellten minimalen Druck eine weitere Temperaturabsenkung durch Ansteuerung der Heizeinrichtung stoppt.
  • Weiterhin günstig ist es, wenn die Untereinheit bei einem Eingriff bezüglich der Temperaturerhöhung und/oder Temperaturabsenkung eine Meldung initiiert, welche insbesondere auf eine durchzuführende Änderung eines Systemdrucks des Heizungssystems, an welches das Heizgerät angeschlossen ist, hinweist.
  • Dadurch kann einem Bediener angezeigt werden, welche Einstellungen zu ändern sind, um eine optimierte Betriebsweise zu ermöglichen.
  • Es ist dann günstig, wenn eine Ventileinrichtung vorgesehen ist, welche signalwirksam an die Untereinheit gekoppelt ist, wobei die Untereinheit über die Ventileinrichtung einen Systemdruck einstellt, insbesondere mit mindestens einem der Folgenden:
    • die Ventileinrichtung umfasst mindestens ein erstes Ventil, über welches an dem Heizgerät der Systemdruck reduzierbar ist;
    • die Untereinheit umfasst mindestens ein zweites Ventil an einem Befüllungsstrang, über welches der Systemdruck an dem Heizgerät vergrößerbar ist.
  • Durch das mindestens eine erste Ventil lässt sich insbesondere bei entsprechender Ansteuerung durch die Untereinheit eine Druckreduzierung erreichen. Durch das mindestens eine zweite Ventil an einem Befüllungsstrang lässt sich gegebenenfalls eine Druckerhöhung erreichen. Es kann so ein Heizbetrieb insbesondere bis zum Ablauf eines vorgesehenen Heizprogramms aufrechterhalten werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Untereinheit eine Abschätzung einer Zeitdauer für ein Erreichen einer Solltemperatur bei einem Heizvorgang durchführt. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein bei der Estrichtrocknung, um Probleme zu vermeiden, wenn die Gefahr besteht, dass eine Solltemperatur nicht erreicht werden kann. Es kann dann ein Bediener und/oder das Heizgerät über die Untereinheit selber entsprechende Maßnahmen durchführen.
  • Es ist dann vorteilhaft, wenn die Untereinheit, wenn sie ermittelt, dass die Solltemperatur innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer voraussichtlich nicht erreichbar ist, mindestens eines der Folgenden durchführt:
    • Initiierung einer Meldung insbesondere mit Angabe einer Abschätzung für die benötigte Zeitdauer
    • Anpassung einer Länge von Temperaturstufen bei dem Heizvorgang, um ein Erreichen der Solltemperatur zu ermöglichen;
    • Durchführung einer eingestellten Zeitverlängerung für den Heizvorgang.
  • Es lässt sich so ein optimierter Trocknungsvorgang erreichen.
  • Weiterhin günstig ist es, wenn die Untereinheit ihre Prüfungen auf Grundlage einer ermittelten mittleren Temperatur zwischen Vorlauf und Rücklauf durchführt und insbesondere dafür sorgt, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf nicht überschritten wird. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Temperatur des flüssigen Wärmeträgermediums, wenn es am zu beheizenden Objekt ankommt, niedriger ist als gewünscht beispielsweise aufgrund eines großen Abstands zwischen dem zu beheizenden Objekt und dem Heizgerät.
  • Günstig ist es, wenn eine Eingabeeinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung für einen Bediener vorgesehen ist. Dadurch kann ein Bediener entsprechende Einstellungen über die Eingabeeinrichtung vornehmen. Über die Anzeigeeinrichtung können Warnmeldungen abgegeben werden, insbesondere auch in einer Art und Weise, dass ein gezielter Bedienereingriff ermöglicht wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass an der Eingabeeinrichtung eine Vorgabe für eine Temperaturdifferenz für eine Vorlauftemperatur am Heizgerät und eine Temperatur an einem Verteiler insbesondere unter Berücksichtigung von Wärmeverlusten in nicht isolierten Leitungen und dem Heizgerät eingebbar ist und die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung angepasst eine Temperatur in einem Vorlauf vorgibt, wobei insbesondere die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dafür sorgt, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf nicht überschritten wird.
  • Dadurch besteht insbesondere die Möglichkeit, einen Temperaturverlust zwischen dem Heizgerät und dem Verteiler zu kompensieren.
  • Es ist dann insbesondere vorgesehen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung für andere Temperaturen im Heizprogramm einen voraussichtlichen Temperaturverlust zwischen dem Heizgerät und dem Verteiler neu berechnet.
  • Es ist insbesondere mindestens ein Durchflusssensor vorgesehen, welcher zur Messung einer Durchflussmenge von Wärmeträgermedium dient, und dass die Untereinheit eine Einstellung einer minimalen zulässigen Durchflussmenge in Abhängigkeit einer ermittelten maximalen Heizleistung initiiert und/oder die maximale Heizleistung angepasst an eine ermittelte Durchflussmenge einstellt. Dadurch lässt sich insbesondere eine optimale Beheizung eines Heizsystems auch mit einem hohen Systemwiderstand durchführen.
  • Insbesondere günstig ist es, wenn mindestens ein Strommesssensor bereitgestellt ist, welcher mit der Heizeinrichtung gekoppelt ist, wobei insbesondere jeder Phase mindestens ein und insbesondere genau ein Strommesssensor zugeordnet ist, und dass die Untereinheit prüft, ob beim Abschalten an einem Relais gemessene Stromwerte zurückgehen oder nicht. Es lässt sich so insbesondere prüfen, ob eine Gruppe von Heizelementen oder insbesondere auch jedes Heizelement sicher funktioniert. Beispielsweise lässt sich so prüfen, ob eine Stromaufnahme eines Heizelements oder einer Gruppe von Heizelementen noch in einem vorgegebenen Rahmen liegt. Sollte dies nicht der Fall sein, kann beispielsweise die entsprechende Gruppe oder insbesondere auch das entsprechende individuelle Heizelement gesperrt werden.
  • Insbesondere ist es dann günstig, wenn die Untereinheit bei Detektion eines Aufrechterhaltens des Stroms trotz Abschalten an einem Relais mindestes eines der Folgenden durchführt:
    • bei einem Heizvorgang, bei dem ein entsprechendes Heizelement, welches mit dem Relais verbunden ist, benötigt wird, wird ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement als Basislast angesehen;
    • es wird eine Warnmeldung ausgegeben;
    • wenn ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement zu unzulässigen hohen Temperaturen führt, initiiert die Untereinheit eine Unterbrechung des Heizungsvorgangs;
    • wenn die Untereinheit detektiert, dass ein Heizprogramm beendet ist, initiiert sie eine Warnmeldung zur Unterbrechung der Stromversorgung;
    • die Untereinheit generiert eine Meldung, in welcher das problematische Relais identifiziert ist.
  • Es lässt sich so das Heizgerät auch dann weiterbetreiben, wenn bei einem individuellen elektrischen Heizelement oder einer Gruppe von Heizelementen Probleme auftreten.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Untereinheit prüft, ob ein Nullleiter vorhanden ist und bei Detektion einer Abwesenheit des Nullleiters für eine symmetrische Schaltung von Heizelementen eines Heizgeräts sorgt.
  • Auch wenn es entsprechende elektrische Probleme gibt, kann trotzdem noch ein Weiterbetrieb des Heizgeräts ermöglicht werden.
  • Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn die Untereinheit prüft, ob in einer Stromversorgung eine Vertauschung einer Phase und des Nullleiters vorliegt und bei Detektion einer solchen Vertauschung einen Heizvorgang nur mit dieser Phase durchführt.
  • Ein erfindungsgemäßes mobiles elektrisches Heizgerät wird vorteilhafterweise als temporäre Wärmequelle (temporärer Wärmeerzeuger) an einem stationären Heizungssystem betrieben.
  • Es ergeben sich dadurch die oben geschilderten Vorteile.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung Einstellungen des Heizgeräts und/oder Sensordaten einer Sensorvorrichtung des Heizgeräts prüft und auf Grundlage der ermittelten Parameter Hinweise zur Änderung von Einstellungen abgibt und/oder Einstellungen des Heizgeräts anpasst, mit der Zielvorgabe, einen unterbrechungsfreien Heizbetrieb zu ermöglichen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere an dem erfindungsgemäßen mobilen elektrischen Heizgerät durchgeführt bzw. das mobile elektrische Heizgerät wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen mobilen elektrischen Heizgerät erläuterten Vorteile auf.
  • Insbesondere wird eine Steuerung und/oder Regelung aufgrund einer Vorlauftemperatur oder einer gemittelten Temperatur von Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur durchgeführt. Dadurch ergibt sich ein optimierter Heizbetrieb. Wenn eine gemittelte Temperatur von Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur verwendet wird, dann ergibt sich eine gewisse Unabhängigkeit bezogen auf den Abstand der elektrischen Heizeinrichtung zu dem zu beheizenden Objekt.
  • Es ist dabei vorteilhafterweise vorgesehen, dass neben Zugrundelegung der Vorlauftemperatur bzw. der gemittelten Temperatur, die von der Vorlauftemperatur abhängig ist, mindestens ein weiterer Parameter des Wärmeträgermediums verwendet wird. Dieser weitere Parameter ist insbesondere ein Druckparameter für das Wärmeträgermedium und/oder eine Durchflussmenge. Es ergibt sich dadurch ein optimiertes Heizprogramm, welches sich weitgehend unterbrechungsfrei durchführen lässt, in dem Umfange, dass Störungsmöglichkeiten berücksichtigt werden.
  • Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der Beschreibung der Erfindung. Es zeigen:
    • Figur 1
    schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen mobilen elektrischen Heizgeräts, welches an ein Heizungssystem angeschlossen ist; und
    Figur 2
    schematisch eine Draufsicht auf Heizstäbe mit Heizelementen.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines mobilen elektrischen Heizgeräts, welches in Figur 1 mit 10 bezeichnet ist, dient zum insbesondere temporären Anschluss an ein stationäres Heizungssystem 12. Das mobile elektrische Heizgerät 10 bildet dann die Wärmequelle (den Wärmeerzeuger) für das stationäre Heizungssystem 12.
  • Typischerweise weist das mobile elektrische Heizgerät 10 eine Heizleistung in der Größenordnung zwischen 3,3 kW und 40 kW auf. Es wird beispielsweise eingesetzt, um Baustellen zu beheizen, wenn das stationäre Heizungssystem 12 noch keinen eigenen Wärmeerzeuger hat, um Estrich zu trocken, oder auch als temporären Ersatz, wenn bei dem stationären Heizungssystem 12 der Wärmeerzeuger ausgefallen ist bzw. beispielsweise beim Ersetzen eines solchen Wärmeerzeugers des stationären Heizungssystems 12.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 ist transportabel ausgebildet, sodass es ohne größeren Aufwand an unterschiedliche Orte transportiert werden kann. Insbesondere weist das mobile elektrische Heizgerät 10 eine Masse unterhalb von 100 kg auf.
  • In Figur 1 ist die Transportabilität des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 durch Rollen 14 angedeutet. Das mobile elektrische Heizgerät 10 kann über solche Rollen 14 grundsätzlich fahrbar ausgebildet sein.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 weist eine Basis 16 auf, welche Komponenten des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 mechanisch hält. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Rollen 14 an der Basis 16 angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform sind direkt oder indirekt mit der Basis 16 Griffe 18 verbunden, um eine Tragbarkeit des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 für dessen Mobilität zu ermöglichen.
  • Beispielsweise ist die Basis 16 über eine entsprechende Gestellanordnung fahrbar (mit Arretierfunktion), wobei an der Gestellanordnung auch Griffe 18 sitzen können.
  • Das Heizgerät 10 umfasst eine Aufnahmekammer 20. Die Aufnahmekammer 20 hat (mindestens) einen Aufnahmeraum 22. Der Aufnahmeraum 22 ist so ausgebildet, dass in ihm ein flüssiges Wärmeträgermedium (in der Regel Wasser) aufnehmbar ist, um das flüssige Wärmeträgermedium aufzuheizen, und das flüssige Wärmeträgermedium durch den Aufnahmeraum 22 durchströmbar ist. Insbesondere ist die Aufnahmekammer 20 an einem Boiler ausgebildet.
  • Die Aufnahmekammer 20 ist in einem Innenraum 24 eines Gehäuses 26 des Heizgeräts 10 angeordnet.
  • Das Heizgerät 10 weist eine erste Anschlusseinrichtung 28 für einen Heizungsrücklauf 30 des stationären Heizungssystems 12 auf.
  • Über die erste Anschlusseinrichtung 28 ist entsprechend das mobile elektrische Heizgerät 10 an den Heizungsrücklauf 30 des stationären Heizungssystems 12 anschließbar.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 weist einen Rücklaufstrang 32 auf, welcher von der ersten Anschlusseinrichtung 28 zu der Aufnahmekammer 20 führt und über welchen (aufzuheizendes) flüssiges Wärmeträgermedium in den Aufnahmeraum 22 bringbar ist. Der Rücklaufstrang 32 ist am Innenraum 24 des Gehäuses 26 angeordnet.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 weist ferner eine zweite Anschlusseinrichtung 34 auf, welche insbesondere an dem Gehäuse 26 angeordnet ist. Über die zweite Anschlusseinrichtung 34 lässt sich das mobile elektrische Heizgerät 10 an einen Heizungsvorlauf 36 des stationären Heizungssystems ankoppeln.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 weist einen Vorlaufstrang 38 auf, welcher von der Aufnahmekammer 20 zu der zweiten Anschlusseinrichtung 34 führt. Über den Vorlaufstrang 38 lässt sich an der zweiten Anschlusseinrichtung 34 an der Aufnahmekammer 20 aufgeheiztes flüssiges Wärmeträgermedium in den Heizungsvorlauf 36 des stationären Heizungssystems 12 einkoppeln.
  • Der Vorlaufstrang 38 ist in dem Innenraum 24 des Gehäuses 26 positioniert.
  • Mittels des Rücklaufstrangs 32, der Aufnahmekammer 20 und dem Vorlaufstrang 38 lässt sich flüssiges Wärmeträgermedium durch das Heizgerät durchführen und dabei aufheizen und aufgeheiztes Wärmeträgermedium dem stationären Heizungssystem 12 an dem Heizungsvorlauf 34 bereitstellen. Die Einkopplung von aufzuheizendem flüssigen Wärmeträgermedium, welches an dem Heizungsrücklauf 30 dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 bereitgestellt wird, erfolgt über die erste Anschlusseinrichtung 28.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das mobile elektrische Heizgerät 10 einen Befüllungsstrang 40, welcher insbesondere in den Rücklaufstrang 32 mündet. Über den Befüllungsstrang 40 lässt sich flüssiges Wärmeträgermedium an dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 zusätzlich zu flüssigem Wärmeträgermedium, welches von dem stationären Heizungssystem 12 bereitgestellt wird, einkoppeln. Dies wird untenstehend noch näher erläutert.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst einen Durchlaufstrang 42 für flüssiges Wärmeträgermedium. Dieser Durchlaufstrang 42 geht aus von der ersten Anschlusseinrichtung 28 und umfasst den Rücklaufstrang 32, die Aufnahmekammer 20 und den Vorlaufstrang 38 und läuft über den Vorlaufstrang 38 zu der zweiten Anschlusseinrichtung 34.
  • An dem Durchlaufstrang 42 ist eine Pumpe 44 angeordnet, welche zur Förderung von flüssigem Wärmeträgermedium durch den Durchlaufstrang 42 des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 dient. Sie dient damit auch zur Förderung von flüssigem Wärmeträgermedium durch das stationäre Heizungssystem 12.
  • Es kann dabei vorgesehen sein, dass im Betrieb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 zusätzlich das stationäre Heizungssystem 12 ebenfalls mit einer Pumpe betrieben wird. Grundsätzlich ist die Pumpe 44 so ausgebildet, dass über sie flüssiges Wärmeträgermedium auch durch das stationäre Heizungssystem 12 förderbar ist.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 44 an dem Rücklaufstrang 32 angeordnet. Grundsätzlich ist auch eine Anordnung an dem Vorlaufstrang 38 möglich.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst eine Ventileinrichtung 46. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Ventileinrichtung 46 ein erstes Sperrventil 48 auf, welches an dem Rücklaufstrang 32 angeordnet ist.
  • Die Ventileinrichtung 46 weist ein zweites Sperrventil 50 auf, welches am Vorlaufstrang 38 angeordnet ist.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass über die Sperrventile 48, 50 zum Absperren des kompletten Heizgeräts 10 bezüglich der Wärmeträger-Durchströmung vorgesehen sind.
  • Die Ventileinrichtung 46 umfasst weiterhin ein steuerbares erstes Ventil 51, welches an dem Vorlaufstrang 38 angeordnet ist und signalwirksam mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 verbunden ist. Über das erste Ventil 51 lässt sich ein Systemdruck am Heizgerät 10 einstellen und dabei insbesondere (bezogen auf einen Druck im Heizungssystem 12) erniedrigen.
  • Es kann ein zweites Ventil 52 vorgesehen sein, welches am Befüllungsstrang 40 angeordnet ist. Das zweite Ventil 52 ist signalwirksam mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 verbunden und steuerbar. Über gesteuerte Zuführung von "zusätzlichem" Wärmeträgermedium lässt sich am Heizgerät 10 ein Systemdruck (im Vergleich zum Ausgangsdruck des Heizungssystems 12) gesteuert erhöhen.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst einen Durchflusssensor oder Durchflussschalter 54, über welchen an dem Durchlaufstrang 42 ein Durchfluss von flüssigem Wärmeträgermedium messbar ist bzw. schaltbar ist.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchflusssensor bzw. Durchflussschalter 54 an dem Rücklaufstrang 32 angeordnet. Grundsätzlich ist auch eine Anordnung an dem Vorlaufstrang 38 möglich.
  • An dem Rücklaufstrang 32 ist ein erstes Temperatursensor 56 angeordnet. Dieser erste Temperatursensor 56 misst die Temperatur von flüssigem Wärmeträgermedium in dem Rücklaufstrang 32 und damit eine Rücklauftemperatur.
  • An dem Vorlaufstrang sitzt ein zweiter Temperatursensor 58, welcher entsprechend die Temperatur im Vorlaufstrang 38 und damit eine Vorlauftemperatur misst.
  • Es ist eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 vorgesehen, welche insbesondere im Innenraum 24 des Gehäuses 26 sitzt. Der erste Temperatursensor 56 und der zweite Temperatursensor 58 sind signalwirksam an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 gekoppelt und stellen dieser ihre entsprechenden Messsignale bereit.
  • Die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 steuert die Ventileinrichtung 46 mit ihren Ventilen 48, 50, 52 an.
  • Ferner stellt der Durchflusssensor 54 seine Messsignale der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 bereit.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 die Pumpe 44 ansteuert.
  • Entsprechende signalwirksame Verbindungen sind in Figur 1 mit durchbrochenen Linien angedeutet.
  • Zur Aufheizung von flüssigem Wärmeträgermedium in der Aufnahmekammer 20 ist dieser eine elektrische Heizeinrichtung 62 zugeordnet. Die elektrische Heizeinrichtung 62 umfasst eine Mehrzahl von Heizstäben 64 (vergleiche auch Figur 2), in welchen jeweils eine Mehrzahl von elektrischen Heizelementen 66 und insbesondere Widerstandsheizelemente angeordnet sind. Die Heizstäbe 64 sind in den Aufnahmeraum 22 eingetaucht. Mittels der Heizstäbe 64 und der Aufnahmekammer 20 ist ein Boiler gebildet, an dem durchströmendes flüssiges Wärmeträgermedium aufgeheizt wird.
  • Die elektrische Heizeinrichtung 62 umfasst eine Relaiseinrichtung 68. Die Relaiseinrichtung 68 wiederum umfasst insbesondere eine Relais-Platine, auf welcher eine Mehrzahl von Relais angeordnet sind, wobei insbesondere jedem Heizstab 64 ein entsprechendes Relais zugeordnet ist.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel sind vier Heizstäbe 64 vorgesehen, wobei jeder Heizstab drei elektrische Heizelemente 66 umfasst; insgesamt sind dadurch zwölf elektrische Heizelemente 66 vorgesehen.
  • Die Relaiseinrichtung 68 ist signalwirksam mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 verbunden, welche entsprechend die Relaiseinrichtung 68 und damit die elektrischen Heizelemente 66 ansteuert.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst eine Eingabeeinrichtung 70, über die ein Bediener entsprechende Einstellungen vornehmen kann. Die Eingabeeinrichtung 70 steht in signalwirksamer Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60.
  • Weiterhin umfasst das mobile elektrische Heizgerät 10 eine Anzeigeeinrichtung 72, an welcher entsprechende Anzeigeparameter anzeigbar sind.
  • Die Anzeigeeinrichtung 72 steht in signalwirksamer Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Eingabeeinrichtung 70 und die Anzeigeeinrichtung 72 integral ausgebildet und umfassen beispielsweise ein Touch-Panel mit entsprechender Anzeige.
  • Die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 umfasst eine Untereinheit 74. Es ist die Aufgabe dieser Untereinheit 74, für einen möglichst unterbrechungsfreien Heizbetrieb beim Einsatz des Heizgeräts 10 zu sorgen. Dies wird untenstehend noch näher erläutert.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst (mindestens) einen Drucksensor 76 zur Messung eines Drucks des flüssigen Wärmeträgermediums. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Drucksensor 76 an der Aufnahmekammer 20 angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst das mobile elektrische Heizgerät 10 ferner ein Ausdehnungsgefäß 78 und insbesondere ein Membran-Ausdehnungsgefäß. Das Ausdehnungsgefäß 78 kann innerhalb des Gehäuses 26 oder außerhalb des Gehäuses 26 angeordnet sein.
  • Ein typisches Aufnahmevolumen für das Ausdehnungsgefäß 78 des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 liegt im Bereich zwischen 10 l und 15 l (zur "Wahrung" der Mobilität).
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass die elektrische Heizeinrichtung 62 mit Drehstrom (Drehphasenwechselstrom) betrieben wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel (Figur 2) liegen die jeweiligen elektrischen Heizelementen 66 eines Heizstabs 64 an dem Nullleiter; sie sind auf der neutralen Seite fest verbunden. Es sind entsprechend die Außenleiter L1, L2 und L3 vorhanden.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst eine erste Sensoreinrichtung 80, welche Parameter für den Wärmeträger ermittelt. Die Sensoreinrichtung 80 umfasst den ersten Temperatursensor 56, den zweiten Temperatursensor 58, den Drucksensor 76 und den Durchflusssensor 54.
  • Das mobile elektrische Heizgerät 10 umfasst ferner eine zweite Sensoreinrichtung 82 zur Messung von (elektrischen) Parametern der elektrischen Heizeinrichtung 62. Die zweite Sensoreinrichtung 82 weist insbesondere eine Mehrzahl von Strommesssensoren und/oder Spannungsmesssensoren 84 auf, um entsprechende elektrische Parameter der elektrischen Heizeinrichtung 62 zu bestimmen. Die erste Sensoreinrichtung 80 ist, wie oben beschrieben, signalwirksam mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 verbunden. Die zweite Sensoreinrichtung 62 ist entsprechend signalwirksam mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 verbunden.
  • Insbesondere ist pro Phase ein Strommesssensor 84 vorgesehen. Es lässt sich dadurch der Strom jedes Heizelements 66 detektieren, da beim Einschalten der Anstieg des Stroms auf jeder Phase detektierbar ist.
  • Wie oben erwähnt, wird ein entsprechendes mobiles elektrisches Heizgerät 10 oft an einem Heizungssystem 12 eingesetzt, welches nicht fertiggestellt ist. Dies kann zu Problemen führen, welche grundsätzlich zu einem vorzeitigen Abschalten des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 in einem Heizbetrieb führen können. Bei der erfindungsgemäßen Lösung sorgt die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 mit ihrer Untereinheit 74 durch ein entsprechendes Steuerungs-/Regelungskonzept und/oder durch Hinweise an einen Bediener dafür, dass ein Heizbetrieb möglichst unterbrechungsfrei ist und ein Abschalten des Heizbetriebs so lange wie möglich vermieden wird.
  • Die Untereinheit 74 wertet über Daten der ersten Sensoreinrichtung 80 und der zweiten Sensoreinrichtung 82 mehr als nur eine Stellgröße aus und berücksichtigt dies beim Betrieb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 bzw. bei Hinweisen an einen Bediener. Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden zusätzlich zu der Vorlauftemperatur weitere Stellgrößen verwendet.
  • Die Untereinheit 74 der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60, die für einen entsprechenden möglichst unterbrechungsfreien Heizbetrieb sorgt, kann dabei grundsätzlich wirksam sein: vor Inbetriebnahme des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 und/oder bei Inbetriebnahme des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 und/oder im Betrieb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10. Sie kann entsprechend den Betriebsbedingungen Warnhinweise initiieren, welche über die Anzeigeeinrichtung 72 angezeigt werden (einschließlich der Möglichkeit, ggf. akustische Warnhinweise abzugeben) und sie kann insbesondere auch gezielte Hinweise zur Veränderung von Einstellungen außerhalb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 über die Anzeigeeinrichtung 72 an einen Bediener geben. Sie kann zusätzlich oder alternativ, je nach festgestellten Bedingungen, Einstellungen an dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 ändern, um eine entsprechende Verlängerung der Betriebsdauer durchzuführen bzw. um eine Unterbrechung zu verhindern. Sie kann dadurch entsprechend auf die Ventileinrichtung 46 und/oder die Pumpe 44 und/oder die elektrische Heizeinrichtung 62 einwirken.
  • Im Folgenden werden entsprechende Betriebsoptionen erläutert:
    Aufgrund der mobilen bzw. transportablen Ausbildung des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 ist das Volumen des Ausdehnungsgefäßes 78 begrenzt bzw. es ist kein Ausdehnungsgefäß 78 vorhanden. Es kann bei der Beheizung des stationären Heizungssystems 12 grundsätzlich die Möglichkeit auftreten, dass das Ausdehnungsgefäß 78 nicht ausreichend ist.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Untereinheit 74 eine Abschätzung eines benötigten Ausdehnungsvolumens für einen Heizbetrieb durchführt und ggf. eine Meldung initiiert. Ein Bediener kann dann an das Heizungssystem 12 (außerhalb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10) ein zusätzliches Ausdehnungsgefäß 78 in ausreichender Größe anschließen. Insbesondere wird dem Bediener über die Untereinheit 74 und angezeigt an der Anzeigeeinrichtung 72 auch ein Hinweis für die zu verwendende Größe gegeben. Alternativ kann ein Hinweis auf eine Korrektur des Systemdrucks (als Empfehlung) ergehen.
  • Grundsätzlich ist die Temperaturabhängigkeit der Ausdehnung des flüssigen Wärmeträgers (wie Wasser) von der Temperatur bekannt. Weiterhin ist der Einfluss der Ausdehnung auf einen Systemdruck bekannt. Die entsprechenden bekannten Daten sind in der Untereinheit 74 hinterlegt.
  • Die Untereinheit 74 schätzt auf Grundlage dieser hinterlegten Daten das benötigte Ausdehnungsvolumen ab. Es wird dazu beim Starten eines Heizprogramms die aktuelle Temperatur des flüssigen Wärmeträgermediums beispielsweise über den zweiten Temperatursensor 58 ermittelt.
  • An dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 ist in der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 eine maximale Temperatur im Vorlauf für ein gegebenes Heizprogramm gespeichert.
  • Weiterhin lässt sich über den Drucksensor 76 der aktuelle Druck des Wärmeträgers messen.
  • Es kann durch die Untereinheit 74 in relativ kurzer Zeit nach dem Start des Heizprogramms ermittelt werden, ob eine Druckkurve für den Wärmeträger einen eingestellten maximalen Druck (welcher ebenfalls in der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 hinterlegt ist) überschreiten kann. Beispielsweise wird Druck und Temperatur beim Start eines Heizvorgangs ermittelt und es wird dann der Druck bei einer um 5 K höheren Temperatur im Vorlauf (am Vorlaufstrang 38) ermittelt. Die Temperatur ist beispielsweise ein Mittelwert zwischen Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur. Aus der dabei ermittelten Druckdifferenz kann die Untereinheit 74 auf das verdrängte Volumen schließen. Sie kann daraus wiederum eine Abschätzung aufgrund der Ausdehnungswerte von flüssigem Wärmeträgermedium auf die Umlaufmenge an flüssigem Wärmeträgermedium schließen. Aus dieser Abschätzung für die Umlaufmenge an Wärmeträgermedium kann die Untereinheit 74 unter Zugrundelegung der Ausdehnung bei der maximalen Temperatur (der höchsten vorgesehen Temperatur im Heizprogramm) berechnen. Es kann dann eine Prüfung anhand der Druckausdehnungswerte durchgeführt werden und überprüft werden, ob der maximale Systemdruck (der eingestellte maximale Druck) überschritten werden kann oder nicht. Bei der Gefahr einer Überschreitung wird entsprechend der Hinweis zum Anschluss eines Wärmeausdehnungsgefäßes gegeben bzw. der Hinweis zur Erniedrigung des eingestellten Drucks (des Systemdrucks) gegeben.
  • Insbesondere wird, wenn entsprechend das Ergebnis erhalten wird, dass eine Gefahr der Überschreitung des eingestellten maximalen Drucks möglich ist, eine eigentlich vorgesehene Temperaturerhöhung nicht durchgeführt. Gegebenenfalls sorgt die Untereinheit 74 durch Ansteuerung der elektrischen Heizeinrichtung 62 dafür, dass die eingestellte maximale Temperatur abgesenkt wird, und derart abgesenkt wird, dass der maximale Druck, wie er eingestellt ist, nicht überschritten wird.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die entsprechende Prüfung nicht in einem "normalen" Heizbetrieb durchgeführt wird, sondern in einer Art des dem normalen Heizbetrieb vorgeschalteten Prüfvorgangs. Wenn dann die entsprechenden Maßnahmen getroffen worden sind, nämlich Anschluss eines zusätzlichen Ausdehnungsgefäßes oder Absenkung des Systemdrucks, wenn die Gefahr einer Überschreitung des eingestellten maximalen Drucks detektiert wird, kann dann ein normaler Heizbetrieb durchgeführt werden.
  • Grundsätzlich können bei einem Heizbetrieb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 bei der Verwendung als Wärmeerzeuger für das stationäre Heizungssystem 12 während eines Heizvorgangs Überdrücke oder Unterdrücke auftreten.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Untereinheit 74 so eingestellt ist, dass sie bei einem Aufheizvorgang für eine Vermeidung von Überdrücken sorgt. Die Untereinheit 74 erfasst die Temperatur des Wärmeträgermediums und erfasst den Druck des Wärmeträgermediums über die erste Sensoreinrichtung 80. Wenn detektiert wird, dass in einem Heizprogramm an eine Annäherung an einen eingestellten maximalen Druckwert erfolgt (welcher in der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 hinterlegt ist), dann sorgt der Drucksensor 76 durch Ansteuerung der elektrischen Heizeinrichtung 62 dafür, dass keine weitere Temperaturerhöhung erfolgt. Diese Ansteuerung bezüglich Verhinderung einer weiteren Temperaturerhöhung erfolgt dabei derart, bis der Systemdruck erniedrigt wird (insbesondere durch Ablassen von Wärmeträger), und/oder bis zum Laufzeitende des Heizprogramms, das heißt während der verbleibenden Laufzeit erfolgt keine weitere Temperaturerhöhung mehr.
  • Grundsätzlich kann die Untereinheit 74 auch auf die Ventileinrichtung 46 zugreifen und dabei insbesondere auf das erste Ventil 48 bzw. das weitere erste Ventil 50 und diese entsprechend ansteuern, um den Systemdruck vor Erreichen eines Maximaldrucks zu reduzieren. In diesem Falle sorgt die Untereinheit 74 für eine Absenkung des Systemdrucks auf automatische Weise, sodass ein eingestellter maximaler Druck nicht überschritten wird.
  • Bei diesem Einstellungsvorgang durch die Untereinheit 74 ist es wiederum möglich, dass dieser Vorgang vollständig selbständig durchgeführt wird, oder dass der Vorgang zwar selbständig durchgeführt wird, jedoch eine Freigabe durch einen Bediener an der Eingabeeinrichtung 70 notwendig ist.
  • Auf ähnliche Weise kann es grundsätzlich möglich sein, dass beim Absenken der Temperatur bei der Beheizung durch das elektrische Heizelement 66 ein Minimaldruck unterschritten werden würde. Die Untereinheit 74 sorgt dann dafür, dass eine Unterschreitung des Minimaldrucks nicht vorkommen kann, indem sie entsprechend die Temperaturabsenkung der Beheizung durch die elektrische Heizeinrichtung 62 stoppt.
  • Auch hier wiederum ist es grundsätzlich möglich, dass die Untereinheit 74 für eine selbständige Anpassung (selbständig ohne Benutzereingriff oder selbständig nach Benutzerfreigabe) sorgt. Sie wirkt dann auf das zweite Ventil 52 an dem Befüllungsstrang 40 und sorgt dafür, dass durch die Einkopplung von zusätzlichem flüssigen Wärmeträgermedium der Systemdruck selbständig erhöht wird, wenn eine Annäherung zu nahe an einen Minimaldruck detektiert wird.
  • Eine weitere Betriebsoption des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 ist, dass eine Abschätzung einer Zeitdauer für ein Erreichen einer Solltemperatur beim Heizvorgang durchgeführt wird. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn das mobile elektrische Heizgerät 10 an dem Heizungssystem 12 zur Estrichtrocknung verwendet wird. Üblicherweise verläuft ein Heizprogramm zur Estrichtrocknung in Temperaturstufen, beispielsweise soll für einen bestimmten Tag (Zeitdauer von 24 Stunden) eine bestimmte Temperaturstufe möglichst konstant gehalten werden, wobei an unterschiedlichen Tagen die Temperaturstufe auch variieren kann. Grundsätzlich besteht dabei die Problematik, dass beispielsweise in der kalten Jahreszeit und/oder bei größeren Flächen die Solltemperatur für eine Temperaturstufe nicht immer erreicht werden kann. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Untereinheit 74 den Temperaturverlauf während eines entsprechenden Heizprogramms registriert. Wenn dann aufgrund Abschätzung der Zeitdauer detektiert wird, dass eine Solltemperatur nicht erreicht werden kann, dann wird eine Meldung initiiert, insbesondere mit Angabe einer Abschätzung für die benötigte Zeitdauer, wobei dies dann wiederum an der Anzeigeeinrichtung 72 angezeigt wird. Ein Bediener kann dann für eine längere Zeitdauer sorgen bzw. diese benötigte längere Zeitdauer freigeben. Es kann alternativ auch eine Länge von Temperaturstufen bei dem Heizvorgang angepasst werden, um eben ein Erreichen der Solltemperatur durch Vergrößerung der Länge zu ermöglichen.
  • Weiterhin ist es auch möglich, dass automatisch eine Zeitverlängerung für den Heizvorgang durchgeführt wird (eventuell nach Freigabe durch einen Bediener), wobei die Zeitverlängerung bereits an der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 eingestellt ist.
  • Die Steuerung und Regelung der Untereinheit 74 basiert insbesondere unter Verwendung der Vorlauftemperatur (gemessen über den zweiten Temperatursensor 58 an dem Vorlaufstrang 38). Es werden weitere gemessene Daten für das Wärmeträgermedium hinzugezogen. In der Praxis kann das Problem auftreten, dass ein Abstand zwischen dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 und einem zu beheizenden Objekt sehr groß ist. Dieses Problem tritt insbesondere bei Neubauten auf. Dadurch wiederum entsteht die Problematik, dass die Temperatur des flüssigen Wärmeträgermediums, welches am zu beheizenden Objekt ankommt, deutlich niedriger ist als gewünscht. Es ist zur Vermeidung dieses Umstands vorgesehen, dass als Temperaturparameter nicht die absolute Temperatur des Vorlaufs benutzt wird, sondern die mittlere Temperatur zwischen Vorlauf und Rücklauf. Diese mittlere Temperatur kann grundsätzlich durch einen Differenztemperatursensor ermittelt werden, oder durch die Untereinheit, welche die mittlere Temperatur über Temperaturmessungen an dem ersten Temperatursensor 56 und dem zweiten Temperatursensor 58 ermittelt.
  • Grundsätzlich wird in einem Heizungsprotokoll die Vorlauftemperatur oder die mittlere Temperatur protokolliert.
  • Wenn die mittlere Temperatur als Eingangsgröße für die Untereinheit 74 verwendet wird (wobei, wie erwähnt, die Untereinheit 74 diese Temperatur auch selber aufgrund von Daten der Temperatursensoren 56, 58 berechnen kann), muss dafür gesorgt werden, dass eine vorgegebene Maximaltemperatur des Vorlaufs bei einem Heizvorgang nicht überschritten wird.
  • Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Möglichkeit zum Betrieb des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 wird eine Vorgabe für eine Temperaturdifferenz zwischen einem Verteiler des Heizungssystems 12 und dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 durch einen Bediener an der Eingabeeinrichtung 70 eingegeben. Es können grundsätzlich Temperaturverluste zwischen dem Verteiler und dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 beispielsweise aus nicht isolierten Leitungen auftreten. Durch die entsprechende Eingabe werden diese der Untereinheit 74 bekanntgegeben. Diese kann dann bei einem Heizvorgang die Vorlauftemperatur durch Ansteuerung der elektrischen Heizeinrichtung 62 entsprechend erhöhen, um hier einen Ausgleich zu erreichen. Es muss dabei aber dafür gesorgt werden, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf 30 nicht überschritten wird.
  • Grundsätzlich ist es dabei auch vorgesehen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 über die Untereinheit 74 für andere Temperaturen im Heizprogramm eine voraussichtliche Temperaturdifferenz zwischen dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 und dem Verteiler neu berechnet und auch entsprechend dann im Heizprogramm berücksichtigt.
  • In der Praxis kann auch das Problem auftreten, dass in einem Heizungssystem 12 mit hohem Systemwiderstand eine bestimmte Durchflussmenge an dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 nicht erreicht werden kann. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass über den Durchflusssensor 50 die durchfließende Menge an Wärmeträgermedium an dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 direkt gemessen wird und dieser Wert der Untereinheit 74 bereitgestellt wird. Die Untereinheit 74 kann dann die minimal zulässige Durchflussmenge je nach eingestellter maximaler Heizleistung festlegen. Dadurch können auch Heizungssysteme 12 mit kleiner Durchflussmenge beheizt werden.
  • Es ist auch möglich, dass die Untereinheit 74 vollständig automatisch oder automatisch nach Bedienerfreigabe die maximale Heizleistung durch entsprechende Ansteuerung der elektrischen Heizeinrichtung 62 an die aktuelle Durchflussmenge (gemessen durch den Durchflusssensor 54) anpasst.
  • Bei der Beheizung des Heizungssystems 12 durch das mobile elektrische Heizgerät 10 als Wärmeerzeuger kann in der Anwendung auch das grundsätzliche Problem auftreten, dass bei einem Heizvorgang die Durchströmungsmenge geändert wird. Wenn beispielsweise Thermostatventile oder manuelle Ventile manuell geöffnet oder geschlossen werden, welche zu dem Heizungssystem 12 gehören, kann eine solche Änderung der Durchströmungsmenge eintreten. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Untereinheit 74 ihre Steuerung und/oder Regelung der aktuellen Heizleistung an die Durchströmungsmenge unmittelbar anpasst und insbesondere proportional anpasst, wobei die Durchströmungsmenge über den Durchflusssensor 54 gemessen wird. Es lässt sich dadurch ein Überschwingen der Temperatur und eine Annäherung oder sogar Überschreitung einer maximal zulässigen Temperatur sicher vermeiden.
  • Die zweite Sensoreinrichtung 82 dient zur Überwachung und durch einen einem jeweiligen elektrischen Heizelement 66 zugeordneten Strommesssensor 84 lässt sich prüfen, ob die Stromaufnahme des entsprechenden Heizelements 66 in einem vorgegebenen Rahmen liegt. Wenn dies nicht der Fall ist und beispielsweise die Stromaufnahme zu hoch ist, dann kann das entsprechende elektrische Heizelement 66 an dem mobilen elektrischen Heizgerät 10 gesperrt werden. Dadurch lässt sich ein (möglicherweise) defektes einzelnes elektrisches Heizelement 66 von der elektrischen Heizeinrichtung 62 abkoppeln. Diese lässt sich grundsätzlich weiter betreiben (ohne das defekte elektrische Heizelement 66). Dadurch wiederum wird der Ausfall der gesamten elektrischen Heizeinrichtung 62 vermieden bzw. es wird für eine Art von Überbrückung gesorgt und das mobile elektrische Heizgerät 10 kann trotzdem seinen Heizbetrieb weiterführen (auch wenn ein oder mehrere elektrische Heizelemente 66 defekt sind).
  • Insbesondere sorgt die Untereinheit 74 dann dafür, dass an der Anzeigeeinrichtung 72 eine entsprechende Warnmeldung abgegeben wird, mit welcher der Bediener über die Sperrung eines spezifischen elektrischen Heizelements 66 informiert wird.
  • Auf die gleiche Art und Weise kann beispielsweise auch ein durchgebranntes elektrisches Heizelement 66 identifiziert werden und vom Heizbetrieb ausgeschlossen werden.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass jedes elektrische Heizelement 66 der elektrischen Heizeinrichtung 62 über die Relaiseinrichtung 68 und dann über die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 ansteuerbar ist.
  • Grundsätzlich kann auch ein einzelnes Relais der Relaiseinrichtung 68 verschweißt sein, das heißt Kontakte können "verbacken" sein. Bei einem (Software-seitigem) Abschalten des entsprechenden elektrischen Heizelements 66, welches dann dem Relais zugeordnet ist, äußert sich dies darin, dass der elektrische Strom nicht zurückgeht.
  • Die Untereinheit 74 kann auf einen solchen Fall auf unterschiedliche Weise reagieren:
    In einem Heizbetrieb, wenn für die benötigte Heizleistung mehr als ein elektrisches Heizelement 66 benötigt wird, wird zunächst ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement 66 (aufgrund Verschweißung des zugeordneten Relais) als Basislast betrachtet. Es wird eine Warnmeldung ausgegeben (an der Anzeigeeinrichtung 72), wobei grundsätzlich das Heizprogramm weiterläuft.
  • Wenn ein solches dauerhaft eingeschaltetes Heizelement 66 zu unzulässig hohen Temperaturen führt (insbesondere gemessen über den zweiten Temperatursensor 58), sorgt die Untereinheit 74 für eine "Kompensation", indem die Pumpe 44 entsprechend angesteuert wird und abgeschaltet wird.
  • Weiterhin ist es auch grundsätzlich möglich, dass die Untereinheit 74 weitere elektrische Heizelemente der elektrischen Heizeinrichtung 62 aktiviert, die nicht für das Heizprogramm benötigt werden, aber durch ihre Wärmeabgabe dafür sorgen, dass ein der elektrischen Heizeinrichtung 62 zugeordneter Sicherheitstemperaturbegrenzer anspricht und dabei dann die gesamte Beheizung durch die elektrische Heizeinrichtung 62 unterbricht, sodass die Heizung an dem Gerät 10 und an dem System 12 nicht zu Beschädigungen führt.
  • Wenn die Untereinheit 74 feststellt, dass das Heizprogramm bereits beendet wurden und trotzdem immer noch ein elektrisches Heizelement 66 dauerhaft angeschaltet ist, kann an der Anzeigeeinrichtung 72 an einen Bediener ein Signal abgegeben werden (akustisch und/oder optisch), dass die elektrische Stromversorgung des mobilen elektrischen Heizgeräts 10 unterbrochen werden soll. Die Untereinheit 74 sorgt für eine solche Warnmeldung insbesondere dann, wenn nach dem Abschalten des Heizprogramms ein Druckabfall (gemessen durch den Drucksensor 76) detektiert wird, der darauf hinweist, dass das Heizungssystem 12 von flüssigem Wärmeträger entleert wurde.
  • Die Warnmeldung an der Anzeigeeinrichtung 72 kann zusätzlich auch noch die Information enthalten, welches Relais der Relaiseinrichtung 68 die Probleme zeigt. So kann dann beispielsweise ein Bediener durch das Entfernen der entsprechenden Zuleitung oder Ableitung das Heizgerät mit reduzierter maximaler Heizleistung einsatzbereit halten.
  • Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Untereinheit 74 einen Detektionsvorgang durchführt, ob an der elektrischen Heizeinrichtung der Nullleiter vorhanden ist oder nicht. Wenn detektiert wird, dass der Nullleiter nicht vorhanden ist, dann kann trotzdem noch ein Heizbetrieb ermöglicht werden, indem die Heizelemente 66 symmetrisch geschaltet werden. Es wird dadurch gewissermaßen ein Triplett geschaltet mit den Außenleitern L1, L2 und L3. Es bildet sich dadurch ein virtueller Nullpunkt. Ein solches Triplett kann dann nur gleichzeitig zugeschaltet werden oder abgeschaltet werden.
  • Die Anzahl der Steuerungsstufen bzw. Regelungsstufen verringert sich dadurch auf die Anzahl der Heizstäbe 64. Die Triplett-Schaltung erfolgt dann an jedem Heizstab 64. Die Triplett-Schaltung wiederum erfolgt an der Relaiseinrichtung 68, welche dann entsprechend durch die Untereinheit 74 angesteuert wird.
  • Beispielsweise kann ein Strombedarf der Pumpe 44 in diesem Fall dadurch kompensiert werden, dass auf der entsprechenden Phase die Stromversorgung der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 abgeschaltet wird. Insbesondere ist dann die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 so ausgebildet, dass sie mit zweiphasigem Wechselstrom oder Drehstrom betreibbar ist.
  • Weiterhin ist es möglich, dass die Untereinheit 74 prüft, ob in einer Stromversorgung eine Vertauschung einer Phase und des Nullleiters vorliegt. Bei Detektion einer solchen Vertauschung wird ein Heizvorgang nur mit einer Phase durchgeführt und die beiden anderen Phasen werden für die Beheizung unberücksichtigt gelassen.
  • Wenn eine oder zwei Phasen fehlen, kann das Heizgerät mit 2/3 bzw. 1/3 der maximalen Heizleistung betrieben werden.
  • Falls Phase und Nullleiter vertauscht sind, kann das Gerät nur mit einem Drittel der maximalen Heizleistung betrieben werden. Andere Heizelemente 66 dürfen nicht aktiviert werden, da an ihnen sonst 400 V anliegen würde. Die Relais der Relaiseinrichtung 68 müssen grundsätzlich für 400 V ausgelegt sein.
  • Grundsätzlich, wenn keine der erwähnten Probleme bestehen, und alle drei Phasen und der Nullleiter vorhanden sind, können die elektrischen Heizelemente 66 individuell geschaltet werden. Die Untereinheit 74 achtet dabei insbesondere darauf, dass maximal eine Schieflast entsprechend einem einzigen elektrischen Heizelement 66 entsteht. Wenn beispielsweise drei Heizelemente über den Außenleiter L1 und je zwei Heizelemente über L2 und L3 im Betrieb sind, darf nicht ein weiteres Heizelement 66 über L1 aktiviert werden, sondern es muss entweder L2 oder L3 aktiviert werden.
  • Erfindungsgemäß ist es ferner vorgesehen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 60 einen Betriebszähler für die elektrischen Heizelemente 66 aufweist. Es wird dann bei der entsprechenden Ansteuerung über die Untereinheit 74 der oder die elektrischen Heizelemente 66 gewählt, welche die geringsten Betriebsstunden aufweisen, um eine hohe Lebensdauer des Geräts 10 zu erhalten.
  • Erfindungsgemäß wird ein mobiles elektrisches Heizgerät 10 bereitgestellt, welches über die Untereinheit und die erste Sensoreinrichtung 80 sowie die zweite Sensoreinrichtung 82 dafür sorgt, dass vor Inbetriebnahme, bei Inbetriebnahme und/oder nach Inbetriebnahme ein weitgehend unterbrechungsfreier Betrieb erreicht ist. Die Zielvorgabe der Steuerung und/oder Regelung durch die Untereinheit 74 ist, einen vorzeitigen Abbruch eines Heizprogramms zu vermeiden.
  • Dies erfolgt dadurch, dass Hinweise an einen Bediener über die Anzeigeeinrichtung 72 gegeben werden, welche Einstellungen außerhalb des Heizgeräts 10 betreffen und insbesondere des Heizungssystems 12 betreffen einschließlich eventueller Hinzunahme eines externen Ausdehnungsgefäßes und/oder Korrektur des Systemdrucks.
  • Alternativ oder zusätzlich ändert die Untereinheit 74 durch entsprechende Initiierungssignale an dem Heizgerät 10 Einstellungen und/oder eine Verfahrensdurchführung, um möglichst ein Heizprogramm vollenden zu können. Diese Änderung kann automatisch erfolgen, wobei die Änderung vollautomatisch sein kann (ohne notwendigen Bedienereingriff), oder semiautomatisch in dem Sinne, dass sie durch einen Bediener freigegeben werden muss.
  • Insbesondere erfasst die Untereinheit über die erste Sensoreinrichtung 80 mehr Parameter des Wärmeträgermediums als die Vorlauftemperatur. Bei der entsprechenden Steuerung und/oder Regelung des Heizgeräts 10 wird insbesondere der Druck, gemessen über den Drucksensor 76, und/oder der Durchfluss, gemessen über den Durchflusssensor 54, berücksichtigt. Die Untereinheit benutzt die entsprechenden Druckwerte bzw. gemessenen Durchflussmengen nicht nur für eine Wächterfunktion mit einer Art von Notabschaltung, sondern für eine Steuerung und/oder Regelung des Heizbetriebs in einem Heizprogramm.
  • Durch die zweite Sensoreinrichtung 82 lässt sich über die Untereinheit 74 auch der elektrische Heizbetrieb der elektrischen Heizeinrichtung 62 überwachen und es lassen sich gegebenenfalls entstehende Probleme zumindest in gewissem Umfang kompensieren, um insbesondere einen vorzeitigen Abbruch eines Heizprogramms zu verhindern.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst das Heizgerät 10 zwei verschiedene Betriebsmodi, nämlich (i) Ablauf eines spezifischen Heizprogramms und (ii) Betrieb mit Konstantemperatur. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Untereinheit 74 so weit wie möglich einen vorzeitigen Betriebsabbruch in beiden Betriebsmodi verhindert.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Heizgeräts zum Anschluss an ein insbesondere stationäres Heizungssystem umfasst eine erste Anschlusseinrichtung für einen Heizungsrücklauf, eine zweite Anschlusseinrichtung für einen Heizungsvorlauf, mindestens eine Aufnahmekammer für einen flüssigen Wärmeträger, welche in fluidwirksamer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung und in fluidwirksamer Verbindung mit der zweiten Anschlusseinrichtung steht, eine elektrische Heizeinrichtung, welche der Aufnahmekammer zugeordnet ist, eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Heizbetriebs des Heizgeräts, und eine Sensorvorrichtung, welche in signalwirksamer Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung steht, wobei die Sensorvorrichtung mindestens eines der Folgenden umfasst:
    1. (i) eine erste Sensoreinrichtung, welche mindestens einen Parameter für den Wärmeträger ermittelt;
    2. (ii) eine zweite Sensoreinrichtung, welche mindestens einen Parameter für die elektrische Heizeinrichtung ermittelt,
    wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung eine Untereinheit aufweist, welche Einstellungen des Heizgeräts und/oder Sensordaten der Sensorvorrichtung erfasst und prüft und auf Grundlage der geprüften Daten unter der Zielvorgabe, eine Unterbrechung eines Heizbetriebs zu vermeiden, Hinweise zur Änderung von Einstellungen des Heizgerätes und/ oder von Einstellungen des Heizungssystems, an welches das Heizgerät angeschlossen ist, abgibt und/oder eine Anpassung von Einstellungen an dem Heizgerät initiiert.
  • In einer zweiten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß erster Ausführungsform ist mindestens eines der Folgenden vorgesehen:
    • die Anpassung von Einstellungen ist durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung automatisch durchgeführt;
    • zur Anpassung von Einstellungen durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung ist eine Bedienerfreigabe erforderlich.
  • In einer dritten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist eine Pumpe zur Förderung von flüssigem Wärmeträgermedium in dem Heizgerät vorgesehen, welche insbesondere signalwirksam an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gekoppelt ist.
  • In einer vierten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen umfasst die erste Sensoreinrichtung mindestens eines der Folgenden:
    • einen Temperatursensor zur Messung einer Vorlauftemperatur des Wärmeträgers;
    • einen Temperatursensor zur Messung einer Rücklauftemperatur des Wärmeträgers;
    • einen Differenz-Temperatursensor und/oder es ist eine Recheneinheit vorgesehen zur Ermittlung einer Temperaturdifferenz zwischen einer Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur;
    • einen Drucksensor zur Messung eines Wärmeträger-Drucks;
    • einen Durchflusssensor für den Wärmeträger;
    • einen Durchflussschalter für den Wärmeträger.
  • In einer fünften Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen umfasst die zweite Sensoreinrichtung mindestens einen Strommesssensor und/oder Spannungsmesssensor.
  • In einer sechsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen umfasst die elektrische Heizeinrichtung eine Mehrzahl von Heizelementen, insbesondere mit mindestens einem der Folgenden:
    • die Heizelemente sind individuell ansteuerbar;
    • der elektrische Strom an jedem Heizelement ist mittels mindestens einem Strommesssensor messbar;
    • jeder Phase ist ein eigener Strommesssensor zugeordnet;
    • jedes Heizelement ist individuell bezüglich seiner Stromversorgung abschaltbar;
    • es ist eine Betriebsstundenzahlmessung für jedes Heizelement vorgesehen.
  • In einer siebten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß sechster Ausführungsform ist mindestens ein Heizstab vorgesehen, welcher eine Mehrzahl von Heizelementen und insbesondere drei Heizelemente aufweist.
  • In einer achten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen führt die Untereinheit die Prüfung zur Vermeidung der Unterbrechung eines Heizbetriebs bei mindestens einem der Folgenden durch:
    • vor Inbetriebnahme des Heizgeräts;
    • bei Inbetriebnahme des Heizgeräts;
    • im Betrieb des Heizgeräts.
  • In einer neunten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist die Untereinheit so eingestellt, dass ein Abbruch des Heizbetriebs so lange wie möglich vermieden ist.
  • In einer zehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist mindestens ein Ausdehnungsgefäß vorgesehen.
  • In einer elften Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen führt die Untereinheit für einen Heizbetrieb eine Abschätzung eines benötigten Ausdehnungsvolumens des Wärmeträgers durch und initiiert gegebenenfalls eine Meldung.
  • In einer zwölften Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß elfter Ausführungsform führt die Untereinheit unter Verwendung von hinterlegten Daten für die Temperaturabhängigkeit der Ausdehnung von flüssigem Wärmeträgermedium die Abschätzung aufgrund folgender Parameter durch: aktuelle Temperatur des Wärmeträgers bei Start eines Heizvorgangs, maximale Temperatur des Wärmeträgers bei einem gegebenen Heizvorgang, aktueller Druck des Wärmeträgers, vorgegebener maximaler Druck des Wärmeträgers, wobei die Untereinheit prüft, ob eine Druckkurve für ein Ausdehnungsgefäß den eingestellten maximalen Druck überschreiten kann.
  • In einer dreizehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist die Untereinheit so eingestellt, dass sie bei einem Aufheizvorgang für eine Vermeidung von Überdrücken sorgt, indem sie insbesondere bei einer Detektion einer Annäherung an einen eingestellten maximalen Druckwert eine weitere Temperaturerhöhung durch Ansteuerung der Heizeinrichtung stoppt.
  • In einer vierzehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist die Untereinheit so eingestellt, dass sie bei einem Temperaturabsenkvorgang für eine Vermeidung von Unterdrücken sorgt, indem sie bei Detektion einer Annäherung an einen eingestellten minimalen Druck eine weitere Temperaturabsenkung durch Ansteuerung der Heizeinrichtung stoppt.
  • In einer fünfzehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen initiiert die Untereinheit bei einem Eingriff bezüglich der Temperaturerhöhung und/oder Temperaturabsenkung eine Meldung, welche insbesondere auf eine durchzuführende Änderung eines Systemdrucks des Heizungssystems, an welches das Heizgerät angeschlossen ist, hinweist.
  • In einer sechzehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß dreizehnter bis fünfzehnter Ausführungsform ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, welche signalwirksam an die Untereinheit gekoppelt ist, wobei die Untereinheit über die Ventileinrichtung einen Systemdruck einstellt, insbesondere mit mindestens einem der Folgenden:
    • die Ventileinrichtung umfasst mindestens ein erstes Ventil, über welches an dem Heizgerät der Systemdruck reduzierbar ist;
    • die Ventileinrichtung umfasst mindestens ein zweites Ventil an einem Befüllungsstrang, über welches der Systemdruck an dem Heizgerät vergrößerbar ist.
  • In einer siebzehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen führt die Untereinheit eine Abschätzung einer Zeitdauer für ein Erreichen einer Solltemperatur bei einem Heizvorgang durch.
  • In einer achtzehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß siebzehnter Ausführungsform führt die Untereinheit, wenn sie ermittelt, dass die Solltemperatur innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer voraussichtlich nicht erreichbar ist, mindestens eines der Folgenden durch:
    • Initiierung einer Meldung insbesondere mit Angabe einer Abschätzung für die benötigte Zeitdauer
    • Anpassung einer Länge von Temperaturstufen bei dem Heizvorgang, um ein Erreichen der Solltemperatur zu ermöglichen;
    • Durchführung einer eingestellten Zeitverlängerung für den Heizvorgang.
  • In einer neunzehnten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen führt die Untereinheit ihre Prüfungen auf Grundlage einer ermittelten mittleren Temperatur zwischen Vorlauf und Rücklauf durch und sorgt insbesondere dafür, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf nicht überschritten wird.
  • In einer zwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist eine Eingabeeinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung für einen Bediener vorgesehen.
  • In einer einundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß zwanzigster Ausführungsform ist an der Eingabeeinrichtung eine Vorgabe für eine Temperaturdifferenz für eine Vorlauftemperatur am Heizgerät und eine Temperatur an einem Verteiler insbesondere unter Berücksichtigung von Wärmeverlusten in nicht isolierten Leitungen und dem Heizgerät eingebbar und die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gibt angepasst eine Temperatur in einem Vorlauf vor, wobei insbesondere die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dafür sorgt, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf nicht überschritten wird.
  • In einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einundzwanzigster Ausführungsform berechnet die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung für andere Temperaturen im Heizprogramm einen voraussichtlichen Temperaturverlust zwischen dem Heizgerät und dem Verteiler neu.
  • In einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist mindestens ein Durchflusssensor vorgesehen, welcher zur Messung einer Durchflussmenge von Wärmeträgermedium dient, und die Untereinheit initiiert eine Einstellung einer minimalen zulässigen Durchflussmenge in Abhängigkeit einer ermittelten maximalen Heizleistung und/oder stellt die maximale Heizleistung angepasst an eine ermittelte Durchflussmenge ein.
  • In einer vierundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist mindestens ein Strommesssensor bereitgestellt, welcher mit der Heizeinrichtung gekoppelt ist, wobei insbesondere jeder Phase mindestens ein Strommesssensor zugeordnet ist, und die Untereinheit prüft, ob beim Abschalten an einem Relais gemessene Stromwerte zurückgehen oder nicht.
  • In einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß vierundzwanzigster Ausführungsform führt die Untereinheit bei Detektion eines Aufrechterhaltens des Stroms trotz Abschalten an einem Relais mindestes eines der Folgenden durch:
    • bei einem Heizvorgang, bei dem ein entsprechendes Heizelement, welches mit dem Relais verbunden ist, benötigt wird, wird ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement als Basislast angesehen;
    • es wird eine Warnmeldung ausgegeben;
    • wenn ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement zu unzulässigen hohen Temperaturen führt, initiiert die Untereinheit eine Unterbrechung des Heizungsvorgangs;
    • wenn die Untereinheit detektiert, dass ein Heizprogramm beendet ist, initiiert sie eine Warnmeldung zur Unterbrechung der Stromversorgung;
    • die Untereinheit generiert eine Meldung, in welcher das problematische Relais identifiziert ist.
  • In einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen prüft die Untereinheit, ob ein Nullleiter vorhanden ist und sorgt bei Detektion einer Abwesenheit des Nullleiters für eine symmetrische Schaltung von Heizelementen eines Heizgeräts.
  • In einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen prüft die Untereinheit, ob in einer Stromversorgung eine Vertauschung einer Phase und des Nullleiters vorliegt, und führt bei Detektion einer solchen Vertauschung einen Heizvorgang nur mit dieser Phase durch.
  • In einer achtundzwanzigsten Ausführungsform eines Heizgeräts gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen ist die Verwendung des mobilen elektrischen Heizgeräts als temporäre Wärmequelle an einem stationären Heizungssystem vorgesehen.
  • In einer neunundzwanzigsten Ausführungsform ist ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen elektrischen Heizgeräts insbesondere gemäß erster bis siebenundzwanzigster Ausführungsform vorgesehen, welches an ein Heizungssystem angeschlossen ist oder wird und welches über eine elektrische Heizeinrichtung einen flüssigen Wärmeträger heizt, bei dem eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung Einstellungen des Heizgeräts und/oder Sensordaten einer Sensorvorrichtung des Heizgeräts prüft und auf Grundlage der ermittelten Parametern Hinweise zur Änderung von Einstellungen abgibt und/oder Einstellungen des Heizgeräts anpasst, mit der Zielvorgabe, einen unterbrechungsfreien Heizbetrieb zu ermöglichen.
  • In einer dreißigsten Ausführungsform eines Verfahrens gemäß neunundzwanzigster Ausführungsform wird eine Steuerung und/oder Regelung aufgrund einer Vorlauftemperatur oder einer gemittelten Temperatur von Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur durchgeführt.
  • In einer einunddreißigsten Ausführungsform eines Verfahrens gemäß dreißigster Ausführungsform wird die Steuerung und/oder Regelung unter Zugrundelegung mindestens eines weiteren Parameters des Wärmeträgermediums zusätzlich zu dem Parameter, welcher die Vorlauftemperatur charakterisiert, durchgeführt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Mobiles elektrisches Heizgerät
    12
    Stationäres Heizungssystem
    14
    Rolle
    16
    Basis
    18
    Griff
    20
    Aufnahmekammer
    22
    Aufnahmeraum
    24
    Innenraum
    26
    Gehäuse
    28
    Erste Anschlusseinrichtung (Heizungsrücklauf)
    30
    Heizungsrücklauf
    32
    Rücklaufstrang
    34
    Zweite Anschlusseinrichtung (Heizungsvorlauf)
    36
    Heizungsvorlauf
    38
    Vorlaufstrang
    40
    Befüllungsstrang
    42
    Durchlaufstrang
    44
    Pumpe
    46
    Ventileinrichtung
    48
    Erstes Sperrventil
    50
    Zweites Sperrventil
    51
    Erstes Ventil
    52
    Zweites Ventil
    54
    Durchflusssensor/-schalter
    56
    Erster Temperatursensor
    58
    Zweiter Temperatursensor
    60
    Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung
    62
    Elektrische Heizeinrichtung
    64
    Heizstab
    66
    Elektrisches Heizelement
    68
    Relaiseinrichtung
    70
    Eingabeeinrichtung
    72
    Anzeigeeinrichtung
    74
    Untereinheit
    76
    Drucksensor
    78
    Ausdehnungsgefäß
    80
    Erste Sensoreinrichtung
    82
    Zweite Sensoreinrichtung
    84
    Strommesssensor

Claims (20)

  1. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) zum Anschluss an ein insbesondere stationäres Heizungssystem (12), umfassend eine erste Anschlusseinrichtung (28) für einen Heizungsrücklauf (30), eine zweite Anschlusseinrichtung (34) für einen Heizungsvorlauf (36), mindestens eine Aufnahmekammer (20) für einen flüssigen Wärmeträger, welche in fluidwirksamer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung (28) und in fluidwirksamer Verbindung mit der zweiten Anschlusseinrichtung (34) steht, eine elektrische Heizeinrichtung (62), welche der Aufnahmekammer (20) zugeordnet ist, eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) zur Steuerung und/oder Regelung eines Heizbetriebs des Heizgeräts (10), und eine Sensorvorrichtung (80, 82), welche in signalwirksamer Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) steht, wobei die Sensorvorrichtung (80, 82) mindestens eines der Folgenden umfasst:
    (i) eine erste Sensoreinrichtung (80), welche mindestens einen Parameter für den Wärmeträger ermittelt;
    (ii) eine zweite Sensoreinrichtung (82), welche mindestens einen Parameter für die elektrische Heizeinrichtung (62) ermittelt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) eine Untereinheit (74) aufweist, welche Einstellungen des Heizgeräts (10) und/oder Sensordaten der Sensorvorrichtung (80, 82) erfasst und prüft und auf Grundlage der geprüften Daten unter der Zielvorgabe, eine Unterbrechung eines Heizbetriebs zu vermeiden, Hinweise zur Änderung von Einstellungen des Heizgerätes (10) und/ oder von Einstellungen des Heizungssystems (12), an welches das Heizgerät (10) angeschlossen ist, abgibt und/oder eine Anpassung von Einstellungen an dem Heizgerät (10) initiiert.
  2. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
    - die Anpassung von Einstellungen ist durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) automatisch durchgeführt;
    - zur Anpassung von Einstellungen durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) ist eine Bedienerfreigabe erforderlich.
  3. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Pumpe (44) zur Förderung von flüssigem Wärmeträgermedium in dem Heizgerät (10), welche insbesondere signalwirksam an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) gekoppelt ist.
  4. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinrichtung (80) mindestens eines der Folgenden umfasst:
    - einen Temperatursensor (58) zur Messung einer Vorlauftemperatur des Wärmeträgers;
    - einen Temperatursensor (56) zur Messung einer Rücklauftemperatur des Wärmeträgers;
    - einen Differenz-Temperatursensor und/oder es ist eine Recheneinheit vorgesehen zur Ermittlung einer Temperaturdifferenz zwischen einer Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur;
    - einen Drucksensor (76) zur Messung eines Wärmeträger-Drucks;
    - einen Durchflusssensor (54) für den Wärmeträger;
    - einen Durchflussschalter (54) für den Wärmeträger.
  5. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensoreinrichtung (82) mindestens einen Strommesssensor (84) und/oder Spannungsmesssensor umfasst.
  6. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizeinrichtung (62) eine Mehrzahl von Heizelementen (66) umfasst, insbesondere mit mindestens einem der Folgenden:
    - die Heizelemente (66) sind individuell ansteuerbar;
    - der elektrische Strom an jedem Heizelement (66) ist mittels mindestens einem Strommesssensor (84) messbar;
    - jeder Phase ist ein eigener Strommesssensor (84) zugeordnet;
    - jedes Heizelement (66) ist individuell bezüglich seiner Stromversorgung abschaltbar;
    - es ist eine Betriebsstundenzahlmessung für jedes Heizelement (66) vorgesehen;
    - mindestens ein Heizstab (64), welcher eine Mehrzahl von Heizelementen (66) und insbesondere drei Heizelemente (66) aufweist.
  7. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) die Prüfung zur Vermeidung der Unterbrechung eines Heizbetriebs bei mindestens einem der Folgenden durchführt:
    - vor Inbetriebnahme des Heizgeräts (10);
    - bei Inbetriebnahme des Heizgeräts (10);
    - im Betrieb des Heizgeräts (10).
  8. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Ausdehnungsgefäß (78).
  9. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) für einen Heizbetrieb eine Abschätzung eines benötigten Ausdehnungsvolumens (78) des Wärmeträgers durchführt und gegebenenfalls eine Meldung initiiert, und insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) unter Verwendung von hinterlegten Daten für die Temperaturabhängigkeit der Ausdehnung von flüssigem Wärmeträgermedium die Abschätzung aufgrund folgender Parameter durchführt: aktuelle Temperatur des Wärmeträgers bei Start eines Heizvorgangs, maximale Temperatur des Wärmeträgers bei einem gegebenen Heizvorgang, aktueller Druck des Wärmeträgers, vorgegebener maximaler Druck des Wärmeträgers, wobei die Untereinheit prüft, ob eine Druckkurve für ein Ausdehnungsgefäß (78) den eingestellten maximalen Druck überschreiten kann.
  10. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) so eingestellt ist, dass sie bei einem Aufheizvorgang für eine Vermeidung von Überdrücken sorgt, indem sie insbesondere bei einer Detektion einer Annäherung an einen eingestellten maximalen Druckwert eine weitere Temperaturerhöhung durch Ansteuerung der Heizeinrichtung (62) stoppt, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) bei einem Eingriff bezüglich der Temperaturerhöhung und/oder Temperaturabsenkung eine Meldung initiiert, welche insbesondere auf eine durchzuführende Änderung eines Systemdrucks des Heizungssystems (12), an welches das Heizgerät (10) angeschlossen ist, hinweist.
  11. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) so eingestellt ist, dass sie bei einem Temperaturabsenkvorgang für eine Vermeidung von Unterdrücken sorgt, indem sie bei Detektion einer Annäherung an einen eingestellten minimalen Druck eine weitere Temperaturabsenkung durch Ansteuerung der Heizeinrichtung (62) stoppt, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) bei einem Eingriff bezüglich der Temperaturerhöhung und/oder Temperaturabsenkung eine Meldung initiiert, welche insbesondere auf eine durchzuführende Änderung eines Systemdrucks des Heizungssystems (12), an welches das Heizgerät (10) angeschlossen ist, hinweist.
  12. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Ventileinrichtung (46), welche signalwirksam an die Untereinheit (74) gekoppelt ist, wobei die Untereinheit (74) über die Ventileinrichtung (46) einen Systemdruck einstellt, insbesondere mit mindestens einem der Folgenden:
    - die Ventileinrichtung (46) umfasst mindestens ein erstes Ventil (51), über welches an dem Heizgerät (10) der Systemdruck reduzierbar ist;
    - die Ventileinrichtung (46) umfasst mindestens ein zweites Ventil (52) an einem Befüllungsstrang (40), über welches der Systemdruck an dem Heizgerät (10) vergrößerbar ist.
  13. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) eine Abschätzung einer Zeitdauer für ein Erreichen einer Solltemperatur bei einem Heizvorgang durchführt, und insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74), wenn sie ermittelt, dass die Solltemperatur innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer voraussichtlich nicht erreichbar ist, mindestens eines der Folgenden durchführt:
    - Initiierung einer Meldung insbesondere mit Angabe einer Abschätzung für die benötigte Zeitdauer
    - Anpassung einer Länge von Temperaturstufen bei dem Heizvorgang, um ein Erreichen der Solltemperatur zu ermöglichen;
    - Durchführung einer eingestellten Zeitverlängerung für den Heizvorgang.
  14. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) ihre Prüfungen auf Grundlage einer ermittelten mittleren Temperatur zwischen Vorlauf und Rücklauf durchführt und insbesondere dafür sorgt, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf nicht überschritten wird.
  15. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einer der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinrichtung (70) und/oder eine Anzeigeeinrichtung (72) für einen Bediener, und insbesondere
    dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingabeeinrichtung (70) eine Vorgabe für eine Temperaturdifferenz zwischen einer Vorlauftemperatur am Heizgerät (10) und der Temperatur an einem Verteiler insbesondere unter Berücksichtigung von Wärmeverlusten in nicht isolierten Leitungen und dem Heizgerät (10) eingebbar ist und die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) angepasst eine Temperatur in einem Vorlauf (36) vorgibt, wobei insbesondere die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) dafür sorgt, dass eine maximale Temperatur im Vorlauf (36) nicht überschritten wird, und insbesondere
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) für andere Temperaturen im Heizprogramm einen voraussichtlichen Temperaturverlust zwischen dem Heizgerät (10) und dem Verteiler neu berechnet.
  16. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
    - mindestens ein Durchflusssensor (54), welcher zur Messung einer Durchflussmenge von Wärmeträgermedium dient, und dass die Untereinheit (74) eine Einstellung einer minimalen zulässigen Durchflussmenge in Abhängigkeit einer ermittelten maximalen Heizleistung initiiert und/oder die maximale Heizleistung angepasst an eine ermittelte Durchflussmenge einstellt;
    - mindestens ein Strommesssensor (84), welcher mit der Heizeinrichtung (62) gekoppelt ist, wobei insbesondere jeder Phase mindestens ein Strommesssensor (84) zugeordnet ist, und dass die Untereinheit (74) prüft, ob beim Abschalten an einem Relais (68) gemessene Stromwerte zurückgehen oder nicht,
    und insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheit (74) bei Detektion eines Aufrechterhaltens des Stroms trotz Abschalten an einem Relais (68) mindestes eines der Folgenden durchführt:
    - bei einem Heizvorgang, bei dem ein entsprechendes Heizelement (66), welches mit dem Relais (68) verbunden ist, benötigt wird, wird ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement (66) als Basislast angesehen;
    - es wird eine Warnmeldung ausgegeben;
    - wenn ein dauerhaft angeschaltetes Heizelement (66) zu unzulässigen hohen Temperaturen führt, initiiert die Untereinheit (74) eine Unterbrechung des Heizungsvorgangs;
    - wenn die Untereinheit (74) detektiert, dass ein Heizprogramm beendet ist, initiiert sie eine Warnmeldung zur Unterbrechung der Stromversorgung;
    - die Untereinheit (74) generiert eine Meldung, in welcher das problematische Relais (68) identifiziert ist.
  17. Mobiles elektrisches Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
    - die Untereinheit prüft, ob ein Nullleiter vorhanden ist und bei Detektion einer Abwesenheit des Nullleiters für eine symmetrische Schaltung von Heizelementen (66) eines Heizgeräts (10) sorgt;
    - die Untereinheit (74) prüft, ob in einer Stromversorgung eine Vertauschung einer Phase und des Nullleiters vorliegt und bei Detektion einer solchen Vertauschung einen Heizvorgang nur mit dieser Phase durchführt.
  18. Verwendung des mobilen elektrischen Heizgeräts (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche als temporäre Wärmequelle an einem stationären Heizungssystem (12).
  19. Verfahren zum Betreiben eines mobilen elektrischen Heizgeräts (10) insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, welches an ein Heizungssystem (12) angeschlossen ist oder wird und welches über eine elektrische Heizeinrichtung (62) einen flüssigen Wärmeträger heizt, bei dem eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (60) Einstellungen des Heizgeräts (10) und/oder Sensordaten einer Sensorvorrichtung (80, 82) des Heizgeräts (10) prüft und auf Grundlage der ermittelten Parametern Hinweise zur Änderung von Einstellungen abgibt und/oder Einstellungen des Heizgeräts (10) anpasst, mit der Zielvorgabe, einen unterbrechungsfreien Heizbetrieb zu ermöglichen.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung und/oder Regelung aufgrund einer Vorlauftemperatur oder einer gemittelten Temperatur von Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur durchgeführt wird, und insbesondere
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und/oder Regelung unter Zugrundelegung mindestens eines weiteren Parameters des Wärmeträgermediums zusätzlich zu dem Parameter, welcher die Vorlauftemperatur charakterisiert, durchgeführt wird.
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