FI127418B - Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely - Google Patents
Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely Download PDFInfo
- Publication number
- FI127418B FI127418B FI20175308A FI20175308A FI127418B FI 127418 B FI127418 B FI 127418B FI 20175308 A FI20175308 A FI 20175308A FI 20175308 A FI20175308 A FI 20175308A FI 127418 B FI127418 B FI 127418B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- heating
- power
- property
- limiter
- network
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 313
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 41
- 101000928842 Arabidopsis thaliana 5'-adenylylsulfate reductase 3, chloroplastic Proteins 0.000 claims description 20
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 3
- 230000000454 anti-cipatory effect Effects 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 5
- 239000008399 tap water Substances 0.000 abstract 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
-
- 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
- F24D10/00—District heating systems
- F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
-
- 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
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/001—Central heating systems using heat accumulated in storage masses district heating 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
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/128—Preventing overheating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/305—Control of valves
- F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Keksinnön kohteena on kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmä, lämmitystehon rajoitusjärjestely, lämmitystehon tehonrajoitin ja tietokoneohjelmatuote käytettäväksi kiinteistön lämmitystehon rajoittamisessa. Keksinnössä tehonrajoittimella vastaanotetaan (41) kiinteistön energiamittarilta tehonrajoittimelle tulevia lämpöenergiankulutusta kuvaavia laskentapulsseja. Tehonrajoittimessa lasketaan (42) kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho. Tehonrajoittimessa verrataan (43) laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun ensimmäiseen lämmitystehon raja-arvoon. Jos asetettu lämmitystehon ensimmäinen raja-arvo on ylittynyt, niin tällöin aktivoidaan (44) ainakin yhden kaukolämpöverkon venttiilin rajoitustoimet kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi. Rajoitustoimissa tehonrajoittimen avulla korjataan kiinteistön kiertovesijärjestelmän menovesimittareiden lämpötilamittausarvoja ylöspäin, jolloin kiinteistön varsinainen lämpötilan säädin vastaavasti vähentää kaukolämpöverkosta otettavaa lämpöenergiaa.
Description
Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely
Keksinnön kohteena on lämmitysenergian huipputehon rajoittamisessa hyödynnettävä tehonrajoitin, tehonrajoitusjärjestely, tehonrajoitusmenetelmä ja tehonrajoitusmenetelmässä hyödynnettävä tietokoneohjelmatuote.
Tekniikan taso
Taloyhtiöiden kaukolämpölasku koostuu yleensä kahdesta osasta, perusmaksusta ja energiamaksusta. Perusmaksua maksetaan yleensä aikaperusteisesti, ja sen määrä ilmoitetaan yleisesti muodossa €/vuosi tai €/kk. Energiasta maksetaan kulutuksen mukaan energiamaksun mukaisesti. Kaukolämmön energiamaksu kertoo kaukolämpöenergian hinnan yhtä energian yksikköä kohti, yleisesti €/MWh tai €/kWh.
Perusmaksuun ei yleensä vaikuta ostetun kaukolämpöenergian määrä, vaan se määräytyy ainakin osittain joko mitatun huipputehon tai huipputehonkulutuksen ai15 kaisen kaukolämmön vesivirran m3/h mukaan (tilavuusvesivirta, sopimusvesivirta, tilausvesivirta). Perusmaksun perusteena voi olla myös muita tekijöitä kuten esimerkiksi kaukolämmön jäähtymän suuruus. Huipputeho on kuitenkin yleensä suurin yksittäinen perusmaksun suuruuden määräävä tekijä. Huipputeho voidaan sopia jollekin laskennalliselle tasolle ostajan ja myyjän välillä, tai se voidaan määrit20 tää todellisen mitatun huipputehon mukaan. Tämä huipputeho voidaan tarkistaa esimerkiksi vuosittain joko myyjän tai ostajan toimesta. Joillakin kaukolämpöyhtiöillä on käytössä automaattinen vuosittainen huipputehon tarkistus, joka perustuu vuoden suurimpaan mitattuun tuntitehoon eli suurimpaan tunnin keskimääräiseen kaukolämpötehoon.
Perusmaksun osuus kaukolämpölaskussa on yleensä pienempi kuin energiamaksun osuus. Perusmaksu voi kuitenkin olla suurikin, suurimmissa kerrostaloissa esimerkiksi 10000-20000 €/vuosi. Energiamaksussa voidaan säästää vähentämällä kiinteistön energian kulutusta esimerkiksi lisäämällä eristyksiä tai käyttämäl30 lä lämpöpumppuja, jolloin energiaa ostetaan vähemmän. Nämä ovat yleensä kalliita, mutta kannattavia toimenpiteitä. Perusmaksusta on vaikeampi hakea säästöjä, vaikka edellä mainitut toimenpiteet yleensä pienentävät hieman myös huipputehoa ja siten myös perusmaksua.
Erilaisia kiinteistöjen lämmitysjärjestelmien lämmitystehon rajoitusjärjestelyitä on esitetty julkaisuissa DE 19604189, DE 19859364 ja EP 2985535.
20175308 prh 26 -04- 2018
Kuvassa 1a on esitetty esimerkinomaisesti tekniikan tason mukainen kiinteistön kaukolämmön säätöjärjestely 10, jota voidaan hyödyntää erilaisissa kiinteistöissä kuten esimerkiksi kerrostaloissa. Lämpötilansäätöä kiinteistössä ohjataan säätimellä 1 siten, että sisälämpötila kiinteistön eri osissa tai huoneistoissa pysyy en5 naita asetetulla lämpötila-alueella. Lämmönsäädin 1 voi olla ohjelmoitavissa oleva elektroninen ohjauslaite, jossa on prosessori säätökäskyjen suorittamiseksi ja sovelias määrä muistia lämpötilansäädössä tarvittavan säätöalgoritmin tallentamiseksi. Lisäksi lämmönsäädin 1 käsittää erilaisia tuloja tarvittavien lämpötilan mittaustietojen vastaanottamiseksi ja erilaisia lähtöjä kaukolämpöverkon 10A ainakin yhden venttiilin 4 ohjaamiseksi (viite 1a) kiinteistön lämmönkulutuksen ohjaamiseksi. Lämmönsäätimessä 1 voi olla lähtöjä myös lämmitysverkoston 100A venttiilien ohjaamiseen. Lämmönsäätimessä 1 voi olla myös käyttöliittymä, jossa on näppäimistöjä näyttö. Jäljempänä selityksessä mainittu lämmitysverkosto 100A voi olla esimerkiksi patteriverkko, lattialämmitysverkko tai ilmalämmityskoneeseen liittyvä nestekiertoverkko tai niiden yhdistelmä.
Ulkolämpötila mitataan lämpötila-anturilla 2, joka on kytketty yhteen säätimen 1 tuloon.
Kiinteistön lämmitysverkostossa kiertävän veden lämpötila mitataan menovesianturilla 3, joka on kytketty lämmitysverkoston 100A putken lämmönvaihtimen puoleiseen päähän. Menovesianturi 3 on kytketty säätimen 1 yhteen tuloon, jonka kautta lämmitysverkostoon menevän veden lämpötila-arvo 3a siirretään säätimeen
1. Ulkolämpötilan mittausarvoa 2a ja lämmitysverkoston 100A menoveden lämpö25 tilan mittausarvoa 3a käyttäen lämmönsäädin 1 on järjestetty ohjaamaan kaukolämpöverkon 10A venttiiliä 4 siten, että lämpötila kiinteistössä pysyy ennalta asetettujen lämpötilan raja-arvojen välissä. Lämpötilan säätämiseksi lämmönsäädin 1 lähettää venttiilille 4 ohjauskäskyn 1a. Ohjauskäskyllä 1a lämmönsäädin 1 voi joko kasvattaa tai pienentää lämmitysveden virtausta kaukolämpöverkosta 10A kiinteis30 töön tulevassa putkessa muuttamalla venttiilin 4 asetusarvoa.
Usein samalla säätimellä 1 säädetään myös kiinteistön lämpimän käyttöveden lämpötilaa vastaavalla tavalla kuin lämmitysverkoston 100A veden lämpötilaa säädetään. Tätä säätöä ei ole esitetty kuvassa 1a.
Kuvassa 1b on esitetty esimerkki, jossa kiinteistön lämmitystehon huippuarvo 13 aikavälillä 12-14 ylittää esimerkinomaisen perusmaksun määräävän lämmitystehon raja-arvon 5, joka kuvan 1b esimerkissä on 300 kW. Kun huipputeho 13 on
20175308 prh 26 -04- 2018 ylittänyt perusmaksun raja-arvon 5 ainakin tunniksi, nousee kiinteistöltä perittävä perusmaksu myös sellaiselle ajalle 11, jossa lämmitysteho on ollut pienempi kuin perusmaksulle asetettu lämmitystehon raja-arvo 5.
Kuvan 1b esimerkissä lämmitystehon asemesta kaukolämpöjärjestelmässä on mahdollista mitata kiinteistön tilavuusvesivirtaa. Tällöin kuvan 1b voi esittää kaukolämpöjärjestelmästä kiinteistön lämmönvaihtimen läpi virrannutta kaukolämpöveden määrää. Raja-arvo voi tässä tapauksessa olla jokin kaukolämpöveden m3määrä esimerkiksi tuntia kohden.
Tekniikan tason mukaisessa lämmitysjärjestelmässä lämmön säädön ongelmana voi olla perusmaksun määräytyminen koko vuodeksi yhden lyhyehkön lämpöenergiakulutuspiikin vuoksi. Jos lämmitystehon kulutuspiikki voidaan estää, säästetään kaukolämmön perusmaksussa parhaimmillaan tuhansia euroja vuodessa.
Keksinnön tavoite
Keksinnön tavoitteena on esittää uusi kiinteistön lämmitysenergian kustannuksia pienentävä säätömenetelmä, säätöjärjestely, tehonrajoitin ja säätömenetelmässä hyödynnettävä tietokoneohjelmatuote.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan säätömenetelmällä, säätöjärjestelyllä, säätimellä ja säätömenetelmässä hyödynnettävällä tietokoneohjelmatuotteella, joilla jaetaan kiinteistön lämmitysenergian hetkellinen huipputarve alkuperäistä huipputehon aikaa pitemmälle ajanjaksolle. Keksinnöllä estetään kiinteistön lämmitykseen tarvit25 tua lämmityksen yksittäistä, lyhytkestoista huipputehoa ylittämästä perusmaksun muutokselle asetettua raja-arvoa.
Keksinnön etuna on se, että se on hyödynnettävissä sekä vanhoissa että uusissa kiinteistöissä, eikä keksinnön hyödyntäminen vaadi muutoksia olemassa olevaan lämmityksen säätöjärjestelmään tai lämmitysverkostoon.
Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukainen tehonrajoitin voidaan asentaa olemassa olevan lämmönsäätimen rinnalle siten, että olemassa olevaan lämmönsäätimeen ei tarvitse tehdä muutoksia siinä käytettyyn lämpötilansäätöal35 goritmiin.
20175308 prh 26 -04- 2018
Lisäksi keksinnön etuna on se, että myös lämpimän käyttöveden lämmitykseen tarvittavaa lämmitystehoa voidaan pienentää lämmitysjärjestelmän säädön yhteydessä tehostamaan säätöä.
Lisäksi keksinnön etuna on se, että vaikka kaukolämmön huipputehoa rajoitetaan kulutuspiikin aikana, saadaan kiinteistön lämmitystarve hoidettua pitemmällä ajanjaksolla asetettujen lämpötilamääritysten sisällä, koska ostettu kokonaislämpöenergia ei muutu, se vain jakautuu useammalle tunnille ennakoidun tehopiikin jälkeen.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteistolle on tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaiselle kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmälle, jossa mita15 taan ulkolämpömittarilla lämpötilaa ja menovesianturilla kiertovesijärjestelmään menevän veden lämpötilaa, on tunnusomaista, että tehonrajoittimella -vastaanotetaan kiinteistön energiamittarilta tehonrajoittimelle tulevia lämpöenergiankulutusta kuvaavia laskentapulsseja
- lasketaan tehonrajoittimessa kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteis20 tössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho
-verrataan tehonrajoittimessa laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan, ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja on ylittynyt
- aktivoidaan ainakin yhden kaukolämpöverkon venttiilin rajoitustoimet kiinteistön 25 lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon menovesianturia lämmitysvastuksella.
Keksinnön mukaiselle kiinteistön lämmitystehon rajoitusjärjestelylle, joka käsittää kiinteistön lämmönsäätimen, ulkolämpömittarin, menovesianturin kiinteistön kierto30 vesijärjestelmään menevän veden lämpötilan mittaamiseksi, on tunnusomaista, että säätöjärjestely käsittää lisäksi tehonrajoittimen, joka on järjestetty -vastaanottamaan kiinteistön energiamittarilta tehonrajoittimelle tulevia lämpöenergiankulutusta kuvaavia laskentapulsseja
- laskemaan tehonrajoittimessa kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiin35 teistössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho
-vertaamaan tehonrajoittimessa laskettua lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan, ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja on ylittynyt
20175308 prh 26 -04- 2018
-aktivoimaan ainakin yhden kaukolämpöverkon venttiilin rajoitustoimet kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon menovesianturia lämmitysvastuksella.
Keksinnön mukaiselle kiinteistön lämmitystehon tehonrajoittimelle on tunnusomaista, että se käsittää välineet
- kiinteistön energiamittarilta tehonrajoittimelle tulevien lämpöenergiankulutusta kuvaavien laskentapulssien vastaanottamiseksi
- kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetyn keskimääräi10 sen lämmitystehon laskemiseksi
- lasketun keskimääräisen lämmitystehon vertaamiseksi asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan, ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja on ylittynyt
- ainakin yhden kaukolämpöverkon venttiilin rajoitustoimien aktivoimiseksi kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon menovesianturia lämmitysvastuksella.
Keksinnön mukaiselle tietokoneohjelmalle on tunnusomaista, että se käsittää koodivälineet, jotka on järjestetty
-vastaanottamaan kiinteistön energiamittarilta tehonrajoittimelle tulevia lämpö20 energiankulutusta kuvaavia laskentapulsseja
- laskemaan tehonrajoittimessa kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho
-vertaamaan tehonrajoittimessa laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan, ja jos asetettu lämmitystehon enna25 koiva yläraja on ylittynyt
-aktivoimaan ainakin yhden kaukolämpöverkon venttiilin rajoitustoimet kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon menovesianturia lämmitysvastuksella.
Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön perusajatus on seuraava: Keksinnön mukaisella lämmitystehon tehonrajoittimella on mahdollista estää kiinteistön kaukolämmön perusmaksun nousu ly35 hytaikaisen lämmönkulutushuipun takia. Keksinnön mukaisella tehonrajoittimella rajoitetaan kiinteistön ottamaa kaukolämpötehoa edullisesti vain ennustettavissa olevan lyhyen tehonkulutushuipun aloitushetkestä alkaen. Tehon kulutushuipun tu6
20175308 prh 26 -04- 2018
Ion tehonrajoitin ennustaa yhden tai useamman keksinnön mukaiseen tehonrajoittimeen asetetun, tehohuippua ennakoivan ylärajan ylityksestä.
Kun kiinteistön lämpötehon kulutus keksinnön mukaisten tehonrajoitustoimien ta5 kia on laskenut ennalta määrätylle tehotasolle, tehonrajoitin edullisesti asteittain vähentää tehonrajoitustoimenpiteitä. Keksinnön mukaista tehonrajoitinta käyttämällä lämmityksessä tarvittava kaukolämpöenergia jakautuu tällöin useammalle tunnille ennustettavissa olevan tehohuipun alkuajankohdan jälkeen. Tällöin jokaisen tehonrajoituksen aikaisen tunnin keskimääräinen lämmitysteho jää tasolle, jo10 ka ei aiheuta perusmaksun nostoa kiinteistössä. Lämmitykseen käytetty energiamäärä voi edullisesti kuitenkin olla samaa suuruusluokkaa kuin mitä olisi kulutettu ilman keksinnön mukaisen tehonrajoittimen käyttöä.
Keksinnön mukaisessa säätöjärjestelyssä kiinteistön kaukolämpöenergiamittarin lähettämät laskentapulssit vastaanotetaan keksinnön mukaisella tehonsäätimellä. Yksi laskentapulssi vastaa yhtä laitekohtaisesti määritettyä energiamäärää. Kahden peräkkäisen laskentapulssin välisen ajan avulla keksinnön mukainen tehonrajoitin laskee pulssien välisen ajan keskimääräisen lämpötehonkulutuksen. Jos laskenta antaa tuloksen, että lämpötehonkulutus on ylittänyt ennalta asetetun säädön ennakoivan ylärajan tai trendin perusteella ennustaa ylityksen tapahtuvan, käynnistää keksinnön mukainen tehonrajoitin tehonkulutuksen rajoitustoimet. Tehonrajoitustoimenpiteiden voimakkuus ja nopeus edullisesti muuttuu kiinteistökohtaisen perusmaksun raja-arvoa lähestyttäessä.
Keksinnön mukainen tehonrajoitin on asennettavissa kiinteistössä jo olevan lämmönsäätimen rinnalle siten, että lämmönsäätimen toiminta ei muutu. Keksinnön mukaisessa säätöjärjestelyssä kiinteistön lämmitystehoa säädetään edullisesti lämmittämällä ainakin yhden kiinteistössä olevan kiertovesiverkon menovesianturia vastuksella. Säädettävä kiertovesiverkko voi olla joko lämmitysverkosto tai käyttöveden lämminvesiverkko. Tällöin kiinteistön kyseisiä kiertovesijärjestelmiä ohjaava lämmönsäädin vastaanottaa menovesianturilta keksinnön mukaisesti korjatun, todellista korkeamman lämpötilan mittausarvon ja sen seurauksena pienentää lämmitykseen käytetyn kaukolämpöveden virtausta kaukolämpöverkosta kiinteistön lämmönvaihtimeen.
Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa keksinnön mukainen tehonrajoitin on kytketty sähköisesti kiinteistössä olevan lämmönsäätimen sellaiseen tuloon,
20175308 prh 26 -04- 2018 jonka kautta lämmönsäätimen toimintaa voidaan ohjata siten, että lämmitysveden virtaus kaukolämpöverkosta kiinteistön lämmönvaihtimeen pienenee.
Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa keksinnön mukaiseen tehonra5 joittimeen on sisällytettävissä myös varsinaisen lämmönsäätimen toiminnot, jolloin olemassa oleva lämmönsäädin on korvattavissa keksinnön mukaisella tehonrajoittimella.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan 10 oheisiin piirustuksiin, joissa
| kuva 1 a | esittää esimerkinomaisesti erästä tekniikan tason mukaista vesikiertoi- sen lämmitysjärjestelmän säätöjärjestelyä, |
| kuva 1 b | esittää esimerkinomaisesti vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän säätöjärjestelyn tehokäyttäytymistä ajan suhteen, |
| 15 kuva 2a | esittää esimerkinomaisesti keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän säätöjärjestelyä, |
| kuva 2b | esittää esimerkinomaisesti keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän säätöjärjestelyä, |
| kuva 2c 20 | esittää esimerkinomaisesti keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaista vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän säätöjärjestelyä, |
| kuva 2d | esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaisissa suoritusmuodoissa hyödynnettävää lämpötila-anturia, |
| kuva 3 | esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaisen vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän tehokäyttäytymistä ajan suhteen, |
| 25 kuva 4 | esittää esimerkinomaisena vuokaaviona keksinnön mukaisen säätimen toiminnallisia päävaiheita vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän ohjaamisessa ja |
| kuva 5 | esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaisen tehonrajoittimen toiminnallisia elementtejä. |
Seuraavassa selityksessä olevat suoritusmuodot ovat vain esimerkinomaisia, ja alan ammattilainen voi toteuttaa keksinnön perusajatuksen myös jollain muulla
20175308 prh 26 -04- 2018 kuin selityksessä kuvatulla tavalla. Vaikka selityksessä voidaan viitata erääseen suoritusmuotoon tai suoritusmuotoihin useissa paikoissa, niin tämä ei merkitse sitä, että viittaus kohdistuisi vain yhteen kuvattuun suoritusmuotoon tai että kuvattu piirre olisi käyttökelpoinen vain yhdessä kuvatussa suoritusmuodossa. Kahden tai useamman suoritusmuodon yksittäiset piirteet voidaan yhdistää ja näin aikaansaada uusia keksinnön suoritusmuotoja.
Kuvat 1a ja 1b on esitetty tekniikan tason kuvauksen yhteydessä.
Kuvassa 2a on esitetty keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukainen kiinteistön lämmitystehon säätöjärjestely 20.
Kuvan 2a tehonsäätöjärjestelyssä on kuvassa 1a esitetyn tekniikan tason mukaisen kaukolämmön säätöjärjestelyn 10 rinnalle asennettu keksinnön mukainen te15 honrajoitin 6. Tehonrajoitin 6 on kytketty kiinteistön kaukolämpömittariin 7 joko kiinteällä tai langattomalla tiedonsiirtoyhteydellä. Tehonrajoittimella 6 rajoitetaan edullisesti ainakin yhtä lämmitysvesiverkostoon 100A kuuluvista kiertovesiverkoista. Tavallisimpia kiertovesiverkkoja ovat patteriverkko ja lattialämmitysverkko.
Tehonrajoitin 6 on kytketty sähköisesti myös lämmitysvastukseen 8 yhteyden 6a kautta. Tehonrajoitin 6 ohjaa lämmitysverkoston 100A menovesianturin 3 lämmitysvastusta 8 rajoituksen tason mukaisesti esimerkiksi siten, että lämmitysvastuksen 8 lämmitys seuraa suoraan tehonrajoittimen 6 määrittämää rajoitustasoa 0 100%. Rajoituksen ollessa maksimissa lämmitetään lämmitysvastusta täydellä teholla. Lämmitysvastuksen 8 teho määritetään käytettävän anturin mukaan ja on edullisesti suuruusluokkaa 1-10 W.
Keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 ei lähtökohtaisesti säädä kiinteistön lämmitystä, vaan ainoastaan vaikuttaa kiinteistön lämmönsäätimen 1 saamiin lämpötilamit30 taustietoihin. Tämän vuoksi keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 on asennettavissa minkä tahansa kiinteistössä jo olemassa olevan lämmönsäätimen 1 rinnalle.
Tehonrajoitin 6 määrittää mittaamansa tehon perusteella tehonrajoituksen tason, joka voidaan ilmoittaa esimerkiksi prosenttilukuna välillä 0-100 %. Rajoitusta lisä35 tään tehonrajoittimen 6 mittaaman lämmitystehon ylittäessä jonkin ennalta määritetyn ennakoivan ylärajan, ja vastaavasti tehonrajoitusta vähennetään mitatun lämmitystehon alittaessa jonkin ennalta määritetyn ennakoivan alarajan.
20175308 prh 26 -04- 2018
Kaukolämpömittari 7 lähettää kiinteistön energiankulutusta kuvaavan laskentapulssin 7a, kun ennalta määritetty lämpöenergiamäärä on kulutettu. Kaukolämpömittari voi edullisesti lähettää laskentapulssin 7a esimerkiksi silloin, kun kiinteistö on kuluttanut lämpöenergiaa esimerkiksi 1 kWh tai 10 kWh. Laskentapulssi 7a voidaan vaihtoehtoisesti generoida myös kiinteistön lämmönvaihtimen läpikulkeneen kaukolämpöveden määrän perusteella. Laskentapulssin 7a generointiin tarvittava lämpöenergian määrä on laitekohtaisesti määriteltävissä oleva energiamäärä. Edullisesti määritelty laskentapulssin 7a energiamäärä on sen suuruinen, että kaukolämpömittari 7 lähettää useita laskentapulsseja 7a tunnissa kylmänä lämmityskautena.
Keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 vastaanottaa kaukolämpömittarin 7 lähettämän laskentapulssin 7a. Tämän jälkeen tehonrajoitin 6 laskee edellisen laskentapulssin ja viimeksi vastaanotetun laskentapulssin keskimääräisen tehon jakamalla laskentapulssin määrittämän energiamäärän laskentapulssien välisellä ajalla.
Tehonrajoittimessa 6 on asetettuna ainakin yksi ennakoiva yläraja, jonka ylitys aikaansaa sen, että tehonrajoitin 6 kytkee sähkövirran lämmitysverkoston 100A menovesianturin 3 lämmitysvastukseen 8. Lämmitysvastuksen 8 synnyttämä lämpö lämmittää 9 patteriverkon 100A menovesianturia 3.
Näin menetellen lämmitysverkoston 100A menovesianturin 3 mittaamaa lämpötilaa saadaan muutettua siten, että kiinteistön lämmönsäätimelle 1 menevä menovesianturin 3 lämpötilatieto 3a on todellista lukemaa suurempi. Tämän seuraukse25 na lämmönsäädin 1 lähettää kaukolämpöverkon 10A venttiilille 4 ohjauskäskyn 1a, joka sisältää uuden asetusarvon venttiilille 4. Venttiilin asetusarvon muutos kuristaa venttiilin 4 läpivirtausaukkoa. Tällöin venttiilin 4 asetusarvon muutos pienentää lämmitysveden virtausta kaukolämpöverkosta 10A määrällä, joka riippuu muuttuneesta menovesimittarin 3 lämpötila-arvosta 3a.
Jos kaukolämpömittarissa 7 on yhtenä tiedonsiirtomahdollisuutena jonkin tiedonsiirtoväylän hyödyntäminen, niin tällöin voidaan erilaista mittaustietoa siirtää kaukolämpömittarista 7 keksinnön mukaiselle tehonrajoittimelle 6 hyödynnetyn tiedonsiirtoväylän kautta tarvittaessa ajantasaisesti edellä kuvattujen laskentapulssien 7a asemesta. Tällöin tehonrajoitin voi hyödyntää kaukolämpömittarin ilmoittamaa tehotietoa, jolloin sitä ei tarvitse määrittää laskentapulssien perusteella tehonrajoittimessa. Esimerkkejä tunnetuista tiedonsiirtoväylistä, joita kiinteistöjen lämmitysjärjestelmissä hyödynnetään, ovat Μ-Bus-ja Modbus-väylät.
20175308 prh 26 -04- 2018
Pienentynyt virtaus kaukolämpöverkosta 10A johtaa siihen, että tehonrajoitustoimenpiteiden aikana kiinteistössä tarvitaan vähemmän kaukolämpöverkosta tulevaa lämpöenergiaa hyödynnettäessä keksinnön mukaista tehonrajoitinta 6 verrattuna tekniikan tason mukaiseen säätöjärjestelmään (kuva 1), jossa ei ole huippu5 tehon rajoitusjärjestelyä. Keksinnön mukaisella tehonrajoittimella 6 kyetään täten estämään kaukolämmön perusmaksun perusteena olevan tehorajan ylitys, jolloin perusmaksukustannuksiin syntyy säästöä.
Kuvassa 2b on esitetty keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukainen 10 lämmitystehon lämmitysverkoston säätöjärjestely 20A.
Kuvan 2b mukaisessa lämmitysverkoston 100A lämmitystehon säätöjärjestelyssä 20A keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 on kytketty kiinteistössä olevan lämmönsäätimen 1 ainakin yhteen tuloon tiedonsiirtoyhteyden 6c kautta. Tässä suoritus15 muodossa keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 on järjestetty korjaamaan edullisesti lämmitysverkoston 100A menovesianturin 3 tavoitelämpötila-arvoa alaspäin tiedonsiirtoyhteyttä 6c käyttäen. Tällöin lämmönsäädin 1 rajoittaa veden virtausta kaukolämpöverkosta 10A lähettämällä venttiilille 4 ohjauskäskyssä 1a uuden asetusarvon, joka pienentää lämmitysveden virtausta kaukolämpöverkossa 10A.
Tässä suoritusmuodossa ei edullisesti ole tarpeen hyödyntää lämmitysverkostoon 100A menovesianturia 3 lämmittävää lämmitysvastusta 8.
Kuvassa 2c on esitetty keksinnön kolmannen edullisen suoritusmuodon mukainen lämmitystehon säätöjärjestely 20B.
Tässä suoritusmuodossa on kuvassa 2a esitetyn lämmitysverkoston 100A säätöjärjestelyn 20A rinnalle otettu käyttöön myös lämpimän käyttövesiverkon 100B säätöjärjestely. Myös käyttövesiverkkoon 100B lämpöä syötetään lämmönvaihti30 men kautta kaukolämpöverkosta (viite 10B).
Kuvan 2c mukaisessa säätöjärjestelyssä 20B ohjataan kiinteistön kaukolämpöverkoista 10Aja 10B ottamaa lämpöenergiaa sekä lämmitysverkoston 100A menovesianturin 3 että lämpimän käyttövesiverkon 100B menovesianturin 33 keksinnön mukaisesti korjatuilla lämpötilatiedoilla.
Tässä suoritusmuodossa on mahdollista muuttaa myös lämpimän käyttövesiverkon 100B menovesianturin 33 mittaamaa lämpötilaa siten, että kiinteistön läm11
20175308 prh 26 -04- 2018 mönsäätimelle 1 menevä lämpimän käyttövesiverkon 100B menovesianturin 33 lämpötilatieto 33a on todellista lämpötilaa korkeampi. Tämän seurauksena lämmönsäädin 1 lähettää kaukolämpöverkon 10B venttiilille 34 ohjauskäskyn 1b, joka muuttaa venttiilin 34 asetusarvoa. Venttiili 34 pienentää kaukolämpöverkon 10B venttiilin 34 virtausaukkoa uuden asetusarvon mukaiseksi saatuaan ohjauskäskyn 1b. Asetusarvon muutos vähentää kaukolämmön virtausta kiinteistön lämpimän käyttöveden lämmönvaihtimeen kaukolämpöverkosta 10B menovesianturin 33 muuttuneen lämpötilan 33a arvosta riippuvalla määrällä.
Tässä suoritusmuodossa keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 voi lämmittää joko jompaakumpaa kaukolämpöverkon 10A tai kaukolämpöverkon 10B lämmitysvastusta 8 tai 38 tai vain toista tehonrajoittimessa 6 lasketun säätötarpeen perusteella. Jos tehonrajoitin 6 lämmittää molempia lämmitysvastuksia 8 ja 38, voi niiden lämmitysteho olla edullisesti erisuuri, jotta optimaalinen tehonsäätö saavutetaan siten, etteivät kiinteistön käyttäjät kärsi lämpötilan muutoksista.
Kuvan 2c mukaista käyttöveden säätöjärjestelyä on mahdollista hyödyntää myös kuvan 2b mukaisessa säätöjärjestelyssä, jossa ei käytetä erillisiä lämmitysvastuksia 8 ja 38. Tässä edullisessa suoritusmuodossa keksinnön mukainen tehonrajoitin
6 on järjestetty korjaamaan sekä lämmitysverkoston 100A menovesianturin 3 että lämpimän käyttövesiverkon 100B menovesianturin 33 tavoitelämpötila-arvoa alaspäin, kun kaukolämpötehoa rajoitetaan. Tällöin lämmönsäädin 1 rajoittaa veden virtausta joko lämmitysverkostoa 100A syöttävässä kaukolämpöverkossa 10A tai käyttövesiverkkoa 100B syöttävässä kaukolämpöverkossa 10B tai molemmissa lähettämällä venttiileille 4 ja 34 asetusarvojen muutoskäskyt, joilla pienennetään virtausta ainakin toisessa kaukolämpöverkossa.
Kuvassa 2d on esitetty, miten lämmitysvastus 8 tai 38 keksinnön mukaisessa säätöjärjestelyssä voidaan kytkeä lämmitysverkostossa 100A tai lämpimässä käyt30 tövesiverkossa 100B olevan vesiputken 35 menovesianturiin 3 tai 33. Jos menovesianturi 3 tai 33 on kuvan 2d mukainen pinta-anturi, voidaan keksinnön mukainen lämmitysvastus 8 tai 38 liittää menovesianturin 3 tai 33 päälle puristamalla, liimaamalla tai juottamalla. Edullisesti vastuksien 8 tai 38 ja menovesianturin 3 tai 33 välisessä liitoksessa on hyvin lämpöä johtavaa liimamateriaalia.
Jos alkuperäinen menovesianturi 3 tai 33 on tyypiltään sellainen, että anturin sensori on asennettu putkessa 35 olevan reiän kautta putken 35 sisälle, niin tällöin al12
20175308 prh 26 -04- 2018 kuperäinen menovesianturi voidaan korvata anturilla, joka sisältää myös keksinnön mukaisen lämmitysvastuksen 8 tai 38.
Kuvassa 3 on esitetty eräs esimerkki siitä, miten keksinnön mukainen tehonrajoi5 tin 6 ohjaa kiinteistön kaukolämpöenergian käyttöä. Kuvan 3 esimerkissä keksinnön mukaisen tehonsäätimen 6 tekemillä säätötoimenpiteillä on lämmitystehokäyrä 200 saatu pidettyä perusmaksun raja-arvoa 5 pienempänä. Tehonkulutuksen tasaantuessa perusmaksun raja-arvon 5 alapuolelle keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 vähentää edullisesti asteittain tehonrajoitustoimia pienentämällä me10 novesiantureihin 3 ja 33 kiinnitettyihin lämmitysvastuksiin 8 ja 38 menevää sähkövirtaa.
Kuvan 3 yläosassa on esitetty graafisella kuvaajalla esimerkinomaisen kiinteistön kaukolämmön kulutusteho kW ajanfunktiona.
Kuvan 3 alaosassa on esitetty ajanfunktiona keksinnön mukaisen tehonrajoittimen 6 rajoitustoimien suuruus prosentteina maksimaalisesta tehonrajoituksesta eri ajanhetkinä.
Kuvassa 3 oleva esimerkinomainen perusmaksun raja-arvo 5 (300 kW) on sama kuin kuvan 1b esimerkissä. Kuvan 3 esimerkissä keksinnön mukaisessa säätöjärjestelyssä tehonrajoittimessa 6 on ohjelmoitu yksi ennakoiva yläraja 21, jonka ylitys käynnistää keksinnön mukaisen tehonrajoittimen 6 tehonrajoitustoimet. Viitteellä 22 on esitetty ennakoiva alaraja, jonka alitus käynnistää tehorajoitustoimien as25 teittaisen pienentämisen.
Edullisesti keksinnössä hyödynnettäviä tehoraja-arvoja voi olla useampia ennakoivan ylärajan 21 ennakoivan alarajan 22 välissä kuin mitä kuvassa 3 on esitetty. Jokainen tehoraja-arvon ylitys edellä mainittujen kahden raja-arvon välissä, joka on lähempänä ennakoivaa ylärajaa 21 kuin aiempi ylitetty tehoraja-arvo, on edullisesti ohjelmoitu kasvattamaan esimerkiksi kuvassa 2c esitettyjen lämmitysvastusten 8 ja 38 läpikulkevaa sähkövirtaa sitä enemmän, mitä lähempänä ylitetty tehoraja-arvo on ennakoivaa ylärajaa 21. Näin menetellen on mahdollista ohjata kiinteistön lämmönsäädintä 1 nopeampaan lämmitystehon rajoitukseen sellaisessa ti35 lanteessa, jossa lämmitystehon on joko todettu tai ennustettu kasvavan syystä tai toisesta nopeasti.
20175308 prh 26 -04- 2018
Sellaisessa tapauksessa, että keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 toteaa kiinteistölle asetetun perusmaksun raja-arvon 5 tulleen ylitetyksi, niin tällöin tehonrajoitin 6 edullisesti käynnistää tehonrajoittimeen 6 ennalta määritellyt maksimaaliset tehonrajoitustoiminnot.
Kuvan 3 esimerkissä on esitetty ajan funktiona esimerkinomaisen kiinteistön lämmitystehokäyrä 200. Ajanhetkellä 201 lämmitysteho leikkaa keksinnön mukaisen ennakoivan ylärajan 21. Tämän seurauksena keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 aloittaa tehonrajoitustoimet. Tehonrajoitin 6 on edullisesti ohjelmoitu siten, että tehonrajoitus kasvattaa tehonrajoitustoimia lineaarisesti ajanhetkestä 201 alkaen, viite 200a.
Tehonrajoitustoimissa tehonrajoitin 6 lämmittää esimerkiksi kuvan 2c mukaisessa tehonsäätöjärjestelyssä 20B lämmitysvastuksilla 8 ja/tai 38 ainakin toista menovesianturia 3 tai 33. Lämmityksen seurauksena varsinainen kiinteistön lämmönsää15 din 1 vastaanottaa korjatun menovesianturin 3 ja/tai 33 lämpötila-arvon 3a ja/tai 33a. Tämän seurauksena lämmönsäädin 1 lähettää uuden asetusarvon kaukolämpöverkossa 10A olevalle venttiilille 4 ja/tai kaukolämpöverkossa 10B olevalle venttiilille 34 kaukolämpöveden virtaaman rajoittamiseksi kyseisessä kaukolämpöverkossa. Virtauksen rajoitus on edullisesti sitä suurempi, mitä nopeamman tai korkeamman tehohuipun keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 on todennut tai ennustanut.
Kuvan 3 esimerkissä keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 toteaa, että tehonrajoitustoimien aikana vastuksen lämmitysteho on ollut riittävä, jolloin tehonkulutus alit25 taa ajanhetkellä 202 ennakoivan ylärajan 21. Tällöin tehonrajoitustoimet edullisesti vakioidaan saavutetulle tehonrajoitustasolle; viite 200b.
Kuvan 3 esimerkissä ajanhetkellä 203 kiinteistön lämmitysteho leikkaa kuitenkin uudelleen keksinnön mukaisen ennakoivan ylärajan 21. Tämän seurauksena kek30 sinnön mukainen tehonrajoitin 6 aloittaa tehonrajoitustoimien kasvatuksen uudelleen ajanhetkestä 203 alkaen, viite 200c. Tehonrajoitin 6 on edullisesti ohjelmoitu siten, että tehonrajoitin 6 kasvattaa tehonrajoitustoimia uudelleen lineaarisesti ajanhetkestä 203 alkaen, viite 200c.
Kuvan 3 esimerkissä keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 toteaa seuraavaksi, että uudelleen käynnistetty tehonrajoitustoimien lisäys on saanut aikaan sen, että tehonkulutus alittaa jälleen ajanhetkellä 204 ennakoivan ylärajan 21. Tällöin tehonrajoitustoimet edullisesti vakioidaan ajanhetkellä 204 saavutetulle tasolle; viite 200d.
20175308 prh 26 -04- 2018
Kuvan 3 esimerkissä tehonrajoitin 6 toteaa seuraavaksi, että lämmitysteho alittaa ajanhetkellä 205 tehonkulutuksen ennakoivan alarajan 22. Tällöin tehonrajoitin 6 edullisesti pienentää tehonrajoitusta. Tehonrajoituksen purku on edullisesti ohjelmoitu siten, että tehonrajoitin 6 pienentää tehonrajoitustoimia lineaarisesti, viite
200e. Tehonrajoituksen pienentäminen hetken 205 jälkeen on kuitenkin edullisesti hitaampaa kuin tehonrajoituksen kasvattaminen edellä kuvatun ajanhetken 201 jälkeen.
Kuvan 3 esimerkissä ajanhetkellä 206 kiinteistön ottama lämmitysteho leikkaa kui10 tenkin uudelleen keksinnön mukaisen ennakoivan alarajan 22. Tämän seurauksena keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 jatkaa ajanhetkestä 206 alkaen ajanhetkellä 206 saavutetulla tehonrajoitustasolla, viite 200f.
Kuvan 3 esimerkissä lämmitysteho alittaa ennakoivan alarajan 22 uudelleen ajan15 hetkellä 207 Tällöin tehonrajoitustoimia aletaan uudestaan pienentää edullisesti samalla pienenemisnopeudella, viite 200g, kuin ajanhetken 205 jälkeen tehtiin.
Kuvan 3 esimerkissä kiinteistön lämmitysteho ei enää leikkaa ennakoivaa alarajaa
22. Tämän seurauksena ajanhetkellä 208 keksinnön rajoitin 6 lopettaa tehonrajoi20 tustoimet.
Jos toimitaan esimerkiksi kuvan 2b mukaisessa kaukolämmön säätöjärjestelyssä 20A, niin tällöin keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 ohjaa suoraan kiinteistön lämmönsäädintä 1 tiedonsiirtoyhteyden 6c kautta esimerkiksi muutamalla meno25 vesiantureiden 3 ja/tai 33 tavoitelämpötilaa siten, että lämmönsäädin 1 lähettää venttiileille 4 ja/tai 34 uudet asetusarvot kaukolämpöveden virtauksen vähentämiseksi.
Kuva 4 esittää esimerkinomaisena vuokaaviona keksinnön mukaisen kaukoläm30 pötehon rajoitusmenetelmän päävaiheita, jotka keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 toteuttaa. Menetelmää hyödyntämällä estetään lyhytaikaista lämmityshuipputehoa ylittämästä kiinteistölle määritettyä perusmaksun raja-arvoa (viite 5 kuvassa 3).
Vaiheessa 40 aktivoidaan kiinteistön lämmitystä ohjaavan lämmönsäätimen 1 rinnalle asennettu keksinnön mukainen tehonrajoitin 6. Aktivointi voi olla joko kertatoimenpide, jolloin tehonrajoitin 6 on jatkuvasti toimintatilassa tai tiettynä kylmänä vuodenaikana tapahtuva aktivointi.
20175308 prh 26 -04- 2018
Vaiheen 41 alussa tehonrajoitin 6 on valmiustilassa ja on valmis vastaanottamaan kiinteistön kaukolämpömittarin 7 lähettämän, kulutettua lämpöenergiaa kuvaavan laskentapulssin 7a. Laskentapulssin 7a kaukolämpömittari 7 lähettää aina, kun jokin ennalta määritetty lämpöenergiamäärä on kulutettu kiinteistön lämmitysjärjes5 telmässä, joka sisältää edullisesti kaksi kiertovesijärjestelmää, jotka ovat lämmitysverkosto 100A ja lämpimän käyttövesiverkko 100B. Ennalta määritetty energiamäärä, jolla kiinteistön kaukolämpömittari 7 lähettää laskentapulssin 7a, voi edullisesti olla esimerkiksi 1 kWh tai 10 kWh. Laskentapulssin 7a kuvaama energiamäärä on edullisesti kiinteistökohtaisesti määritetty sellaiseksi, että kylmänä lämmityskautena kaukolämpömittari 7 lähettää tunnissa useita laskentapulsseja 7a. Vaiheen 41 lopussa tehonrajoitin 6 vastaanottaa kaukolämpömittarin 7 lähettämän laskentapulssin 7a.
Vaiheessa 42 tehonrajoitin 6 laskee viimeisimmän vastaanotetun laskentapulssin
7a ja sitä edeltävän laskentapulssin välisenä aikana kiinteistössä kulutetun lämpöenergian tehon jakamalla laskentapulssin 7a kuvaaman energiamäärän edellä mainittujen laskentapulssien vastaanottojen välissä kuluneella ajalla.
Vaiheessa 43 tehonrajoitin 6 tarkistaa, onko ylitetty keksinnön mukainen ensim20 mäinen lämmitystehon ennakoiva yläraja 21, joka on järjestetty käynnistämään keksinnön mukaiset lämmitystehon rajoitustoimet. Jos ensimmäistä lämmitystehon ennakoivaa ylärajaa 21 ei ole ylitetty, niin säätöprosessi palaa takaisin vaiheeseen 41, jossa tehonrajoitin 6 on valmis vastaanottamaan seuraavan laskentapulssin 7a kiinteistön kaukolämpömittarilta 7.
Jos vaiheessa 43 todetaan lämmitystehon ennakoivan ylärajan 21 tulleen ylitetyksi, niin keksinnön mukainen tehonsäätöprosessi käynnistyy vaiheessa 44. Tällöin tehonrajoitin 6 aloittaa kaukolämpötehon rajoitustoimet. Rajoitustoimissa ainakin kiinteistön toisen kiertovesijärjestelmän menovesianturin 3 tai 33 mittaamaa kier30 toveden lämpötilalukemaa 3a tai 33a korjataan ylöspäin. Lämpötilamittauksen korjaus voidaan tehdä edullisesti lämmittämällä (viitteet 9 ja/tai 39) menovesianturia 3 tai 33 lämmitysvastuksilla 8 ja/tai 38.
Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa korjataan kiinteistön kaukoläm35 mön lämmönsäätimen 1 tavoitelämpötilaa yhden tai useamman lämmönsäätimessä 1 olevan ohjaustulon 6c kautta.
20175308 prh 26 -04- 2018
Vaiheessa 45, jossa keksinnön mukainen tehonrajoitusjärjestely on toiminnassa, on samanlainen kuin vaihe 41. Vaiheen 45 alussa tehonrajoitin 6 on valmiustilassa ja valmis vastaanottamaan kiinteistön kaukolämpömittarin 7 lähettämän seuraavan laskentapulssin 7a. Vaiheen 45 lopussa tehonrajoitin 6 vastaanottaa kaukoläm5 pömittarin 7 lähettämän uuden laskentapulssin 7a.
Vaiheessa 46 tehonrajoitin 6 laskee viimeisimmän tehonrajoitustoimenpiteiden aikaisen vastaanotetun laskentapulssin 7a ja sitä edeltävän laskentapulssin välisenä aikana kiinteistössä kulutetun lämpöenergian keskimääräisen tehon jakamalla las10 kentapulssin 7a energiamäärän edellä mainittujen laskentapulssien välisellä ajalla.
Seuraavat vaiheet 47a ja 47b ovat vertailuvaiheita, joiden avulla saadaan selville kiinteistön senhetkinen kaukolämpötehon kulutuksen suunta.
Vaiheessa 47a tehonrajoittimessa 6 tunnistetaan, alittuuko ennakoiva yläraja 21, joka on kaukolämmön perusmaksun määrityksessä käytettävän raja-arvon 5 ja ennakoivan alarajan 22 välissä.
Jos vaiheessa 47a todetaan, että edellä mainittua ennakoivaa ylärajaa 21 ei ole alitettu, niin säätöprosessi palaa vaiheeseen 44. Tällöin vaiheen alussa edullisesti lisätään ainakin yhden menovesianturin 3 ja/tai 33 lämmitysvastuksille 8 ja/tai 38 menevää sähkövirtaa menoveden lämpötilamittausarvon 3a ja/tai 33a nostamiseksi. Tämän jälkeen vaiheessa 44 odotetaan seuraavaa laskentapulssia 7a.
Jos vaiheessa 47a todetaan, että edellä mainittu ennakoiva yläraja 21 on alitettu, niin säätöprosessi etenee seuraavaan vertailuvaiheeseen 47b.
Vertailuvaiheessa 47b verrataan mitattua keskimääräisen tehon mittausarvoa kuin vaiheessa 47a siihen, onko mitattu keskimääräinen teho alittanut ennakoivan ala30 rajan 22.
Jos vaiheessa 47b todetaan, että edellä mainittua ennakoivaa alarajaa 22 ei ole alitettu, päätösvaihtoehto ”Ei”, niin säätöprosessi siirtyy vaiheeseen 48, jossa tehonrajoitustoimet jatkuvat olemassa olevilla tehonrajoituksen asetusarvoilla ja te35 honrajoitusprosessi palaa vaiheeseen 44.
Jos vaiheessa 47b todetaan, että edellä mainittu toinen raja-arvo on alittunut, päätösvaihtoehto ’’Kyllä” niin säätöprosessi etenee vaiheeseen 49.
20175308 prh 26 -04- 2018
Vaiheessa 49 tehorajoitin 6 vähentää tehonrajoitusta. Tehdyn päätöksen jälkeen tehonrajoitin 6 vähentää tehonrajoitusta esimerkiksi pienentämällä menovesimittareiden 3 ja/tai 33 lämmitysvastuksille 8 ja/tai 38 menevää sähkövirtaa. Tämän jälkeen keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 siirtyy vaiheeseen 44 odottamaan seu5 raavaa laskentapulssia 7a.
Tämän jälkeen tehonrajoituksen neljää säätöluuppia 41-43, 44-47a, sekä 47a, 47b, 48, 44 tai 47b, 49, 44 kierretään niin kauan, että kiinteistön keskimääräinen kaukolämpöteho on saatu edullisesti laskettua pysyvästi ennakoivan ylärajan 21 alapuolelle. Kun tämä tilanne on todettu tehonrajoittimessa 6, niin se lopettaa tehonrajoitustoimet. Tämän seurauksena kiinteistön lämpötehon käyttöä ohjaa kiinteistön lämmitystehon lämmönsäädin 1.
Kaikki kuvassa 4 esitetyt säätöprosessivaiheet voidaan toteuttaa tietokoneohjel15 makäskyillä, jotka suoritetaan soveliaassa yleiskäyttöisessä tai erikoisprosessorissa. Tietokoneohjelmakäskyt voivat olla tallennettuna tietokoneella luettavissa olevalle medialle, kuten datalevylle tai muistiin, josta tehonrajoittimen 6 prosessori voi noutaa mainitut tietokoneohjelmakäskyt ja suorittaa ne. Viittaukset tietokoneella luettavissa olevaan mediaan voivat sisältää esimerkiksi myös erikoiskomponentte20 ja, kuten ohjelmoitavat USB Flash -muistit, logiikkaverkot (FPLA), asiakaskohtaiset integroidut piirit (ASIC) ja signaaliprosessorit (DSP).
Kuvassa 5 on esitetty eräs edullinen suoritusmuoto, jossa on esitetty keksinnön mukaisen tehonrajoittimen 6 toiminnallisia pääkomponentteja.
Tehonrajoitin 6 käsittää edullisesti energialähteen 63, joka voi olla vaihtovirtaverkkoon kytketty verkkovirtalähde, akku tai paristo. Jos energialähde 63 on akku, on se edullisesti ladattavissa. Tehonrajoittimen 6 sisältämät sähköiset komponentit saavat toimintaansa tarvitseman sähköenergian tästä energialähteestä 63.
Tehonrajoitin 6 käsittää prosessoriyksikön 61 (CPU; Central Processing Unit), jolla on tiedonsiirtoyhteys muistiin 62. Muistia 62 käytetään keksinnön mukaisessa tehonsäätöprosessin prosessoinnissa tarvittavien säätöalgoritmien/tietokoneohjelmien ja säädön käyttämien raja-arvojen tallentamiseen. Muistiin 62 tallennetaan ainakin väliaikaisesti myös kaikki tehorajoittimella 6 lasketut keskimääräiset tehoarvot ja tiedot tehdyistä tehonrajoitustoimenpiteistä aikaleimoineen.
20175308 prh 26 -04- 2018
Tehonrajoittimen 6 prosessoriin 61 on kytketty edullisesti kolme lähtöä, joiden kautta tehonrajoitin 6 vaikuttaa kiinteistön varsinaisen lämmönsäätimen 1 suorittamiin kaukolämpöenergian käytön ohjaustoimenpiteisiin.
Lämmityksenrajoituslähdön 65 kautta tehonsäädin 6 syöttää sähkötehoa lämmitysverkon 100A menovesianturiin 3 kytketylle lämmitysvastukselle 8 silloin, kun tehonrajoitin 6 on todennut tehonrajoitustarpeen olevan olemassa. Lämmitysvastukselle menevän sähkötehon voimakkuuden tehonrajoitin 6 määrittää tehonrajoitustarpeen pohjalta. Mitä suurempi on lämmitysvastukselle menevä lämmitysteho, si10 tä nopeammin ja voimakkaammin tehonrajoitin 6 nostaa menovesianturin 3 lämpötilamittausarvoa. Nostamalla menovesianturin 3 lämpötilamittaus-arvoa tehonrajoitin 6 vaikuttaa kiinteistön lämmönsäätimen 1 toimintaan. Lämmitysvastukselle 8 syötettävää sähkötehoa voidaan edullisesti ohjata muuttamalla lämmitysvastuksen 8 syöttöjännitettä. Vaihtoehtoisesti on mahdollista käyttää aikasuhdesäätöä, jolloin lämmitysvastuksen 8 syöttöjännite on vakiojännite, mutta vakio syöttöjännitettä katkotaan säätötarpeen perusteella.
Käyttövedenrajoituslähdön 66 kautta tehonsäädin 6 syöttää sähkövirtaa edullisesti myös lämpimän käyttövesiverkon 100A menovesianturiin 33 kytketylle lämmitys20 vastukselle 38 silloin, kun tehonrajoitin 6 on todennut tehonrajoitustarpeen olevan tarpeen ottaa käyttöön myös käyttövesiverkossa 100B.
Säädinlähdön 67 kautta tehonsäädin 6 ohjaa edullisesti suoraan kiinteistön varsinaista lämmönsäädintä 1. Lämmönsäätimelle 1 menevä ohjausviesti voi olla esi25 merkiksi 0-10 V jänniteviesti tai 4-20 mA virtaviesti lämmönsäätimen 1 tyypistä riippuen. Jännitettä tai virtaa muuttamalla keksinnön mukainen tehonrajoitin 1 ohjaa varsinaisen kiinteistön lämmönsäätimen 1 toimintaa siten, että lämmönsäädin rajoittaa kaukolämpöverkosta otettavaa energiaa ohjaamalla kaukolämpöverkoissa 10Aja 10B olevien venttiilien 4 ja/tai 34 toiminta-asetuksia.
Edullisesti tehonrajoitin 6 voi käsittää myös käyttöliittymän 68. Käyttöliittymä käsittää edullisesti näyttöyksikön ja soveliaan näppäimistön, joilla tehonrajoittimen 6 toimintoja voi ohjata. Keksinnön mukainen tehonrajoitin 6 voi edullisesti käsittää myös langallisen tai langattoman tietoverkkoliitännän 69, jossa on soveliaat tulot ja lähdöt, joiden kautta on mahdollista etävalvoa ja etäohjata kiinteistön kaukolämpötehonkulutusta.
Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisen lämmitysenergian käytössä hyödynnettävä tehonrajoittimen, laitejärjestelyn, tehonrajoitusmenetelmän ja tietokoneohjelmatuotteen edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaa5 timusten asettamissa rajoissa.
Claims (18)
- Patenttivaatimukset1. Kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmä, jossa- mitataan ulkolämpömittarilla (
- 2) lämpötilaa- mitataan menovesianturilla (3, 33) ainakin yhteen kiinteistön kiertovesiverkkoon5 (100A, 100B) menevän veden lämpötilaa-vastaanotetaan kiinteistön lämmönsäätimellä (1) lämpömittarin (2) lämpötilamittaus (2a) ja menovesianturin (3, 33) lämpömittaus (3a, 33a), ja -säädetään kiinteistön lämmönsäätimellä (1) ainakin yhtä kaukolämpöverkossa (10A, 10B) olevaa venttiiliä (4, 34) ulkolämpötilan (2a) ja menovesianturin (3, 33)10 lämpötilan mittaustuloksien (3, 3a) perusteella kiinteistön sisälämpötilan ylläpitämiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi tehonrajoittimella (6)-vastaanotetaan (41) kiinteistön energiamittarilla (7) tehonrajoittimelle (6) tulevia lämpöenergiankulutusta kuvaavia laskentapulsseja (7a)15 - lasketaan (42) tehonrajoittimessa (6) kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho-verrataan (43) tehonrajoittimessa (6) laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan (21) ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) on ylittynyt20 -aktivoidaan ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) venttiilin (4, 34) rajoitustoimet kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmitysvastuksella (8, 38).25 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmitystehon rajoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että kun lämmitystehoa rajoitetaan- vastaanotetaan (45) energiamittarin (7) lähettämiä laskentapulsseja (7a)- lasketaan (46) tehonrajoittimessa (6) jokaisen vastaanotetun laskentapulssin ja sitä edeltävän laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetty keskimääräinen lämmi30 tysteho-verrataan (47a) tehonrajoittimessa (6) laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan (21) ja jos asetettua lämmitystehon ennakoivaa ylärajaa (21) ei aliteta, vakioidaan lämmitystehon rajoitustoimet pitämällä sähköteho nykyisellään ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) me35 novesianturia (3, 33) lämmittävässä lämmitysvastuksessa (8, 38).20175308 prh 26 -04- 2018
- 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) alitetaan -verrataan (47b) tehonrajoittimessa (6) laskettua keskimääräistä lämmitystehoa myös asetettuun lämmitystehon ennakoivaan alarajaan (22) ja jos asetettu lämmi5 tystehon ennakoiva alaraja (22) alitetaan- aloitetaan (49) kiinteistön lämpötilan ylläpitämiseksi ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) tehonrajoituksen purkutoimet pienentämällä sähkötehoa ainakin yhtä kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmittävässä lämmitysvastuksessa (8, 38).
- 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että jos asetettua lämmitystehon ennakoivaa alarajaa (22) ei aliteta, jatketaan tehonrajoitusta olemassa olevilla tehonrajoitusasetuksilla.15 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) venttiilin (4, 34) asetusarvoa pienennetään lähettämällä (6b) kiinteistön lämmönsäätimelle (1) menovesianturin (3, 33) tavoitelämpötilaa alentava korjaustieto.20 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinteistön lämmitystehon rajoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että tehonrajoittimella (6) vastaanotetaan (41) kiinteistön energiamittarilta (7) tehonrajoittimelle (6) tulevaa kiinteistön lämmitystehon ajantasaista mittaustietoa tiedonsiirtoväylän kautta.25 7. Jokin patenttivaatimuksien 1-6 mukainen lämmitystehon rajoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että kiertovesiverkko, jonka ottamaa lämpötehoa rajoitetaan, on joko lämmitysverkosto (100A) tai lämmin käyttövesiverkko (100B).8. Kiinteistön lämmitystehon rajoitusjärjestely (10, 20, 20A, 20B), joka käsittää30 - ulkolämpömittarin (2) lämpötilan mittaamiseksi-menovesianturin (3, 33) ainakin yhteen käyttövesiverkkoon (100A, 100B) menevän veden lämpötilan mittaamiseksi-kiinteistön lämmönsäätimen (1), johon lämpömittari (2) ja menovesianturi (3, 33) on kytketty, ja että35 - lämmönsäädin (1) on järjestetty säätämään kiinteistön lämpötilan hallitsemiseksi ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) venttiiliä (4, 34) ulkolämpötilan ja menovesianturin (3, 33) lämpötilan mittaustuloksien perusteella kiinteistön sisälämpötilan ylläpitämiseksi,20175308 prh 26 -04- 2018 tunnettu siitä, että lämmitystehon rajoitusjärjestely käsittää lisäksi tehonrajoittimen (6), joka on järjestetty-vastaanottamaan (41) kiinteistön energiamittarilta (7) tehonrajoittimelle (6) tulevia lämpöenergiakulutusta kuvaavia laskentapulsseja (7a)
- 5 - laskemaan (42) tehonrajoittimessa (6) kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho-vertaamaan (43) tehonrajoittimessa (6) laskettua lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan (21), ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) on ylittynyt
- 10 -aktivoimaan (44) ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) venttiilin (4, 34) rajoitustoimet kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmitysvastuksella (8, 38).15 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmitystehon rajoitusjärjestely (10, 20,20A, 20B), tunnettu siitä, että lämmitystehoa rajoittaessa lämmitystehon rajoitusjärjestely on järjestetty- vastaanottamaan (45) energiamittarin (7) lähettämiä laskentapulsseja (7a)- laskemaan (46) tehonrajoittimessa (6) jokaisen vastaanotetun laskentapulssin ja20 sitä edeltävän laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetty keskimääräinen lämmitysteho-vertaamaan (47a) tehonrajoittimessa (6) laskettu keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan (21) ja jos asetettua lämmitystehon ennakoivaa ylärajaa (21) ei aliteta, vakioimaan lämmitystehon rajoitustoimet25 pitämällä sähköteho nykyisellään ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmittävässä sähkövastuksessa (8, 38).10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lämmitystehon rajoitusjärjestely, tunnettu siitä, että jos lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) on alitettu, se on lisäksi järjes30 tetty- vertaamaan (47b) tehonrajoittimessa (6) laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan alarajaan (22), ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva alaraja (21) on alitettu- aloittamaan (49) kiinteistön lämpötilan ylläpitämiseksi ainakin yhden kaukoläm35 pöverkon (10A, 10B) tehonrajoituksen purkutoimet pienentämällä sähkötehoa ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmittävässä sähkövastuksessa (8, 38).20175308 prh 26 -04- 2018
- 11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kiinteistön lämmitystehon rajoitusjärjestely, tunnettu siitä, että tehonrajoittimella (6) vastaanotetaan (41) kiinteistön energiamittarilta (7) tehonrajoittimelle (6) tulevaa kiinteistön lämmitystehon ajantasaista mittaustietoa tiedonsiirtoväylän kautta.
- 12. Patenttivaatimuksen 8, 9, 10 tai 11 mukainen lämmitystehon rajoitusjärjestely, tunnettu siitä, että kaukovesiverkko, jonka ottamaa lämpötehoa rajoitetaan, on joko lämmitysverkosto (100A) tai lämmin käyttövesiverkko (100B).10
- 13. Tehonrajoitin (6) kiinteistön kaukolämpötehon rajoittamiseksi, tunnettu siitä, että tehonrajoitin (6) käsittää välineet- kiinteistön energiamittarilta (7) tehonrajoittimelle (6) tulevien lämpöenergiankulutusta kuvaavien laskentapulssien (7a) vastaanottamiseksi (41)- kahden peräkkäisen laskentapulssin välillä kiinteistössä käytetyn keskimääräi15 sen lämmitystehon laskemiseksi (42)- lasketun keskimääräisen lämmitystehon vertaamiseksi (43) asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan (21), ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) on ylittynyt-ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) venttiilin (4, 34) rajoitustoimien ak20 tivoimiseksi (44) kiinteistön lämmitystehon pienentämiseksi lämmittämällä ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmitysvastuksella (8, 38).
- 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen tehonrajoitin, tunnettu siitä, että tehonra25 joitin käsittää lämmitystehon rajoittamiseksi lisäksi välineet- lasketun keskimääräisen lämmitystehon vertaamiseksi (47a) asetettuun lämmitystehon ennakoivaan ylärajaan (21) ja jos asetettu lämmitystehon ennakoivaa ylärajaa (21) ei aliteta-vakioimaan lämmitystehon rajoitustoimet pitämällä sähköteho nykyisellään aina30 kin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmittävässä sähkövastuksessa (8, 38).
- 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen tehonrajoitin, tunnettu siitä, että jos lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) on alitettu, se käsittää lisäksi välineet, jotka on35 järjestetty- vertaamaan (47b) laskettua keskimääräistä lämmitystehoa asetettuun lämmitystehon ennakoivaan alarajaan (22), jos lämmitystehon ennakoiva yläraja (21) on alitettu, ja jos asetettu lämmitystehon ennakoiva alaraja (22) on alitettu- aloittamaan (49) kiinteistön lämpötilan ylläpitämiseksi ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) tehonrajoituksen purkutoimet pienentämällä sähkötehoa ainakin yhden kiertovesiverkon (100A, 100B) menovesianturia (3, 33) lämmittävässä lämmitysvastuksessa (8, 38).
- 16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen tehonrajoitin, tunnettu siitä, että tehonrajoittimella (6) vastaanotetaan (41) kiinteistön energiamittarilta (7) tehonrajoittimelle (6) tulevaa kiinteistön lämmitystehon ajantasaista mittaustietoa tiedonsiirtoväylän kautta.
- 17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen tehonrajoitin, tunnettu siitä, että se käsittää välineet ainakin yhden kaukolämpöverkon (10A, 10B) venttiilin (4, 34) asetusarvon pienentämiseksi lähettämällä (6b) kiinteistön lämmitystehon lämmönsäätimelle (1) ainakin yhden kiertovesijärjestelmän menovesianturin (3, 33) tavoiteläm15 pötilaa korjaava tieto.
- 18. Tietokoneohjelmatuote, tunnettu siitä, että se käsittää tietokoneohjelmakoodivälineet tallennettuna tietokoneella luettavissa olevalle tallennusvälineelle, jotka koodivälineet on järjestetty suorittamaan jonkin patenttivaatimuksessa 1-6 määri20 tellyn tehon rajoitusmenetelmän kaikki vaiheet suoritettaessa mainittu tietokoneohjelma tiedonkäsittelylaitteen prosessorissa.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20175308A FI127418B (fi) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely |
| SE1850363A SE543114C2 (en) | 2017-04-03 | 2018-03-29 | An arrangement for limiting peak loads in heating energy consumption |
| NO20180440A NO344076B1 (en) | 2017-04-03 | 2018-04-03 | Limiting arrangement of peak power of heating energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20175308A FI127418B (fi) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20175308A FI20175308A (fi) | 2018-05-31 |
| FI127418B true FI127418B (fi) | 2018-05-31 |
Family
ID=62199043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20175308A FI127418B (fi) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI127418B (fi) |
| NO (1) | NO344076B1 (fi) |
| SE (1) | SE543114C2 (fi) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19604189A1 (de) * | 1996-02-06 | 1997-08-07 | Marek Dipl Ing Gross | Gerätesystem und Verfahren zur automatischen Wärmemengenbegrenzung und zur Wärmeleistungsregelung von Fernwärmeanlagen |
| DE19859364C2 (de) * | 1998-12-22 | 2001-09-13 | Baelz Gmbh Helmut | Wärmeversorgungsanlage mit Spitzenlastbegrenzung |
| GB2528478A (en) * | 2014-07-23 | 2016-01-27 | Thermal Integration Ltd | Fluid-heating system |
-
2017
- 2017-04-03 FI FI20175308A patent/FI127418B/fi active IP Right Grant
-
2018
- 2018-03-29 SE SE1850363A patent/SE543114C2/en unknown
- 2018-04-03 NO NO20180440A patent/NO344076B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE1850363A1 (en) | 2018-10-04 |
| NO344076B1 (en) | 2019-09-02 |
| NO20180440A1 (en) | 2018-10-04 |
| FI20175308A (fi) | 2018-05-31 |
| SE543114C2 (en) | 2020-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7945146B2 (en) | Tankless hot water heater with power modulation | |
| US10564660B2 (en) | Water heater energy management controller | |
| US11953210B2 (en) | Water heater with hardness detection system | |
| KR20120112060A (ko) | 온수공급장치 및 온수공급방법 | |
| CN105683661B (zh) | 用于匹配加热曲线的方法 | |
| US11226135B2 (en) | Control apparatus and method for combination space and water heating | |
| JP7330297B2 (ja) | 水を加熱するためのシステムおよび方法 | |
| EP3765797B1 (en) | Condensation reduction in water heaters | |
| KR20110055377A (ko) | 히터에 인가되는 펄스의 개수를 제어하는 온수공급장치 및 온수공급방법 | |
| EP3105511B1 (en) | A domestic hot water installation | |
| KR101201152B1 (ko) | 온수공급장치 및 온수공급방법 | |
| JP5705332B2 (ja) | 瞬間湯沸器 | |
| FI127418B (fi) | Lämmitysenergian huipputehon rajoitinjärjestely | |
| US20160109141A1 (en) | Boiler control system and method | |
| PL206213B1 (pl) | Sposób regulacji temperatury w pomieszczeniu | |
| CA3159476A1 (en) | Modulation systems and methods for instantaneous hot water applications | |
| US11143429B2 (en) | Control device for HVAC fan coil units | |
| CA3090904A1 (en) | Water heater with integrated building recirculation control | |
| GB2368896A (en) | Heat exchange system, temperature sensor arrangement and operation | |
| CN113108473A (zh) | 热水器控制方法、装置、热水器及存储介质 | |
| WO2014088418A1 (en) | A hydronic system, a controller for use with a hydronic system and a method of controlling a hydronic system | |
| US11221149B2 (en) | Pump device, industrial water system, method for operating an industrial water system, and self-teaching method for a delivery pump in an industrial water system | |
| GB2589824A (en) | Boiler Control System and Method | |
| WO2018203254A1 (en) | Heating electric radiator and method for controlling a heating electric radiator | |
| US20230341150A1 (en) | Reheat scheduling for water heaters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 127418 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |