SE1451191A1 - Förfarande för förinställning av ett temperaturbörvärde förett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator samt förfarande för drift av en värmeackumulator. - Google Patents
Förfarande för förinställning av ett temperaturbörvärde förett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator samt förfarande för drift av en värmeackumulator. Download PDFInfo
- Publication number
- SE1451191A1 SE1451191A1 SE1451191A SE1451191A SE1451191A1 SE 1451191 A1 SE1451191 A1 SE 1451191A1 SE 1451191 A SE1451191 A SE 1451191A SE 1451191 A SE1451191 A SE 1451191A SE 1451191 A1 SE1451191 A1 SE 1451191A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- temperature
- heat
- setpoint
- temperature value
- heat source
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 6
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—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
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
-
- 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
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
- F24H15/175—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature where the difference between the measured temperature and a set temperature is kept under a predetermined value
-
- 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
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/25—Temperature of the heat-generating means in the heater
-
- 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
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/269—Time, e.g. hour or date
-
- 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
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
- F24H15/421—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
- G05D23/1924—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the availability of which is aleatory
-
- 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
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1054—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/04—Sensors
- F24D2220/042—Temperature sensors
-
- 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
- F24H15/156—Reducing the quantity of energy consumed; Increasing efficiency
-
- 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
- F24H15/176—Improving or maintaining comfort of users
-
- 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
- F24H15/184—Preventing harm to users from exposure to heated water, e.g. scalding
-
- 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
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/258—Outdoor temperature
-
- 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
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/281—Input from user
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Uppfinningen avser ett förfarande för förinställning av ett temperaturbörvärde för ett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator samt ett förfarande för drift av en värmeackumulator. Det är uppfinningens uppgift att energisparande gestalta driften av en värmeackumulator, i synnerhet driften av en värmepump-uppvärmd värmeackumulator. Förfarandet enligt uppfinningen förförinställning av ett temperaturbörvärde äratt temperaturbörvärdet väljs beroende på minst ett temperaturvärde för en värmekälla. Förfarandet enligt uppfinningen för driften av en värmeackumulator äratt för en reglering av värmeladdningen väljs ett temperaturbörvärde för värmeackumuleringsmediet beroende av minst ett temperaturvärde för värmekällan.Ritning: Fig. 1
Description
Vid avvikelse av ett temperaturärvärde från temperaturbörvärdet (eventuellt under beaktande av en hysteres), i synnerhet vid underskridande av börtemperaturvärdet, uppvärms värmeackumuleringsmediet med värme från en värmekälla, värmeackumulatorn laddas alltså med värme. Därvid närmar sig temperaturärvärdet temperaturbörvärdet; vid uppnående av temperaturbörvärdet stoppas uppvärmningen av värmeackumuleringsmediet. Således hålls värmeackumulatorns temperatur alltid vid börtemperaturen och finns alltid i beredskap för användning.
Värmeackumulatorregleringar är kända, vilka tillåter uppvärmningen av värmeackumuleringsmediet endast vid vissa tider, och spärrar den vid andra tider.
Värmepumpar kan tjäna som värmealstrare för uppvärmning av värmeackumuleringsmediet. Som värmekälla använder de ofta förnybar miljövärme, vilken exempelvis föreliggeri uteluften. Ju högre utelufttemperaturen är, desto högre är verkningsgraden, desto mer energisparande arbetar värmepumpen. En annan i fråga kommande värmekälla är marken, vars värme utvecklas med hjälp avjordkollektorer.
Temperaturerna från uteluften, marken och ytterligare värmekällor är dock inte konstanta, utan är underkastade naturliga växlingar.
Det är uppfinningens uppgift att gestalta en energisparande drift av en värmeackumulator, i synnerhet driften av en värmepump-uppvärmd värmeackumulator.
Beskrivning av uppfinningen Denna uppgift löses genom två förfaranden och en anordning med de kännetecknande kriterierna enligt patentkraven 1, 11 och 12. Föredragna vidareutvecklingarn är angivna i beroendekraven.
Förfarandet enligt uppfinningen för förinställning av ett temperaturbörvärde för ett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator är kännetecknat av att temperaturbörvärdet väljs beroende av minst ett temperaturvärde för en värmekälla.
Därmed blir den kända stela regleringen av värmeackumuleringsmediet avlöst genom en till varierande rambetingelser på värmekällans sidor anpassad temperaturreglering. Det i beroende av minst en värmekälltemperatur förinställda temperaturbörvärdet möjliggör medelst en variabel, anpassad börtemperatur en optimerad uppvärmning av värmeackumuleringsmediet. Med värmekälla ska förstås den värmekällan som direkt eller indirekt, delvis eller fullständigt tillhandahåller energin för uppvärmning av värmeackumuleringsmediet.
En föredragen utformning av förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknad av att minst ett temperaturvärde för värmekällan är ett för en aktuell tidpunkt antaget temperaturvärde och/eller ett för en framtida tidpunkt förväntat temperaturvä rde.
Därvid skall med ett "för en aktuell tidpunkt antaget temperaturvärde" förstås ett värde, vilket man skall anta att det vid den aktuella betraktningstidpunkten faktiskt föreligger; detta antagande kan exempelvis bero på en aktuell mätning av värmekällans temperatur medelst mätkännare. Vid andra fall kan antagandet dock även bero på en begrundad förmodan som t ex på en tidigare mätning eller en extern information. I\/led ett ”för en framtida tidpunkt förväntat temperaturvärde skall förstås ett värde, av vilket det förväntas att det vid en i framtiden liggande betraktelsetidpunkt faktiskt kommer att föreligga; denna förväntan kan exempelvis bero på erfarenhet (t ex statistisk sannolikhet baserad på historisk kännedom) och/eller beräkning. En ”framtida tidpunkt” är därvid en tidpunkt, vilken kronologiskt ligger exempelvis 1 till 5 timmar (även kortare eller längre tid är tänkbar) efter den respektive aktuella tidpunkten (den respektive rådande betraktelsetidpunkten). Därigenom uppnås pä fördelaktigt sätt, att förinställningen av temperaturbörvärdet för ett värmeackumuleringsmedium anpassas till aktuella och förestående temperaturhändelser.
En ytterligare fördelaktig utformning av förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknat av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvärdet för värmekällan motsvarande ett aktuellt kalenderdatum och/eller ett aktuellt klockslag och/eller en aktuell uppställningsplats för värmeackumulatorn respektive värmekällan väljs. Därmed är ett säkert hänseende av temperaturvärdena under den löpande driften säkerställt.
Med kalenderdatum skall därvid förstås ett dagsdatum, ett veckodatum, en kalendermånad eller en årstid. Det förväntade temperaturvärdet för värmekällan väljs motsvarande ett förinställt tidsförlopp i en förväntad framtid gentemot den rådande aktuella nutiden.
En föredragen utformning är kännetecknad av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvärdet för värmekällan är ett i ett dataminne lagrat temperaturvärde respektive valt från ett flertal av i ett dataminne lagrade temperaturvärden. Således kan i dataminnet exempelvis ett flertal erfarenhetsvärden för värmekällans temperatur för flera konkreta kalenderdata (i synnerhet för varje kalenderdag av ett år) för flera konkreta klockslag (i synnerhet för varje (hel, halv, fjärdedels) timme av en kalenderdag) och/eller för flera konkreta uppställningsplatser (i synnerhet för ett flertal till refererensplatser i ett land eller flera länder) föreligga. Alltså kan typiska temperaturförlopp beroende på uppställningsplats och årstid deponeras. Därvid kan dataminnet vara ett decentralt dateminne på värmackumulatorns uppställningsplats, eller det kan röra sig om ett centralt dataminne, med vilket en eller eventuellt flera värmeackumulatorer är förbundna.
En ytterligare föredragen utformning av förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknat av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvärdet för värmekällan är ett av en väderdataleverantör meddelat och/eller prognosticerat temperaturvärde. Därmed kan man avstå från ett decentralt dataminne eller en mätkännare på uppställningsplatsen.
En ytterligare utformning är kännetecknad av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvärdet för värmekällan är ett av minst ett uppmätt och/eller lagrat och/eller meddelat och/eller prognosticerat fastställt temperaturvärde. Därmed kan de uppmätta, lagrade, meddelade eller prognosticerade temperaturvärdena föreligga i relativt grov tidsmässig upplösning, exempelvis som timvärden eller tvåtimmarsvärden, vilka nedräknas för användningen enligt uppfinningen exempelvis till minutvärden (t ex medelst interpolation och/eller extra polering.
En föredragen utformning av förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknad av att börtemperaturen är vald från ett börtemperaturområde, varvid börtemperaturområdet är definierat genom en förinställbar minimitemperatur som nedre gräns av börtemperaturområdet och en förinställd maximaltemperatur är definierad som övre gräns av börtemperaturområdet. Därmed bibehålles börtemperaturvärdet, trots all avhängighet av minst en värmekälltemperatur och anpassning till växlande rambetingelser, alltid inom ett förutbestämmt temperaturband eller temperaturspektrum. Detta garanterar en säkerhet för användaren av värmeackumuleringsmediet, nämligen att värmeackumuleringsmediet varken blir för kallt ellerför hett.
En konkret utformning av förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknad av att börtemperaturvärdet för värmeackumuleringsmediet förblir oförändrat vid ett startvärde eller förhöjt för en förinställd tidsrymd med ett förinställbart belopp, när det för den framtida tidpunkten förväntade temperaturvärdet för värmekällan är lägre än det för den aktuella tidpunkten antagna temperaturvärdet för värmekällan, varvid temperaturbörvärdet efter förloppet av den förinställda tidsrymden åter ställs tillbaka till startvärdet. l\/led startvärde skall här exempelvis ett ursprungligt temperaturbörvärde, ett av en användare förinställt temperaturbörvärde eller en fabriksinställning förstås. En förinställbar tidsrymd och ett förinställbart belopp är förinställningar exempelvis genom en användare, genom en fabriksinställning (erfarenhetsvärde) eller genom beräkning, exempelvis på basis av lagrade data eller data från en väderdataleverantör. En förinställd tidsrymd slutar exempelvis med inträdandet av den förväntade temperaturhändelsen (avkylning av värmekällan). Dessa förinställningar kan exempelvis vara inom en tidrymd av från 1 timme till 5 timmar och vara ett belopp av från 2 till 10 kelvin. Därmed uppnås att en värmekälla utnyttjas särskilt föredraget då när den på grund av sin högre temperatur erbjuder en lätttillgängligare värmepotential. När man alltså kan förutse att värmekällan för en framtida tidpunkt förväntas avkyld, (dess framtida temperaturvärde ligger under det aktuella temperaturvärdet), då alltså mer resurser måste sättas till för att värma värmeackumuleringsmediet, så höjs temporärt temperaturbörvärdet för värmeackumuleringsmediet och detta värmeackumuleringsmedium uppvärms vid högre verkningsgrad till ett högre temperaturvärde, innan värmekällan kyls. Till följd därav behövs då senare under en tidsrymd med kallare värmekälltemperatur och åter tillbakaställt, till startvärdet sänkt temperaturbörvärde, inte någon resurskrävande eftervärmning, eftersom det då återställda temperaturbörvärdet då inte kommer att underskridas för en längre tidsrymd (varigenom en eftervärmning av värmeackumuleringsmedietju först skulle utlösas). Därigenom kan en avsevärd mängd energi insparas och verkningsgraden ökas.
En ytterligare konkret utformning av förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknad av att temperaturbörvärdet för vä rmeackumuleringsmediet förblir oförändrat vid ett startvärde eller reduceras för en förinställbar tidsrymd med ett förinställbart belopp, när det för den framtida tidpunkten förväntade temperaturvärdet för värmekällan är högre än det för den aktuella tidpunkten antagna värmekällans temperaturvärde. Därvid ställs temperaturbörvärdet efter förloppet av den förinställbara tidsrymden åter tillbaka till startvärdet. Med startvärde skall här åter exempelvis förstås ett ursprungligt temperaturbörvärde, ett av en användare förinställt temperaturbörvärde eller en fabriksinställning. En förinställbar tidsrymd och ett förinställbart belopp är förinställningar exempelvis genom en användare, genom en fabriksinställning (erfarenhetsvärden) eller genom beräkning, exempelvis på basis av lagrade data eller data av en väderdataleverantör. En förinställd tidrymd slutar exempelvis med inträdet av den förväntade temperaturhändelsen (uppvärmning av värmekällan). Dessa förinställningar kan exempelvis vara i en ungefärlig tidsrymd av 1 till 5 timmar och ett belopp av 2 till 10 kelvin. Därmed uppnås att en värmekälla används särskilt föredraget, när den på grund av dess högre temperatur erbjuder en lättillgängligare värmepotential. När man alltså förutser att värmekällan för en framtida tidpunkt förväntas värmas (dess framtida temperaturvärde ligger över det aktuella temperaturvärdet), då alltså mindre resurser måste sättas till för att värma värmeackumuleringsmediet, så sänks temporärt temperaturbörvärdet för värmeackumuleringsmediet och således blir en utsättning av en tillfällig uppvärmning av värmeackumuleringsmediet, tidsmässigt uppskjuten. Till följd därav måste då senare under en tidsrymd med högre värmekälltemperatur och åter tillbakaställt, till startvärdet ökade börtemperaturvärdet jämförelsevis enkelt eftervärmas, eftersom det då tillbakaställda temperaturbörvärdet då avsiktligt underskrids av ärtemperaturen, varigenom en eftervärmning av värmeackumuleringsmediet utlöses. Därigenom kan en avsevärd mängd energi insparas och verkningsgraden ökas.
Vid valet och förinställningen av tidsrymden och beloppet av höjningen respektive reduceringen av temperaturbörvärdet för värmeackumuleringsmediet kan ett känt eller inlärt värmnings- och tappningsuppförande eller ett komfortkrav av användaren beaktas. Är det tidsmässiga förloppet av ett värmning- eller tappningsförfarande känt, så kan exempelvis återställa ndet av ett sänkt temperaturbörvä rde till sta rtvä rdet fördröjas ytterligare. Är dock komfortkravet högt, så leder detta till en kortare sänkning av temperaturbörvärdet.
Särskilt fördelaktig är en användning av förfarandet enligt uppfinningen till en av en värmepump uppvärmd värmeackumulator respektive ett av en värmepump uppvärmningsbart värmeackumuleringsmedium. Värmekällan kan då exempelvis vara den disponibla uteluften, den närliggande marken, ett vattendrag, ett brunnsvatten eller ett grundvatten.
Förfarandet enligt uppfinningen för att driva en värmeackumulator, varvid ett i värmeackumulatorn ingående värmeackumuleringsmedium uppvärms reglerat med värme från en värmekälla, kännetecknas av att till en reglering av värmeladdningen väljs ett temperaturbörvärde för värmeackumuleringsmediet beroende på minst ett temperaturvärde för värmekällan.
Anordningen enligt uppfinningen för förinställning av ett temperaturbörvärde för ett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator, varvid värmeackumuleringsmediet uppvärms till börtemperatur, kännetecknas av att anordningen är utformad för att utföra ett förfarande enligt något av krav 1 till 10. Därmed är en anordning skapad, med vars hjälp uppvärmningen av en värmeackumulator sker förutseende och energisparande under tidsperioder med särskilt gynnsamma rambetingelser.
Ett föredraget utförande av anordningen enligt uppfinningen för förinställningen av ett temperaturbörvärde för ett värmeackumuleringsmedium i en av en värmepump uppvärmd värmeackumulator är kännetecknad av medel för erhållande (erhållande med innebörden mottaga, alltså inläsning t ex av en mätkännare och/eller inmatning via en t ex manuellt för manövrering avsedd inmatningsenhet såsom en knappsats eller en vridknapp och/eller mottagning av en trådbunden eller trådlös signal såsom en fastnätstelefon- eller radiosignal) av ett för en aktuell tidpunkt antaget temperaturvärde för en värmekälla och/eller ett för en framtida tidpunkt förväntat temperaturvärde för en värmekälla, samt medel för val och förinställning av ett temperaturbörvärde. Därmed är en särskilt lämpad anordning skapad, med vars hjälp uppvärmningen av en värmeackumulator kan ske förutseende och energisparande under tidsperioder med särskilt gynnsamma rambetingelser.
Uppfinningen finner användning och lämpar sig i synnerhet vid värmeackumulatorer, vilkas värmeackumuleringsmedium uppvärms av luftvärmepumpar. Till grund för uppfinningen ligger iakttagelsen att verkningsgraden (COP-värdet, coefficient of performance) av en luftvärmepump uppvisar beroenden av temperaturer i luften (t ex uteluft), som tjänar som värmekälla, samt av värmebärarmediets temperatur hos (t ex värmningsvatten, dricksvarmvatten), vilket tjänar som värmesänke. Sålunda stiger COP- värdet med tilltagande värmekällstemperatur och även med avtagande värmesänkestemperatur.
Utifrån denna iakttagelse uttvecklar uppfinningen tanken med ett nytt förfaringssätt för förinställning av ett temperaturbörvärde för det i en värmeackumulator förvarade värmebärarmediet (värmeackumuleringsmedium). Vid användning av detta förfarande ökar värmepumpens verkningsgrad vid uppvärmning av värmeackumuleringsmediet.
Ett utföringsexempel är en luftvärmepump, vilken uppvärms i en värmeackumulator förvarat värmebärarmedium till börtemperatur. Luftvärmepumpen urdrar värme ur uteluften vid en låg temperaturnivå, ökar temperaturnivån under användning av mekaniskt arbete, och leder sedan denna värme till i ett dricksvarmvattenmagasin förvarat dricksvarmvatten. Uteluftens temperatur växlar inom förloppet av en dag och inom förloppet av årstider. Då verkningsgraden av värmealstringen beror på värmekällans temperatur, ändrar sig även verkningsgraden inom förloppet av en dag och inom förloppet av årstider. I regel är verkningsgraden högre på eftermiddagarna vid höga utelufttemperaturer än på nätterna vid lägre utelufttemperaturer. Likaledes beror verkningsgraden av värmealstringen på dricksvarmvattnets temperatur, till vilken värmepumpen värmer vattnet. Lägre dricksvarmvattentemperaturer kan alstras vid högre verkningsgrad än höga dricksvarmvattentemperaturer.
Enligt uppfinningen anpassar värmeackumulatorn respektive värmeackumulatorregleringen sin börtemperatur till dessa beroenden, för att alstra värmen vid så hög verkningsgrad som möjligt och sålunda arbeta så energisparande som möjligt. Därtill väljs ett temperaturbörvärde beroende av minst en värmekällstemperatur.
Detta kan vara en aktuell lufttemperatur (ärtemperatur) och/eller en för framtiden förväntad lufttemperatur. Är den för en framtida tidpunkt förväntade lufttemperaturen lägre än den aktuella lufttemperaturen, kan man utgå från att verkningsgraden vid denna framtida tidpunkt är lägre än vid den för närvarande rådande tidpunkten. Därav höjs temperaturbörvärdet vid den för närvarande rådande tidpunkten. På grund av den därigenom resulterande differensen mellan temperaturärvärdet och temperaturbörvärdet för värmeackumuleringsmediet, erhåller värmepumpen en värmeordersignal och börjar värma värmeackumuleringsmediet i värmeackumulatorn fram till uppnåendet av det nya, förhöjda temperaturbörväret. Detta sker vid den högre aktuella verkningsgraden, jämfört med en förväntad lägre verkningsgrad vid framtida tidpunkt. Det för en aktuell tidpunkt antagna temperaturvärdet är i det enklaste fallet ett aktuellt mätvärde, vilket bestäms medelst en temperaturmätkännare i uteluften. Det för en framtida tidpunkt förväntade temperaturvärdet kan väljas motsvarande det aktuella datumet, det aktuella klockslaget och uppställningsplatsen av värmeackumulatorn respektive värmepumpen. Därvid kan det förväntade temperaturvärdet utläsas från ett data minne i form av ett erfaren hetsvärde motsvarande ett förinställt tidsmässigt förlopp av en förväntad framtid gentemot den för närvarande rådande tidpunkten. I detta fall innehåller dataminnet exempelvis en värdetabell eller en funktionsbeskrivning, medelst vilken man kan förutsäga eller beräkna det förväntade temperaturvärdet motsvarande datumet, klockslaget och uppställningsplatsen. Värdetabellen och funktionsbeskrivningen återger erfarenhetsvärden, vilka erhålls som statistiskt sannolika temperaturvärden utifrån historiska iakttagelser. Det förväntade temperaturvärdet kan dock även vara ett av en väderdataleverantör motsvarande datumet, klockslaget och uppställningsplatsen meddelat prognosvärde. Således registrerar värmeackumulatorn respektive lO värmeackumatorregleringen exempelvis att utetemperaturen inom 2, 3 eller 4 timmar kommer att att ha stigit eller sjunkit, och kan i enlighet därmed sänka eller höja temperaturbörvärdet vid den för närvarande rådande tidpunkten. Efter förloppet av en förinställd tidsrymd och/eller vid uppnående av temperaturbörvärdet ställs temperaturbörvärdet åter tillbaka till startvärdet.
Enligt uppfinningen rekommenderas att förutse ett börtemperaturområde, utifrån vilket temperaturbörvärdena ska väljas. Därmed uppnås att värmeackumuleringsmediet i värmeackumulatorn trots den ovan beskrivna verkningsgradoptimeringen alltid föreligger inom ett förinställbart temperaturområde, vilket varken är för kallt eller för varmt, så att varken komfortkrav eller skållningsskydd för användaren ignoreras.
Börtemperaturområdet begränsas genom en maximal- och en minimitemperatur.
Kompletterande kan för säkerställande av komfort och skållningsskydd en temperaturkorrekturåtgärd, exempelvis i form av en vid behov följande termostatisk kallvatteninblandning till det tappade värmeackumuleringsmediet, vidtagas.
Ritningen visar i två figurer de centrala förfaringsstegen av uppfinningen.
Av figur 1 framgår fem förfaringssteg, innefattande ett första steg för erhållande av en information om det aktuella temperaturvärdet T(är) för värmekällan och ett andra steg för erhållande av en information om ett förväntat temperaturvärde T(framtid) för värmekällan. Dessa bägge förfaringssteg kan avlöpa i serie i godtycklig ordningsföljd eller även parallellt. I ett tredje steg väljs baserat på dessa bägge värmekälltemperaturvärden det nya temperaturbörvärdet T(bör, nytt) för värmeackumuleringsmediet. I ett fjärde steg utges informationen om temperaturbörvärdet T(bör, nytt) till värmeackumulatorn respektive värmeackumulatorregleringen och lägges till grund för den fortsatta driften.
Efter en väntetid av detta förfarande, under vilken värmeackumulatorn uppvärms motsvarande det nya börtemperaturvärdet, exempelvis efter förloppet av ett fördröjningselement 1, startar ett nytt förfaringsgenomlopp.
Av figur 2 framgår ytterligare detaljer hos förfarandet enligt uppfinningen. Därvid görs i det tredje stegen en jämförelse mellan det aktuella temperaturvärdet T(är) och det ll förväntade temperaturvärdet T(framtid) för värmekällan och ett nytt temperaturbörvärde väljs för värmeackumuleringsmediet. Är värmekälls-temperaturvärdena efter steg 3.1 lika varandra, så förblir temperaturbörvärdet oförändrat. Utkyls värmekällan (steg 3.2), så att det förväntade temperaturvärdet T(framtid) är lägre än det aktuella temperaturvärdet T(är), så höjs temperaturbörvärdet temporärt med ett förinställbart belopp AT. Kan man efter det förväntade temperaturvärdet T(framtid) räkna med en uppvärmning av värmekällan (steg 3.3), så sänks temperaturbörvärdet temporärt med ett förinställbart belopp AT. Informationen om det nya temperaturbörvärdet utges i det fjärde steget och förinställs i den fortsatta värmeackumulatordriften. Detta nya temperaturbörvärde gäller för en förinställbar tidsrymd och kvarstår fram till förloppet av ett fördröjningselement 2 (steg 4.2). Efter förloppet av den förinställba ra tidsrymden ställs temperaturbörvärdet åter tillbaka till det ursprungliga temperaturbörvärdet respektive startvärdet T(bör, alt) (steg (4.3). Efter förloppet av en längre tidsrymd (fördröjningselement 1, steg 5) börjar ett nytt förfa ringsgenomlopp.
Claims (13)
1. Förfarande för förinställning av ett temperaturbörvårde för ett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator, varvid värmeackumuleringsmediet uppvärms till en börtemperatur, kännetecknat av att temperaturbörvä rdet väljs beroende av minst ett temperaturvärde fören värmekälla.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att minst ett temperaturvärde för värmekällan är ett för en aktuell tidpunkt antaget temperaturvärde och/eller ett för en framtida tidpunkt förväntat temperaturvärde.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvärdet för värmekällan väljs motsvarande ett aktuellt kalenderdatum och/eller ett aktuellt klockslag och/eller en aktuell uppstållningsplats.
4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvärdet för värmekällan är ett i ett dataminne lagrat temperaturvärde.
5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det antagna och/eller det förväntade temperaturvä rdet för värmekällan är ett av en väderdataleverantör meddelat och/eller prognostiserat temperaturvärde.
6. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det antagna och/eller det förvä ntade temperaturvä rdet för värmekällan är ett fastställt temperaturvärde utifrån minst ett uppmätt och/eller lagrat och/eller meddelat och/eller prognosticerat temperaturvärde. 13
7. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att temperaturbörvä rdet är valt från ett börtem peratu rom råde, varvid börtemperaturområdet är definierat genom en förinställbar minimitemperatur och en förinställbar maximaltemperatur.
8. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att temperaturbörvä rdet förblir oförändrat vid ett startvärde eller förhöjs för en förinställbar tidsrymd med ett förinställbart belopp, när det för den framtida tidpunkten förväntade temperaturvärdet för värmekällan är lägre än det för den aktuella tidpunkten antagna temperaturvärdet för värmekällan, varvid temperaturbörvärdet efter förloppet av den förinställbara tidsrymden åter ställs tillbaka till startvärdet.
9. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att börtemperaturvärdet förblir oförändrat vid ett startvärde eller för en förinställbar tidsrymd reduceras med ett förinställbart belopp, när det för den framtida tidpunkten förväntade temperaturvärdet för värmekällan är högre än det för den aktuella tidpunkten antagna temperaturvärdet för värmekällan, varvid temperaturbörvärdet efter förloppet av den förinställbara tidsrymden åter ställs tillbaka till startvärdet.
10. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att värmeackumulatorn är en av en värmepump uppvärmd värmeackumulator.
11. Förfarande för driften av en värmeackumulator, varvid ett i värmeackumulatorn ingående värmeackumuleringsmedium reglerat uppvärms med värme från en värmekälla, kännetecknat av att för en reglering av värmeladdningen förinställs ett temperaturbörvärde för värmeackumuleringsmediet enligt något av krav 1 till 10.
12. Anordning för förinställning av ett börtemperaturvärde för ett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator, varvid värmeackumuleringsmediet uppvärms till börtemperatur, 14 kännetecknat av att anordningen är utformad för att utföra ett förfarande enligt något av krav 1 till 10.
13. Anordning enligt krav 12 för förinställning av ett temperaturbörvärde för ett värmeackumuleringsmedium i en av en värmepump uppvärmd värmeackumulator, kännetecknad av medel för inläsning och/eller inmatning och/eller mottagning av ett för en aktuell tidpunkt antaget temperaturvärde för en värmekälla och/eller ett för en framtida tidpunkt förväntat temperaturvärde för en värmekälla, samt medel för val och förinställning av ett temperaturbörvärde.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013220667.4A DE102013220667B4 (de) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | Verfahren zur Vorgabe eines Solltemperaturwerts für ein Wärmespeichermedium bei einem Wärmespeicher sowie Verfahren zum Betreiben eines Wärmespeichers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1451191A1 true SE1451191A1 (sv) | 2015-04-15 |
Family
ID=52737954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1451191A SE1451191A1 (sv) | 2013-10-14 | 2014-10-07 | Förfarande för förinställning av ett temperaturbörvärde förett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator samt förfarande för drift av en värmeackumulator. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013220667B4 (sv) |
FR (1) | FR3011914B1 (sv) |
SE (1) | SE1451191A1 (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019215121A1 (de) * | 2019-10-01 | 2021-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zu einer Temperaturregulierung eines Ausgabefluids |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010033620A1 (de) | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen eines Fluids in einem Pufferspeicher |
-
2013
- 2013-10-14 DE DE102013220667.4A patent/DE102013220667B4/de active Active
-
2014
- 2014-10-07 SE SE1451191A patent/SE1451191A1/sv not_active Application Discontinuation
- 2014-10-10 FR FR1459722A patent/FR3011914B1/fr active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013220667A1 (de) | 2015-04-16 |
DE102013220667B4 (de) | 2021-10-14 |
FR3011914A1 (fr) | 2015-04-17 |
FR3011914B1 (fr) | 2019-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107912067B (zh) | 太阳能发电量预测装置以及太阳能发电量预测方法 | |
US11271400B2 (en) | Power control device, operation plan planning method, and recording medium | |
CN104279713A (zh) | 一种空调器控制方法、系统和空调控制器 | |
CN108496288A (zh) | 家用能源设备及操作家用能源设备的操作方法 | |
JP2007139213A (ja) | 給湯機制御装置 | |
US20130096728A1 (en) | Energy storage device control | |
EP2532071A2 (en) | Energy management control for solar-powered lighting devices | |
JP7013812B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
RU2011109007A (ru) | Система энергоснабжения | |
KR102077646B1 (ko) | 신재생 발전설비 모니터링 시스템 | |
EP2818801B1 (en) | Method and device for controlling heater devices | |
WO2019021438A1 (ja) | 太陽光発電量予測装置、太陽光発電量予測システム、予測方法及びプログラム | |
EP3063476A1 (en) | Method and apparatus for combined heat and power generation | |
JP5143209B2 (ja) | 中水利用管理システム | |
JP6042775B2 (ja) | 制御装置、プログラム | |
SE535445C2 (sv) | Förfarande för att reglera effektuttaget i ett fjärrvärmenät. | |
SE1451191A1 (sv) | Förfarande för förinställning av ett temperaturbörvärde förett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator samt förfarande för drift av en värmeackumulator. | |
JP2010112681A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
US11636558B2 (en) | Energy management system and energy management method for water supply | |
KR102493106B1 (ko) | 열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법 | |
JP2016034190A (ja) | 電力管理装置、電力管理方法及びプログラム | |
JPWO2021117127A1 (ja) | 発電量予測装置 | |
RU2464502C2 (ru) | Способ оптимизации регулирования температуры воды в водонагревателе с тепловым аккумулятором | |
EP3864486B1 (en) | Thermal energy distribution system and control method thereof | |
WO2016034931A1 (ja) | 太陽電池の管理装置、太陽光発電システム、及び太陽電池の管理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAV | Patent application has lapsed |