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 PDF

Info

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
Application number
SE1451191A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Glora
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Gmbh Robert filed Critical Bosch Gmbh Robert
Publication of SE1451191A1 publication Critical patent/SE1451191A1/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2021Storage heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/174Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
    • F24H15/175Supplying 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/25Temperature of the heat-generating means in the heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/269Time, e.g. hour or date
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/40Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/414Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
    • F24H15/421Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/1924Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the availability of which is aleatory
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1054Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04Sensors
    • F24D2220/042Temperature sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/156Reducing the quantity of energy consumed; Increasing efficiency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/176Improving or maintaining comfort of users
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/184Preventing harm to users from exposure to heated water, e.g. scalding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/258Outdoor temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/281Input 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)

12 Patentkrav
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.
SE1451191A 2013-10-14 2014-10-07 Förfarande för förinställning av ett temperaturbörvärde förett värmeackumuleringsmedium i en värmeackumulator samt förfarande för drift av en värmeackumulator. SE1451191A1 (sv)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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