WO2016030476A1 - Stellantriebsanordnungen für ventile und verfahren zum betreiben von stellantriebsanordnungen - Google Patents

Stellantriebsanordnungen für ventile und verfahren zum betreiben von stellantriebsanordnungen Download PDF

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WO2016030476A1
WO2016030476A1 PCT/EP2015/069680 EP2015069680W WO2016030476A1 WO 2016030476 A1 WO2016030476 A1 WO 2016030476A1 EP 2015069680 W EP2015069680 W EP 2015069680W WO 2016030476 A1 WO2016030476 A1 WO 2016030476A1
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actuator
valve
temperature
actuator assembly
shut
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PCT/EP2015/069680
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Fritz Volkert
Martin Schmidt
William Walker
Axel Schubert
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Micropatent B.V.
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
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    • 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
    • F24D19/1018—Radiator valves
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • 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
    • F24D19/1048—Counting of energy consumption
    • G—PHYSICS
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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
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    • F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/60—Thermoelectric generators, e.g. Peltier or Seebeck elements
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to actuator arrangements for valves according to claims 1, 13, 16, 17, 21 and to methods for operating such actuator arrangements according to the preambles of claims 23 and 24.
  • Actuator arrangements for adjusting valves, in particular radiator valves are known from the prior art, wherein the position of a shut-off element of the valve (eg a valve lower part of a radiator valve) is moved by means of a (particularly motorized) actuator of the actuator arrangements to the position of the shut-off element and thus to control the flow of a medium through the valve (and thus, for example, by a radiator).
  • Such actuator arrangements are, for example, components for local / individual regulation / control of radiators or components of a home automation system, wherein, for example, control commands or temperature setpoint specifications are sent from a central unit of the home automation system to the actuators; about a valve position depending on a desired Set room temperature. In such a control of the actuators, however, it can lead to unnecessary positioning movements of the actuators.
  • the problem underlying the invention is to provide the most accurate and efficient controllable actuator assembly for a valve.
  • an actuator assembly for a valve in particular for a radiator valve, provided with
  • An actuator for actuating a shut-off of the valve (in particular a valve lower part of a radiator valve;
  • At least one thermal generator which generates an electrical voltage and an electric current (which is eg used to generate energy for the operation of the actuator under the action of a temperature gradient in the region of the valve, in particular to provide a self-powered actuator assembly), and / or at least one temperature sensor for determining a temperature in the region of the valve (in particular in the region of the shut-off element) and / or an ambient temperature (ie a temperature of the surroundings of the valve and / or the actuator); such as
  • At least one evaluation unit for evaluating the electrical voltage generated by the thermal generator, the electric current generated by the thermal generator and / or the temperature of the valve and / or the ambient temperature determined by the temperature sensor.
  • the shut-off element of the valve is moved via the actuator relative to an opening of the valve through which a medium flows, the opening being more or less closed depending on the position of the shut-off element. By moving the shut-off can be adjusted according to the flow of the medium.
  • a "valve” is understood in particular to mean a device which has or has formed at least the opening through which the medium flows as well as the shut-off element.
  • a temperature in the region of the valve can be determined based on the voltage generated by the thermogenerator or the current generated by the thermal generator, whereby, for example It can be determined whether the valve is open (higher valve temperature and thus higher thermogenerator voltage) or closed.
  • intermediate positions of the valve ie intermediate positions of the actuator
  • thermogenerator serves as a measuring means (here as a temperature sensor), wherein it is conceivable that it is used exclusively as a measuring means and not for the power supply of the actuator. It is also possible that the thermogenerator fulfills both functions, ie both serves for the energy supply, in particular of the actuator, and also assumes measuring functions. In addition, the thermogenerator does not necessarily cover the entire energy needs of the actuator, but it is also possible that it provides only a portion of the required energy, such as to support a battery (for example, which extends the life of the battery).
  • determining the valve temperature information can also be provided about a flow temperature (i.e., the temperature of a medium flowing into the valve) and / or a heat flow.
  • the behavior of a heating system can be analyzed with at least one heating valve, which has the actuator arrangement according to the invention.
  • the behavior of a heating system can be analyzed with at least one heating valve, which has the actuator arrangement according to the invention.
  • the behavior of a heating system can be analyzed with at least one heating valve, which has the actuator arrangement according to the invention.
  • the behavior of a heating system can be analyzed with at least one heating valve, which has the actuator arrangement according to the invention.
  • Associated efficiency losses e.g.,> 20%
  • Associated efficiency losses may be provided to a user.
  • thermogenerator current and / or the thermo-generator voltage e.g. also the function of the actuator (eg within the scope of a final inspection) and / or the thermo generator are to be checked.
  • the aging behavior of the thermal generator and / or the shut-off element can be monitored.
  • the aging behavior may manifest itself in such a way that constant setting positions of the shut-off element can lead to sludge and / or seal aging / changes with lower thermal generator voltages over the course of time, and / or constant setting positions with higher thermogenerator voltages over time on larger flow and thus eg, seal changes, indicate closure problems.
  • the actuator assembly according to the invention allows increased reliability.
  • the knowledge of the valve temperature also allows the most accurate and comfortable adjustment of the valve, wherein the valve temperature can be determined indirectly by evaluating the voltage and / or the current of the thermogenerator as mentioned when using a thermogenerator for powering the actuator.
  • valve temperature can be adjusted by means of e.g. in the region of the shut-off element (in particular in the region of a connection of a valve lower part and / or a valve head, if it is a radiator valve) mounted temperature sensor is determined, which in particular an efficient operation (in particular their regulation) and the most accurate determination of the flow temperature also from Actuator arrangements allowed, which are not supplied by thermogenerator (Thermoharvester), but by means of another energy converter or a (in particular rechargeable) battery with energy.
  • a heating circuit temperature may e.g. and, among other things, the type and / or type of heating used (e.g., district heating, low temperature, condensing technology, etc.). For example, users can be alerted to potential efficiency losses and potential for improvement.
  • the actuator assembly of the present invention may include at least one temperature sensor for measuring a temperature of a heat sink coupled to the thermal generator (e.g., formed as part of the actuator). Since the thermogenerator voltage and the thermogenerator current depend in particular on a temperature gradient between the heat sink and the radiator valve, it is possible to infer the temperature of the valve (in particular in the area of the shut-off element) from the thermogenerator voltage or the thermogenerator current when the heat sink temperature is known.
  • the evaluation unit is designed to determine information about a heat flow through the valve and / or in the vicinity of the valve on the basis of the i) generated by the thermogenerator voltage and the temperature of the heat sink or ii) the measured temperature of the valve and to determine from this information information relating to the power consumption during operation of a device (eg a heater) that is associated with the valve, ie to create a consumption analysis. It is conceivable that other parameters (such as the heating type) are included in the consumption analysis.
  • the actuator arrangement can have at least one temperature sensor for measuring the ambient temperature.
  • the measured ambient temperature (of the actuator) can be used to determine the most unfavorable in a heating installation radiator (each associated with an actuator arrangement according to the invention), for example by a performed by central control routine according to: a) opening all radiators and their control to identical target temperatures in each room;
  • the following measures can be taken based on a) to f): g) checking the hydraulic balancing, if necessary by evaluating the return temperatures within the system;
  • the evaluation unit can be designed, based on the measured temperature in the region of the valve and thus the flow temperature, the temperature of the heat sink and / or the ambient temperature to generate information for controlling the actuator and / or depending on these measured temperatures set the duration of intervals ("duty cycle") with which control signals (eg control signals) passed to the actuator and / or with those Information relating to the actuator is sent (in particular sparked) to an external control unit
  • the control signals are generated, for example, by a control (for example integrated with the actuator) (self-regulating actuator).
  • the evaluation unit recognizes the current annual section on the basis of the measured temperatures and sets the duration of the intervals corresponding to shorter (winter) or longer (spring), so that the actuator will set and / or spark more or less often.
  • the control unit is an external unit (for example a central unit of a home automation system), the evaluation unit being e.g. is a part of this external control unit.
  • an ambient temperature sensor of one of the actuator assemblies or the ambient temperature sensor of several of the actuator assemblies are sequentially utilized to achieve (automatic) adjustment of a predetermined room target temperature.
  • an off-stage actuator assembly may detect and / or communicate (in particular to a central processing unit) a room temperature attained by the operation of the further actuator assemblies, and thus the radiators, the determined room temperature being e.g. can be used in the central unit for offset adjustments with respect to the actuator assemblies.
  • a measured temperature rise and / or fall and its velocity (e.g., ° C / min) may be used to infer building physicality, room type, room insulation, and / or radiator performance.
  • the evaluation unit is equipped in particular in the form of a programmable component equipped with appropriate software. It is also conceivable that the evaluation unit forms a unit together with the actuator, wherein the actuator and the evaluation are housed, for example, in a common housing. For example, further components are arranged in the housing, for example the thermogenerator for supplying energy to the actuator and / or the temperature sensor for determining the valve temperature. It is also possible that such an actuator assembly realized a "stand-alone" device that works independently (eg as a particular time-programmable actuator on a radiator). However, it is also possible that the actuator assembly is integrated into a network of components, for example in a room or building automation system.
  • the evaluation unit can also be a unit external to the actuator, i. a component remote from the actuator located outside a housing of the actuator.
  • the evaluation unit is part of a control of a heating system (or in general a home automation system as also already mentioned).
  • the communication between the actuator, the thermal generator (or a circuit for operating the thermal generator) and / or the temperature sensor for determining the temperature of the radiator valve on the one hand and the evaluation on the other hand via a radio link. It is also possible that the communication takes place via the Internet.
  • the invention in another aspect, relates to an actuator system having at least a first and a second, each associated with a radiator actuator assembly which are formed as described above, wherein the radiators are connected via the same flow line of a heating system (supplied with a heating medium), and wherein at least one of the evaluation units of the actuator arrangements is designed to compare the measured temperature of the heat sink with the temperature of the heat sink of the further actuator arrangement.
  • a balance can be made in the manner that e.g. small radiators with pipes over-dimensioned due to line losses and / or pump efficiency are driven to a smaller actuator position range (e.g., 0-20%) of the shut-off element (while all other radiators are operated at, for example, 0 to 100%). Also conceivable is a manual intervention in radiators whose cross-section and dimensioning is correct.
  • the actuator system may also include more than two radiators, ie have more than two actuator assemblies. It is also possible to process the measured heat sink temperatures and the determined flow temperatures in the internal and / or external evaluation unit and to process eg combined with other temperature values, eg a return temperature, in order to realize an automatic hydraulic balancing.
  • the invention relates to an actuator arrangement for a valve (eg a radiator valve), in particular as described above with
  • An actuator for actuating a shut-off of the valve such as
  • At least one acoustic sensor which is designed and arranged so that it detects a caused by the passage of a heating medium through the valve noise.
  • thermogenerator or another energy converter is provided, which generates an electrical voltage and an electric current under the influence of a temperature gradient in the region of the valve, and e.g. used to generate or provide energy for the operation of the actuator.
  • the actuator assembly may have an evaluation unit, which is designed to detect a change in the setting of the valve based on the signals of the acoustic sensor. For example, it can be recognized whether the valve is open or closed, e.g. Also, a time of opening and / or closing of the valve can be detected. Furthermore, defects of a heating system, which belongs to the actuator assembly can be detected; For example, a presence of air in a (connected to the valve) line of a heating system or noise that indicate a defect in a pump of the heating system.
  • the evaluation unit can also be set up to generate an alarm or warning signal when a defect is detected.
  • the alarm or warning signal is e.g. sent to an external control unit, which then generates an optical and / or acoustic signal indicative of the defect.
  • the actuator assembly itself has a unit for generating an acoustic and / or optical signal, which signals the evaluation of the presence of a defect and there triggers an audible and / or visual warning or alarm signal.
  • the actuator and the acoustic sensor are arranged in particular in a common housing, wherein in the housing also other components, e.g. the mentioned thermal generator or another energy converter can be located.
  • the invention also relates to an actuator arrangement for a valve, in particular as described above, with an actuator for actuating a shut-off element of the valve (eg a valve lower part of a radiator valve) and optionally with at least one thermally actuated valve.
  • a shut-off element of the valve eg a valve lower part of a radiator valve
  • at least one thermally actuated valve e.g. a thermoly actuated valve.
  • mogenerator which generates an electrical voltage and an electric current under the action of a temperature gradient in the region of the radiator valve, wherein the actuator assembly has an interface, the control of the actuator assembly (in particular the actuator) by voice and / or a radio link with the actuator assembly (in particular with the actuator and, for example, to control the actuator).
  • the interface comprises a microphone for voice input, wherein the microphone is approximately integrated in the actuator assembly.
  • the interface does not necessarily have to be arranged in the vicinity of the actuator. Rather, it may be remote from the actuator, e.g. as part of a central unit of a heating system, e.g. also the mentioned microphone is located in the central unit.
  • the speech recognition is in particular able to recognize speech patterns and thus voice commands, so that individual commands sent to the actuator and / or a complete programming of the actuator is possible.
  • various control commands or control sequences are predefined as voice commands; For example, the command "open”, which causes about a complete opening of the radiator valve. Conceivable are corresponding commands such as “close”, “heating”, “mount”, “dismantle”, “vacation”, “party”, etc.
  • a control and / or programming of the actuator can also be done by transmitting commands and / or programs via the radio link to the actuator.
  • the radio connection is not bound to any particular radio standard. It is conceivable to use EnOcean, zWave, Bluetooth, WLAN, DECT etc.
  • the invention also relates to an actuator assembly for a valve, in particular as described above, with an actuator for actuating a shut-off of the valve (in particular a shut-off of a valve body of a radiator valve), optionally with at least one thermal generator (eg for generating energy for the operation of the actuator), and a device for displaying and / or transmitting information regarding the position of a shut-off of the valve (eg, a valve stem of a radiator valve).
  • This information may also refer to the position of a transmission for moving the shut-off element (i.e., the position of the shut-off element is shown indirectly).
  • the device for displaying information regarding the position of the shut-off element comprises, for example, a display (for example a screen) and / or is designed to transmit the information relating to the position of the shut-off element to an external control.
  • the External control can be about the already mentioned several times central unit of a heating control (with its own display and its own graphical user interface), which represents the information. It is also conceivable that the information from a mobile device (in particular a smartphone) is received and displayed, wherein the mobile device has a corresponding software ("App").
  • the information relating to the position of the shut-off element is transmitted to a PC or another computer (in particular for maintenance purposes). It is also conceivable that further information, e.g. the above-mentioned thermal generator voltage and / or the thermogenerator current, a voltage of an energy store and / or determined temperatures are transmitted via an interface to a PC or another computer. It is conceivable to load and / or operate the actuator assembly via such an interface.
  • the mechanical display comprises a plurality of markings (eg in the form of "icons") which are arranged on a rotatable element which rotates during an actuating movement of the valve tappet and which are visible from outside, for example, through a window in a housing of the actuator arrangement ,
  • the markings are e.g. arranged along a circumference of the rotatable element, wherein, depending on the position of the rotatable element, e.g. in each case one (in particular exactly one) marking, which is assigned to a specific position of the shut-off element, is visible from the outside.
  • a motor drive for moving the shut-off element is designed so that the rotatable element during a positioning operation is gradually rotated so that it stops at defined positions in which the corresponding mark is visible from the outside.
  • labels e.g. Signs or symbols or levels of gray each representing a particular valve position (e.g., 0-100% valve opening) or actuator status (e.g., calibration, normal operation, no connection, low power, etc.) are conceivable.
  • the rotatable element is, for example, a gear wheel of a gearbox (for example, rotating rapidly) for moving the shut-off element.
  • the rotatable element is an additional element which is coupled to the transmission for moving the shut-off element;
  • it is a wheel or a disc that is (indirectly or directly) moved by a drive shaft of the transmission.
  • the mechanical display has in particular the advantage over an electrical display (such as an LCD or LED display) that it does not require a permanent power supply and yet can have a high contrast.
  • the position of the shut-off can also be controlled by using a motor gear.
  • the motor gearbox includes a gear stage that converts a rotary motion into a linear motion (such as by a cam on a gear wheel) and transmits the linear motion to the shut-off element via a bearing (and, for example, by another cam).
  • the information about the position of the shut-off element may e.g. also include a number of actuator movements (such as per unit time) or an average displacement (such as a measure of the granularity of the control of the actuator).
  • the invention also relates to an actuator assembly for a valve, in particular as described above, with an actuator for actuating a shut-off of the valve, which is in an energy-saving state (sleep mode) can be set, from which it is woken by an external control signal.
  • the actuator in particular self-contained, i.e. designed as a "stand-alone” unit
  • a remote control unit for example to send control signals to the actuator and / or retrieve information from the actuator.
  • the acoustic signal is e.g. in the form of a digitally coded signal, e.g. an (in particular amplitude-modulated) ultrasound signal (for example having a frequency of, for example, 10 to 30 kHz, in particular at least approximately 20 kHz), the acoustic signal being emitted in particular via the loudspeaker of a mobile device (for example a smartphone or a tablet computer).
  • a digitally coded signal e.g. an (in particular amplitude-modulated) ultrasound signal (for example having a frequency of, for example, 10 to 30 kHz, in particular at least approximately 20 kHz)
  • a mobile device for example a smartphone or a tablet computer.
  • a radio signal is used to wake up, eg according to the Bluetooth standard (eg at 2.4 GHz).
  • the radio signal is also an amplitude-modulated or frequency-modulated signal (eg with a low frequency, for example in the kHz range, for example 100 to 200 kHz, in particular 125 kHz) and digitally coded, wherein the modem dulator signal eg how the sound signal can be generated via a mobile device.
  • the mobile device has corresponding software ("app") for this purpose, and a coded signal of the same frequency is also conceivable.
  • the wake-up signal is received by a receiver (e.g., a passive AM detector or a radio receiver) of the actuator assembly, with the receiver particularly in proximity (such as in a common housing) with the actuator.
  • the signal received by the receiver is compared in a comparator with a stored signal (code) and the waking initiated when the signals match.
  • the mobile device does not communicate directly with the actuator, but rather via a network node (in particular via WLAN) connected to a power supply network for power supply and arranged remotely from the actuator.
  • the network node receives the signal from the mobile device and forwards it to the receiver located near the actuator, e.g. using a digitally coded amplitude modulated (e.g., 125 kHz) signal (at a carrier frequency of, for example, 868 MHz), or coded information of the same frequency.
  • a digitally coded amplitude modulated (e.g., 125 kHz) signal at a carrier frequency of, for example, 868 MHz
  • the receiving and decoding then takes place as described above with the receiver and comparator of the actuator assembly.
  • the network node is connected to the Internet and for this purpose e.g. a WLAN regenerator - a WLAN repeater that routes a communication link to a wireless router (e.g., central) connected to the Internet.
  • a wireless router e.g., central
  • a temperature sensor (for example one of the temperature sensors described above) may also be accommodated in the network node, in particular for calibrating a temperature sensor arranged in the vicinity of the actuator.
  • the invention also relates to a method for operating an actuator assembly, in particular as described above, with the steps
  • an actuator for actuating a shut-off of the valve eg a radiator valve
  • at least one thermal generator for generating Energy for the operation of the actuator and / or at least one temperature sensor for determining a temperature of the valve
  • the invention also relates to a method for operating an actuator assembly, in particular as described above, with the steps
  • thermogenerator temporarily operating the thermogenerator as a Peltier element in order to specifically temper at least one component of the actuator arrangement
  • thermogenerator As a Peltier element, the thermogenerator is e.g. Energy from a (especially rechargeable) battery of the actuator assembly or an external battery supplied. For example, the function of the battery can be checked in this way.
  • a (especially rechargeable) battery of the actuator assembly or an external battery supplied.
  • the function of the battery can be checked in this way.
  • the temperature is measured at a heat sink coupled to the thermal generator and / or at a connection of the actuator arrangement with the valve and the thermal contact of the thermal generator with the heat sink and / or the connection with the valve depends on the measured temperature of the Heat sink and / or the connection is checked with the valve.
  • Figure 1 is a block diagram of an actuator assembly according to a first
  • Figure 2 is a block diagram of an actuator assembly according to a second
  • Figure 3 schematically shows a valve with an actuator assembly according to the invention
  • FIG. 4 is a schematic view of a radiator valve and an actuator assembly according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an actuator assembly 1 according to the invention for adjusting a radiator valve (not shown in the figure), wherein the actuator assembly 1 in particular comprises an actuator 10 for actuating the radiator valve.
  • the actuator 10 has an electric motor 1 1, which can generate a particular linear movement (for example, an actuating pin 10 of the actuator 10) via a gear 12. Via the linear movement, a shut-off element (not shown), coupled to a valve tappet, of a valve lower part of the radiator valve is moved in order to close or open the radiator valve.
  • the (also not shown) actuating pin of the actuator 10 in particular interacts directly or indirectly with the valve stem of the radiator valve.
  • the actuator 10 further includes a position sensor 13 for determining a position of the actuator pin. The position sensor 13 sends information (data) about the position of the control pin to a microcontroller 100 of the actuator assembly 1, which in turn can also serve to control the motor 1 1 of the actuator 10.
  • the actuator assembly 1 further comprises connecting means 30 for connecting the actuator assembly 1 to the valve body of the radiator valve to permit operation of the radiator valve (in particular, its valve lifter) via the actuator 10.
  • the connection means 30 comprise e.g. a connection element with a thread, via which a screw connection with a corresponding connection element of the valve lower part can be produced.
  • the actuator assembly 1 may be designed as a self-sufficient energy unit, for which they have in particular a thermogenerator 20.
  • the thermogenerator 20 generates under the action of a temperature gradient (which arises in particular when arranging the actuator assembly 1 on a radiator) electrical energy, with which in particular the actuator 10 (for example, the motor 1 1) can be supplied.
  • the thermal generator 20 is connected via a cable to the microcontroller 100 of the actuator assembly 1, that is not arranged together with the microcontroller 100 on a printed circuit board, but spaced therefrom.
  • the thermogenerator 20 may also be connected to a boost converter 21 ("DC-DC booster") to produce a presettable DC output voltage
  • the actuator assembly 1 may include a power management component LMK 22 (in the form of a suitably-equipped electronic component) It is also conceivable for the boost converter 21 and the power management component 22 to be integrated by one unit with a rechargeable battery 23 and / or a LIC cell (lithium-ion capacitor cell) 24.
  • connection 27 for example in the form of a USB connection
  • the connection 27 can also be coupled to the microprocessor 100 so that information about the actuator assembly 1 is also read out via the connection 27 via line connection and / or control signals can be transmitted to the actuator arrangement 1.
  • the energy management module 22 is used in particular to control the energy supply of components of the actuator assembly 1, in particular of the actuator 10.
  • the actuator 10 energy of the rechargeable energy storage 23, 24 is supplied when the energy generated by the thermal generator 20 is too low.
  • the actuator assembly 1 may further include a primary battery 25, which also serves in particular to power the actuator 10.
  • the actuator assembly 1 comprises in particular an evaluation unit (which is formed, for example, as part of the microprocessor 100) which detects, for example, the thermogenerator voltage and / or the thermogenerator current and obtains information from these quantities which enables the most efficient operation of the actuator assembly 1 ,
  • the evaluation unit is designed to determine the temperature of the radiator valve with the aid of the thermal generator voltage or the thermogenerator current. With the help of the temperature of the radiator valve, in turn, information about the position of the radiator valve and / or information about a heat flow through the radiator can be derived, as already explained above. The knowledge of the heat flow can in turn be used to create a consumption analysis.
  • the thermogenerator 20 is used as a pure measuring means, ie the current generated by it or the voltage generated by it is used for information acquisition (see above), but not for the power supply of the actuator.
  • a temperature sensor 31 is provided, with which the temperature of a heat sink 26 coupled to the thermal generator 20 is determined. By using the temperature of the heat sink 26 determined with the sensor 31, it is again possible to close as precisely as possible the temperature of the radiator valve.
  • the actuator assembly 1 may include 31 other temperature sensors in addition to the temperature sensor.
  • a temperature sensor 32 for determining the printed circuit board temperature is located on a printed circuit board 300, on which at least some of the components of the actuator arrangement 1 shown in the figure are arranged.
  • an ambient temperature sensor 33 placed to determine an ambient temperature of the actuator assembly 1;
  • the temperature sensor 33 is located in the vicinity of a housing 50 of the actuator assembly 1. It is also conceivable that the housing 50 has an opening 51, via which the temperature sensor 33 is in contact with the surroundings of the actuator assembly 1.
  • the temperatures determined by the temperature sensors 31 - 33 can be used in particular to set parameters of a control of the actuator 10. For example, using the ambient temperature determined by the temperature sensor 33, it is possible to set the duration of intervals with which actuating signals are conducted to the actuator 10. It is conceivable, for example, that at higher ambient temperatures (for example in spring) longer intervals are prescribed between two actuating movements, e.g. using a real-time module 71 ("real time dock") of the actuator assembly 1.
  • the mentioned evaluation unit does not necessarily have to be part of the microprocessor 100. Rather, it is conceivable that the evaluation unit is realized by means of its own module, which is also arranged, for example, on the circuit board 300. However, it is also possible that the evaluation unit is a separate unit, which is arranged in particular at a distance from the actuator 10 and is located outside the housing 50. A communication with such an evaluation is carried out in particular wirelessly.
  • the actuator assembly 1 has wireless communication with external units (not necessarily only for the mentioned communication with the external evaluation unit) via a radio interface 41, eg in the form of a Bluetooth and / or WLAN interface.
  • the radio interface 41 can also serve to receive a wake-up signal. It is conceivable that the actuator assembly 1 (controlled by the microprocessor 100) is switched from an operating state to an energy-saving state, if this allows the operating situation. The awakening of the actuator assembly 1 from this energy-saving state takes place for example via a radio signal which is received by the radio interface 41 and given to the microprocessor 100. As described above, upon detection of a particular code in the wake-up signal, wake-up of the actuator assembly 1 occurs.
  • the radio interface 41 further allows communication between the actuator assembly 1 and a mobile terminal 200, for example, with a smartphone.
  • a graphical user interface 201 of the mobile device 201 and a software (app 202) can be used to control the actuator assembly 1 (in particular its actuator 10) and / or further components of the actuator assembly 1.
  • the mentioned wake-up radio signal may also emanate from the mobile device 200 (from a radio unit 204 of the mobile device 200).
  • the mobile device 200 receives data from the actuator arrangement (for example, the temperatures determined by the temperature sensors 31 - 33) to the mobile device 200.
  • the aforementioned waking up of the actuator assembly 1 can also be effected by an acoustic wake-up signal as an alternative to a wake-up signal transmitted by radio, for which purpose the actuator arrangement 1 has a microphone 42. Via the microphone 42, an acoustic wake-up signal, in particular of the mobile device 200, which emits it via a loudspeaker 203, can be received and demodulated / decoded, as described above. For demodulating / decoding the radio wake-up signal or the acoustic wake-up signal, the actuator assembly 1 has a wake-up unit 43 having, for example, the aforementioned demodulator and / or comparator.
  • the actuator assembly 1 may include an externally accessible switch 44. For example, by pressing the switch 44, a specific communication process, such as a data synchronization (synchronization), are triggered.
  • the actuator assembly 1, in addition to the switch 44 have further controls, for example, a reset switch 45th
  • at least one display element for example in the form of at least one LED 61, may be present, which displays, for example, information about a status of the actuator assembly 1; For example, the operational readiness of the actuator assembly 1 signals.
  • microprocessor 100 not only serves to control the actuator 10, but also cooperates with other components (in particular the components described above) of the actuator assembly 1, which is indicated in the figure by double arrows.
  • the above-mentioned components are arranged together in the housing 50. However, this is not mandatory; It is also conceivable that at least some components are located outside the housing 50 (e.g., in a separate housing) (e.g., as previously mentioned, the evaluation unit) or an additional temperature sensor for directly determining the temperature of the radiator valve.
  • the actuator assembly 1 of the invention does not necessarily have to have all the components shown in the figure.
  • the temperature sensors 32 and 33, the LIC cell or the microphone 42 are optional.
  • the radiator valve 402 consists of a valve body 4021 and a valve body 4022 coupled to the valve body.
  • the valve body 4021 comprises, in a conventional manner, a shut-off element (not shown), e.g. in the form of a valve tappet, which can be moved relative to a flow-through opening in order to adjust the flow of a heating medium through the flow-through opening and thus through the valve 402 and the radiator 401.
  • the actuation (movement) of the shut-off element takes place with the aid of an actuator arrangement 1 according to the invention, which is arranged in the region of the upper valve part 4022 and connected to the valve lower part 4021 via connecting means 4023 (approximately in the form of a threaded connection).
  • the actuator assembly 1 includes, as already explained above, a motorized actuator for generating a particular linear movement, which acts on the shut-off of the valve body.
  • the actuator assembly 1 comprises the actuator assembly 1 in addition to the actuator, a thermogenerator 20 for powering the actuator and / or as a measuring means. Furthermore, the actuator assembly 1 comprises a internal evaluation unit 80, which, as already mentioned above, for example, detects the thermogenerator voltage and / or the thermogenerator current and obtains information from these quantities, which enables the most efficient operation of the actuator assembly 1.
  • the actuator assembly 1 sends such information (data) by radio to an external evaluation unit 801, which is part of a central control unit 800.
  • the central control unit 800 is used in particular for controlling the heating valve 402 and, if appropriate, further heating valves of other radiators (not shown in FIG. 2).
  • both an internal and an external evaluation unit 80, 801 are present. However, it is also possible that either only the internal evaluation unit 80 or only the external evaluation unit 801 is provided.
  • FIG. 3 schematically shows a valve 900 which cooperates with an actuator arrangement 1 according to the invention.
  • the actuator assembly 1 includes an actuator 90 with an elongated actuator 91, which is manually actuated by a handwheel 92. A rotation of the handwheel 92 causes a linear movement of the actuating element 91 in a manner known per se.
  • the actuator 91 in turn cooperates with a shut-off element 901 of the valve 900 in such a way that the position of the shut-off 901 relative to a valve opening 902 of the valve 900 by moving the actuator 91, i. by moving the handwheel 92, is changeable.
  • one end of the actuating element 91 is connected to the shut-off element 901. The distance of the shut-off element 901 to the valve opening
  • valve 902 sets the effective flow area of the valve opening 902, so that by rotating the handwheel 92, the flow of a pipe 900 provided with the valve
  • the actuator assembly 1 includes at least one temperature sensor (e.g., in the form of a thermal generator) for determining a temperature of the valve 900 and / or an ambient temperature and an evaluation unit for evaluating a temperature of the valve 900 and / or ambient temperature determined by the temperature sensor.
  • the temperature sensor and the evaluation unit are not shown in FIG.
  • FIGS 4 and 5 relate to a further embodiment of the actuator assembly 1 according to the invention, which serves to adjust a radiator valve 500 here.
  • the radiator valve 500 may also be referred to as so-called. "Valve base” and the actuator assembly 1 as so-called.
  • the radiator valve 500 comprises in its interior a valve opening and a shut-off element movable relative to the valve opening for adjusting a flow of a heating medium through the valve opening
  • the shut-off element is provided with an actuating element in the form of a valve tappet 504 (for example in one piece) connected.
  • the actuator assembly 1 comprises an actuator housed in a housing 1 1, which cooperates with the valve stem 504 and which serves to adjust the position of the shut-off element and thus to adjust the flow of the heating medium through the valve opening and correspondingly to adjust the radiator temperature.
  • the actuator of the actuator assembly 1 in particular has an actuator in the form of an electric motor which moves an actuator substantially linearly. After coupling the actuator assembly 1 to the radiator valve 500 (see Fig. 5), movement of the actuator is transferred to the valve lifter 504.
  • the actuator assembly 1 is e.g. designed according to FIG. 1.
  • the actuator assembly 1 For coupling with the radiator valve 500, the actuator assembly 1 has connecting means 30 in the form of a provided with an internal thread connection element 31 which can be screwed onto a corresponding connection element 501 of the radiator valve 500.
  • the radiator valve 500 further includes ports 502, 503, which serve to connect the valve 500 to a supply line (not shown) or a radiator (also not shown).
  • the actuator assembly 1 comprises at least one thermal generator which generates an electrical voltage and an electric current under the action of a temperature gradient in the region of the radiator valve 500.
  • the actuator assembly 1 may also include a temperature sensor for determining a temperature in the region of the radiator valve 500 and / or an ambient temperature.
  • the thermogenerator and / or the temperature sensor is e.g. arranged in or on the housing 1 1.
  • the actuator assembly 1 comprises an evaluation unit for evaluating the voltage generated by the thermal generator or the current generated by this and / or the temperature or the ambient temperature determined by the temperature sensor. It is conceivable that the evaluation unit is housed in the housing 1 1 of the actuator assembly. However, it is also possible that it is an external evaluation unit, ie an evaluation unit which is located outside the housing 11 and in particular at a distance from the actuator and the radiator valve 500, as already explained above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, mit einem Stellantrieb (10) zum Betätigen eines Absperrelementes (901) des Ventils (402, 500, 900); mindestens einem Thermogenerator (20), der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt, und/oder mindestens einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Ventils und/oder einer Umgebungstemperatur; sowie mindestens einer Auswerteeinheit (80, 801) zum Auswerten einer von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Spannung, eines von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) und/oder der Umgebungstemperatur.

Description

Stellantriebsanordnungen für Ventile und Verfahren zum Betreiben von Stellantriebsanordnungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Stellantriebsanordnungen für Ventile gemäß den Ansprüchen 1 , 13, 16, 17, 21 sowie Verfahren zum Betreiben derartiger Stellantriebsanordnungen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 23 und 24.
Aus dem Stand der Technik sind z.B. Stellantriebsanordnungen zum Einstellen von Ventilen, insbesondere von Heizköperventilen bekannt, wobei mit Hilfe eines (insbesondere motorisierten) Stellantriebs der Stellantriebsanordnungen insbesondere die Position eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Ventilunterteilseines Heizköperventils) bewegt wird, um die Stellung des Absperrelementes und damit den Fluss eines Mediums durch das Ventil (und damit z.B. durch einen Heizkörper) zu steuern. Derartige Stellantriebsanordnungen sind beispielsweise Komponenten zur lokalen/einzelnen Regelung/Steuerung von Heizkörpern oder Komponenten eines Heimautomatisierungssystems, wobei z.B. Stellbefehle oder Temperatursollwertvorgaben von einer Zentraleinheit des Heimautomatisierungssystems an die Stellantriebe gesendet werden; etwa, um eine Ventilstellung in Abhängigkeit von einer gewünschten Raumtemperatur einzustellen. Bei einer derartigen Steuerung der Stellantriebe kann es jedoch zu unnötigen Stellbewegungen der Stellantriebe kommen.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine möglichst genaue und effizient steuerbare Stellantriebsanordnung für ein Ventil zu schaffen.
Dieses Problem wird durch die Stellantriebsanordnungen mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 , 13, 16, 17, 21 sowie durch die Verfahren zum Betreiben derartiger Stellantriebsanordnungen gemäß den Merkmalen der Ansprüche 23 und 24 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Danach wird eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere für ein Heizkörperventil, bereitgestellt, mit
- einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (insbesondere eines Ventilunterteils eines Heizkörperventils;
- mindestens einem Thermogenerator, der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt (die z.B. zum Erzeugen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes genutzt wird, insbesondere, um eine energieautarke Stellantriebsanordnung zu schaffen), und/oder mindestens einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Ventils (insbesondere im Bereich des Absperrelementes) und/oder einer Umgebungstemperatur (d.h. einer Temperatur der Umgebung des Ventils und/oder des Stellantriebes); sowie
- mindestens einer Auswerteeinheit zum Auswerten der von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Spannung, des von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur des Ventils und/oder der Umgebungstemperatur.
Das Absperrelement des Ventils wird über den Stellantrieb relativ zu einer von einem Medium durchflossenen Öffnung des Ventils bewegt, wobei die Öffnung abhängig von der Position des Absperrelementes mehr oder weniger verschlossen ist. Durch Bewegen des Absperrelementes lässt sich entsprechend der Fluss des Mediums einstellen. Es wird darauf hingewiesen, dass unter einem„Ventil" insbesondere eine Vorrichtung verstanden wird, die zumindest die von dem Medium durchflossene Öffnung sowie das Absperrelement aufweist oder gebildet ist.
Beispielsweise kann bereits anhand der von dem Thermogenerator erzeugten Spannung bzw. des von dem Thermogenerator erzeugten Stroms zumindest näherungsweise eine Temperatur im Bereich des Ventils (insbesondere Absperrelementes bestimmt werden, wodurch z.B. ermittelbar ist, ob das Ventil offen (höhere Ventiltemperatur und damit höhere Thermogenera- torspannung) oder geschlossen ist. Denkbar ist auch, dass anhand der Thermogeneratorspan- nung oder des Thermogeneratorstroms Zwischenstellungen des Ventils (d.h. Zwischenpositionen des Stellantriebes) bestimmt werden können, wobei die Zwischenpositionen insbesondere ebenfalls mit der Ventiltemperatur und damit mit der Thermogeneratorspannung korrelieren. Mit anderen Worten dient der Thermogenerator als Messmittel (hier als Temperatursensor), wobei denkbar ist, dass er ausschließlich als Messmittel und nicht zur Energieversorgung des Stellantriebes verwendet wird. Möglich ist auch, dass der Thermogenerator beide Funktionen erfüllt, d.h. sowohl zur Energieversorgung insbesondere des Stellantriebes dient, als auch Messfunktionen übernimmt. Der Thermogenerator muss zudem nicht unbedingt den gesamten Energiebedarf des Stellantriebes decken, sondern es ist auch möglich, dass er nur einen Teil der benötigten Energie liefert, etwa zur Unterstützung einer Batterie (wodurch z.B. die Lebensdauer der Batterie verlängert wird).
Durch Ermittlung der Ventiltemperatur können zudem Angaben über eine Vorlauftemperatur (d.h. der Temperatur eines in das Ventil einströmenden Mediums) und/oder einen Wärmefluss gemacht werden.
Auf Basis einer ermittelten Vorlauftemperatur kann beispielsweise das Verhalten eines Heizungssystems mit mindestens einem Heizungsventil, das die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung aufweist, analysiert werden. Zum Beispiel in der Art, dass in einem gemäß Raumtemperatur eingeschwungenen Zustand gemessene Schwankungen einer (insbesondere mit der Temperatur des Ventilunterteils korrelierende oder mit dieser Temperatur identische) Vorlauftemperatur (z.B. > 5°C/Min) auf das Fehlen eines Stellgliedes (3-Punkt Mischer) hinweisen. Damit verbundene Effizienzverluste (z.B. > 20%) können einem Nutzer zur Verfügung gestellt werden.
Anhand des Thermogeneratorstroms und/oder der Thermogeneratorspannung kann z.B. auch die Funktion des Stellantriebes (etwa im Rahmen einer Endkontrolle) und/oder des Thermoge- nerators überprüft werden.
Beispielsweise kann das Alterungsverhalten des Thermogenerators und/oder des Absperrelementes überwacht werden. Beispielsweise kann sich das Alterungsverhalten in der Art äußern, dass gleichbleibende Stellpositionen des Absperrelementes bei im Laufe der Zeit niedriger werdenden Thermogeneratorspannungen auf eine Verschlammung und/oder Dichtungs-Alterung/Veränderungen schließen lassen, und/oder gleichbleibende Stellpositionen bei im Laufe der Zeit höher werdenden Thermogeneratorspannungen auf größeren Durchfluss und somit z.B. Dichtungsveränderungen, Verschlussprobleme hinweisen. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung z.B. eine erhöhte Betriebssicherheit. Die Kenntnis der Ventiltemperatur ermöglicht darüber hinaus eine möglichst genaue und komfortable Einstellung des Ventils, wobei sich die Ventiltemperatur wie erwähnt bei Verwendung eines Ther- mogenerators zur Energieversorgung des Stellantriebes bereits indirekt durch Auswerten der Spannung und/oder des Stromes des Thermogenerators ermitteln lässt.
Denkbar ist allerdings auch, dass die Ventiltemperatur mit Hilfe eines z.B. im Bereich des Absperrelementes (insbesondere im Bereich eines Anschlusses eines Ventilunterteils und/oder eines Ventilkopfes, falls es sich um ein Heizkörperventil handelt) angebrachten Temperatursensors bestimmt wird, was insbesondere einen effizienten Betrieb (insbesondere deren Regelung) sowie eine möglichst genaue Bestimmung der Vorlauftemperator auch von Stellantriebsanordnungen erlaubt, die nicht per Thermogenerator (Thermoharvester), sondern mittels eines anderen Energiewandlers oder einer (insbesondere aufladbaren) Batterie mit Energie versorgt werden. Anhand der Vorlauftemperatur und damit z.B. einer Heizkreistemperatur kann z.B. und unter anderem auf den Typ und/oder Bauart der verwendeten Heizung (z.B. Fernwärme, Niedertemperatur, Brennwerttechnik, etc.) geschlossen werden. Zum Beispiel können Anwender dadurch auf mögliche Effizienzverluste und Verbesserungspotentiale hingewiesen werden.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung mindestens einen Temperatursensor zur Messung einer Temperatur einer mit dem Thermogenerator gekoppelten Wärmesenke (z.B. ausgebildet als Bestandteil des Stellantriebes) aufweisen. Da die Ther- mogeneratorspannung und der Thermogeneratorstrom insbesondere von einem Temperaturgefälle zwischen der Wärmesenke und dem Heizkörperventil abhängt, kann aus der Ther- mogeneratorspannung bzw. dem Thermogeneratorstrom bei Kenntnis der Wärmesenkentemperatur auf die Temperatur des Ventils (insbesondere im Bereich des Absperrelementes) geschlossen werden.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinheit ausgebildet, anhand der i) vom Thermogenerator erzeugten Spannung und der Temperatur der Wärmesenke oder ii) der gemessenen Temperatur des Ventils eine Information über einen Wärmefluss durch das Ventil und/oder in der Umgebung des Ventils zu ermitteln und aus dieser Information eine Information bezüglich des Energieverbrauchs beim Betrieb einer Einrichtung (z.B. einer Heizeinrichtung), der das Ventil zugehört, zu bestimmen, d.h. eine Verbrauchsanalyse zu erstellen. Denkbar ist, dass in die Verbrauchsanalyse weitere Größen (etwa der Heizungstyp) eingehen. Zusätzlich oder alternativ zu den bereits erwähnten Temperatursensoren zur Bestimmung der Temperatur im Bereich des Ventils oder der Temperatur der Wärmesenke kann die Stellantriebsanordnung mindestens einen Temperatursensor zur Messung der Umgebungstemperatur aufweisen.
Beispielsweise kann die gemessene Umgebungstemperatur (des Stellantriebes) dazu genutzt werden, den in einer Heizungsinstallation ungünstigsten Heizkörper (dem jeweils eine erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung zugeordnet ist) zu ermitteln, zum Beispiel durch eine mittels zentraler Steuerung durchgeführte Routine gemäß: a) Öffnen aller Heizkörper und deren Regelung auf identische Zieltemperaturen in jedem Raum;
b) Messung der Zeit pro Raum bis zum Erreichen einer eingestellten Zieltemperatur;
c) Ermittlung des Raumes und/oder des Heizkörpers mit der längsten Zeitkonstante und somit des ungünstigsten Heizkörpers und/oder Raumes im Heizsystem
Beispielsweise kann basierend auf den Schritten a) bis c) eine Ursachenanalyse durchführt werden: d) gewünschte Raumtemperatur wird nicht erreicht, wobei die Vorlauftemperatur korrekt ist und eine Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur klein ist (50/40) => Heizkörper ist zu zu klein, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen, e) gewünschte Raumtemperatur wird nicht erreicht, wobei die Vorlauftemperatur korrekt ist und eine Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur groß ist (50/30) => Zu wenig Durchfluss (Abgleich) oder Leitung und/oder Ventil zu klein oder eine Pumpe zum Pumpen des Heizmediums ist zu schwach;
f) gewünschte Raumtemperatur wird erreicht, aber sehr lange Zeitkonstante => Abgleich prüfen; Rücklauftempemperatur auswerten
Beispielsweise können basierend auf a) bis f) folgende Maßnahmen ergriffen werden: g) Prüfen des hydraulischen Abgleiches, ggfs. durch Auswertung der Rücklauftemperaturen innerhalb des Systems;
h) Reduktion der Pumpenleistung er dann, wenn der ungünstigste Raum seine Zieltempem- peratur erreicht hat.
i) Zeitkonstanten ja Raum auswerten und Profil ermitteln/ausgeben.
Des Weiteren kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, anhand der gemessenen Temperatur im Bereich des Ventils und damit der Vorlauftemperatur, der Temperatur der Wärmesenke und/oder der Umgebungstemperatur eine Information zur Steuerung des Stellantriebes zu erzeugen und/oder in Abhängigkeit von diesen gemessenen Temperaturen die Dauer von Intervallen („Duty Cycle") einzustellen, mit denen Steuersignale (z.B. Stellsignale) an den Stellantrieb geleitet und/oder mit denen Informationen betreffend den Stellantrieb an eine externe Steuereinheit gesendet (insbesondere gefunkt) werden. Die Steuersignale werden z.B. von einer (beispielsweise mit dem Stellantrieb integrierten) Steuerung erzeugt (selbstregelnder Stellantrieb).
Beispielsweise erkennt die Auswerteeinheit anhand der gemessenen Temperaturen den aktuellen Jahresabschnitt und stellt die Dauer der Intervalle entsprechen kürzer (Winter) oder länger (Frühjahr) ein, so dass der Stellantrieb mehr oder weniger oft stellen und/oder funken wird. Denkbar ist auch, dass es sich bei der Steuereinheit um eine externe Einheit (z.B. eine Zentraleinheit eines Heimautomatisierungssystems) handelt, wobei die Auswerteeinheit z.B. ein Bestandteil dieser externen Steuereinheit ist.
Denkbar ist auch, dass bei zwei oder mehr als zwei in einem Raum befindlichen Stellantriebsanordnungen ein Umgebungstemperatursensor einer der Stellantriebsanordnungen oder die Umgebungstemperatursensor mehrerer der Stellantriebsanordnungen sequentiell genutzt werden, um einen (automatischen) Abgleich einer vorgegebenen Raumzieltemperatur zu erreichen. Beispielsweise kann eine Stellantriebsanordnungen im abgeschalteten Zustand eine durch den Betrieb der weiteren Stellantriebsanordnungen und somit der Heizkörper erreichte Raumtemperatur ermitteln und/oder (insbesondere an eine Zentraleinheit) übermitteln, wobei die ermittelte Raumtemperatur z.B. in der Zentraleinheit für Offseteinstellungen in Bezug auf die Stellantriebsanordnungen genutzt werden kann.
Des Weiteren kann ein gemessener Temperaturanstieg und/oder -abfall und dessen Geschwindigkeit (z.B. °C/Min) genutzt werden, um auf bauphysikalische Gegebenheiten, Raumtyp, Raumisolation und/oder eine Heizkörperleistung rückzuschließen.
Die Auswerteeinheit ist insbesondere in Form einer mit einer entsprechenden Software ausgestatteten programmierbaren Komponente ausgestattet. Denkbar ist auch, dass die Auswerteeinheit zusammen mit dem Stellantrieb eine Einheit bildet, wobei der Stellantrieb und die Auswerteeinheit z.B. in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Beispielsweise sind in dem Gehäuse weitere Bauteile angeordnet, etwa der Thermogenerator zur Energieversorgung des Stellantriebes und/oder der Temperatursensor zur Bestimmung der Ventiltemperatur. Möglich ist zudem, dass eine derartige Stellantriebsanordnung ein„stand-alone"-Gerät realisiert, das selbständig arbeitet (z.B. als ein insbesondere zeitprogrammierbarer Stellantrieb an einem Heizkörper). Möglich ist jedoch auch, dass die Stellantriebsanordnung in ein Netzwerk von Komponenten eingebunden ist, z.B. in ein Raum- oder Gebäudeautomatisierungssystem.
Wie oben bereits erwähnt kann es sich allerdings bei der Auswerteeinheit auch um eine zum Stellantrieb externe Einheit handeln, d.h. um eine Komponente, die entfernt von dem Stellantrieb außerhalb eines Gehäuses des Stellantriebs angeordnet ist. Insbesondere ist die Auswerteeinheit Bestandteil einer Steuerung einer Heizanlage (oder allgemein eines Heimautomatisierungssystems wie ebenfalls bereits erwähnt). Beispielsweise erfolgt die Kommunikation zwischen dem Stellantrieb, dem Thermogenerator (oder einer Schaltung zum Betreiben des Thermogenerators) und/oder dem Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur des Heizkörperventils einerseits und der Auswerteeinheit andererseits über eine Funkverbindung. Möglich ist auch, dass die Kommunikation über das Internet erfolgt.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Stellantriebssystem mit mindestens einer ersten und einer zweiten, jeweils einem Heizkörper zugeordneten Stellantriebsanordnung die wie oben beschrieben ausgebildet sind, wobei die Heizkörper über dieselbe Vorlaufleitung eines Heizsystems angeschlossen sind (mit einem Heizmedium versorgt werden), und wobei zumindest eine der Auswerteeinheiten der Stellantriebsanordnungen ausgebildet ist, die gemessene Temperatur der Wärmesenke mit der Temperatur der Wärmesenke der weiteren Stellantriebsanordnung zu vergleichen.
Mit Hilfe dieses Stellantriebssystems ist es insbesondere möglich, einen mangelhaften hydraulischen Abgleich in einzelnen oder mehreren Heizkörpern zu erkennen. Zum Beispiel kann ein Abgleich in der Art erfolgen, dass z.B. kleine Heizkörper mit aufgrund von Leitungsverlusten und/oder Pumpeneffizienz überdimensionierten Rohrleitungen einem geringeren Stellpo- sitionsbereich (z.B. 0-20%) des Absperrelementes gefahren werden (während alle weiteren Heizkörper mit z.B. 0 bis 100% betrieben werden). Denkbar ist auch ein manueller Eingriff bei Heizkörpern, deren Querschnitt und Dimensionierung korrekt ist.
Selbstverständlich kann das Stellantriebssystem auch mehr als zwei Heizkörper umfassen, d.h. mehr als zwei Stellantriebsanordnungen aufweisen. Möglich ist auch, die gemessenen Wärmesenkentemperaturen und die ermittelten Vorlauftemperaturen in der internen und/oder externen Auswerteeinheit zu verarbeiten und z.B. kombiniert mit anderen Temperaturwerten, z.B. einer Rücklauftemperatur, zu verarbeiten, um einen automatischen hydraulischen Abgleich zu realisieren. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil (z.B. ein Heizkörperventil), insbesondere wie oben beschrieben, mit
- einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils; sowie
- mindestens einen akustischen Sensor, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er eine durch das Hindurchströmen eines Heizmediums durch das Ventil verursachte Geräuschentwicklung detektiert.
Darüber hinaus ist beispielsweise mindestens ein Thermogenerator oder ein anderer Energiewandler vorgesehen, der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt und z.B. zum Erzeugen oder Bereitstellen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes dient.
Zudem kann die Stellantriebsanordnung eine Auswerteeinheit aufweisen, die ausgebildet ist, anhand der Signale des akustischen Sensors eine Veränderung der Einstellung des Ventils zu erkennen. Beispielsweise kann erkannt werden, ob das Ventil offen oder geschlossen ist, wobei z.B. auch ein Zeitpunkt des Öffnens und/oder Schließens des Ventils erfasst werden kann. Des Weiteren können Mängel einer Heizanlage, der die Stellantriebsanordnung zugehört erkannt werden; beispielsweise ein Vorhandensein von Luft in einer (mit dem Ventil) verbundenen Leitung einer Heizanlage oder Geräusche, die auf einen Defekt einer Pumpe der Heizanlage hindeuten.
Die Auswerteeinheit kann zudem eingerichtet sein, bei Erkennen eines Mangels ein Alarmoder Warnsignal zu erzeugen. Das Alarm- oder Warnsignal wird z.B. an eine externe Steuereinheit gesendet, die daraufhin ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt, das den Mangel anzeigt. Denkbar ist auch, dass die Stellantriebsanordnung selber eine Einheit zum Erzeugen eines akustischen und/oder optischen Signals aufweist, der die Auswerteeinheit das Vorliegen eines Mangels signalisiert und dort ein akustisches und/oder optischen Warn- oder Alarmsignal auslöst.
Der Stellantrieb und der akustische Sensor sind insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei sich in dem Gehäuse auch weitere Komponenten, z.B. der erwähnte Thermogenerator oder ein anderer Energiewandler, befinden können.
Die Erfindung betrifft auch eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere wie oben beschrieben, mit einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Ventilunterteils eines Heizkörperventils) sowie optional mit mindestens einem Ther- mogenerator , der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Heizkörperventils eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt, wobei die Stellantriebsanordnung eine Schnittstelle aufweist, die eine Steuerung der Stellantriebanordnung (insbesondere des Stellantriebes) per Spracheingabe und/oder eine Funkverbindung mit der Stellantriebanordnung (insbesondere mit dem Stellantrieb und beispielsweise zur Steuerung des Stellantriebes) ermöglicht.
Beispielsweise umfasst die Schnittstelle ein Mikrofon zur Spracheingabe, wobei das Mikrofon etwa in die Stellantriebsanordnung integriert ist. Die Schnittstelle muss jedoch nicht zwingend in der Nähe des Stellantriebes angeordnet sein. Vielmehr kann sie sich entfernt von dem Stellantrieb befinden, z.B. als Bestandteil einer Zentraleinheit einer Heizungsanlage, wobei sich z.B. auch das erwähnte Mikrofon in der Zentraleinheit befindet. Die Spracherkennung ist insbesondere in der Lage, Sprachmuster und somit Sprachbefehle zu erkennen, so dass einzelne Befehle an den Stellantrieb gesandt und/oder eine komplette Programmierung des Stellantrieb möglich ist. Denkbar ist auch, dass verschiedene Steuerbefehle oder Steuersequenzen als Sprachbefehle vordefiniert sind; beispielsweise der Befehl„Öffnen", der etwa ein komplettes Auffahren des Heizkörperventils bewirkt. Denkbar sind entsprechend Befehle wie„Schließen", „Heizen",„Montieren",„Demontieren",„Urlaub",„Party", etc.
Eine Steuerung und/oder Programmierung des Stellantriebes kann auch durch Übermittlung von Befehlen und/oder Programmen über die Funkverbindung an den Stellantrieb erfolgen. Die Funkverbindung ist an keinen bestimmten Funkstandard gebunden. Denkbar ist die Verwendung von EnOcean, zWave, Bluetooth, WLAN, DECT usw.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung auch eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere wie oben beschrieben, mit einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (insbesondere eines Absperrelementes eines Ventilunterteils eines Heizkörperventils), optional mit mindestens einem Thermogenerator (z.B. zum Erzeugen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes), sowie einer Vorrichtung zur Darstellung und/oder Übermittlung einer Information bezüglich der Position eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Ventilstößels eines Heizkörperventils). Diese Information kann sich auch auf die Stellung eines Getriebes zum Bewegen des Absperrelementes beziehen (d.h. die Position des Absperrelementes wird indirekt dargestellt).
Die Vorrichtung zur Darstellung einer Information bezüglich der Position des Absperrelementes umfasst z.B. eine Anzeige (etwa einen Bildschirm) und/oder ist ausgebildet, die Information bezüglich der Position des Absperrelementes an eine externe Steuerung zu übermitteln. Die externe Steuerung kann etwa die bereits mehrfach erwähnte Zentraleinheit einer Heizungssteuerung (mit einem eigenen Display und einer eigener grafischen Benutzerschnittstelle) sein, die die Information darstellt. Denkbar ist auch, dass die Information von einem Mobilgerät (insbesondere einem Smartphone) empfangen und dargestellt wird, wobei das Mobilgerät eine entsprechende Software („App") aufweist.
Denkbar ist auch, dass die Information bezüglich der Position des Absperrelementes an einen PC oder einen sonstigen Computer (insbesondere zu Wartungszwecken) übertragen wird. Denkbar ist auch dass weitere Informationen, z.B. die oben erwähnte Thermogeneratorspan- nung und/oder der Thermogeneratorstrom, eine Spannung eines Energiespeichersund/oder ermittelte Temperaturen über eine Schnittstelle an einen PC oder einen sonstigen Computer übermittelt werden. Denkbar ist, über eine solche Schnittstelle die Stellantriebsanordnung zu laden und/oder zu bedienen.
Anstelle oder zusätzlich zu einem konventionellen Display kann eine mechanische Anzeige vorhanden sein. Beispielsweise umfasst die mechanische Anzeige eine Mehrzahl von Markierungen (z.B. in Form von„Icons"), die an einem rotierbaren Element angeordnet sind, das bei einer Stellbewegung des Ventilstößels rotiert und die z.B. durch ein Fenster in einem Gehäuse der Stellantriebsanordnung hindurch von außen sichtbar sind.
Die Markierungen sind z.B. entlang eines Umfanges des rotierbaren Element angeordnet, wobei abhängig von der Stellung des rotierbaren Elementes z.B. jeweils eine (insbesondere genau eine) Markierung, die einer bestimmten Position des Absperrelementes zugeordnet ist, von außen sichtbar ist.
Denkbar ist auch, dass ein Motorantrieb zum Bewegen des Absperrelementes so ausgebildet ist, dass das rotierbaren Element während eines Stellvorganges schrittweise so rotiert wird, dass es an definierten Positionen stoppt, in denen die entsprechende Markierung von außen erkennbar ist. Als Markierungen sind z.B. Zeichen oder Symbole oder Graustufen denkbar, die jeweils eine bestimmte Ventilstellung (z.B. 0 - 100% Ventilöffnung) oder einen Status des Stellantriebes (z.B. Kalibrierung, Normalbetrieb, keine Verbindung, Energieversorgung niedrig, usw.) repräsentieren.
Bei dem rotierbaren Element handelt es sich z.B. um ein (z.B. schnell drehendes) Getrieberad eines Getriebes zum Bewegen des Absperrelementes. Denkbar ist jedoch auch, dass das rotierbare Element ein zusätzliches Element ist, das mit dem Getriebe zum Bewegen des Absperrelementes gekoppelt ist; beispielsweise handelt es sich um ein Rad oder eine Scheibe, die (mittelbar oder unmittelbar) von einer Antriebswelle des Getriebes bewegt wird. Die mechanische Anzeige hat gegenüber einer elektrischen Anzeige (etwa einer LCD- oder LED-Anzeige) insbesondere den Vorteil, dass sie keine permanente Energieversorgung benötigt und dennoch eine hohen Kontrast aufweisen kann.
Allgemein kann die Position des Absperrelementes auch durch Verwendung eines Motorgetriebes gesteuert werden. Beispielsweise umfasst das Motorgetriebe eine Getriebestufe, die eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt (etwa mittels eines Nockens an einem Getrieberad) und die lineare Bewegung über ein Lager (und z.B. mittels eines weiteren Nockens) an das Absperrelement übertragen wird.
Die Information über die Position des Absperrelementes kann z.B. auch eine Anzahl der Stellbewegungen (etwa pro Zeiteinheit) oder einen durchschnittlichen Verstellweg (etwa als Maß für die Granularität der Steuerung des Stellantriebes) beinhalten.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere wie oben beschrieben, mit einem Stellantrieb zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils, der in einen energiesparenden Zustand (Schlafmodus) versetzbar ist, aus dem er durch ein äußeres Steuersignal aufweckbar ist.
Der (insbesondere autarke, d.h. als„stand-alone"-Einheit konzipierte) Stellantrieb kann also von einer beabstandet (insbesondere entfernt) angeordneten Steuereinheit aufgeweckt werden, z.B. um Stellsignale an den Stellantrieb zu senden und/oder Informationen von dem Stellantrieb abzurufen.
Das akustische Signal wird z.B. in Form eines digital kodierten Signals, z.B. eines (insbesondere amplitudenmodulierten) Ultraschallsignals (etwa mit einer Frequenz von z.B. 10 - 30 kHz, insbesondere zumindest näherungsweise 20 kHz) übermittelt, wobei das akustische Signal insbesondere über den Lautsprecher eines Mobilgerätes (etwa eines Smartphones oder eines Tablet-Computers) ausgesendet wird.
Denkbar ist auch, dass zum Aufwecken ein Funksignal verwendet wird, z.B. gemäß dem Bluetooth-Standard (z.B. bei 2,4 GHz). Das Funksignal ist insbesondere ebenfalls ein (z.B. mit einer geringen Frequenz, etwa im kHz-Bereich, z.B. 100 bis 200 kHz, insbesondere 125 kHz) amplitudenmoduliertes oder frequenzmoduliertes und digital kodiertes Signal, wobei das mo- dulierte Signal z.B. wie das Schallsignal über ein Mobilgerät erzeugt werden kann. Das Mobilgerät weist hierfür eine entsprechende Software („App") auf. Denkbar ist auch ein codiertes Signal gleicher Frequenz.
In beiden Fällen wird das Aufwecksignal von einem Empfänger (z.B. einem passiven AM-De- tektor oder einem Funkempfänger) der Stellantriebsanordnung empfangen, wobei der Empfänger insbesondere in der Nähe (etwa in einem gemeinsamen Gehäuse) mit dem Stellantrieb angeordnet ist. Das vom Empfänger empfangene Signal wird in einem Komparator mit einem hinterlegten Signal (Code) verglichen und das Aufwecken eingeleitet, wenn die Signale übereinstimmen.
Denkbar ist auch, dass das Mobilgerät nicht unmittelbar mit dem Stellantrieb kommuniziert, sondern über einen (z.B. mit einem Stromnetz zur Energieversorgung verbundenen und entfernt zu dem Stellantrieb angeordneten) Netzknoten (insbesondere über WLAN). Der Netzknoten empfängt das Signal des Mobilgerätes und leitet es an den in der Nähe des Stellantriebes angeordneten Empfänger weiter, z.B. unter Verwendung eines digital kodierten amplitudenmodulierten (z.B. bei 125 kHz) Signals (mit einer Trägerfrequenz von z.B. 868 MHz), oder einer codierten Information gleicher Frequenz. Das Empfangen und Dekodieren erfolgt dann wie oben beschrieben mit dem Empfänger und Komparator der Stellantriebsanordnung.
Möglich ist darüber hinaus, dass der Netzknoten mit dem Internet verbunden ist und hierfür z.B. einen WLAN-Regenerator - WLAN-Repeater aufweist, der eine Kommunikationsverbindung an eine mit dem Internet verbundenen (z.B. zentralen) WLAN-Router leitet. Auf diese Weise kann ein Nutzer den Stellantrieb über das Internet überwachen und steuern. In dem Netzknoten kann zudem ein Temperatursensor (z.B. einer der oben beschriebenen Temperatursensoren) untergebracht sein, insbesondere zur Kalibrierung eines in der Nähe des Stellantriebes angeordneten Temperatursensors.
Denkbar ist auch, dass die beschriebene Funktionalität des Netzknotens unmittelbar in ein Kommunikations-Gateway integriert ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere wie oben beschrieben, mit den Schritten
- Bereitstellen eines Stellantriebes zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (z.B. eines Heizkörperventils) sowie mindestens eines Thermogenerators zum Erzeugen von Energie für den Betrieb des Stellantriebes und/oder mindestens eines Temperatursensors zum Bestimmen einer Temperatur des Ventils; und
- Auswerten einer von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Spannung, eines von dem Thermogenerator erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils und/oder der Umgebungstemperatur.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere wie oben beschrieben, mit den Schritten
Bereitstellen eines Stellantriebes zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils sowie mindestens eines Thermogenerators,
zeitweises Betreiben des Thermogenerators als Peltierelement, um zumindest eine Komponente der Stellantriebsanordnung gezielt zu temperieren,
Messen der Temperatur an dieser oder einer anderen Komponente, und
Überprüfen der Funktion der Stellantriebsanordnung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur.
Zum Betreiben des Thermogenerators als Peltierelement wird dem Thermogenerator z.B. Energie aus einer (insbesondere aufladbaren) Batterie der Stellantriebsanordnung oder einer externen Batterie zugeführt. Beispielsweise kann auf diese Weise auch die Funktion der Batterie geprüft werden.
Denkbar ist des Weiteren, dass die Temperatur an einer mit dem Thermogenerator gekoppelten Wärmesenke und/oder an einem Anschluss der Stellantriebsanordnung mit dem Ventil gemessen und der thermische Kontakt des Thermogenerators mit der Wärmesenke und/oder dem Anschluss mit dem Ventil abhängig von der gemessenen Temperatur der Wärmesenke und/oder des Anschlusses mit demVentil geprüft wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Stellantriebsanordnung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Stellantriebsanordnung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 3 schematisch ein Ventil mit einer erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Heizkörperventils und einer Stellantriebsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 5 das Heizkörperventil und die Stellantriebsanordnung aus Fig. 4 in gekoppeltem Zustand.
Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung 1 zum Einstellen eines Heizkörperventils (in der Figur nicht dargestellt), wobei die Stellantriebsanordnung 1 insbesondere einen Stellantrieb 10 zum Betätigen des Heizkörperventils umfasst.
Der Stellantrieb 10 weist einen Elektromotor 1 1 auf, der über ein Getriebe 12 eine insbesondere lineare Bewegung (zum Beispiel eines Stellstiftes des Stellantriebs 10) erzeugen kann. Über die lineare Bewegung wird ein mit einem Ventilstößel gekoppeltes Absperrelement (nicht dargestellt) eines Ventilunterteils des Heizkörperventils bewegt, um das Heizkörperventil zu schließen oder zu öffnen. Der (ebenfalls nicht dargestellte) Stellstift des Stellantriebes 10 wirkt insbesondere mittelbar oder unmittelbar mit dem Ventilstößel des Heizkörperventils zusammen. Der Stellantrieb 10 weist des Weiteren einen Positionssensor 13 zum Bestimmen einer Position des Stellstiftes auf. Der Positionssensor 13 sendet Informationen (Daten) über die Position des Stellstiftes an einen MikroController 100 der Stellantriebsanordnung 1 , der wiederum auch zur Ansteuerung des Motors 1 1 des Stellantriebes 10 dienen kann.
Die Stellantriebsanordnung 1 verfügt des Weiteren über Verbindungsmittel 30 zum Verbinden der Stellantriebsanordnung 1 mit dem Ventilunterteil des Heizkörperventils, um die Betätigung des Heizkörperventils (insbesondere dessen Ventilstößels) über den Stellantrieb 10 zu ermöglichen. Die Verbindungsmittel 30 umfassen z.B. ein Anschlusselement mit einem Gewinde, über das eine Schraubverbindung mit einem entsprechenden Anschlusselement des Ventilunterteils herstellbar ist.
Darüber hinaus kann die Stellantriebsanordnung 1 als energieautarke Einheit ausgebildet sein, wofür sie insbesondere einen Thermogenerator 20 besitzt. Der Thermogenerator 20 erzeugt unter Einwirkung eines Temperaturgefälles (das insbesondere bei Anordnen der Stellantriebsanordnung 1 an einem Heizkörper entsteht) elektrische Energie, mit der insbesondere der Stellantrieb 10 (zum Beispiel dessen Motor 1 1 ) versorgt werden kann. Denkbar ist, dass der Thermogenerator 20 über ein Kabel mit den MikroController 100 der Stellantriebsanordnung 1 verbunden, d.h. nicht zusammen mit dem MikroController 100 auf einer Leiterplatte, sondern beabstandet zu dieser angeordnet ist. Möglich ist allerdings auch eine Anordnung des Thermogenerator 20 und des MikroControllers (und z.B. auch weitere Komponenten) auf einer gemeinsamen Leiterplatte.
Der Thermogenerator 20 kann zudem mit einem Aufwärtswandler 21 („DC-DC-Booster") verbunden sein, um eine vorgebbare Ausgangsgleichspannung zu erzeugen. Des Weiteren kann die Stellantriebsanordnung 1 eine Leistungsmanagementkomponente LMK 22 (in Form eines entsprechend ausgestatteten elektronischen Bausteins) aufweisen, die mit einer aufladbaren Batterie 23 und/oder einer LIC-Zelle (Lithiumionenkondensatorzelle) 24 zusammenwirkt. Denkbar ist auch, dass der Aufwärtswandler 21 und die Leistungsmanagementkomponente 22 durch eine Einheit bilden.
Das Aufladen der Batterie 23 und/oder einer LIC-Zelle erfolgt z.B. über einen Anschluss 27 (z.B. in Form eines USB-Anschlusses), der insbesondere mit dem Energiemanagementbaustein 22 verbunden ist. Der Anschluss 27 kann zudem auch mit dem Mikroprozessor 100 gekoppelt sein, so dass über den Anschluss 27 auch per Leitungsverbindung Informationen über die Stellantriebsanordnung 1 ausgelesen und/oder Steuersignale an die Stellantriebsanordnung 1 übermittelbar sind.
Der Energiemanagementbaustein 22 dient insbesondere dazu, die Energieversorgung von Komponenten der Stellantriebsanordnung 1 , insbesondere des Stellantriebes 10, zu steuern. Beispielsweise wird dem Stellantrieb 10 Energie der aufladbaren Energiespeicher 23, 24 zugeführt, wenn die vom Thermogenerator 20 erzeugte Energie zu gering ist. Die Stellantriebsanordnung 1 kann des Weiteren eine Primärbatterie 25 besitzen, die ebenfalls insbesondere zu Energieversorgung des Stellantriebes 10 dient.
Des Weiteren umfasst die Stellantriebsanordnung 1 insbesondere eine Auswerteeinheit (die zum Beispiel als Teil des Mikroprozessors 100 ausgebildet ist), die beispielsweise die Ther- mogeneratorspannung und/oder den Thermogeneratorstrom erfasst und aus diesen Größen Informationen gewinnt, die einen möglichst effizienten Betrieb der Stellantriebsanordnung 1 ermöglichen. Beispielsweise ist es möglich, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, mit Hilfe der Thermogeneratorspannung bzw. dem Thermogeneratorstrom die Temperatur des Heizkörperventils zu ermitteln. Mit Hilfe der Temperatur des Heizkörperventils können wiederum z.B. Informationen über die Stellung des Heizkörperventils und/oder Informationen über einen Wärmefluss durch den Heizkörper abgeleitet werden, wie oben bereits erläutert. Die Kenntnis des Wärmeflusses kann wiederum zum Erstellen einer Verbrauchsanalyse genutzt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass es durchaus auch möglich ist, dass der Thermogenerator 20 als reines Messmittel verwendet wird, d.h. der von ihm generierte Strom bzw. die von ihm generierte Spannung wird zur Informationsgewinnung (s.o.) verwendet, nicht jedoch zur Energieversorgung des Stellantriebes.
Denkbar ist auch, dass ein Temperatursensor 31 vorgesehen ist, mit dem die Temperatur einer mit dem Thermogenerator 20 gekoppelten Wärmesenke 26 ermittelt wird. Unter Verwendung der mit dem Sensor 31 bestimmten Temperatur der Wärmesenke 26 lässt sich wiederum möglichst genau auf die Temperatur des Heizkörperventils schließen.
Die Stellantriebsanordnung 1 kann neben dem Temperatursensor 31 weitere Temperatursensoren aufweisen. Beispielsweise befindet sich auf einer Leiterplatte 300, auf der zumindest einige der in der Figur gezeigten Komponenten der Stellantriebsanordnung 1 angeordnet sind, ein Temperatursensor 32 zur Bestimmung der Leiterplattentemperatur. Darüber hinaus kann ein Umgebungstemperatursensor 33 vorhanden sein, der zur Bestimmung einer Umgebungstemperatur der Stellantriebsanordnung 1 platziert ist; insbesondere befindet sich der Temperatursensor 33 in der Nähe eines Gehäuses 50 der Stellantriebsanordnung 1 . Denkbar ist auch, dass das Gehäuse 50 eine Öffnung 51 aufweist, über die der Temperatursensor 33 in Kontakt mit der Umgebung der Stellantriebsanordnung 1 steht.
Die mit den Temperatursensoren 31 -33 bestimmten Temperaturen können insbesondere dazu verwendet werden, Parameter einer Steuerung des Stellantriebes 10 einzustellen. Beispielsweise kann unter Verwendung der mit dem Temperatursensor 33 bestimmten Umgebungstemperatur die Dauer von Intervallen eingestellt werden, mit denen Stellsignale an den Stellantrieb 10 geleitet werden. Denkbar ist zum Beispiel, dass bei höheren Umgebungstemperaturen (zum Beispiel im Frühjahr) längere Intervalle zwischen zwei Stellbewegungen vorgegeben werden, z.B. unter Verwendung eines Echtzeitbausteins 71 („real time dock") der Stellantriebsanordnung 1 .
Es wird darauf hingewiesen, dass die erwähnte Auswerteeinheit nicht zwingend Bestandteil des Mikroprozessors 100 sein muss. Denkbar ist vielmehr, dass die Auswerteeinheit mittels eines eigenen Bausteins realisiert ist, der zum Beispiel ebenfalls auf der Leiterplatte 300 angeordnet ist. Möglich ist allerdings auch, dass es sich bei der Auswerteeinheit um eine separate Einheit handelt, die insbesondere beabstandet zu dem Stellantrieb 10 angeordnet ist und sich außerhalb des Gehäuses 50 befindet. Eine Kommunikation mit einer derartigen Auswerteeinheit erfolgt insbesondere drahtlos. Die Stellantriebsanordnung 1 verfügt für eine drahtlose Kommunikation mit externen Einheiten (nicht unbedingt nur für die erwähnte Kommunikation mit der externen Auswerteeinheit) über eine Funkschnittstelle 41 , z.B. in Form einer Bluetooth- und/oder WLAN-Schnittstelle.
Die Funkschnittstelle 41 kann auch dazu dienen, ein Aufwecksignal zu empfangen. Es ist nämlich denkbar, dass die Stellantriebsanordnung 1 (vom Mikroprozessor 100 gesteuert) aus einem Betriebszustand in einen energiesparenden Zustand geschaltet wird, wenn dies die Betriebssituation zulässt. Das Aufwecken der Stellantriebsanordnung 1 aus diesem energiesparenden Zustand erfolgt zum Beispiel über ein Funksignal, das mit der Funkschnittstelle 41 empfangen und an den Mikroprozessor 100 gegeben wird. Wie weiter oben beschrieben, erfolgt bei Erkennen eines bestimmten Codes in dem Aufwecksignal ein Aufwecken der Stellantriebsanordnung 1 .
Die Funkschnittstelle 41 ermöglicht des Weiteren eine Kommunikation zwischen der Stellantriebsanordnung 1 und einem mobilen Endgerät 200, zum Beispiel mit einem Smartphone. Über eine grafische Benutzeroberfläche 201 des Mobilgerätes 201 und einer Software (App 202) kann ein Steuern der Stellantriebsanordnung 1 (insbesondere ihres Stellantriebes 10) und/oder weiterer Komponenten der Stellantriebsanordnung 1 erfolgen. Beispielsweise kann das erwähnte Aufweckfunksignal auch von dem Mobilgerät 200 (von einer Funkeinheit 204 des Mobilgerät 200) ausgehen. Des Weiteren ist es denkbar, dass über das Mobilgerät 200 Daten von der Stellantriebsanordnung (zum Beispiel die von den Temperatursensoren 31 -33 bestimmten Temperaturen) an das Mobilgerät 200 empfangen werden.
Das erwähnte Aufwecken der Stellantriebsanordnung 1 kann alternativ zu einem per Funk übermittelten Aufwecksignal auch durch ein akustisches Aufwecksignal erfolgen, wofür die Stellantriebsanordnung 1 ein Mikrofon 42 aufweist. Über das Mikrofon 42 kann ein akustisches Aufwecksignal, insbesondere des Mobilgerätes 200, das dieses über einen Lautsprecher 203 abgibt, empfangen und demoduliert/decodiert werden, wie weiter oben beschrieben. Zum Demodulieren/Dekodieren des Funkaufwecksignals oder des akustischen Aufwecksignals besitzt die Stellantriebsanordnung 1 eine Aufweckeinheit 43, die zum Beispiel den bereits erwähnten Demodulator und/oder Komparator aufweist.
Zur Aktivierung/Deaktivierung der Funkverbindung kann die Stellantriebsanordnung 1 einen von außen zugänglichen Schalter 44 umfassen. Beispielsweise kann durch Drücken des Schalters 44 auch ein bestimmter Kommunikationsvorgang, beispielsweise ein Datenabgleich (Synchronisation), ausgelöst werden. Die Stellantriebsanordnung 1 kann neben dem Schalter 44 weitere Bedienelemente aufweisen, zum Beispiel einen Resetschalter 45. Darüber hinaus kann mindestens ein Anzeigeelement, z.B. in Form mindestens einer LED 61 , vorhanden sein, das z.B. Informationen über einen Status der Stellantriebsanordnung 1 anzeigt; zum Beispiel die Betriebsbereitschaft der Stellantriebsanordnung 1 signalisiert.
Es wird des Weiteren darauf hingewiesen, dass der Mikroprozessor 100 nicht nur zur Steuerung des Stellantriebs 10 dient, sondern mit weiteren Komponenten (insbesondere den oben beschriebenen Komponenten) der Stellantriebsanordnung 1 zusammenwirkt, was in der Figur durch Doppelpfeile angedeutet ist.
Darüber hinaus sei erwähnt, dass es zwar durchaus möglich ist, dass die oben erwähnten Komponenten zusammen in dem Gehäuse 50 angeordnet sind. Dies ist jedoch nicht zwingend; denkbar ist auch, dass sich zumindest einige Komponenten außerhalb des Gehäuses 50 (z.B. in einem eigenen Gehäuse) befinden (z.B. wie oben bereits erwähnt, die Auswerteeinheit) oder ein zusätzlicher Temperatursensor zur unmittelbaren Bestimmung der Temperatur des Heizkörperventils.
Auch sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung 1 natürlich nicht zwingend sämtliche in der Figur dargestellte Komponenten aufweisen muss. Beispielsweise sind die Temperatursensoren 32 und 33, die LIC-Zelle oder das Mikrofon 42 optional.
Figur 2 zeigt schematisch ein Heizsystem 400 mit einem Heizkörper 401 mit einem Heizkörperventil 402. Das Heizkörperventil 402 besteht aus einem Ventilunterteil 4021 und einem mit dem Ventilunterteil gekoppelten Ventiloberteil 4022. Das Ventilunterteil 4021 weist in an sich üblicher Weise ein Absperrelement (nicht dargestellt), z.B. in Form eines Ventilstößels, auf, das relativ zu einer Durchströmöffnung bewegt werden kann, um den Fluss eines Heizmediums durch die Durchströmöffnung und damit durch das Ventil 402 und den Heizkörper 401 einzustellen.
Die Betätigung (Bewegung) des Absperrelementes erfolgt mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung 1 , die im Bereich des Ventiloberteils 4022 angeordnet und mit dem Ventilunterteil 4021 über Verbindungsmittel 4023 (etwa in Form einer Gewindeverbindung) verbunden ist. Die Stellantriebsanordnung 1 umfasst wie oben bereits erläutert einen motorisierten Stellantrieb zur Erzeugung einer insbesondere linearen Bewegung, die auf das Absperrelement des Ventilunterteils einwirkt.
Wie oben ebenfalls bereits erläutert, Stellantriebsanordnung 1 umfasst die Stellantriebsanordnung 1 neben dem Stellantrieb einen Thermogenerator 20 zur Energieversorgung des Stellantriebes und/oder als Messmittel. Des Weiteren umfasst die Stellantriebsanordnung 1 eine interne Auswerteeinheit 80, die wie oben ebenfalls bereits erwähnt beispielsweise die Ther- mogeneratorspannung und/oder den Thermogeneratorstrom erfasst und aus diesen Größen Informationen gewinnt, die einen möglichst effizienten Betrieb der Stellantriebsanordnung 1 ermöglichen.
Denkbar ist auch, dass die Stellantriebsanordnung 1 derartige Informationen (Daten) per Funk an eine externe Auswerteeinheit 801 sendet, die Bestandteil einer Zentralsteuereinheit 800 ist. Die Zentralsteuereinheit 800 dient insbesondere zur Steuerung des Heizungsventils 402 und ggf. weiterer Heizungsventile anderer Heizkörper (in Fig. 2 nicht dargestellt). Denkbar ist, dass sowohl eine interne, als auch eine externe Auswerteeinheit 80, 801 vorhanden sind. Möglich ist jedoch auch, dass entweder nur die interne Auswerteeinheit 80 oder nur die externe Auswerteeinheit 801 vorgesehen wird.
In Figur 3 ist schematisch ein Ventil 900, das mit einer erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung 1 zusammenwirkt. Die Stellantriebsanordnung 1 umfasst einen Stellantrieb 90 mit einem länglichen Stellelement 91 , das manuell über ein Handrad 92 betätigbar ist. Eine Rotation des Handrades 92 bewirkt in an sich bekannter Weise eine lineare Bewegung des Stellelementes 91 .
Das Stellelement 91 wirkt wiederum mit einem Absperrelement 901 des Ventils 900 zusammen und zwar dergestalt, dass die Position des Absperrelementes 901 relativ zu einer Ventilöffnung 902 des Ventils 900 durch Bewegen des Stellelementes 91 , d.h. durch Bewegen des Handrades 92, veränderbar ist. Insbesondere ist ein Ende des Stellelementes 91 mit dem Absperrelementes 901 verbunden. Der Abstand des Absperrelementes 901 zu der Ventilöffnung
902 legt den effektiven Durchströmquerschnitt der Ventilöffnung 902 fest, so dass durch Drehen des Handrades 92 der Fluss eines in einer mit dem Ventil 900 versehenen Rohrleitung
903 strömenden Mediums 904 eingestellt werden kann. Möglich ist natürlich auch eine motorisierte Betätigung des Stellelementes 91 .
Die Stellantriebsanordnung 1 weist mindestens einen Temperatursensor (z.B. in Form eines Thermogenerators) zum Bestimmen einer Temperatur des Ventils 900 und/oder einer Umgebungstemperatur sowie eine Auswerteeinheit zum Auswerten einer mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur des Ventils 900 und/oder der Umgebungstemperatur auf. Der Temperatursensor und die Auswerteeinheit sind in Fig. 3 nicht mit dargestellt.
Die Figuren 4 und 5 betreffen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung 1 , die hier zum Einstellen eines Heizkörperventils 500 dient. Das Heizkörperventil 500 kann auch als sog.„Ventilunterteil" und die Stellantriebsanordnung 1 als sog. „Ventiloberteil" angesehen werden. Entsprechend umfasst das Heizkörperventil 500 in seinem Inneren eine Ventilöffnung sowie ein relativ zu der Ventilöffnung bewegbares Absperrelement zum Einstellen eines Durchflusses eines Heizmediums durch die Ventilöffnung. Das Absperrelement ist mit einem Stellelement in Form eines Ventilstößels 504 (zum Beispiel einstückig) verbunden.
Die Stellantriebsanordnung 1 umfasst einen in einem Gehäuse 1 1 untergebrachten Stellantrieb, der mit dem Ventilstößel 504 zusammenwirkt und der entsprechend zum Einstellen der Position des Absperrelementes und damit zum Einstellen des Durchflusses des Heizmediums durch die Ventilöffnung und entsprechend zum Einstellen der Heizkörpertemperatur dient. Der Stellantrieb der Stellantriebsanordnung 1 weist insbesondere einen Aktuator in Form eines Elektromotors auf, der ein Stellelement im Wesentlichen linear bewegt. Nach Kopplung der Stellantriebsanordnung 1 mit dem Heizkörperventil 500 (vgl. Fig. 5) wird eine Bewegung des Stellelementes auf den Ventilstößel 504 übertragen. Die Stellantriebsanordnung 1 ist z.B. gemäß Fig. 1 ausgestaltet.
Zur Kopplung mit dem Heizkörperventil 500 besitzt die Stellantriebsanordnung 1 Verbindungsmittel 30 in Form eines mit einem Innengewinde versehenen Anschlusselementes 31 , das auf ein entsprechendes Anschlusselement 501 des Heizkörperventils 500 aufschraubbar ist. Das Heizkörperventil 500 weist des Weiteren Anschlüsse 502, 503 auf, die zum Anschließen des Ventils 500 an eine Zuleitung (nicht dargestellt) bzw. einen Heizkörper (ebenfalls nicht dargestellt) dienen.
Darüber hinaus umfasst die Stellantriebsanordnung 1 mindestens einen Thermogenerator, der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Heizkörperventils 500 eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt. Alternativ oder zusätzlich kann die Stellantriebsanordnung 1 auch einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Heizkörperventils 500 und/oder einer Umgebungstemperatur aufweisen. Der Thermogenerator und/oder der Temperatursensor ist z.B. in oder an dem Gehäuse 1 1 angeordnet.
Des Weiteren umfasst die Stellantriebsanordnung 1 eine Auswerteeinheit zum Auswerten der vom Thermogenerator erzeugten Spannung oder des von diesem erzeugten Stroms und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur oder der Umgebungstemperatur. Denkbar ist, dass auch die Auswerteeinheit in dem Gehäuse 1 1 der Stellantriebsanordnung untergebracht ist. Möglich ist allerdings auch, dass es sich um eine externe Auswerteeinheit handelt, d.h. eine Auswerteeinheit, die sich außerhalb des Gehäuses 1 1 und insbesondere beabstandet zu dem Stellantrieb und dem Heizkörperventil 500 befindet, wie weiter oben bereits erläutert.

Claims

Patentansprüche
1 . Stellantriebsanordnung für ein Ventil, mit
- einem Stellantrieb (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes (901 ) des Ventils (402, 500, 900);
mindestens einem Thermogenerator (20), der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils (402, 500, 900) eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt, und/oder mindestens einen Temperatursensor zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) und/oder einer Umgebungstemperatur; sowie
mindestens einer Auswerteeinheit (80, 801 ) zum Auswerten der von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Spannung, des von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) und/oder der Umgebungstemperatur.
2. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, unter Verwendung der vom Thermogenerator (20) erzeugten Spannung und/oder des vom Thermogenerator (20) erzeugten Stroms eine Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) zu bestimmen.
3. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Temperatursensor (31 ) zur Messung einer Temperatur einer mit dem Thermogenerator (20) gekoppelten Wärmesenke (31 ).
4. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, anhand der vom Thermogenerator (20) erzeugten Spannung und der Temperatur der Wärmesenke (26) eine Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) zu bestimmen.
5. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, anhand der i) vom Thermogenerator (20) erzeugten Spannung und der Temperatur der Wärmesenke (26) oder ii) der gemessenen Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) eine Information über einen Wärmefluss durch das Ventil (402, 500, 900) und/oder in der Umgebung des Ventils (402, 500, 900) zu ermitteln und aus dieser Information eine Information bezüglich des Energieverbrauchs beim Betrieb einer Einrichtung, der das Ventil (402, 500, 900) zugehört, zu bestimmen.
6. Stellantriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, unter Verwendung der vom Thermoge- nerator (20) erzeugten Spannung, des vom Thermogenerator (20) erzeugten Stroms und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) eine Information über die Position des Absperrelementes (901 ), eine Vorlauftemperatur und/oder einen Wärmefluss zu bestimmen.
7. Stellantriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900), der Temperatur der Wärmesenke (26) und/oder der Umgebungstemperatur die Dauer von Intervallen einzustellen, mit denen Steuersignale an den Stellantrieb (10) geleitet und/oder mit denen Informationen betreffend den Stellantrieb (10) an eine externe Steuereinheit gesendet werden.
8. Stellantriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900), der Temperatur der Wärmesenke (26) und/oder der Umgebungstemperatur eine Information zur Steuerung des Stellantriebes (10) zu erzeugen.
9. Stellantriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit zusammen mit dem Stellantrieb (10, 90) in einem gemeinsamen Gehäuse (50) angeordnet ist.
10. Stellantriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit entfernt von dem Stellantrieb (10, 90) außerhalb eines Gehäuses (50) der Stellantriebsanordnung (1 ) angeordnet ist.
1 1 . Stellantriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf einer Leiterplatte angeordneten MikroController (100) zum Steuern des Stellantriebes (10, 90), wobei der Thermogenerator (20) beabstandet zu der Leiterplatte angeordnet ist.
12. Stellantriebssystem mit mindestens einer ersten und einer zweiten, jeweils einem Heizkörper zugeordneten Stellantriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 3, wobei die Heizkörper über dieselbe Vorlaufleitung eines Heizsystems angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Auswerteeinheiten der Stellantriebsanordnungen ausgebildet ist, die gemessene Temperatur der Wärmesenke mit der Temperatur der Wärmesenke der weiteren Stellantriebsanordnung zu vergleichen.
13. Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Stellantrieb (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes (901 ) des Ventils (402, 500, 900), gekennzeichnet durch mindestens einen akustischen Sensor, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er eine durch das Hindurchströmen eines Mediums (904) durch das Ventil (402, 500, 900) verursachte Geräuschentwicklung detek- tiert.
14. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, anhand der Signale des akustischen Sensors eine Veränderung der Einstellung des Ventils (402, 500, 900) zu erkennen.
15. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (10, 90) und der akustische Sensor in einem gemeinsamen Gehäuse (50) angeordnet sind.
16. Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Stellantrieb (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes des Ventils (402, 500, 900), gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (41 ), die eine Steuerung der Stellantriebsanordnung (1 ) per Spracheingabe und/oder eine Funkverbindung mit der Stellantriebsanordnung (1 ) ermöglicht.
17. Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Stellantrieb (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes (901 ) des Ventils (402, 500, 900), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Darstellung und/oder Übermittlung einer Information bezüglich der Position des Absperrelementes (901 ).
18. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Darstellung eine Anzeige umfasst und/oder ausgebildet ist, eine Information bezüglich der Position des Absperrelementes (901 ) an eine externe Steuerung zu übermitteln.
19. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anzeige um eine mechanische Anzeige handelt.
20. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Anzeige eine Mehrzahl von Markierungen umfasst, die an einem rotierbaren Element angeordnet sind, das bei einer Stellbewegung des Absperrelementes rotiert.
21 . Stellantriebsanordnung für ein Ventil, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Stellantrieb (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes (901 ) des Ventils (402, 500, 900), der in einen energiesparenden Zustand versetzbar ist, aus dem er durch ein äußeres Steuersignal aufweckbar ist.
22. Stellantriebsanordnung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal ein akustisches Signal oder ein Funksignal ist.
23. Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten
Bereitstellen eines Stellantriebes (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes (901 ) eines Ventils (402, 500, 900) sowie mindestens eines Thermogenerators (20), der unter Einwirkung eines Temperaturgefälles im Bereich des Ventils (402, 500, 900) eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom erzeugt, und/oder mindestens eines Temperatursensors zum Bestimmen einer Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900); und
Auswerten einer von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Spannung, eines von dem Thermogenerator (20) erzeugten elektrischen Stromes und/oder der mit dem Temperatursensor bestimmten Temperatur im Bereich des Ventils (402, 500, 900) und/oder der Umgebungstemperatur.
24. Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten
Bereitstellen eines Stellantriebes (10, 90) zum Betätigen eines Absperrelementes (901 ) eines Ventils (402, 500, 900) sowie mindestens eines Thermogenerators (20), zeitweises Betreiben des Thermogenerators (20) als Peltierelement, um zumindest eine Komponente der Stellantriebsanordnung (1 ) gezielt zu temperieren,
Messen der Temperatur an dieser oder einer anderen Komponente; und
Überprüfen der Funktion der Stellantriebsanordnung (1 ) in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur an einer mit dem Thermogenerator (20) gekoppelten Wärmesenke (26) und/oder an einem An- schluss (30) der Stellantriebsanordnung (1 ) mit dem Ventil (402, 500, 900) gemessen und der thermische Kontakt des Thermogenerators (20) mit der Wärmesenke (26) und/oder dem Anschluss (30) mit dem Ventil (402, 500, 900) abhängig von der gemessenen Temperatur der Wärmesenke (26) und/oder des Anschlusses (30) mit dem Ventil (402, 500, 900) geprüft wird.
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