[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer gebäudetechnischen Anlage, insbesondere aus den Bereichen Klima-, Kälte-, Licht- und/oder Heiztechnik, und/oder einer produktionstechnischen Anlage, insbesondere einer drucklufterzeugenden Anlage, im Hinblick auf deren Energieeffizienz.
[0002] Unter dem Begriff "gebäudetechnische Anlage" wird im vorliegenden Zusammenhang jedwede Anlage eines Gebäudes verstanden, die insbesondere in einem der genannten Bereiche Klima-, Kälte-, Licht- und/oder Heiztechnik fällt, sowohl auf der Erzeuger- als auch auf der Verbraucherseite. D.h., die betreffende Anlage ist vorzugsweise zur Regelung der Luftmenge, Temperatur, Luftfeuchte, Beleuchtung und/oder Luftqualität in einem Gebäude oder einem Raum eines Gebäudes, zur Kühlung oder zum Erwärmen ausgebildet. Im Allgemeinen werden derartige gebäudetechnische Anlagen auch unter dem Begriff "technische Gebäudeausrüstung" subsumiert. Unter dem Begriff "produktionstechnische Anlage" werden vorliegend alle Anlagen zur Produktion materieller Güter verstanden.
Bevorzugt ist das vorliegende, erfindungsgemässe Verfahren bei solchen produktionstechnischen Anlagen einzusetzen, bei denen, gegebenenfalls als Zwischenschritt im Produktionsprozess, Druckluft erzeugt wird, da hier erfahrungsgemäss die entsprechenden Regelprozesse nicht auf eine hohe Energieeffizienz hin ausgelegt sind. Insbesondere handelt es sich im Falle der vorliegenden Erfindung um solche produktionstechnischen Anlagen, die energieerzeugende und energieverbrauchende Einrichtungen umfassen.
[0003] In der heutigen Zeit wird aufgrund der weltweit schwindenden bzw. sich verteuernden Ressourcen in vielen Bereichen gefordert, die Energieeffizienz von Anlagen zu verbessern, d. h., die entsprechende Anlage derart zu betreiben, dass sie das erwünschte Ergebnis mit einem möglichst geringen Energie- bzw. Ressourcenaufwand erreicht.
[0004] De facto wird jedoch die Überwachung eines energieeffizienten Betriebes von gebäudetechnischen bzw. produktionstechnischen Anlagen heutzutage nicht bzw. nicht hinreichend durchgeführt. So sind bislang keine Verfahren zur automatischen Erkennung und Darstellung des Betriebes von gebäudetechnischen bzw. produktionstechnischen Anlagen bezüglich ihrer Energieeffizienz bekannt. Die in der Gebäudeautomation bekannten Verfahren dienen vielmehr dazu, Störfälle zu entdecken und darzustellen, bestimmte Vorgaben, beispielsweise bezüglich Komfortbedingungen in einem Raum u. dgl. einzuhalten, aktuelle Werte bzw. Parameter einer gebäudetechnischen Anlage anzuzeigen, etc.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem festgestellt werden kann, ob eine gebäudetechnische und/oder produktionstechnische Anlage effizient, insbesondere energieeffizient, betrieben wird. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
[0006] Gemäss des erfindungsgemässen Verfahrens werden daher in einem ersten Schritt (Schritt a.)) Messwerte mindestens einer Messgrösse einer gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage gemessen. Die Messwerte werden dabei wiederholt in zeitlich vorgegebenen Abständen über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg gemessen. Der vorzugebende Gesamtzeitraum ist dabei derart zu wählen, dass sich eine ausreichende Menge repräsentativer Werte messen bzw. sammeln lassen, um daraus bezüglich der Energieeffizienz der gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage entsprechende Schlüsse bzw. Ableitungen ziehen zu können. Beispielsweise könnte ein derartiger Zeitraum auf einen Monat festgelegt werden.
Die Messwerte sind dabei in sich wiederholender Weise für dieselbe Messgrösse zu ermitteln, wobei die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Messvorgängen je nach Art der Messgrösse und der gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage geeignet zu wählen sind. Die Abstände zwischen den einzelnen Messvorgängen zur Messung der mindestens einen Messgrösse können dabei vorzugsweise immer gleich gross gewählt werden. Grundsätzlich wäre jedoch auch die Vorgabe zeitlich verschiedener Abstände möglich. Als Beispiel für die zeitliche Verteilung einer derartigen Messreihe mindestens einer Messgrösse könnte beispielsweise jede Stunde eine Messung über einen Gesamtzeitraum von einem Monat durchgeführt werden.
[0007] Zur Ermittlung der einzelnen Messwerte sind zweckmässigerweise geeignete Messeinrichtungen, beispielsweise Sensoren o. dgl., zu verwenden. Unter dem Begriff "Messeinrichtungen" werden vorliegend sämtliche Geräte verstanden, die zur Messung der mindestens einen Messgrösse ausgebildet bzw. vorgesehen sind. Derartige Messeinrichtungen sind häufig bereits in gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlagen vorhanden und müssen nur verfahrensgemäss eingesetzt werden. D. h., die vorhandenen Messeinrichtungen müssen kontinuierlich Messwerte messen und diese müssen zur Auswertung gespeichert werden.
[0008] Allgemein formuliert sind die Messwerte Werte (Produkt aus Zahlenwert und Einheit) einer physikalischen Grösse (Messgrösse), die von einer Messeinrichtung geliefert werden und eine quantitative Aussage über die Messgrösse zulassen. Insbesondere, wenn Massenzähler o. dgl. als Messeinrichtung verwendet werden, werden die Messwerte häufig auch "Zählerwerte" genannt. Des Weiteren können Messwerte ermittelte Schaltzustände von bestimmten Bauteilen oder Anlagen, z. B. Ventilatoren oder Pumpen, sein.
[0009] Die über den vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg ermittelten, eine Messreihe bildenden Messwerte der mindestens einen Messgrösse sind in einem zweiten Schritt, bevorzugterweise auf einer Speichereinrichtung, zu speichern (Schritt b.)). Als Speichereinrichtung kann ebenfalls jedes hierfür geeignete und aus dem Stand der Technik bekannte Gerät, insbesondere elektronische Datenspeicher, z.B. für Gebäudeleittechnik, verwendet werden.
[0010] Nach Durchführung sämtlicher Messungen über den vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg werden die gemessenen und gespeicherten Messwerte in einem weiteren Schritt (Schritt c.)) mit vorgegebenen Vergleichswerten und/oder Vergleichswertbereichen verglichen. Alternativ oder zusätzlich werden die ermittelten und gespeicherten Messwerte anhand vorgegebener Plausibilitätsparameter auf ihre Plausibilität hin überprüft. Die vorzugebenden Vergleichswerte bzw. Plausibilitätsparameter sind zweckmässigerweise ebenfalls in einer Speichereinrichtung, vorzugsweise in derselben Speichereinrichtung wie die Messwerte, zu speichern. Zur Durchführung des Werteabgleiches bzw. der Überprüfung auf Plausibilität wird zweckmässigerweise eine geeignete Rechen-/Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise ein Computer, verwendet.
Beim Vergleichsvorgang wird überprüft, ob die Messwerte den Vergleichswerten entsprechen, bzw. innerhalb der Vergleichswertbereiche, oberhalb oder unterhalb dieser liegen. Gegebenenfalls kann ferner festgestellt werden, wie weit die einzelnen Messwerte über oder unter den Vergleichswerten bzw. Vergleichswertbereichen liegen.
[0011] Beim Überprüfungsvorgang wird dagegen geprüft, ob die gemessenen Werte plausibel erscheinen. Diese Überprüfung findet auf Basis vorgegebener Plausibilitätsparameter statt. So kann als Ergebnis dieser Überprüfung für die einzelnen Messwerte festgestellt werden, ob diese plausibel sind, d. h. die Anlage im vorgesehenen Bereich arbeitet, bzw. in der vorgesehenen Art und Weise betrieben wird, oder ob die Messwerte unplausibel sind und somit auf einen Fehlbetrieb hinweisen. Gegebenenfalls können als Ergebnis auch Zwischenbereiche definiert werden.
[0012] Die einzelnen Vergleichswerte bzw. Vergleichswertbereiche und/oder Plausibilitätsparameter werden jeweils derart vorgegeben, dass sie, wenn die gesamte Messreihe über den vorgegebenen Gesamtzeitraum betrachtet wird, Aufschluss über das Vorliegen eines energieeffizienten Betriebes der gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage bzw. gegebenenfalls Teilen dieser Anlage geben können.
[0013] Alternativ oder zusätzlich zu den gemessenen und gespeicherten Messwerten können zum Vergleichen bzw. Überprüfen Rechenwerte, die auf Basis der Messwerte berechnet bzw. ermittelt werden (Schritt d.)), herangezogen werden. Diese Rechenwerte werden dann anstelle der gemessenen Messwerte für den Vergleichs- bzw. Überprüfungsvorgang verwendet. Die Berechnung der Rechenwerte ist ebenfalls zweckmässigerweise mit einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung durchzuführen. Hierfür sind in der genannten Einrichtung bzw. einer mit dieser verbundenen Speichereinrichtung entsprechende Berechnungsformeln u. dgl. zu hinterlegen bzw. vorzugeben.
[0014] Des Weiteren werden erfindungsgemäss in Schritt e.) sämtliche, durch den Vergleichs- und/oder den Überprüfungsvorgang ermittelten Ergebnisse der gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage angezeigt. Durch die Anzeige bzw. Darstellung der Ergebnisse können Rückschlüsse über den Betrieb der Anlage bzw. gegebenenfalls einzelner Bauteile der Anlage im Hinblick auf ihre Effizienz, insbesondere Energieeffizienz, gezogen werden.
[0015] Vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemässen Verfahren, dass nunmehr nicht nur Momentaufnahmen über die aktuellen Werte einer gebäudetechnischen Anlage bereitgestellt werden, sondern vielmehr die einzelnen Werte im Hinblick auf ihre Energieeffizienz überprüft und über einen aussagefähigen Zeitraum hinweg dargestellt werden. Aufgrund dieser Darstellung können Schlüsse darüber gezogen werden, welche Massnahmen zu ergreifen sind, um die Energieeffizienz des Betriebes der gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage zu verbessern. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens kann zum einen angezeigt werden, dass eine Anlage bzw. bestimmte Bauteile der Anlage nicht energieeffizient arbeiten. Zum anderen können die Vergleichs- bzw.
Plausibilitätsergebnisse Aufschluss darüber geben, warum eine Anlage bzw. ein Bauteil dieser Anlage nicht energieeffizient arbeitet.
[0016] Als Kern der Erfindung ist somit anzusehen, dass nicht einzelne Zustandswerte einer gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage, sondern über einen längeren Zeitraum hinweg, kontinuierlich während des laufenden Betriebes ermittelte Reihen von Messwerten herangezogen und mit geeigneten, auf einen energieeffizienten Betrieb abgestellten Werten bzw. Plausibilitätsparametern verglichen bzw. überprüft werden. Durch die Verwendung von geeigneten Einrichtungen, wie Rechen-/Verarbeitungseinrichtung, Speichereinrichtung, Messeinrichtung, u.dgl., kann die Erkennung und Darstellung eines energieeffizienten Betriebes einer gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage automatisch erfolgen. Somit kann der Betrieb der Anlage im Hinblick auf die Energieeffizienz optimiert werden.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren für gebäudetechnische und/oder produktionstechnische Anlagen optimieren dahingehend nicht automatisch den energieeffizienten Betrieb, sondern steuern, regeln oder überwachen den Betrieb. Ferner erlaubt das erfindungsgemässe Verfahren die Verfahrensdurchführung während des laufenden Betriebes, so dass, anders als beispielsweise bei Simulationen, o. dgl., Aussagen aufgrund der konkreten Betriebsparameter getroffen werden können.
[0017] Für eine nicht energieeffizient arbeitende gebäudetechnische und/oder produktionstechnische Anlage kann zum einen ursächlich sein, dass bereits beim Bau der Anlage einzelne Bauteile nicht richtig aufeinander abgestimmt worden sind, nicht richtig dimensionierte Bauteile verwendet wurden, etc. Mit anderen Worten liegt hierbei die nicht optimale Energieeffizienz in der Konstruktion der technischen Gebäudeausrüstung bzw. der Produktionsanlage an sich begründet. Zum anderen kann eine nicht optimale Energieeffizienz darauf basieren, dass der Betrieb der Anlage, anlagenseitig oder auch nutzerseitig, nicht auf eine Reduzierung des Energieeinsatzes ausgerichtet ist. Grundsätzlich können mit dem erfindungsgemässen Verfahren beide vorgenannten Szenarien erkannt und dargestellt werden.
Mit anderen Worten können mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens die während des Betriebes der Anlage im Hinblick auf eine Energieeffizienz vorhandenen Mängel erkannt und sichtbar gemacht werden.
[0018] Grundsätzlich kann die Speichereinrichtung innerhalb der Rechen-/Verarbeitungseinrichtung angeordnet sein. Jedoch können diese auch räumlich getrennt voneinander angeordnet sein (gegebenenfalls auch über grosse Distanzen). So könnte beispielsweise die Speichereinrichtung in unmittelbarer Nähe der Messeinrichtung und somit in der gebäudetechnischen Anlage vorgesehen sein und die gespeicherten Daten könnten per Fernübertragung, beispielsweise über das Internet, über ein Intranet, etc., an die Rechen-/Verarbeitungseinrichtung übersandt werden. Auch könnten die gemessenen Daten jeweils direkt nach Messung über grössere Entfernung auf geeignete Weise an eine entfernt angeordnete Speichereinrichtung übertragen werden.
[0019] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0020] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ist die mindestens eine Messgrösse eine Temperatur, ein Massenstrom, z.B. ein Zu-und/oder Abluftvolumenstrom, ein Zustand, eine Drehzahl, eine Beleuchtungsstärke, eine Feuchte, eine Zeiteinheit, eine Spannung oder ein Strom. Beispiele für zu messenden Temperaturen können eine Raumtemperatur, eine Vorlauftemperatur, eine Rücklauftemperatur, o.dgl. sein.
[0021] Unter dem Begriff "Massenstrom" ist zu verstehen, dass die Masse eines bestimmten Mediums gemessen wird, die sich in einer bestimmten Zeiteinheit durch einen bestimmten Querschnitt bewegt. Der Massenstrom wird mitunter auch als "Durchsatz" bezeichnet. Im vorliegenden Zusammenhang können sowohl Gas- als auch Flüssigkeitsmassenströme gemessen werden. Beispiele hierfür können die einer Heizanlage zugeführten Brennstoffmengen sein. Es könnte beispielsweise aber auch eine Kondensatmenge in einem Wärmetauscher, beispielsweise einem Nach-schaltwärmetauscher eines Brennwertkessels, gemessen werden. Diesbezüglich kann als geeigneter Vergleichswert für die Kondensatmenge ein Mindestwert vorgegeben werden, der erreicht werden muss, so dass ausreichend Kondensationswärme genutzt wird, um einen energieeffizienten Betrieb zu gewährleisten.
Wird nun bei einem Vergleich der über dem Gesamtzeitraum gemessenen Messwerte festgestellt, dass die Kondensatmengenmesswerte oder zumindest ein gewisser Anteil der Kondensatmenge unterhalb dieses Mindestwertes liegt, deutet dies auf einen energieineffizienten Betrieb hin, so dass hier gegebenenfalls entsprechende Massnahmen ergriffen werden können.
[0022] Beispiele für geeignete Messeinrichtungen für Massenströme sind Gas, Öl- oder Dampfzähler bzw. Wärmemengenzähler, die häufig ohnehin bereits in bestehenden gebäudetechnischen Anlagen installiert sind. Die Verwendung eines Wärmemengenzählers ist des Weiteren ein Beispiel für die Berechnung von Rechenwerten gemäss Schritt d.), da der Wärmemengenzähler im Allgemeinen den Volumenstrom eines Mediums, beispielsweise Heizwasser, sowie die Temperaturen von Vor- und Rücklauf des dazugehörigen Kreislaufes misst und anhand des gemessenen Volumenstromes und der Temperaturdifferenz der gemessenen Temperaturen die Wärmemenge errechnet. Diese für die jeweilige Messung errechneten Wärmemengenwerte werden dann gemäss Schritt c.) mit den vorgegebenen Vergleichswerten bzw. Vergleichswertbereichen verglichen.
[0023] Als Beispiele für zu messende Zustände können ferner die Öffnungszustände von Ventilen genannt werden. Dabei kann beispielsweise gemessen werden, ob ein Ventil geöffnet, geschlossen oder teilweise geöffnet ist, wobei gegebenenfalls noch differenziert werden kann, wie der Öffnungsgrad des Ventils ist. Die gemessenen Zustände einzelner Ventile können dann, insbesondere in Bezug auf den Messwert einer weiteren Messgrösse, anhand vorgegebener Plausibilitätsparameter auf Plausibilität überprüft werden. So könnten beispielsweise die Zustände zweier gegenläufig wirkender Ventile überprüft werden und als Plausibilitätsparameter könnte vorgegeben sein, dass stets nur eines der beiden Ventile offen bzw. vollständig geöffnet sein darf.
Sollte sich über den Gesamtzeitraum hinweg ergeben, dass diese Plausibilitätsparameter nicht bzw. häufig nicht eingehalten werden, würden die entsprechenden Ergebnisse angezeigt werden, so dass dann geeignete Massnahmen ergriffen werden können. Auch kann die Häufigkeit des Stellungswechsels eines Ventils über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg überprüft und mit entsprechenden, vorgegebenen Werten verglichen werden.
[0024] Als Beispiele für die zu messende Feuchte können die relative oder absolute Luftfeuchtigkeit eines Raumes genannt werden. Ein Beispiel für die Messgrösse Zeiteinheit ist ferner die Betriebsdauer von einzelnen Bauteilen der Anlage. Hierbei kann es sich insbesondere um Bauteile handeln, die nur teilweise in Betrieb sind und bei denen die Über- bzw. Unterschreitung eines bestimmten, vorzugebenden Vergleichswertes auf einen energieineffizienten Betrieb hindeutet. Des Weiteren wird zweckmässigerweise die Drehzahl von bestimmten Bauteilen bzw. Geräten der gebäudetechnischen Anlage, beispielsweise Ventilatoren oder Pumpen, gemessen.
[0025] Grundsätzlich kann die Anzeige der Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse in jeder geeigneten Form erfolgen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse in einem weiteren Schritt einer von mehreren Anzeigekategorien zugeordnet, wobei hierfür Wertebereiche bzw. Zustände vorgegeben und diese mit den Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnissen verglichen werden. Insbesondere können die vorgegebenen Wertebereiche den Vergleichswertbereichen entsprechen, wobei dann beispielsweise ein Messwert, der innerhalb des Vergleichswertbereiches liegt, einer ersten Anzeigekategorie, ein Messwert, der unterhalb des Vergleichswertbereiches liegt, einer zweiten Anzeigekategorie und ein Messwert, der oberhalb des Vergleichswertbereiches liegt, einer dritten Anzeigekategorie zugeordnet werden.
Es werden dann nicht die einzelnen Werte, sondern nur die zugeordneten Kategorien der einzelnen Messwerte angezeigt. Dies erleichtert es Bedienpersonal, das keine umfängliche Erfahrung in Bezug auf gebäudetechnische und/oder produktionstechnische Anlagen aufweist, unmittelbar zu erkennen, ob sich energieeffiziente Zustände einstellen. Die einzelnen Kategorien können auf jede geeignete Art und Weise, beispielsweise durch bestimmte Farbunterlegungen der Darstellungen o. dgl., angezeigt werden.
[0026] Des Weiteren kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, auf Basis der Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse oder auf Basis der Kategorienverteilung der einzelnen Messwerte einer Messgrösse in verschiedene Anzeigekategorien, ein Bewertungsergebnis ermittelt und angezeigt werden. Hierfür sind entsprechende Bewertungsschlüssel bzw. Bewertungsformeln vorzugeben und in einer Speichereinrichtung abzuspeichern. Anhand einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung kann dann das Bewertungsergebnis ermittelt werden. So könnte beispielsweise als Bewertungsschlüssel vorgegeben sein, dass für eine bestimmte Messgrösse eines bestimmten Bauteils einer gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage innerhalb des Gesamtzeitraumes nur eine bestimmte Prozentzahl der Messwerte ausserhalb einer bestimmten Kategorie liegen darf.
Sollte die Anzahl der Messwerte darüber liegen, würde dies auf einen energieineffizienten Betrieb hindeuten und entsprechend angezeigt werden.
[0027] Ferner wird es häufig zweckmässig sein, die Messwerte und die darauf basierenden Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse einzelnen Bauteilen der gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage zuzuordnen. Die Anzeige der Ergebnisse erfolgt dann jeweils für die einzelnen Bauteile. So kann beispielsweise überprüft werden, ob ein Zuluft- oder Abluftventilator einer Klimaanlage energieeffizient arbeitet. Auch kann es ferner zweckmässig sein, die Ergebnisse mehrerer Bauteile in einer Anzeige gegenüberzustellen. Beispielsweise ist es bei grösseren Gebäuden üblich, dass die notwendige Heizleistung durch zwei oder mehr getrennte Energieerzeuger unterschiedlicher oder gleicher Leistung bereitgestellt wird. Je nachdem welche Bedingungen vorherrschen (z. B.
Aussentemperatur, Lastzustände, etc.) kann mittels des erfindungsgemässen Verfahrens ermittelt und dargestellt werden, welcher der Energieerzeuger im Hinblick auf die Energieeffizienz in einem gegebenen Zeitraum präferiert wird, weil er den höheren Wirkungsgrad aufweist und damit energieeffizienter arbeitet. Dies gilt analog auch für Kaltwasser oder Druckluft erzeugende Anlagen.
[0028] Um eine schnelle Übersicht in einfacher und strukturierter Weise über den energieeffizienten Betrieb der einzelnen Bauteile einer gebäudetechnischen und/oder produktionstechnischen Anlage zu ermöglichen, kann es insbesondere zweckmässig sein, von der Menge der ermittelten Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse einer oder gegebenenfalls auch mehrerer Messgrössen einen Durchschnitts- bzw. Referenzwert zu ermitteln und nur diesen Durchschnittswert anzuzeigen. Werden zur Anzeige Anzeigekategorien verwendet, könnte nur dieser Durchschnittswert einer bestimmten Anzeigekategorie zugeordnet werden. Die Ermittlung von Durchschnittswerten wird häufig eine einfache und effektive Vorgehensweise zur automatischen Erkennung und Anzeige eines energieeffizienten Betriebes darstellen.
Grundsätzlich könnten derartige Referenzwerte einer Wertemenge aber auch durch andere, vorzugebende Berechnungsmethoden ermittelt werden. Auch könnte bereits von den gemessenen Messwerten, vor der Durchführung der Vergleiche und Überwachungen bzw. Berechnungen gemäss den Schritten c.) und d.), ein Referenzwert, beispielsweise ein Durchschnittswert, gebildet werden. Allein dieser Referenzwert der ermittelten Wertemenge einer Messreihe würde dann zum Vergleich mit Vergleichswerten herangezogen werden.
[0029] Insbesondere kann es ferner zweckmässig sein, Messwerte mehrerer Messgrössen zu messen und die Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse der Messwerte der ersten Messgrösse den Messwerten und/oder den Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnissen der Messwerte einer zweiten Messgrösse zuzuordnen. Zweckmässigerweise werden dann die jeweils einander zugeordneten Wertepaare angezeigt. Gegebenenfalls kann für jede Messreihe der jeweiligen Messgrösse auch nur ein Referenzwert ermittelt werden und dann nur zwei Referenzwerte als Wertepaare angezeigt werden. Ferner könnten auch drei oder mehr Messgrössen einander zugeordnet sein.
[0030] Beispielsweise können bei einer raumlufttechnischen Anlage, z. B. einer Klimaanlage, die in einen Raum über eine vorgegebene Zeitdauer eingebrachte Luftmenge sowie die Temperaturen der Zu- und Raumluft gemessen werden. Aus der Temperatur der Zu- und Raumluft kann die Temperaturdifferenz ([Delta]T) gebildet werden. Aus dem Produkt von [Delta]T und m (Luftmenge) (und gegebenenfalls weiteren Faktoren wie physikalische Konstanten) ergibt sich die abzuführende Wärmelast im Kühlfall bzw. die zuzuführende Wärmelast im Heizfall. Wird die maximal zulässige (Konstruktion der Luftauslässe, Induktion) Temperaturdifferenz nicht ausgenutzt, muss der Massenstrom der eingebrachten Luftmenge grösser als notwendig sein. Dies deutet auf einen energieineffizienten Betrieb hin und kann entsprechend angezeigt werden.
Gegebenenfalls könnte auch der vorgegebene Maximalwert der Temperaturdifferenz von der Rechen-/Verarbeitungseinrichtung mit den gemessenen Werten verglichen und die entsprechenden Ergebnisse angezeigt werden.
[0031] Des Weiteren wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren zur Überwachung eines energieeffizienten Betriebes einer gebäudetechnischen Anlage, insbesondere aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Licht- und Heiztechnik und/oder einer produktionstechnischen Anlage, insbesondere einer drucklufterzeugenden Anlage, gelöst, welches folgende Schritte umfasst:
<tb>f.)<sep>Messen von Messwerten mehrerer Messgrössen der gebäudetechnischen Anlage über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg,
<tb>g.)<sep>Speichern der Messwerte,
<tb>h.)<sep>Zuordnen der Messwerte einer ersten Messgrösse und/oder von auf Basis der Messwerte der ersten Messgrösse berechneter Rechenwerte zu den Messwerten einer zweiten Messgrösse und/oder zu auf Basis der Messwerte einer zweiten Messgrösse berechneter Rechenwerte,
<tb>i.)<sep>Anzeigen der zugeordneten Wertepaare.
[0032] Um jedem Messwert eine eindeutige "Adresse" zuweisen zu können, bzw. diesen verfahrensgemäss verarbeiten zu können, ist es zweckmässig, jedem Messwert einen Messzeitpunkt und/oder eine Messart und/oder eine Messbezeichnung zuzuordnen und diese "Adressdaten" zusammen mit dem Messwert abzuspeichern. Der Messzeitpunkt kann beispielsweise durch eine Zeitmesseinrichtung vorgegeben werden. Der Ort (beispielsweise Vorlauffühler, statische Heizung, Heizkreis 1; Vorlauffühler, statische Heizung, Heizkreis 2; etc.) kann vorteilhafterweise dadurch ermittelt werden, dass bereits im Vorfelde jeder Messeinrichtung ein Messwert zugeordnet wird. Eine bestimmte Bezeichnung ("Schlagwort") kann ebenfalls für die Messwerte einer bestimmten Messeinrichtung vorgegeben werden und dient der leichteren Erkennbarkeit.
[0033] Ferner ist es in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die gebäudetechnische und/oder produktionstechnische Anlage zur Verbesserung ihrer Energieeffizienz auf Basis der in den Schritten e.) angezeigten Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse bzw. der in Schritt i.) angezeigten Wertepaare selbst adaptierend angesteuert wird. Hierfür werden zweckmässigerweise Steuerungs- und/oder Regelungsmittel vorgesehen. Diese steuern die Anlage dann an, wenn bestimmte, vorab festgelegte Vergleichsergebnisse, Plausibilitätsergebnisse oder Wertepaare erzielt bzw. ermittelt worden sind. Die Ansteuerung muss also nicht zwingend in allen Fällen erfolgen. Des Weiteren können verschiedenen, vorherbestimmten Vergleichs- bzw.
Plausibilitätsergebnissen jeweils bestimmte Ansteuerungsarten der gebäudetechnischen Anlage zugeordnet werden, wobei durch die Ansteuerung jeweils die Energieeffizienz der Anlage verbessert wird. Beispielsweise kann die Ansteuerung in solchen Fällen erfolgen, wenn ein einzelner Mess- und/oder Rechenwert über- oder unterhalb eines vorgesehenen Vergleichswertes liegt. Alternativ kann für eine Ansteuerung gefordert werden, dass eine vorherbestimmte Anzahl an Werten ober- und/oder unterhalb des Vergleichswertes liegen muss. Entsprechend kann eine Ansteuerung erfolgen, wenn ein Wert oder eine vorgegebene Anzahl an Werten ausserhalb eines Vergleichswertbereiches liegt. Des Weiteren kann eine Ansteuerung ausgelöst werden, wenn ein oder eine vorgegebene Anzahl an nicht-plausiblen Ergebnissen ermittelt wird oder eine bestimmte Wertepaarkombination angezeigt wird.
[0034] Ergibt sich aufgrund der in Schritt c), d.) oder h.) ermittelten Ergebnisse, dass eine Ansteuerung der gebäudetechnischen oder produktionstechnischen Anlage im Hinblick auf die Energieeffizienz sinnvoll ist, steuern die Mittel die Anlage derart an, dass der Betrieb der Anlage in der Weise beeinflusst wird, dass sich die Energieeffizienz verbessert. Hierfür kann grundsätzlich jede geeignete Massnahme ergriffen werden. Die Reihenfolge der Massnahmen, die bei Ansteuerung der Anlage durch die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel eingeleitet werden, kann bereits vorgegeben sein oder auf Basis der Ergebnisse von den Steuerungs- bzw. Regelungsmitteln festgelegt werden. Im letzteren Fall sind in den Mitteln entsprechende Sortierkriterien zu hinterlegen bzw. diesen vorzugeben.
Ferner kann es zweckmässig sein, die Ansteuerungsvorgänge anzuzeigen, so dass diese von Bedienpersonal bzw. Benutzern nachverfolgt werden können. Im Falle der Vorsehung von Regelungsmitteln können diese in einen oder mehrere Regelkreise der Anlage derart eingreifen, dass die Regelparameter (z.B. i-Anteil, p-Anteil, Totzeit, Ober- und Untergrenze der Stellgrösse, etc.) derart beeinflusst werden, dass sich ein energieeffizienterer Betrieb der Anlage einstellt.
[0035] Darüber hinaus wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Anordnung mit einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung gelöst, die mindestens eine Messeinrichtung, die zum Messen von Messwerten mindestens einer Messgrösse einer gebäudetechnischen Anlage, insbesondere aus dem Bereich Kälte-, Klima-, Licht- und/oder Heiztechnik, und/oder einer produktionstechnischen Anlage, insbesondere einer drucklufterzeugenden Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg ausgebildet ist, und eine Speichereinrichtung, die zum Speichern der gemessenen Messwerte ausgebildet ist, umfasst, wobei die Rechen-/Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Werte der Messeinrichtung derart ausgebildet ist,
dass die im vorgegebenen Gesamtzeitraum gemessenen Messwerte mit vorgegebenen und in der Speichereinrichtung gespeicherten Vergleichswerten oder Vergleichswertbereichen vergleichbar sind und/oder die im vorgegebenen Gesamtzeitraum gemessenen Messwerte anhand vorgegebener und in der Speichereinrichtung gespeicherter Plausibilitätsparameter auf Plausibilität überprüfbar sind, wobei die Anordnung eine Anzeigeeinrichtung aufweist, mittels derer die über den vorgegebenen Gesamtzeitraum ermittelten Vergleichs- und/oder Plausibilitätsergebnisse anzeigbar sind. Zweckmässigerweise umfasst die Anordnung bei Bedarf ferner Steuerungs- und/oder Regelungsmittel sowie eine Zeitmesseinrichtung.
[0036] Dadurch, dass die vorliegend beschriebene Anordnung Rechen-/Verarbeitungseinrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet, kann letzteres automatisch über den vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg durchgeführt werden, ohne dass Personal tätig werden müsste. Das Verfahren wird ohne menschliches Zutun durchgeführt.
[0037] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
<tb>Fig. 1<sep>eine Matrixdarstellung der Energieeffizienz mehrerer Bauteile einer Anlage, und
<tb>Fig. 2<sep>eine Diagrammdarstellung der Energieeffizienz eines einzelnen Bauteiles.
[0038] Fig. 1 zeigt eine Matrixdarstellung zur Darstellung des energieeffizienten Betriebes einer gebäudetechnischen Anlage oder eines Teiles einer gebäudetechnischen Anlage, wie beispielsweise eine Klimaanlage. Jedes Feld der Matrix ist einem spezifischen Bauteil zugeordnet, wobei die einzelnen Spalten (A, B, C, D, etc.) jeweils einer Baugruppe zugeordnet sein können. So kann beispielsweise die Spalte A der Baugruppe Ventile zugeordnet sein und das Feld A1 einen Zuluftventilator und das Feld A2 einen Abluftventilator bezeichnen. Für jedes einzelne Bauteil werden bestimmte Messgrössen über den vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg gemessen.
Aus der Menge der gemessenen Messwerte jeder Messgrösse wird ein Durchschnitts- oder Referenzwert ermittelt und dieser wird mittels eines Vergleiches mit vorgegebenen Vergleichswerten bzw. einer Überprüfung anhand vorgegebener Plausibilitätsparameter einer bestimmten Anzeigekategorie zugeordnet. Die jeweilige Anzeigekategorie wird durch die unterschiedlichen Grauschattierungen der jeweiligen Felder kenntlich gemacht. So kann beispielsweise ein dunkelgraues Feld einen energieineffizienten Betrieb des jeweiligen Bauteils, ein weisses Feld einen energieeffizienten Betrieb des jeweiligen Bauteils und ein hellgraues Feld einen durchschnittlich energieeffizienten Betrieb des jeweiligen Bauteils kennzeichnen.
Durch die verfahrensgemäss angezeigte Matrixdarstellung der Fig. 1 kann nun erkannt werden, welches Bauteil einer bestimmten Baugruppe einer gebäudetechnischen Anlage energieineffizient arbeitet.
[0039] In der Diagrammdarstellung in Fig. 2ist der energie(in)effiziente Betrieb eines bestimmten Bauteils noch detaillierter dargestellt als in der Fig. 1. Bei der Darstellung in Fig. 2 werden von der Menge der gemessenen Messwerte eines einzelnen Bauteiles keine Referenz- bzw. Durchschnittswerte gebildet, sondern die gemessenen Werte werden jeweils direkt mit einem Vergleichswert bzw. einem Vergleichswertbereich verglichen und anhand der Vergleichsergebnisse in eine bestimmte Anzeigekategorie eingeordnet. Die Kategorien der einzelnen Werte sind in dem Diagramm in Fig. 2jeweils farblich durch unterschiedliche Graustufen, ebenso wie dies in Fig. 1der Fall ist, verdeutlicht. Bei der Darstellung in Fig. 2 ist auf der Abszisse der Gesamtzeitraum aufgetragen, der im vorliegenden Beispiel einen Monat beträgt. Auf der Ordinate sind die Tageszeiten der einzelnen Tage aufgetragen.
Im vorliegenden Beispiel wurde die Messgrösse für das zugrundeliegende Bauteil jeweils stündlich über einen Gesamtzeitraum von einem Monat gemessen. Ein energieineffizienter Betrieb ist hier ebenfalls dunkelgrau eingefärbt, während energieeffiziente Betriebszeiten weiss eingefärbt sind. Durchschnittlich energieeffiziente Betriebszeiten sind hellgrau eingefärbt, wobei hier gegebenenfalls noch mit Hilfe von verschiedenen Graustufen weiter differenziert werden kann. Es kann nun beispielsweise aus der vorliegenden Darstellung der Fig. 2erkannt werden, dass das zugrundeliegende Bauteil jeweils zwischen 2 und 3 Uhr eines jeden Tages im Gesamtzeitraum energieineffizient arbeitet. Entsprechend kann nun detailliert nachvollzogen werden, wann bzw. warum das jeweilige Bauteil energieineffizient arbeitet und entsprechende Gegenmassnahmen einleiten.
Die Darstellung aus der Fig. 2 stellt ein Rasterdiagramm ("carpet plot") dar, bei dem die beiden Achsen unterschiedliche zeitliche Auflösungen haben. Die farbgrafische Darstellung der Daten/Messwerte in diesem Diagramm erleichtert dem menschlichen Auge durch Mechanismen der Mustererkennung die Wahrnehmung der durch die Daten/Messwerte über einen vorgegebenen Zeitraum (z. B. ein Monat, ein Jahr, etc.) dargestellten Zusammenhänge.
The invention relates to a method for monitoring the operation of a building technical system, in particular from the fields of air conditioning, refrigeration, lighting and / or heating technology, and / or a production engineering system, in particular a compressed air generating system, in view of their energy efficiency ,
In the present context, the term "technical building system" means any installation of a building that falls in particular in one of the above-mentioned areas of air conditioning, refrigeration, lighting and / or heating technology, both on the producer and on the consumer side. In other words, the installation in question is preferably designed to regulate the amount of air, temperature, humidity, lighting and / or air quality in a building or a room of a building, for cooling or for heating. In general, such building services systems are also subsumed under the term "technical building equipment". The term "production-technical plant" is understood here to mean all plants for the production of material goods.
Preferably, the present method according to the invention is to be used in production-related systems in which compressed air is produced, optionally as an intermediate step in the production process, since experience has shown that the corresponding control processes are not designed for high energy efficiency. In particular, in the case of the present invention, these are production-related systems which comprise energy-generating and energy-consuming devices.
At the present time, due to decreasing or increasing global resources in many areas is required to improve the energy efficiency of facilities, d. h. To operate the appropriate system so that it achieves the desired result with the lowest possible energy and resource requirements.
De facto, however, the monitoring of an energy-efficient operation of technical building or production systems today or not sufficiently performed. So far, no method for automatic detection and representation of the operation of building technology or production engineering plants in terms of their energy efficiency are known. The methods known in building automation rather serve to detect and present incidents, certain specifications, for example, in terms of comfort conditions in a room u. Like. To comply, display current values or parameters of a building technical system, etc.
The present invention is therefore an object of the invention to provide a method by which it can be determined whether a building services and / or production engineering plant is efficient, especially energy efficient, operated. This object is achieved by a method having the features of claim 1.
According to the method according to the invention, therefore, in a first step (step a.)), Measured values of at least one measured variable of a building-technical and / or production-technical plant are measured. The measured values are repeatedly measured at time intervals over a given total period. The total period to be specified is to be selected in such a way that a sufficient number of representative values can be measured or collected in order to be able to draw appropriate conclusions or inferences regarding the energy efficiency of the building technology and / or production technology plant. For example, such a period could be set to one month.
The measured values are to be determined in a repetitive manner for the same measured variable, wherein the time intervals between the individual measuring operations are to be selected appropriately depending on the type of measured variable and the building services and / or production engineering system. The distances between the individual measuring operations for measuring the at least one measured variable can preferably always be selected to be the same. In principle, however, the specification of temporally different distances would be possible. As an example of the temporal distribution of such a series of measurements of at least one measured variable, for example, every hour a measurement could be carried out over a total period of one month.
To determine the individual measured values, suitable measuring devices, for example sensors or the like, are to be used expediently. In the present case, the term "measuring devices" is understood to mean all devices which are designed or provided for measuring the at least one measured variable. Such measuring devices are often already present in building services and / or production systems and need only be used in accordance with the procedure. This means that existing measuring equipment must continuously measure measured values and these must be stored for evaluation.
Generally speaking, the measured values are values (product of numerical value and unit) of a physical quantity (measured quantity) which are supplied by a measuring device and permit a quantitative statement about the measured variable. In particular, if mass meters or the like are used as measuring devices, the measured values are frequently also called "counter values". Furthermore, measured values determined switching states of certain components or systems, eg. As fans or pumps, be.
The measured values of the at least one measured variable which are determined over the given total period of time and which form a measurement series are to be stored in a second step, preferably on a memory device (step b)). The storage device may also be any suitable device known from the prior art, in particular electronic data memories, e.g. for building control systems.
After carrying out all measurements over the predetermined total period of time, the measured and stored measured values are compared in a further step (step c.)) With predetermined comparison values and / or comparison value ranges. Alternatively or additionally, the determined and stored measured values are checked for their plausibility on the basis of predetermined plausibility parameters. The comparative values or plausibility parameters to be specified are expediently likewise to be stored in a memory device, preferably in the same memory device as the measured values. In order to carry out the comparison of values or the check for plausibility, a suitable computing / processing device, for example a computer, is expediently used.
During the comparison process, it is checked whether the measured values correspond to the comparison values or within the comparison value ranges, above or below them. If appropriate, it can also be determined how far the individual measured values lie above or below the comparison values or comparison value ranges.
In the verification process, however, it is checked whether the measured values appear plausible. This check takes place on the basis of specified plausibility parameters. Thus, as a result of this check, it can be determined for the individual measured values whether these are plausible, ie. H. the system is working in the intended area, or is operated in the intended manner, or whether the measured values are implausible and thus indicate a malfunction. If necessary, intermediate areas can also be defined as the result.
The individual comparison values or comparison value ranges and / or plausibility parameters are each set in such a way that, if the entire measurement series is considered over the predetermined total period, information about the presence of an energy-efficient operation of the technical building and / or production plant or possibly parts can give this plant.
As an alternative or in addition to the measured and stored measured values, calculation values which are calculated or determined on the basis of the measured values (step d)) can be used for comparing or checking. These calculated values are then used instead of the measured measured values for the comparison or checking process. The calculation of the calculated values is likewise expediently carried out with a computer / processor. For this purpose, in the mentioned device or a storage device connected thereto corresponding calculation formulas u. Like. To deposit or specify.
Furthermore, according to the invention in step e.) All, determined by the comparison and / or the verification process results of the building services and / or production equipment indicated. By displaying or presenting the results, conclusions can be drawn about the operation of the plant or, if appropriate, of individual components of the plant with regard to their efficiency, in particular energy efficiency.
It is advantageous in the inventive method that now not only snapshots are provided on the current values of a building technical system, but rather the individual values are checked in terms of their energy efficiency and presented over a meaningful period of time. Based on this presentation, conclusions can be drawn as to what measures should be taken to improve the energy efficiency of the operation of the building services and / or production plant. By means of the method according to the invention, it can be indicated on the one hand that a plant or certain components of the plant do not operate in an energy-efficient manner. On the other hand, the comparison or
Plausibility results provide information on why a plant or a component of this plant does not work energy-efficiently.
The core of the invention is thus to be considered that not individual state values of a technical building and / or technical equipment, but over a longer period of time, continuously used during ongoing operation determined series of measurements and with suitable, parked on an energy-efficient operation values or plausibility parameters are compared or checked. Through the use of suitable devices, such as computing / processing device, memory device, measuring device, and the like, the detection and representation of energy-efficient operation of a building services and / or production plant can be done automatically. Thus, the operation of the system can be optimized in terms of energy efficiency.
Techniques known in the art for building services and / or production engineering systems do not automatically optimize the energy-efficient operation, but rather control, regulate or monitor the operation. Furthermore, the method according to the invention allows the method to be carried out during ongoing operation, so that, unlike, for example, in simulations, or the like, statements can be made on the basis of the specific operating parameters.
For a non-energy efficient building technical and / or production plant can be causally that even during construction of the system individual components have not been properly matched, not properly sized components were used, etc. In other words, this is the not optimal energy efficiency in the construction of the technical building equipment or the production plant itself justified. On the other hand, a non-optimal energy efficiency can be based on the fact that the operation of the plant, on the plant side or the user side, is not geared to a reduction of the energy input. In principle, both aforementioned scenarios can be recognized and displayed with the method according to the invention.
In other words, with the aid of the method according to the invention, the deficiencies that exist during operation of the system with regard to energy efficiency can be recognized and made visible.
In principle, the memory device can be arranged within the computing / processing device. However, these can also be arranged spatially separated from each other (possibly over long distances). Thus, for example, the memory device could be provided in the immediate vicinity of the measuring device and thus in the technical building and the stored data could be transmitted by remote transmission, for example via the Internet, via an intranet, etc., to the computing / processing device. Also, the measured data could each be transferred to a remotely located memory device in a suitable manner directly after measurement over a long distance.
Preferred embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
According to a preferred embodiment of the invention, the at least one measured variable is a temperature, a mass flow, e.g. a supply and / or exhaust air volume flow, a state, a speed, an illuminance, a humidity, a time unit, a voltage or a current. Examples of temperatures to be measured may include a room temperature, a flow temperature, a return temperature, or the like. be.
The term "mass flow" is to be understood that the mass of a certain medium is measured, which moves in a certain time unit through a certain cross-section. The mass flow is sometimes referred to as "throughput". In the present context, both gas and liquid mass flows can be measured. Examples of these may be the fuel amounts supplied to a heating system. For example, it would also be possible to measure a quantity of condensate in a heat exchanger, for example a secondary circuit heat exchanger of a condensing boiler. In this regard, as a suitable comparative value for the amount of condensate a minimum value can be specified, which must be achieved, so that sufficient heat of condensation is used to ensure energy-efficient operation.
If, in a comparison of the measured values measured over the entire period, it is determined that the condensate measured values or at least a certain proportion of the condensate amount is below this minimum value, this indicates energy-inefficient operation, so that appropriate measures can be taken here if necessary.
Examples of suitable measuring devices for mass flows are gas, oil or steam meters or heat meter, which are often already installed in existing building services anyway. The use of a heat meter is further an example for the calculation of calculated values according to step d.), As the heat meter generally measures the flow rate of a medium, such as hot water, and the temperatures of flow and return of the associated circuit and the measured volume flow and the temperature difference of the measured temperatures calculates the amount of heat. These heat quantity values calculated for the respective measurement are then compared with the predetermined comparison values or comparison value ranges according to step c.).
Further, as examples of states to be measured, the opening states of valves may be mentioned. In this case, it can be measured, for example, whether a valve is open, closed or partially open, it being still possible to differentiate how the degree of opening of the valve is. The measured states of individual valves can then be checked for plausibility, in particular with reference to the measured value of a further measured variable, on the basis of predetermined plausibility parameters. Thus, for example, the states of two counter-acting valves could be checked and as a plausibility parameter could be specified that only one of the two valves must always be open or fully opened.
If, over the entire period, it becomes apparent that these plausibility parameters are not or frequently not met, the corresponding results would be displayed so that appropriate measures can then be taken. Also, the frequency of the change of position of a valve over a given period can be checked and compared with corresponding, predetermined values.
As examples of the humidity to be measured, the relative or absolute humidity of a room can be mentioned. An example of the measured quantity time unit is also the service life of individual components of the system. In particular, these may be components which are only partially in operation and in which the overshoot or undershoot of a certain, presettable comparison value indicates an energy-inefficient operation. Furthermore, the speed of certain components or devices of the technical building system, such as fans or pumps, is conveniently measured.
In principle, the display of the comparison and / or plausibility results can be made in any suitable form. In a further preferred embodiment, the comparison and / or plausibility results are assigned in a further step to one of a plurality of display categories, for which value ranges or states are specified and these are compared with the comparison and / or plausibility results. In particular, the predetermined value ranges may correspond to the comparison value ranges, in which case, for example, a measured value which lies within the comparison value range, a first display category, a measured value which lies below the comparison value range, a second display category and a measured value which lies above the comparison value range, a third display category be assigned.
It will not display the individual values, but only the assigned categories of the individual measured values. This makes it easier for operating personnel who have no extensive experience with respect to building services and / or production systems to immediately recognize whether energy-efficient conditions arise. The individual categories can be displayed in any suitable manner, for example by specific color backgrounds of the representations or the like.
Furthermore, in a further preferred embodiment, on the basis of the comparison and / or plausibility results or on the basis of the category distribution of the individual measured values of a measured variable in different display categories, an evaluation result can be determined and displayed. For this purpose, appropriate evaluation key or valuation formulas must be specified and stored in a memory device. On the basis of a computing / processing device then the evaluation result can be determined. Thus, for example, it could be predetermined as a rating key that for a specific measured quantity of a specific component of a building-technical and / or production-technical plant within the total period only a certain percentage of the measured values may be outside a certain category.
Should the number of readings exceed this, this would indicate an inefficient operation and be displayed accordingly.
Furthermore, it will often be expedient to assign the measured values and the comparative and / or plausibility results based thereon to individual components of the technical building and / or production plant. The results are then displayed for the individual components. For example, it can be checked whether an air supply or exhaust fan of an air conditioning system works energy-efficiently. It may also be useful to contrast the results of several components in a display. For example, it is common in larger buildings that the necessary heating power is provided by two or more separate power generators of different or the same power. Depending on which conditions prevail (eg
Outside temperature, load conditions, etc.) can be determined and represented by means of the inventive method, which of the energy generator is preferred in terms of energy efficiency in a given period, because it has the higher efficiency and thus works more energy efficient. This also applies analogously to cold water or compressed air generating plants.
In order to enable a quick overview in a simple and structured manner about the energy-efficient operation of the individual components of a technical building and / or production plant, it may be particularly useful, of the amount of comparison and / or plausibility results determined one or possibly also several measured quantities to determine an average or reference value and display only this average value. If display categories are used for the display, only this average value could be assigned to a specific display category. Averaging will often be a simple and effective way to automatically detect and display energy efficient operation.
In principle, such reference values of a set of values could also be determined by other calculation methods to be specified. Also, a reference value, for example an average value, could already be formed from the measured measured values, before the comparisons and monitoring or calculations according to steps c.) And d.). Only this reference value of the determined value set of a measurement series would then be used for comparison with comparison values.
In particular, it may also be expedient to measure measured values of a plurality of measured variables and to assign the comparative and / or plausibility results of the measured values of the first measured variable to the measured values and / or the comparative and / or plausibility results of the measured values to a second measured variable. Expediently, the value pairs assigned to one another are then displayed. If appropriate, only one reference value can be determined for each measurement series of the respective measured variable, and then only two reference values can be displayed as value pairs. Furthermore, three or more measured variables could also be assigned to one another.
For example, in a ventilation system, z. As an air conditioner, which are measured in a room over a predetermined period of time introduced amount of air and the temperatures of the supply and room air. From the temperature of the supply and room air, the temperature difference ([Delta] T) can be formed. From the product of [Delta] T and m (air quantity) (and optionally other factors such as physical constants) results in the dissipated heat load in the cooling case or the heat load to be supplied in the heating case. If the maximum permissible (construction of the air outlets, induction) temperature difference is not used, the mass flow of the introduced air quantity must be greater than necessary. This indicates an energy-inefficient operation and can be displayed accordingly.
If appropriate, the predefined maximum value of the temperature difference could also be compared by the computing / processing device with the measured values and the corresponding results displayed.
Furthermore, the object underlying the invention is achieved by a method for monitoring an energy-efficient operation of a building technical system, in particular in the field of air conditioning, refrigeration, lighting and heating technology and / or a production engineering system, in particular a compressed air generating system which comprises the following steps:
<Tb> f.) <sep> measuring measured values of several measured quantities of the building-technical system over a given total period,
<Tb> g.) <sep> Save the measurements,
<Tb> h.) <sep> assigning the measured values of a first measured variable and / or calculated values based on the measured values of the first measured variable to the measured values of a second measured variable and / or calculated values based on the measured values of a second measured variable,
<Tb> i.) <sep> Display the assigned value pairs.
In order to be able to assign a unique "address" to each measured value, or to be able to process it in accordance with the method, it is expedient to associate with each measured value a measuring instant and / or a type of measurement and / or a measuring designation and this "address data" together with the Save measured value. The measuring time can be predetermined, for example, by a time measuring device. The location (for example flow sensor, static heating, heating circuit 1, flow sensor, static heating, heating circuit 2, etc.) can advantageously be determined by assigning a measured value to each measuring device in the first instance. A specific designation ("catchword") can also be specified for the measured values of a specific measuring device and serves for easier recognizability.
Further, it is provided in a further preferred embodiment that the building services and / or production plant to improve their energy efficiency on the basis of the in e.) Displayed comparison and / or plausibility results or in step i.) Displayed Value pairs itself is adapted adaptively. For this purpose, control and / or regulating means are expediently provided. They then start the system if certain, previously defined comparison results, plausibility results or value pairs have been achieved or determined. The activation does not necessarily have to be done in all cases. Furthermore, different, predetermined comparison or
Plausibility results are each assigned to certain types of control the building services system, which in each case the energy efficiency of the system is improved by the control. For example, the control can take place in such cases when a single measurement and / or calculated value is above or below a designated comparison value. Alternatively, it may be required for a control that a predetermined number of values must be above and / or below the comparison value. Accordingly, an activation can take place if a value or a predefined number of values lies outside of a comparison value range. Furthermore, a triggering can be triggered if one or a predefined number of implausible results is determined or a specific value-pair combination is displayed.
If, on the basis of the results ascertained in step c), d.) Or h.), It is sensible to control the building-technical or production-technical plant in terms of energy efficiency, the means control the plant in such a way that the operation of the System is influenced in such a way that the energy efficiency improves. In principle, any suitable measure can be taken for this. The order of the measures which are initiated by the control or regulating means when the system is actuated may already be predetermined or determined on the basis of the results from the control or regulation means. In the latter case, appropriate sorting criteria are to be defined or specified in the funds.
Furthermore, it may be expedient to display the activation processes, so that they can be tracked by operating personnel or users. In the case of the provision of control means these can intervene in one or more control loops of the system such that the control parameters (eg i-share, p-share, dead time, upper and lower limits of the manipulated variable, etc.) are influenced such that a energy-efficient operation of the system.
In addition, the object underlying the invention is achieved by an arrangement with a computing / processing device, the at least one measuring device for measuring measured values of at least one measured variable of a building technical system, in particular from the field of refrigeration, air conditioning, light and / or heating technology, and / or a production-technical plant, in particular a compressed-air generating plant is formed at timely intervals over a predetermined total period of time, and a memory device which is designed to store the measured values measured, wherein the computing / processing device designed for processing the measured values of the measuring device such
in that the measured values measured in the predefined total period are comparable with predetermined comparison values or comparison value ranges stored in the memory device and / or the plausibility parameters measured in the predetermined total period can be checked for plausibility by means of predetermined plausibility parameters stored in the memory device, wherein the arrangement has a display device by means of which the comparison and / or plausibility results determined over the given total period can be displayed. Conveniently, the arrangement further includes, if necessary, control and / or regulating means and a time measuring device.
Characterized in that the arrangement described here arithmetic / processing facilities used to carry out the inventive method, the latter can be carried out automatically over the predetermined total period of time, without personnel would have to act. The procedure is carried out without human intervention.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures. They show schematically:
<Tb> FIG. 1 <sep> a matrix representation of the energy efficiency of several components of a plant, and
<Tb> FIG. 2 <sep> is a diagram of the energy efficiency of a single component.
Fig. 1 shows a matrix representation to illustrate the energy-efficient operation of a building technical system or a part of a building services system, such as an air conditioner. Each field of the matrix is assigned to a specific component, wherein the individual columns (A, B, C, D, etc.) can each be assigned to one module. For example, the column A of the module can be assigned valves and the field A1 a supply air fan and the field A2 denote an exhaust fan. For each individual component, certain measured quantities are measured over the given total period.
An average or reference value is determined from the set of measured measured values of each measured variable and this is assigned to a specific display category by means of a comparison with predetermined comparative values or a check using predetermined plausibility parameters. The respective display category is indicated by the different shades of gray of the respective fields. Thus, for example, a dark gray field may indicate an energy-inefficient operation of the respective component, a white field an energy-efficient operation of the respective component, and a light-gray field an average energy-efficient operation of the respective component.
1, it is now possible to identify which component of a particular assembly of a building-technical system operates in an energy-inefficient manner.
In the diagram representation in FIG. 2, the energy (in) efficient operation of a specific component is shown in even more detail than in FIG. 1. In the illustration in FIG. 2, no reference is made to the quantity of measured measured values of a single component. The measured values are in each case directly compared with a comparison value or a comparison value range and classified on the basis of the comparison results into a specific display category. The categories of the individual values are illustrated in the diagram in FIG. 2 in each case in color by different gray levels, as is the case in FIG. 1. In the illustration in FIG. 2, the abscissa represents the total period, which in the present example amounts to one month. The ordinate shows the times of the day.
In the present example, the measured quantity for the underlying component was measured every hour over a total period of one month. Energy-inefficient operation is also dark gray in color, while energy-efficient operating times are colored white. On average, energy-efficient operating times are colored in light gray, where it may be possible to further differentiate here by means of different gray levels. It can now be seen, for example, from the present illustration of FIG. 2 that the underlying component works energy-efficiently between 2 and 3 o'clock of each day in the overall period. Accordingly, it is now possible to comprehend in detail when or why the respective component is energy-inefficient and initiate appropriate countermeasures.
The representation from FIG. 2 represents a raster diagram ("carpet plot") in which the two axes have different temporal resolutions. The color graphic representation of the data / measured values in this diagram facilitates the perception by the human eye of the patterns represented by the data / measured values over a given period of time (eg a month, a year, etc.).