DE19511352A1 - Heizungssteuerung mit einem Raumthermostaten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungssteuerung mit einem Raumthermostaten für Heizungsanlagen mit einer Temperatur-Sollwert- Vorgabe und einer Temperatur-Istwert-Erfassung sowie einer Regelung, in der eine Abweichung zwischen Temperatur-Soll- und -Istwert zu einem Stellbefehl führt, der einem Heizungsventil und/oder einem Kesselregler zugeführt wird.

Aus der DE-OS 41 35 086 ist ein Raumtemperaturregler bekannt, der zum Erreichen einer gewünschten Raumtemperatur mit einer Temperatur-Sollwert-Vorgabe und einer Temperatur-Istwert-Erfassung ausgerüstet ist, wobei die Temperatur-Istwert-Erfassung von einem temperatursensiblen Element ausgeht, das aufgrund seiner Temperatur Infrarot-Strahlung ganz bestimmter Wellenlänge aussendet, die von einem Infrarot-Empfänger des Raumtemperaturreglers empfangen und dort verarbeitet wird. Auch hier dient das Ergebnis des Vergleichs dazu, eine Heizungsanlage zu- oder abzuschalten.

Aus dem DE-GM 89 09 673 ist eine Anzeige bzw. Tastatureinheit zur Steuerung von Geräten, z. B. solche, die im Bergbau eingesetzt werden, bekannt, wobei ein berührungsempfindlicher Touch-Screen mit analoger Positions-Auslesung angeordnet ist, bei der Änderungen der eingegebenen Werte durch Berühren der Bildschirmfläche bzw. der auf der Bildschirmfläche dargestellten Graphiken möglich ist.

Ein ähnliches Verfahren zeigt die DE-OS 43 02 023, bei der ein Verfahren zum Programmieren eines Kesselreglers gezeigt und beschrieben ist, das sich dadurch auszeichnet, daß die Zeiger einer auf einem Bildschirm analog dargestellten Uhr sich durch Antippen und Verschieben verstellen lassen, um z. B. eine vereinfachte Form des Programmierens eines Kesselreglers zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizungssteuerung, die mit einem Raumthermostaten zusammenarbeitet, hinsichtlich ihrer Bedienung so zu vereinfachen, daß dies räumlich losgelöst von dem Raumthermostaten möglich ist und daß dies vor allem auf besonders bedienungsfreundliche Weise geschieht.

Dies löst die Erfindung mit den Merkmalen, wie sie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben sind. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen aufgeführt. Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß die heizungsrelevanten Daten wie Heizkurve, Tagesprofile, Absenkphasen, Wochenprogramme usw. an einem zusätzlichen handgeführten Steuergerät einstellbar und auf die Heizungsanlage übertragbar sind.

Darüber hinaus ist es möglich, mit diesem handgeführten Steuergerät einen Drucker zu verbinden, so daß auch die auf dem Bildschirm des Steuergerätes sequentiell aufgezeigten Daten übersichtlich abgedruckt werden können. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei der Akquisition einer Heizungsanlage der Heizungsbauer mit dem Kunden die für die Anlage spezifischen Daten erstellt, um sie anschließend zur Erstellung eines Angebotes zu verwenden. Auch das erstmalige Programmieren der Heizungsanlage kann mit den so festgelegten Daten als erste Annäherung durchgeführt werden.

Darüber hinaus ist es möglich, mit dem Steuergerät und einem Modem jederzeit auch von außer Haus (z. B. Urlaubsort) die Heizungsanlage fernzubedienen, und nicht nur dies, sondern gleichzeitig auch heizungsrelevante Daten zu empfangen, um beispielsweise eine Kontrolle über das ordnungsgemäße Arbeiten der Heizungsanlage zu bekommen. In Weiterführung dieses Gedankens lassen sich durch die angezeigten Istwerte der Anlage sehr schnell und zielgerichtet Fehler erkennen, die gewissermaßen auch vom Urlaubsort durch Einschalten eines Heizungsinstallateurs dann schnellstens behoben werden können. Gerade bei der Fehlermeldung ist es sinnvoll, hier einen Speicher vorzusehen, der innerhalb des Heizungsreglers angeordnet ist, und in dem Fehlerdaten und Anlagedaten gespeichert und auf Wunsch abgerufen werden können.

Anhand der Zeichnung soll der Erfindungsgegenstand beispielsweise erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Heizungsanlage mit Heizungsregler schematisch,

Fig. 2 den Bildschirm der handgeführten Heizungssteuerung mit einem Beispiel einer Heizkurven-Einstellung,

Fig. 3 den Bildschirm der handgeführten Heizungssteuerung mit Darstellung einer Temperatur-Einstellung für einen Heizkreis 3 "Nord", und

Fig. 4 den Bildschirm der handgeführten Heizungssteuerung mit Darstellung eines Zeitprogramms unter Einbeziehung der in Fig. 3 dargestellten Temperaturen zur Erstellung eines Zeitprofils mit gleichzeitiger alphanumerischer Darstellung desselben.

Zur Beheizung eines Objekts, z. B. eines Einfamilienhauses dient ein Heizkessel (1), der über eine Kesselsteuerung (2) gesteuert wird. Statt des Kessels (1) kann selbstverständlich auch eine Heiztherme, also ein sogenannter Durchlauferhitzer dienen. Die Kesselsteuerung (2) ist an ein hausinternes Bus-Installationssystem (3) angeschlossen, das bevorzugt als Europäischer Installations-Bus geführt ist. Von diesem Bus-System wird weiterhin ein Heizungsventil (4) angesteuert, das in der Vorlaufleitung (5) eines mit dem Heizkessel (1) in Verbindung stehenden Heizkreises angeordnet ist.

Von einem Heizkörper (6) wird der Heizkreis über einen Rücklauf (7) zum Kessel (1) zurückgeführt. Dieser Heizkreis muß als rein schematisch dargestellt verstanden werden, selbstverständlich sind an ihn mehrere Heizungsventile (4) und entsprechende Heizkörper (6) angeschlossen, wobei die Ventile (4) ebenfalls über die Busleitung (3) nach Vorgabe eines Stellbefehls gesteuert werden.

Dieser Stellbefehl wird erzeugt innerhalb eines Raumthermostaten (8), in welchem ein Temperatur-Sollwert an einem Geber (9) eingestellt werden kann, der in Abhängigkeit eines Raumtemperatur-Istwertes, gemessen mit dem Fühler (10), bei Abweichung ein Stellsignal erzeugt, welches der Busleitung (3) und damit den Heizungsventilen (4) - wie oben beschrieben - im öffnenden oder schließenden Sinne zugeführt wird.

Außerdem beinhaltet der Raumthermostat (8) gegebenenfalls noch eine Schaltuhr (11), mit der im Zusammenwirken mit einem in einem Speicher eingegebenen Programm ein Tagesprofil gesteuert werden kann. Des weiteren ist der Raumthermostat (8) mit einer Infrarot-Schnittstelle (12) ausgerüstet, auf die heizungsrelevante Steuerdaten per Infrarot- Steuerung aufgebbar sind, die von einem handgeführten Steuergerät (13) herrühren.

Das handgeführte Steuergerät (13) weist einen LCD-Bildschirm (14) auf, auf dem Steuerprogramme bzw. Temperatureinstell-Programme nach entsprechender Aufforderung durch dafür vorgesehene Tastaturen (15) sichtbar werden, wobei als Besonderheit diese graphisch dargestellten Informationen mit dem an sich bekannten Touch-Screen-Verfahren direkt verstellbar sind. Als Beispiel für eine solche Einstellung dient die in Fig. 2 gezeigte Heizkurve. Als Heizkurve ist hier eine Kurve zu verstehen, die festlegt, welche Vorlauftemperatur ein Heizkreis haben muß, um bei bestimmten Außentemperaturen eine optimale Beheizung eines Gebäudes zu gewährleisten.

Diese Heizkurve ist auf dem LCD-Bildschirm (14) des handgeführten Steuergerätes (13) sichtbar. Hier ist links auf der Ordinate (16) die Vorlauftemperatur angegeben, also die Temperatur, auf die der Heizkessel (1) den Vorlauf (5) erwärmen muß, und auf der Abszisse (15) sind die Außentemperaturen angegeben, die im Beispielsfall von -15°C bis +20°C reichen. Die Sockeleinstellung (17) kennzeichnet eine Temperatur des Rücklaufs, die nicht unterschritten werden darf, um ein Kondensieren innerhalb des Heizkessels (1) zu vermeiden, was innerhalb kürzester Zeit aufgrund der Aggressivität des Kondenswassers zu einem Zerstören der Heizkesselglieder führen muß. Man erkennt hier ferner Berührungspunkte (18-21), die sowohl der Heizkurve wie auch der Sockeleinstellung (17) zugeordnet sind.

Hinter diesen sensorischen Punkten ist der Bildschirm (14) in X-Y- empfindliche Bereiche nach einer Matrix unterteilt, so daß jeder Punkt auf dem Bildschirm als Spannungswert verarbeitet, beispielsweise in einem Speicher eines Mikroprozessors abgespeichert werden kann.

Die Einstellung ist denkbar einfach:

Will man erreichen, daß die Vorlauftemperatur bei -15°C Außentemperatur nicht - wie dargestellt - bei 39°C liegen soll, sondern, weil ein zu beheizendes Gebäude hier eine höhere Vorlauftemperatur notwendig macht, bei 45°C, so genügt es, den Punkt (17) mit einem inaktiven Stift anzutippen und ihn nach oben auf 45°C zu verschieben. Jetzt wird der Punkt abgespeichert, der zuletzt durch das Antippen aktiviert war. Genauso läßt sich auch der Eckwert bei +20°C neu festlegen, indem der sensorische Bereich (19) angetippt und nach oben oder unten verschoben wird. Veränderungen innerhalb der Kurvenform der Kennlinie lassen sich durch Antippen des Bereichs (18) durchführen, in diesem Fall kann z. B. die Kurve von einer geradlinigen Form in eine gekrümmte verwandelt werden, um z. B. im Übergangsbereich bei 0°C eine von einer Geraden abweichende Vorlauftemperatur zu bekommen.

Man ist bemüht, die Rücklauftemperatur möglichst über 40°C zu halten, weil darunterliegende Temperaturen unweigerlich zu einem Kondensieren und damit zu einem Schädigen der Heizkesselglieder führen. Nun kann es aber durchaus sein, daß es durch Verwendung besonders korrosions-resistenter Materialien, wie Chrom-Nickel-Stahl, für den Wärmetauscher des Kessels (1), nicht unbedingt notwendig ist, hier auf 40°C zu gehen, sondern diese Sockeltemperatur auf ca. 30°C zu verlegen, also in noch weiter energiesparende Bereiche, was einfach dadurch herbeigeführt wird, daß der sensorische Punkt (20) angetippt und der Sockel auf den gewünschten Wert gestellt wird. Diese Einstellung ist ohne weiteres auch von jedem Laien möglich.

In Fig. 3 zeigt der Bildschirm (14) des handgeführten Steuergerätes (13) als Beispiel eine Temperatureinstellung eines Heizkreises 3 "Nord". Welcher Heizkreis dargestellt und gegebenenfalls eingestellt werden soll, läßt sich an einem Heizkreis-Auswähler einstellen, der ebenfalls nach Aufforderung auf dem Bildschirm (14) sichtbar gemacht werden kann. Um hier nicht zu einer verwirrenden Vielfalt von Einstellhöhen zu kommen, hat man sich bei Heizungssteuerungen insgesamt darauf geeinigt, drei Temperaturwerte vorzugeben, nämlich eine Normaltemperatur (22), bei der der Aufenthalt in einem Raum als angenehm empfunden wird, ein Absenkbetrieb (23), der bevorzugt während der Nacht, aber auch durchaus temporär während des Tages herrschen soll, und der gewöhnlich 3°C unter Normaltemperatur liegt, und ein Frostschutzbetrieb (24), der nur dann wirksam sein soll, wenn beispielsweise eine Nachtabsenkung noch weitergehend erfolgen soll, oder wenn ein Objekt z. B. während des Urlaubs nicht bewohnt ist. Dieser Wert liegt vorzugsweise bei 7°C.

Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Temperatur (25) einer in der Regel zu einer Heizungsanlage gehörenden Brauchwasserbereitung vorzubestimmen. Auch hier ist das Einstellen in analoger Weise denkbar einfach, denn sensorische Bereiche (22-25) erlauben ein horizontales Verschieben, wobei ein Verschieben nach links in Richtung tieferer Temperaturen, und ein Verschieben nach rechts in Richtung höherer Temperaturen führt. Durch Aufrufen des Zeitprogramms für diesen Heizkreis 3 "Nord", wie in Fig. 4 gezeigt, läßt sich die in Fig. 3 gezeigte Einstellung nochmals auf einfache Weise überprüfen und bestimmten Zeitbereichen zuordnen. Hierzu dient eine analog dargestellte Uhr (26) und eine horizontal orientierte Zeitachse (27) mit drei in unterschiedlichen Höhen dargestellten Bereichen (28, 29, 30). Dabei dient der Bereich (28) zur Festlegung eines Frostschutzbetriebs, der Bereich (29) zur Festlegung eines Absenkbetriebs und der Bereich (30) zur Festlegung der Normaltemperatur, die - um am Beispiel der Fig. 3 zu bleiben - in einem gesonderten Einstellschritt vorgegeben waren.

Der Benutzer muß jetzt nur noch die Zeitbereiche einstellen, innerhalb welchen die bereits festgelegten Temperaturwerte wirksam sein sollen. Dies geschieht unter Anwählen der bereits festgelegten Temperaturwerte in Verbindung mit der Uhr (26). Anhand der im unteren Teil der Fig. 4 wiedergegebenen alphanumerischen Darstellung kann der Benutzer die auf der Zeitachse (27) graphisch dargestellten Werte jetzt auch alphanumerisch kontrollieren.

Claims (9)

1. Heizungssteuerung mit einem Raumthermostaten (8) für Heizungsanlagen mit einer Temperatur-Sollwert-Vorgabe (9) und einer Temperatur-Istwert-Erfassung (10) sowie einer Regelung, in der eine Abweichung zwischen Temperatur-Soll- und -Istwert zu einem Stellbefehl führt, der einem Heizungsventil (4) und/oder einem Kesselregler (2) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumthermostat (8) eine Infrarot-Schnittstelle (12) aufweist, auf die ein handgeführtes Steuergerät (13) Zugriff hat, in welchem heizungsrelevante Daten programmierbar sind, die per Infrarot- Übertragung der Schnittstelle (12) übermittelt werden.

2. Heizungssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem handgeführten Steuergerät (13) dem Raumthermostaten (8) übermittelbaren Daten in dem Raumthermostaten (8) teilweise direkt umgesetzt bzw. am Raumthermostaten (8) vorbei einem mit einem Heizgerät (1) in Verbindung stehenden Kesselregler (2) zugeführt werden.

3. Heizungssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung vom Raumthermostaten (8) zum Heizventil (4) und Kesselregler (2) über eine Busleitung (3), vorzugsweise über ein Europäisches Installations-Bussystem führt.

4. Heizungssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das handgeführte Steuergerät (13) mit Daten adressierbar ist, die ihm über einen LCD-Bildschirm (14) durch Antippen von regelungs- bzw. steuerungsrelevanten graphischen Darstellungen und Symbolen im sogenannten Touch-Screen-Verfahren eingebbar sind.

5. Handgeführtes Steuergerät mit Infrarot-Übertragung von Daten auf einen Raumthermostaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kesselregler (2) eine die Vorlauftemperatur bestimmende Heizkurve eingebbar ist, die auf dem Bildschirm (14) des Steuergerätes (13) sichtbar ist, und die berührungssensible Bereiche (17, 18, 19, 20) aufweist, deren Lage und damit elektrische Daten der Kurve sich durch Antippen und Verschieben sowohl in X- als auch in Y-Achse einstellen lassen.

6. Handgeführtes Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkurve sich in ihrer Steilheit und in ihrem Krümmungsverhalten verschieben läßt, und daß außerdem eine Verstellung (21) eines Temperatur-Sockelbetrages möglich ist, der vom rücklaufenden Heizungswasser (7) zwecks Vermeidung einer Kondenswasserbildung nicht unterschritten werden darf.

7. Handgeführtes Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bildschirm (14) verschiedene Heizkreise aufrufbar sind, denen man Temperatur-Tagesprofile sowie eine Brauchwasser-Soll- Temperatur zuordnen kann, und zu deren Erstellung und Darstellung horizontale, mit Endtemperaturen versehene Balken (22, 23, 24, 25) dienen, auf denen durch Antippen und horizontales Verschieben Soll- Temperaturen festlegbar sind.

8. Handgeführtes Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem separat aufrufbaren Zeitprogramm die einzelnen programmierten Heizkreis-Tagesprofile anzeigbar sind, wobei auf einer horizontalen, einen Zeitraum von 24 h abdeckenden Zeitachse (27) das festgelegte Tagesprofil als Balkendiagramm sichtbar ist, dem die zugeordneten Temperaturen (28, 29, 30) innerhalb der verschiedenen Zeitintervalle graphisch, und auf einem weiteren Anzeigeteil alphanumerisch entnehmbar sind.

9. Handgeführtes Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Modem-Anschluß ausgerüstet ist.