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EP3635492A1 - Verfahren zum betreiben eines thermischen verbrauchssystems - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines thermischen verbrauchssystems

Info

Publication number
EP3635492A1
EP3635492A1 EP18726346.2A EP18726346A EP3635492A1 EP 3635492 A1 EP3635492 A1 EP 3635492A1 EP 18726346 A EP18726346 A EP 18726346A EP 3635492 A1 EP3635492 A1 EP 3635492A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermal
consumption
profile
individual
consumer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18726346.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno Sailer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innogy SE
Original Assignee
Innogy SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innogy SE filed Critical Innogy SE
Publication of EP3635492A1 publication Critical patent/EP3635492A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2648—Central heating

Definitions

  • the application relates to a method for operating a thermal
  • the application relates to a thermal consumption system and an evaluation device for a thermal
  • Consumption system such as a heat consumption system and / or a
  • Cooling system also called cooling system.
  • a thermal sensor also called cooling system.
  • Consumption system generally includes a central tempering device to provide thermal energy.
  • This thermal energy may be transmitted to a plurality of thermal consumers via an energy mine transport network, such as a pipeline network.
  • a thermal consumer is in particular equipped to deliver the thermal energy obtained at least partially to the environment. In other words, thermal energy is "consumed”.
  • a (central) detection device in the form of an energy quantity meter is usually provided.
  • Energy meter is designed to measure the thermal energy consumed in the thermal consumption system, in particular by the plurality of thermal consumers. The measurement results are then used for billing.
  • the object is according to a first aspect of the application by a method for operating a thermal consumption system, in particular a
  • Heat consumption system and / or a cooling consumption system solved according to claim 1.
  • the method comprises:
  • thermal load of the plurality of thermal consumers from the total consumption profile based on at least one stored individual profile data set of the at least one thermal load of the plurality of thermal consumers.
  • a total consumption profile of a plurality of thermal consumers is detected and from the total recorded consumption profile with the help of at least one stored individual profile data set of at least one thermal consumer, an individual consumption profile of this thermal
  • a thermal consumption system is to be understood as meaning, in particular, a system which provides thermal energy and in which it supplies thermal energy Energy is released by a plurality of thermal consumers at least partially to the environment, so at least partially consumed.
  • the thermal consumption system can be arranged at least partially in a building, for example for the temperature control of the building.
  • the thermal consumption system may be a heat consumption system and / or a cooling consumption system. In other words, by the thermal
  • Consumption system heat energy and / or cooling energy can be provided.
  • Exemplary and non-terminating thermal consumers are radiators, heat sinks, hot and / or cooling water taps, hot or cold water tanks, and the like. It should be understood that a thermal consumer may have two or more sub-consumers. For example, a hot and / or cooling water tapping device may have two or more outlets (sub-consumers).
  • the overall consumption profile may be an aggregated consumption profile in which the individual consumption profiles of the respective thermal consumers are aggregated to form an overall consumption profile.
  • a total consumption profile which by all thermal consumers of a
  • thermal consumption system is detected.
  • a consumption profile according to the present application can be represented by recording the heat output (dQ / dt) over time t.
  • a consumption profile generally represents the thermal energy consumption over time.
  • a consumption profile can change the course of the thermal
  • Thermal energy consumption of the thermal consumption system for a certain period of time (eg year, month, week, day, hour, etc.) represent. It is understood that the thermal energy consumption can be represented in various ways (eg Oil consumption of a heating device, gas consumption of a heating device, heat or cooling amount of a tempering device, etc.).
  • an individual consumption profile that is to say a consumption profile which is caused only by a single thermal consumer, from the recorded total consumption profile
  • a profile data set according to the present application comprises data which characterize the thermal consumption behavior of a specific thermal consumer (unique in the consumption system).
  • a specific thermal consumer unique in the consumption system.
  • the thermal consumers of a thermal consumption system have a different thermal consumption behavior.
  • the (aggregated) total consumption profile can be deaggregated or decomposed into individual individual consumption profiles.
  • an overall consumption profile can be created (often) only by one (or a few) combination (s) of individual consumption profiles. Therefore, a unique decomposition into individual consumption profiles based on the at least one stored profile data set is possible.
  • the detection of the overall consumption profile can be carried out by measuring at least one of the two consumption profiles
  • Consumption parameters in particular a thermal consumption parameter of the thermal consumption system include.
  • Consumption parameters can be measured on at least one tempering device of the thermal consumption system.
  • the tempering device is arranged to provide thermal energy (e.g., heat and / or cooling energy)
  • the tempering device may be a central tempering device of the thermal consumption system.
  • the plurality of thermal consumers can be supplied with thermal energy from the tempering device.
  • Temperianssvoriques so at least one thermal consumption parameter of Temper michsvorraum measured, can be detected (or generated) in a simple manner (for example, by a suitable sampling of the measured values measured) the total consumption profile.
  • the tempering device may be a heating and / or cooling device.
  • Exemplary and non-terminating tempering devices are
  • Cooling generators and heaters such as gas boilers, oil boilers, heat pumps, district heating transfer stations, etc.
  • the at least one (thermal) consumption parameter may be selected from the group comprising:
  • At least one input consumption parameter of the tempering device at least one output consumption parameter of the tempering device, and
  • At least one output parameter of the thermal consumption system For operating the tempering device, provision may be made for materials to be supplied to the tempering device via at least one access. For example, fresh water, oil, gas, district heating, etc. the
  • Temperianssvorraum be supplied.
  • corresponding input consumption parameters of the temperature control device can be measured by at least one counter or measuring device.
  • an energy counter can be provided which measures the provided thermal energy, that is to say an output consumption parameter of the tempering device.
  • the output parameter of the thermal consumption system may be the measurement of a thermal consumption parameter in the main return of the
  • a thermal energy meter may include a volume flow sensor (flow meter, water meter), a temperature sensor, such as a temperature sensor pair, and optionally an electronic calculator for determining the amount of heat from these quantities. Also, an ultrasonic measurement can be used to replace the volume flow, the average flow velocity (together with the
  • the acquired data can be stored in a detection device, in particular a
  • Machining device of the detection device to be processed by suitable scanning, such that a consumption profile is detected or created.
  • the thermal consumption system may at least partially be arranged in a building (or a part of a building, such as an apartment, floor, etc.).
  • the method may further comprise the detection of at least one outside temperature, that is to say in particular the temperature outside the building.
  • the determination of the at least one individual consumption profile may be based on the Outdoor temperature based.
  • the behavior of a thermal consumer may depend on environmental attributes, in particular the outside temperature.
  • the individual consumption profiles can be generated with a higher accuracy.
  • other environmental attributes such as time or calendar data (eg night or day, seasons, etc.), can be taken into account.
  • the at least one profile data record of the at least one thermal consumer can be predetermined, for example, by the manufacturer and stored in a memory device of an evaluation device.
  • the at least one profile data record of the at least one thermal consumer can be determined in at least one calibration step (or phase).
  • the at least one calibration step or phase.
  • only a single thermal consumer can be activated in a calibration step (the other thermal consumers of the consumption system may be deactivated during this time). Then the (individual) consumption profile of the activated consumer for a certain period of time, in particular between
  • Activation time start time
  • deactivation time end time
  • certain parameters characteristic of the behavior in particular individual consumption parameters
  • the profile record may include the recorded or captured (individual)
  • Calibration step specific profile record can be saved.
  • the particular profile data set may together with the outside temperature present during the calibration step and possibly further
  • Environment attributes such as time or calendar data (e.g., night or day,
  • optimizers e.g., neural networks or similar KI systems
  • neural networks e.g., neural networks or similar KI systems
  • Determination results are used. For example, a
  • Calibration phase in the form of a training phase of one can be provided optimizing means (e.g., neural networks or similar KI systems) to the
  • Profile data records can in this case also be stored, for example, in the form of a neural network.
  • the profile data set of the at least one thermal consumer may comprise at least one individual consumption parameter of the thermal consumer selected from the group comprising:
  • a combination of two or more of these parameters is suitable for an almost unique characterization of the thermal behavior of a thermal consumer (of a particular consumption system).
  • Temperature demand parameters may be a parameter, such as the
  • his exemplary usage profile parameters include, for example, information about the location or the application of the thermal consumer, such as the heating of a particular room (with a specific size and / or application (eg living room, bedroom, kitchen, bathroom)), etc.
  • Dynamic control behavior parameters include in particular thermal Ramps or changes in the amount of heat, for example during the
  • Activation phase of the thermal load e.g., heat demand ramp due to room thermostat, buffering hot water tank, etc.
  • the deactivation phase of the thermal load or the like e.g., heat demand ramp due to room thermostat, buffering hot water tank, etc.
  • Consumption parameters result in particular from a recorded in a calibration step individual consumption profile or from this at least derived, for example, be calculated.
  • the method may further comprise determining a thermal usage amount of the particular thermal load based on the determined individual consumption profile of the particular thermal load. In particular, from a consumption profile, the thermal consumption amount can be calculated, after an individual
  • Consumption profile has been determined for a particular thermal consumer, from this the consumed amount of thermal energy can be determined by this consumer during a certain period of time.
  • Consumption quantities can be evaluated, for example (for certain past periods). For example, it can be recognized from which
  • Environmental data can also identify system states or consumer states as atypical and / or inefficient.
  • the method may comprise: Comparing the determined thermal consumption amount of the particular thermal load with at least one (storable) thermal consumption criterion associated with the particular thermal load, and
  • a particularly high and / or rapidly increasing heat demand compared to a thermal consumption criterion in the form of a normal
  • Heat demand of a consumer on one (or more) certain causes, such as a specific open window and / or a defective thermostat close.
  • a predetermined notification action sending a corresponding message to a terminal of the user of the thermal
  • a control of a shading system, a window, an (automatic) door, etc. take place. If, for example, due to an exceeding of a thermal consumption criterion (eg predetermined maximum value), it is determined that a cooling consumer has an instantaneous high consumption this may be due to strong solar radiation, so that a previously described activation can take place.
  • a thermal consumption criterion eg predetermined maximum value
  • the triggering of a predetermined notification action may include an automatic transmission of a control signal to at least one actuator, wherein the actuator and / or the device associated with the actuator (eg
  • Shading system, window, (automatic) door, etc. may be in a thermal relationship with the (particular) thermal load.
  • a thermal relationship means in particular that the actuation of the actuator has an (immediate) effect on the thermal consumption of the thermal load.
  • the effect of shading leads to an immediate consumption reduction of the cooling consumer.
  • the thermal consumption system comprises a plurality of thermal consumers connected via at least one thermal energy transport network.
  • the thermal consumption system comprises at least one detection device, configured to detect an overall consumption profile of the plurality of thermal consumers of the thermal consumption system.
  • the thermal consumption system comprises at least one evaluation device, configured for determining at least one individual consumption profile of at least one thermal consumer of the plurality of thermal consumers from the overall consumption profile based on at least one stored one
  • the thermal energy transport network is set up in particular, which of the at least one tempering device of the thermal
  • Thermal energy supplied eg, in the form of hot or cool fluid (eg, gas, such as air, liquid, such as water)
  • the thermal energy transport network in particular be set up to return the fluid after consumption of the transported with the fluid thermal energy of the plurality of thermal consumers again.
  • the thermal consumption system can be operated in particular by a method described above.
  • the evaluation device comprises at least one input module, configured to receive a total consumption profile of a plurality of thermal consumers of the heat consumption system from a (previously described) detection device.
  • the evaluation device comprises at least one evaluation device, configured to determine at least one
  • the evaluation device can be integrated in a home automation system.
  • the home automation system may include a local control device located in the building or part of a building (e.g., apartment, etc.) having a communication link with a remote central control device (server).
  • the evaluation device can be integrated in the local control device and / or central control device.
  • a home automation system can also trigger a predetermined
  • the input module can be formed as an internal interface between the output of the detection device and the input of the evaluation device.
  • Hardware components may be formed.
  • suitable means such as processors, memories (e.g., for storing the at least one individual profile data set), interfaces, displays, input means, etc. may be provided.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of a
  • FIG. 2 shows a schematic view of a further embodiment of a thermal consumption system according to the present application
  • Fig. 3 is a diagram of an embodiment of a method according to the present application
  • FIG. 4 shows a diagram with exemplary consumption profiles according to FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an exemplary embodiment of a thermal consumption system 100 according to the present application.
  • the thermal utilization system 100 is a (sealed) system in which
  • the thermal consumption system 100 may be a refrigeration consumption system or a heat consumption system.
  • the thermal consumption system 100 comprises a central tempering device 104.
  • central means that the tempering device 104 provides the thermal energy for all the thermal consumers 102 arranged in the thermal consumption system 100. It is understood that according to other variants of the application, two or more Temper michsvortechniken may be provided.
  • the tempering device 104 has at least one inlet 116 and at least one outlet 114.
  • the inlet for example, a
  • Supply medium e.g. a fuel (e.g., oil, gas, etc.), electric power, or similar media.
  • a fuel e.g., oil, gas, etc.
  • electric power or similar media.
  • Temperature control 104 burn the fuel to generate thermal energy.
  • the inlet 116 may be, for example, a connection to a district heating network (or district cooling network). In this case, the
  • Temper istsvortechnisch 104 be a district heat transfer station. It understands that a tempering device may have two or more inlets and / or two or more outlets.
  • the tempering device 104 may feed the generated thermal energy (e.g., in the form of a cooling fluid or warm fluid) into a thermal energy transporting network 112 (e.g., a conduit network 112 having a plurality of tubes, hoses, etc.).
  • a plurality of thermal consumers 102 are connected to the thermal energy transport network 112. In particular, two or more thermal consumers 102 may be provided.
  • a thermal consumer is configured to at least partially dispense at least the thermal energy to the environment.
  • the thermal energy rail transport network 112 may have a return or return pipe.
  • the thermal consumption system 100 comprises at least one detection device 106.
  • the detection device 106 may have at least one sensor or measuring device for measuring at least one (thermal) consumption parameter. In the present example! is indicated that as a first thermal consumption parameter, in particular as
  • the detection device 106 may have at least one sensor or measuring device which performs an at least almost continuous measurement of the at least one (thermal) consumption parameter.
  • the detection device 106 may in particular be configured in such a way from the measured consumption parameter values of the at least one thermal
  • the detection device 106 may have suitable Abstaststoff. In other words, that is
  • Detection device 106 configured to detect a total consumption profile of the plurality of thermal consumers 102 of the thermal
  • the recorded total consumption profile can be made available to an evaluation device 108, in particular an evaluation device 110 of the evaluation device 108, for further processing.
  • the evaluation device 110 is configured to determine at least one individual consumption profile of at least one thermal consumer 102 of the plurality of thermal consumers 102 from the provided total consumption profile based on at least one stored individual profile data set of the at least one thermal consumer 102 of the plurality of thermal consumers 102 At least one individual profile data set for each thermal load 102 of the thermal consumption system 100 may be stored in a memory device 109 of the evaluation device 108.
  • a more detailed description of the operation of the evaluation device 110 is provided below.
  • the detection device may also be at least partially integrated in the evaluation device.
  • the evaluation device can be any suitable measurement device.
  • the ⁇ in particular, be a computer device.
  • the ⁇ in particular, be a computer device.
  • Evaluation device to be integrated in a (anyway provided) home automation system, so that the hardware components of the home automation system can be used.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of a thermal consumption system 200 according to the present application. To avoid repetition, essentially only the differences from the exemplary embodiment according to FIG. 1 will be described below. For the other components of the thermal economy system 200, reference is made to the above References.
  • the thermal consuming system 200 is a heat consuming system. However, the following embodiments can be easily transferred to a refrigeration consumption system or a combined heat and refrigeration consumption system.
  • the heat consumption system 200 comprises a central tempering device 204 in the form of a heating device 204.
  • a gas heater 204 is assumed below. However, the following can
  • Embodiments are easily transferred to other heating devices.
  • the gas heater 204 in the present case has two inlets 216.1, 216.2.
  • the first inlet 216.1 is provided for feeding water, which is to serve inter alia as a transport medium for the thermal energy.
  • the further inlet 216.2 is provided for the supply of gas.
  • the gas heater 204 is set up that
  • the gas heater 204 then feeds the heated water and thus the generated thermal energy into a thermal
  • the energy-harvesting transport network 212 comprises, in particular, a multiplicity of pipes which, for example, can be at least partially installed in the masonry of a building.
  • thermal loads 202.1 to 202.n are connected to the thermal energy harvesting transport network 212.
  • hot water taps 202.1, 202.2 and radiators 202.3, 202.4, 202.n are shown as thermal consumers. It is understood that further and / or other thermal consumers can be provided.
  • the energy rail transport network 212 also has a main return 218 over which spent water is recycled.
  • a main return 218 over which spent water is recycled.
  • the outlet 214 be provided at least a partial return of the water in a public sewer network.
  • the heat consumption system 200 shown includes a detection device, which in the present case consists of a plurality of separate sensors, and the like.
  • Components 206.1 to 206.5, 220 is formed.
  • a plurality of measuring devices 206.1 to 206.5 and a processing device 220 are provided for processing and in particular processing the measured values.
  • the first measuring device 206.1 measures as the input consumption parameter of the tempering device 204 (at least almost continuously) that of
  • Gas heater 204 amount of gas supplied.
  • the second measuring device 206.2 measures in a corresponding manner as the input consumption parameter of the
  • the measuring device 206.3 may in particular be a thermometer for measuring the outside temperature.
  • the temperature outside the building in which the heat utilization system 200 is at least partially installed is measured at at least one suitable location.
  • the measuring device 206.4 measures, in particular as the output parameter of the thermal consumption system 200, the recycled water quantity and the measuring device 206.5 measures (at least almost continuously) as
  • Output consumption parameter of the tempering device 204 the thermal energy fed from the gas heater 204 in the energy harvesting transport network 212.
  • a heat meter can be provided. It is understood that a smaller number of measuring devices can be provided.
  • Each of the illustrated measuring devices 206.1 to 206.5 provides their respective measured values of the respective (thermal) consumption parameter of the Processing device 220 via an interface 222 is available.
  • Processing device 220 may be integrated in particular in the evaluation device 220. The processing device 220 processes the received
  • Measured values in particular such that at least one total consumption profile of, in particular, all heat consumers 202.1 to 202.n are detected, in particular generated.
  • a separate total consumption profile and / or two or more individual separate total consumption profiles can be used to create a common overall consumption profile.
  • Evaluation device 208 Based on the at least one recorded total consumption profile and at least one individual profile data set of the at least one stored in the storage device 209
  • Heat consumer 202.1 to 202.n determines the evaluation device 210 at least one individual consumption profile of at least one heat consumer 202.1 to 202.n.
  • the evaluation device 208 is set up in the present case to determine from the determined individual consumption profile the specific thermal consumption quantity, that is to say the heat energy consumed by a single specific heat consumer 202.1 to 202.n in the present case.
  • This particular thermal consumption quantity that is to say the heat energy consumed by a single specific heat consumer 202.1 to 202.n in the present case.
  • Consumption criteria (which may for example also be stored in advance in the memory device 209) are compared.
  • the consumption criterion is assigned in particular to the specific thermal load 202.1 to 202.n.
  • the consumption criterion can specify a consumption range which is maintained during a normal operation of the consumer 202.1 to 202.n. This can be determined in advance by tests, for example. Upon detection of a predefinable minimum deviation (this can also be found in the
  • Storage device 209) between the determined thermal consumption amount and the thermal consumption criterion may be determined by the
  • Evaluation 208 are triggered a predeterminable notification action. For example, by using an output module 224 a
  • a control signal can be sent to an actuator (not shown) and / or the device associated with the actuator (for example an electrical consumer, such as an electrically operated window, shading system, etc.).
  • the device and the aforementioned consumer may in particular be in a thermal relationship with one another.
  • this evaluation and / or the triggering of the predetermined notification action can also be performed by other components (for example, components of a home automation system).
  • FIG. 3 shows a diagram of an exemplary method according to the present application.
  • FIG. 4 shows a diagram with
  • a first step 301 at least one overall consumption profile of a plurality of thermal consumers 202 of the thermal consumption system 200 is detected.
  • detecting the at least one overall consumption profile may involve measuring at least one (thermal) Consumption parameters (eg that of a tempering device 204
  • thermal energy discharged thermal energy of the thermal power system 200 and then generating the total consumption profile from the measured values.
  • An exemplary overall consumption profile 430 is shown in FIG. As can be seen, the thermal energy delivered is shown in the form of heat output over time t in the diagrams.
  • an evaluation is carried out by the evaluation device 210 based on the recorded total consumption profile 430.
  • the evaluation device 210 based on the recorded total consumption profile 430.
  • at least one corresponding profile data record can be stored for each thermal consumer of a thermal consumption system.
  • different profile data sets may be stored for preferably each consumer for different environmental conditions (e.g., at least two different environmental attribute values in the form of different outside temperature values).
  • the profile data sets can be determined in advance in a (not shown) calibration step or a calibration phase (also called learning phase) and
  • the overall consumption profile (in this case, an individual consumption profile of the (only) activated consumer 202.1) may be recorded by the detection means 206, 220 for a certain period between activation time and deactivation time (as described above). From the recorded (individual) (calibration)
  • Consumption profile can have certain parameters characteristic of the behavior (eg temperature requirement parameter, usage parameter iparameter, dynamic
  • Control behavior parameters are derived and stored (preferably along with the environmental attributes present during the acquisition).
  • the recorded individual consumption profile may be stored in the storage device 209 as a sample file set (preferably along with the environmental attributes present during capture). This may preferably be carried out accordingly for each thermal load.
  • the system may have at least optimizing means in order to determine the individual profile data sets in the learning phase, and in particular subsequently to carry out the determining step 302 with these optimizing means.
  • the evaluation device 208 is set up to determine the individual consumption profiles 432, 434 based on the provided total consumption profile 430 and the stored data (profile data sets and, for example, environmental attributes). Again, solution algorithms (e.g., the above-mentioned optimizer) can be used to allow automatic decomposition of the overall consumption profile within a short period of time.
  • solution algorithms e.g., the above-mentioned optimizer
  • the course of the overall consumption profile 430 is characteristic in particular because of the amplitude values and the ramps or gradients 427, 429; in particular, at least the respective characteristic ramp profile 431, 433 (and / or amplitude values) can be stored in the profile datasets in an almost unambiguous manner from the overall consumption profile 430 the individual consumption profiles 432, 434 are determined, because (as a rule) only a combination of individual
  • Consumption profiles 432, 434 leads to the total recorded consumption profile 430. If several combinations are still possible, historical data, environment attributes, etc. can be used in the determination.
  • the (actual) thermal consumption quantity (for a specific period of time) can then be determined, in particular calculated, for each specific individual consumption profile 432, 434 or the respectively associated consumer 202.
  • an evaluation of the specific consumption quantity can be carried out As stated above, this can result in the execution of a notification action
  • the present application makes it possible to disaggregate an aggregated measured value (total consumption profile), but which is read out at least several times per hour Analysis of the individually consumed energy of the individual consumers of a consumption system
  • the measured energy sources used may be the final energy meter and / or a heat meter
  • Main supply / return of the heating system or energy supply transport network of the consumption system are suitable.
  • conventional or already built measuring technology can be used.
  • a regular measurement acquisition e.g.
  • Machining device 220 can be retrofitted.
  • the measured values can be transmitted to a computer center or evaluation device for storage, visualization and / or processing. Additional data (eg outside temperature) can be used to analyze the data.
  • Additional data eg outside temperature
  • an illustrative interface to the user monitoring, mobile terminal, etc.
  • / or visual and / or audible alarms can be part of the consumption system. This can be displayed in particular previously described notifications due to an evaluation.
  • the described detection and disaggregation or determination of measured values then allows a previously (possibly) possible real-time and / or

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines thermischen Verbrauchssystems (100, 200), insbesondere eines Wärmeverbrauchssystems (100, 200) und/oder eines Kühlverbrauchssystems (100), umfassend Erfassen eines Gesamt-Verbrauchsprofils (430) einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) des thermischen Verbrauchssystems (100, 200), und Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils (432, 434) eines thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) aus dem Gesamt-Verbrauchsprofil (430) basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202).

Description

Verfahren zum Betreiben eines thermischen Verbrauchssystems
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines thermischen
Verbrauchssystems, insbesondere eines Wärmeverbrauchssystems und/oder eines Kühlverbrauchssystems. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein thermisches Verbrauchssystem und eine Auswertevorrichtung für ein thermisches
Verbrauchssystem.
Gebäude und ähnliche Einrichtung verfügen in der Regel über ein thermisches
Verbrauchssystem, wie ein Wärmeverbrauchsystem und/oder ein
Kühlverbrauchssystem (auch Kühlsystem genannt). Ein thermisches
Verbrauchssystem umfasst im Allgemeinen eine zentrale Temperierungsvorrichtung, um thermische Energie bereitzustellen. Diese thermische Energie kann über ein Energiemengentransportnetz, wie einem Rohrleitungsnetz, an eine Mehrzahl von thermischen Verbrauchern übertragen werden. Ein thermischer Verbraucher ist insbesondere eingerichtet, die erhaltene thermische Energie zumindest teilweise an die Umgebung abzugeben. Mit anderen Worten wird thermische Energie„verbraucht".
Bei den bekannten thermischen Verbrauchssystemen ist in der Regel eine (zentrale) Erfassungseinrichtung in Form eines Energiemengenzählers vorgesehen. Der
Energiemengenzähler ist eingerichtet, die in dem thermischen Verbrauchssystem, insbesondere durch die Mehrzahl von thermischen Verbrauchern, verbrauchte thermische Energie zu messen. Die Messergebnisse werden anschließend für eine Abrechnung genutzt. Nachteilig an den bekannten Verfahren zum Betreiben von thermischen
Verbrauchssystemen ist jedoch, dass nur die verbrauchte Gesamtenergie bestimmt wird. Es gibt keine Möglichkeit, den individuellen Energieverbrauch eines einzelnen thermischen Verbrauchers zu bestimmen. Der vorliegenden Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines thermischen Verbrauchssystems bereitzustellen, welches die
Bestimmung des individuellen Energieverbrauchs eines einzelnen thermischen Verbrauchers eines thermischen Verbrauchssystems mit einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern ermöglicht.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung durch ein Verfahren zum Betreiben eines thermischen Verbrauchssystems, insbesondere eines
Wärmeverbrauchssystems und/oder eines Kühlverbrauchssystems, nach Anspruch 1 gelöst. Das Verfahren umfasst:
Erfassen eines Gesamt-Verbrauchsprofils einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern des thermischen Verbrauchssystems, und
Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils eines
thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern aus dem Gesamt- Verbrauchsprofil basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern. Indem im Gegensatz zum Stand der Technik anmeldungsgemäß zunächst ein Gesamt- Verbrauchsprofil von einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern erfasst wird und aus dem erfassten Gesamt- Verbrauchsprofil unter Mithilfe von mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers ein individuelles Verbrauchsprofils von diesem thermischen
Verbraucher erstellt wird, wird eine individuelle Bestimmung des Energieverbrauchs von diesem Verbraucher ermöglicht. Insbesondere kann aus dem individuellen Verbrauchsprofil die über einen bestimmten Zeitraum von diesem Verbraucher verbrauchte Energiemenge bestimmt werden. Unter einem thermischen Verbrauchssystem ist vorliegend insbesondere ein System zu verstehen, welches thermische Energie bereitstellt und bei dem diese thermische Energie durch eine Mehrzahl von thermischen Verbrauchern zumindest teilweise an die Umgebung abgegeben wird, also zumindest teilweise verbraucht wird.
Insbesondere kann das thermische Verbrauchssystem zumindest teilweise in einem Gebäude, beispielsweise für die Temperierung des Gebäudes, angeordnet sein. Hierbei kann das thermische Verbrauchssystem ein Wärmeverbrauchssystem und/oder ein Kühlverbrauchssystem sein. Mit anderen Worten kann durch das thermische
Verbrauchssystem Wärmeenergie und/oder Kühlenergie bereitgestellt werden.
Beispielhafte und nicht abschließende thermische Verbraucher sind Heizkörper, Kühlkörper, Warm- und/oder Kühl- Wasserzapfeinrichtungen, Warm oder Kühl- Wasserspeicher und dergleichen. Hierbei ist zu verstehen, dass ein thermischer Verbraucher zwei oder mehr Sub-Verbraucher aufweisen kann. Beispielsweise kann eine Warm- und/oder Kühl-Wasserzapfeinrichtung über zwei oder mehr Auslässe (Sub-Verbraucher) verfügen.
Anmeldungsgemäß wird ein Gesamt-Verbrauchsprofil einer Mehrzahl von
thermischen Verbrauchern des thermischen Verbrauchssystems erfasst. Insbesondere kann das Gesamt-Verbrauchsprofil ein aggregiertes Verbrauchsprofils sein, bei dem die individuellen Verbrauchsprofile der jeweiligen thermischen Verbraucher zu einem Gesamt-Verbrauchsprofil aggregiert sind. Insbesondere wird ein Gesamt- Verbrauchsprofil, welches durch sämtliche thermische Verbraucher eines
thermischen Verbrauchssystems verursacht wird, erfasst.
Ein Verbrauchsprofil gemäß der vorliegenden Anmeldung kann dargestellt werden, indem die Wärmeleistung (dQ/dt) über der Zeit t aufgezeichnet wird. Insbesondere stellt ein Verbrauchsprofil allgemein den thermischen Energieverbrauch über der Zeit dar. Beispielsweise kann ein Verbrauchsprofil den Verlauf des thermischen
Energieverbrauchs des thermischen Verbrauchssystem für eine bestimmte Zeitdauer (z.B. Jahr, Monat, Woche, Tag, Stunde, etc.) darstellen. Es versteht sich, dass der thermische Energieverbrauch auf verschiedene Art dargestellt werden kann (z.B. Ölverbrauch einer Heizvorrichtung, Gasverbrauch einer Heizvorrichtung, abgegebene Wärme- oder Kühlmenge einer Temperierungsvorrichtung, etc.).
Um ein individuelles Verbrauchsprofil, also ein Verbrauchsprofil, welches nur von einem einzelnen thermischen Verbraucher verursacht wird, aus dem erfassten Gesamt-Verbrauchsprofil zu bestimmen, wird anmeldungsgemäß vorgeschlagen, mindestens einen individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (vorab) zu speichern. Insbesondere kann ein entsprechender Profildatensatz für (nahezu) jeden
thermischen Verbraucher gespeichert sein.
Ein Profildatensatz gemäß der vorliegenden Anmeldung umfasst Daten, welche das thermische Verbrauchsverhalten eines bestimmten thermischen Verbrauchers (in dem Verbrauchssystem eindeutig) kennzeichnen. Insbesondere ist erkannt worden, dass die thermischen Verbraucher eines thermischen Verbrauchssystems ein unterschiedliches thermisches Verbrauchsverhalten aufweisen. Indem
Profildatensätze gespeichert werden, die dieses individuelle Verhalten
charakterisieren, kann das (aggregierte) Gesamt-Verbrauchsprofil deaggregiert bzw. in die einzelnen individuellen Verbrauchsprofile zerlegt werden. Insbesondere ist erkannt worden, dass ein Gesamt-Verbrauchsprofil (häufig) nur durch eine (oder wenige) Kombination (en) von individuellen Verbrauchsprofilen erstellbar ist. Daher ist eine eindeutige Zerlegung in einzelne Verbrauchsprofile anhand des mindestens einen gespeicherten Profildatensatzes möglich. Vorzugsweise kann für den Fall, dass zwei oder mehr Kombinationen bei einem erfassten Gesamt-Verbrauchsprofil möglich sind, auf gespeicherte historische Daten und/oder augenblicklich gemessenen Umgebungsattribute und/oder Zeitdaten zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann aus der Vergangenheit bekannt sein, dass im Winter in der Regel bestimmte Heizkörper aktiviert sind und nicht eine bestimmte Warm-Wasserzapfeinrichtung. Gemäß einer ersten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens kann das Erfassen des Gesamt- Verbrauchsprofils das Messen von mindestens einem
Verbrauchsparameter, insbesondere eines thermischen Verbrauchsparameters, des thermischen Verbrauchssystems umfassen. Der mindestens eine (thermische)
Verbrauchsparameter kann an mindestens einer Temperierungsvorrichtung des thermischen Verbrauchssystems gemessen werden. Die Temperierungsvorrichtung ist eingerichtet, thermische Energie (z.B. Wärme- und/oder Kühlenergie]
bereitzustellen. Insbesondere kann die Temperierungsvorrichtung eine zentrale Temperierungsvorrichtung des thermischen Verbrauchssystems sein. Mit anderen Worten können die Mehrzahl von thermischen Verbrauchern mit thermischer Energie von der Temperierungsvorrichtung versorgt werden.
Indem mindestens ein thermischer Verbrauchsparameter an der
Temperierungsvorrichtung, also mindestens ein thermischer Verbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung, gemessen wird, kann in einfacher Weise (z.B. durch eine geeignete Abtastung der gemessenen Messwerte) das Gesamt-Verbrauchsprofil erfasst (bzw. generiert) werden.
Die Temperierungsvorrichtung kann eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung sein.
Beispielhafte und nicht abschließende Temperierungsvorrichtungen sind
Kühlgeneratoren und Heizvorrichtungen, wie Gaskessel, Ölkessel, Wärmepumpen, Fernwärmeübergabestationen, etc.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens kann der mindestens eine (thermische) Verbrauchsparameter ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend:
mindestens ein Eingangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung, mindestens ein Ausgangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung, und
- mindestens ein Ausgangsparameter des thermischen Verbrauchssystems. Zum Betreiben der Temperierungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Temperierungsvorrichtung Materialien über mindestens einen Zugang zugeführt werden. Beispielsweise kann Frischwasser, Öl, Gas, Fernwärme, etc. der
Temperierungsvorrichtung zugeführt werden. Vorzugsweise können entsprechende Eingangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung durch mindestens eine Zähler- bzw. Messeinrichtung gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Energiemengenzähler vorgesehen sein, der die bereitgestellte thermische Energie, also einen Ausgangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung, misst. Bei dem Ausgangsparameter des thermischen Verbrauchssystems kann es sich um die Messung eines thermischen Verbrauchsparameters im Hauptrücklauf des
Energiemengentransportnetzes handeln.
Beispielsweise kann für die Messung(en) mindestens ein thermischer
Energiemengenzähler eingesetzt werden. Ein thermischer Energiemengenzähler kann einen Sensor für die Messung des Volumenstroms (Durchflussmesser, Wasserzähler), einen Temperaturfühler, beispielsweise ein Temperaturfühlerpaar, und ggf. ein elektronisches Rechenwerk zum Bestimmen der Wärmemenge aus diesen Größen umfassen. Auch kann eine Ultraschallmessung eingesetzt werden, um anstelle des Volumenstromes die mittlere Strömungsgeschwindigkeit (zusammen mit dem
Rohrquerschnitt) zu messen. Vorzugsweise kann auf die ohnehin im thermischen Verbrauchssystem verbauten Messeinrichtungen zurückgegriffen werden. Die erfassten Daten können in einer Erfassungseinrichtung, insbesondere einer
Bearbeitungseinrichtung der Erfassungseinrichtung, durch geeignetes Abtasten bearbeitet werden, derart, dass ein Verbrauchsprofil erfasst bzw. erstellt wird.
Wie bereits beschrieben wurde, kann das thermische Verbrauchssystem zumindest teilweise in einem Gebäude (oder einem Teil eines Gebäudes, wie einer Wohnung, Etage, etc.) angeordnet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Erfassen von mindestens einer Außentemperatur, also insbesondere der Temperatur außerhalb des Gebäudes, umfassen. Das Bestimmen des mindestens einen individuellen Verbrauchsprofils kann auf der erfassten Außentemperatur basieren. Insbesondere kann das Verhalten eines thermischen Verbrauchers von Umgebungsattributen, insbesondere der Außentemperatur, abhängen. Indem die Außentemperatur berücksichtigt wird, können mit einer höheren Genauigkeit die individuellen Verbrauchsprofile generiert werden. Darüber hinaus können weitere Umgebungsattribute, wie Zeit- bzw. Kalenderdaten (z.B. Nacht oder Tag, Jahreszeiten, etc.), berücksichtigt werden.
Der mindestens eine Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers kann beispielsweise von dem Hersteller vorgegeben und in einer Speichereinrichtung einer Auswertevorrichtung gespeichert sein. Vorzugsweise kann der mindestens eine Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers in mindestens einem Kalibrierungsschritt (bzw. -phase) bestimmt werden. Vorzugsweise kann in einem Kalibrierungsschritt nur ein einzelner thermischer Verbraucher aktiviert werden (die weiteren thermischen Verbraucher des Verbrauchssystems können während dieser Zeit deaktiviert sein). Dann kann das (individuelle) Verbrauchsprofil des aktivierten Verbrauchers für eine bestimmte Zeitdauer, insbesondere zwischen
Aktivierungszeitpunkt (Startzeitpunkt) und Deaktivierungszeitpunkt (Endzeitpunkt) aufgezeichnet werden. Aus dem aufgezeichneten (individuellen) (Kalibrierungs-)Verbrauchsprofil können bestimmte, für das Verhalten charakteristische Parameter (insbesondere individuelle Verbrauchsparameter) abgeleitet und gespeichert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Profildatensatz das aufgezeichnete bzw. erfasste (individuelle)
(Kalibrierungs-)Verbrauchsprofil umfassen. Der mindestens eine in dem
Kalibrierungsschritt bestimmte Profildatensatz kann gespeichert werden.
Insbesondere kann der bestimmte Profildatensatz zusammen mit der während des Kalibrierungsschritts vorliegenden Außentemperatur und ggf. weiteren
Umgebungsattributen, wie Zeit- bzw. Kalenderdaten (z.B. Nacht oder Tag,
Jahreszeiten, Urlaubszeiten), Zustand von Fenstern oder Türen (z.B. offen oder geschlossen), etc., gespeichert werden. Vorteilhafterweise kann ein entsprechender Kalibrierungsschritt für unterschiedliche Umgebungsattribute, insbesondere für unterschiedliche Außentemperaturen, durchgeführt werden. Die Genauigkeit der Bestimmung von individuellen Verbrauchsprofilen kann noch weiter verbessert werden.
Vorzugsweise zusätzlich können Optimierungsmittel (z.B. neuronale Netze oder ähnliche Kl-Systeme) für die Auswertung und Optimierung der
Bestimmungsergebnisse eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine
Kalibrierungsphase in Form einer Anlernphase von einem können Optimierungsmittel (z.B. neuronale Netze oder ähnliche Kl-Systeme) vorgesehen sein, um die
Profildatensätze zu bestimmen und zu speichern. Profildatensätze können in diesem Fall beispielsweise auch in Form eines neuronalen Netzes gespeichert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers zumindest einen individuellen Verbrauchsparameter des thermischen Verbrauchers ausgewählt aus der Gruppe, umfassend:
Temperaturbedarfsparameter,
Nutzungsprofilparameter, und
dynamischer Regelverhaltensparameter,
umfassen.
Insbesondere eine Kombination von zwei oder mehr dieser Parameter eignet sich für eine nahezu eindeutige Charakterisierung des thermischen Verhaltens eines thermischen Verbrauchers (eines bestimmten Verbrauchssystems). Ein
Temperaturbedarfsparameter kann insbesondere ein Parameter, wie die
Vorlauftemperatur eines thermischen Verbrauchers, die Durchflussmenge
thermischen Verbrauchers, etc., sein Beispielhafte Nutzungsprofilparameter umfassen beispielsweise Angaben über den Standort bzw. der Anwendung des thermischen Verbrauchers, wie die Beheizung eines bestimmten Raumes (mit einer bestimmten Größe und/oder Anwendung (z.B. Wohnzimmer, Schlafzimmer, Küche, Badezimmer]), etc. Dynamische Regelverhaltensparameter umfassen insbesondere thermische Rampen bzw. Änderungen der Wärmemenge beispielsweise während der
Aktivierungsphase des thermischen Verbrauchers, der Deaktivierungsphase des thermischen Verbrauchers oder dergleichen (z.B. Wärmebedarfsrampe bedingt durch Raumthermostat, Pufferung Warmwasserspeicher, etc.).
Hierbei kann sich mindestens einer der genannten individuellen
Verbrauchsparameter insbesondere aus einem in einem Kalibrierungsschritt aufgezeichneten individuellen Verbrauchsprofil ergeben bzw. hieraus zumindest abgeleitet, beispielsweise berechnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bestimmen einer thermischen Verbrauchsmenge des bestimmten thermischen Verbrauchers basierend auf dem bestimmten individuellen Verbrauchsprofil des bestimmten thermischen Verbrauchers umfassen. Insbesondere kann aus einem Verbrauchsprofil die thermische Verbrauchsmenge berechnet werden, Nachdem ein individuelles
Verbrauchsprofil für einen bestimmten thermischen Verbraucher bestimmt wurde, kann hieraus die verbrauchte thermische Energiemenge durch diesen Verbraucher während einer bestimmten Zeitdauer bestimmt werden. Die bestimmten individuellen Verbrauchsprofile (und/oder bestimmten
Verbrauchsmengen) können beispielsweise (für bestimmte vergangene Zeiträume) ausgewertet werden. Beispielsweise kann hieraus erkannt werden, welcher
Verbraucher wann genutzt wird/wurde und/oder welchen Beitrag dieser am
Gesamtenergiebedarf bedeutet
Durch den oben beschriebenen Abgleich mit gespeicherten (erlernten)
Verbrauchsprofilen (bzw. Profildatensätzen) und/oder durch die oben beschriebene Korrelation des erfassten Gesamt-Verbrauchsprofils mit weiteren relevanten
Umgebungsatträbuten (z. B. Außentemperatur) lassen sich auch Anlagenzustände bzw. Verbraucherzustände als untypisch und/oder inneffizient identifizieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren umfassen: Vergleichen der bestimmten thermischen Verbrauchsmenge des bestimmten thermischen Verbrauchers mit mindestens einem (speicherbaren) thermischen Verbrauchskriterium, welches dem bestimmten thermischen Verbraucher zugeordnet ist, und
- bei Detektion einer vorgebbaren Mindestabweichung zwischen der
bestimmten thermischen Verbrauchsmenge und dem thermischen
Verbrauchskriterium, Auslösen einer vorbestimmten Benachrichtigungsaktion.
Beispielsweise iässt ein besonders hoher und/oder rasch ansteigender Wärmebedarf (im Vergleich zu einem thermischen Verbrauchskriterium in Form eines normalen
Wärmebedarfs) eines Verbrauchers auf eine (oder mehrere) bestimmte Ursachen, wie ein bestimmtes offenes Fenster und/oder einen defekten Thermostaten, schließen. In diesem Fall kann als vorbestimmte Benachrichtigungsaktion das Aussenden einer entsprechenden Nachricht an ein Endgerät des Nutzers des thermischen
Verbrauchssystems, insbesondere des bestimmten thermischen Verbrauchers, bewirkt werden.
Auch können besonders effiziente oder ineffiziente Betriebspunkte eines thermischen Verbrauchers identifiziert werden. Auch dies kann einem Nutzer durch Bewirken einer Benachrichtigungsaktion mitgeteilt werden. Geeignete Maßnahmen zur
Steigerung der Effizienz können ergriffen werden. Auch können unüblich hohe Wärmeeinträge durch Auslösen einer Benachrichtigungsaktion signalisiert werden. Darauf aufbauend können sich Rückschlüsse auf Einbrüche, Wohnungsbrände, etc., ableiten. Als Benachrichtigungsaktion kann in diesem Fall ein Alarm ausgelöst werden.
Auch kann basierend auf der Auswertung eine automatische Ansteuerung,
beispielsweise eine Ansteuerung einer Verschattungsanlage, eines Fensters, einer (Automatik-)Tür, etc. erfolgen. Wird beispielsweise aufgrund eines Überschreitens eines thermischen Verbrauchskriteriums (z.B. vorbestimmter Maximalwert) festgestellt, dass ein Kühlverbraucher einen augenblicklichen hohen Verbrauch aufweist, kann dies an starker Sonneneinstrahlung liegen, so dass eine zuvor beschriebene Ansteuerung erfolgen kann. Gemäß einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass das Auslösen einer vorbestimmten Benachrichtigungsaktion eine automatische Aussendung eines Steuersignals an mindestens einen Aktor umfassen kann, wobei der Aktor und/oder die dem Aktor zugeordnete Einrichtung (z.B.
Verschattungsanlage, Fenster, (Automatik-)Tür, etc.) in einer thermischen Beziehung zu dem (bestimmten) thermischen Verbraucher stehen kann. Unter einer thermischen Beziehung ist hierbei insbesondere zu verstehen, dass die Ansteuerung des Aktors eine (unmittelbare) Auswirkung auf den thermischen Verbrauch des thermischen Verbrauchers hat. Im oben erläuterten Beispiel führt das Bewirken einer Verschattung zu einer unmittelbaren Verbrauchsreduktion des Kühlverbrauchers.
Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein thermisches Verbrauchssystem, insbesondere ein Wärmeverbrauchssystem und/oder ein Kühlverbrauchssystem. Das thermische Verbrauchssystem umfasst eine Mehrzahl von über mindestens ein thermisches Energiemengentransportnetz verbundenen thermischen Verbrauchern. Das thermische Verbrauchssystem umfasst mindestens eine Erfassungseinrichtung, eingerichtet zum Erfassen eines Gesamt-Verbrauchsprofils der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern des thermischen Verbrauchssystems. Das thermische Verbrauchssystem umfasst mindestens eine Auswerteeinrichtung, eingerichtet zum Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils mindestens eines thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern aus dem Gesamt-Verbrauchsprofil basierend auf mindestens einem gespeicherten
individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern.
Das thermische Energiemengentransportnetz ist insbesondere eingerichtet, die von der mindestens einen Temperierungsvorrichtung des thermischen
Verbrauchssystems bereitgestellte thermische Energie (z.B. in Form von warmem oder kühlem Fluid (z.B. Gas, wie Luft, Flüssigkeit, wie Wasser)) an die Mehrzahl von thermischen Verbrauchern weiterzuleiten. Alternativ oder zusätzlich kann das thermische Energiemengentransportnetz insbesondere eingerichtet sein, das Fluid nach Verbrauch der mit dem Fluid transportierten thermischen Energie von der Mehrzahl an thermischen Verbrauchern wieder zurückzuführen. Das thermische Verbrauchssystem kann insbesondere mit einem zuvor beschriebenen Verfahren betrieben werden.
Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Auswertevorrichtung für ein thermisches Verbrauchssystem, insbesondere ein zuvor beschriebenes thermisches Verbrauchssystem. Die Auswertevorrichtung umfasst mindestens ein Eingangsmodul, eingerichtet zum Empfangen eines Gesamt- Verbrauchsprofils einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern des Wärmeverbrauchssystems von einer (zuvor beschriebenen) Erfassungseinrichtung. Die Auswertevorrichtung umfasst mindestens eine Auswerteeinrichtung, eingerichtet zum Bestimmen mindestens eines
individuellen Verbrauchsprofils mindestens eines thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern aus dem Gesamt- Verbrauchsprofil basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers der Mehrzahl von thermischen
Verbrauchern.
Vorzugsweise kann die Auswertevorrichtung in einem Hausautomatisierungssystem integriert sein. Das Hausautomatisierungssystem kann insbesondere eine lokale Steuervorrichtung aufweisen, die in dem Gebäude oder einem Teil eines Gebäudes (z.B. Wohnung, etc.) angeordnet ist und über eine Kommunikationsverbindung mit einer entfernt angeordneten zentralen Steuervorrichtung (Server) verfügt. Bei einem derartigen Hausautomatisierungssystem kann die Auswertevorrichtung in der lokalen Steuervorrichtung und/oder zentralen Steuervorrichtung integriert sein. Bei einem Hausautomatisierungssystem kann auch das Auslösen einer vorbestimmten
Benachrichtigungsaktion durch die Komponenten des Hausautomatisierungssystems übernommen werden. Wenn eine zuvor beschriebene Erfassungseinrichtung (ebenfalls) zumindest teilweise in der Auswertevorrichtung integriert ist, kann das Eingangsmodul als interne Schnittstelle zwischen dem Ausgang der Erfassungseinrichtung und Eingang der Auswerteeinrichtung gebildet sein.
Es versteht sich, dass die Vorrichtungen, Einrichtungen, Module, etc. zumindest teilweise aus Softwarekomponenten und/oder zumindest teilweise aus
Hardwarekomponenten gebildet sein können. Insbesondere können geeignete Mittel, wie Prozessoren, Speicher (z.B. zum Speichern des mindestens einen individuellen Profildatensatz), Schnittstellen, Displays, Eingabemittel, etc. vorgesehen sein.
Die Merkmale der Verfahren, Verbrauchssysteme und Auswertevorrichtungen sind frei miteinander kombinierbar. insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das anmeldungsgemäße Verfahren, das anmeldungsgemäße thermische Verbrauchssystem und die anmeidungsgemäße Auswertevorrichtung auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines
thermischen Verbrauchssystems gemäß der vorliegenden Anmeldung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines thermischen Verbrauchssystems gemäß der vorliegenden Anmeldung, Fig. 3 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
Fig. 4 ein Diagramm mit beispielhaften Verbrauchsprofilen gemäß der
vorliegenden Anmeldung.
Nachfolgend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines thermischen Verbrauchssystems 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Das thermische Verbrauchssystem 100 ist ein (abgeschlossenes) System, in dem
bereitgestellte thermische Energie (Kühlenergie oder Wärmeenergie) verbraucht, also insbesondere an die Umgebung abgegeben wird. Das thermische Verbrauchssystem 100 kann ein Kühlverbrauchssystem oder ein Wärmeverbrauchssystem sein.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das thermische Verbrauchssystem 100 eine zentrale Temperierungsvorrichtung 104. Zentral bedeutet hierbei, dass die Temperierungsvorrichtung 104 die thermische Energie für sämtliche in dem thermischen Verbrauchssystem 100 angeordnete thermische Verbraucher 102 bereitstellt. Es versteht sich, dass gemäß anderen Varianten der Anmeldung auch zwei oder mehr Temperierungsvorrichtungen vorgesehen sein können.
Die Temperierungsvorrichtung 104 verfügt über mindestens einen Einlass 116 und mindestens einen Auslass 114. Über den Einlass kann beispielsweise ein
Versorgungsmedium, z.B. ein Brennmaterial (z.B. Öl, Gas, etc.), elektrische Energie, oder ähnliche Medien bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die
Temperierungsvorrichtung 104 das Brennmaterial zur Generierung von thermischer Energie verbrennen. Alternativ kann der Einlass 116 beispielsweise eine Verbindung zu einem Fernwärmenetz (oder Fernkühlnetz) sein. In diesem Fall kann die
Temperierungsvorrichtung 104 eine Fernwärmeübergabestation sein. Es versteht sich, dass eine Temperierungsvorrichtung über zwei oder mehr Einlasse und/oder über zwei oder mehr Auslässe verfügen kann.
Über den Auslass 114 kann die Temperierungsvorrichtung 104 die erzeugte thermische Energie (z.B. in Form eines Kühlfluids oder Warmefluids) in ein thermisches Energiemengentransportnetz 112 (beispielsweise ein Leitungsnetz 112 mit einer Mehrzahl von Rohren, Schläuchen, etc.) einspeisen. An dem thermischen Energiemengentransportnetz 112 ist eine Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 102 angeschlossen. Insbesondere können zwei oder mehr thermische Verbraucher 102 vorgesehen sein. Ein thermischer Verbraucher ist dazu eingerichtet, zumindest die thermische Energie an die Umgebung zumindest teilweise abzugeben. Es versteht sich, dass das thermische Energiemengentransportnetz 112 über ein Rücklaufsystem bzw. Rücklaufrohr verfügen kann. Darüber hinaus umfasst das thermische Verbrauchssystem 100 mindestens eine Erfassungseinrichtung 106. Die Erfassungseinrichtung 106 kann über mindestens eine Sensor- bzw. Messeinrichtung zum Messen mindestens eines (thermischen) Verbrauchsparameters verfügen. Im vorliegenden Beispie! ist angedeutet, dass als ein erster thermischer Verbrauchsparameter, insbesondere als
Eingangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung 104, die
Durchflussmenge an Versorgungsmedium (am Einlass 116) und als zweiter thermischer Verbrauchsparameter, insbesondere als Ausgangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung 104, die abgegeben thermische Energie (z.B. mit einem thermischen Energiemengenzähler) gemessen wird. Vorzugsweise kann die Erfassungseinrichtung 106 über mindestens eine Sensor- bzw. Messeinrichtung verfügen, die eine zumindest nahezu kontinuierliche Messung des mindestens einen (thermischen) Verbrauchsparameters durchführt.
Die Erfassungseinrichtung 106 kann insbesondere derart eingerichtet sein, aus den gemessenen Verbrauchsparameterwerten des mindestens einen thermischen
Verbrauchsparameters ein Gesamt- Verbrauchsprofil der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 102 zu generieren. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 106 über geeignete Abstastmittel verfügen. Mit anderen Worten ist die
Erfassungseinrichtung 106 eingerichtet zum Erfassen eines Gesamt- Verbrauchsprofils der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 102 des thermischen
Verbrauchssystems 100.
Das erfasste Gesamt- Verbrauchsprofil kann einer Auswertevorrichtung 108, insbesondere einer Auswerteeinrichtung 110 der Auswertevorrichtung 108, für eine weitere Bearbeitung zur Verfügung gestellt werden. Die Auswerteeinrichtung 110 ist eingerichtet zum Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils mindestens eines thermischen Verbrauchers 102 der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 102 aus dem bereitgestellten Gesamt-Verbrauchsprofil basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers 102 der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 102. Insbesondere kann in einer Speichereinrichtung 109 der Auswertevorrichtung 108 mindestens ein individueller Profildatensatz für jeden thermischen Verbraucher 102 des thermischen Verbrauchssystems 100 gespeichert sein. Eine nähere Beschreibung der Funktionsweise der Auswerteeinrichtung 110 erfolgt nachfolgend.
Es versteht sich, dass die Erfassungseinrichtung ebenfalls zumindest teilweise in der Auswertevorrichtung integriert sein kann. Die Auswertevorrichtung kann
insbesondere eine Computervorrichtung sein. Beispielsweise kann die
Auswertevorrichtung in einem (ohnehin vorgesehenen) Hausautomatisierungssystem integriert sein, so dass die Hardwarekomponenten des Hausautomatisierungssystems genutzt werden können.
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines thermischen Verbrauchssystems 200 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschrieben. Für die anderen Komponenten des thermischen Verbrauchssystems 200 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das thermische Verbrauchssystem 200 ein Wärmeverbrauchssystem. Die nachfolgenden Ausführungen können jedoch in einfacher Weise auf ein Kühlverbrauchssystem oder ein kombiniertes Wärme- und Kühlverbrauchssystem übertragen werden.
Das Wärmeverbrauchssystem 200 umfasst eine zentrale Temperierungsvorrichtung 204 in Form einer Heizvorrichtung 204. Im vorliegenden Beispiel wird nachfolgend von einer Gasheizung 204 ausgegangen. Jedoch können die nachfolgenden
Ausführungen in einfacher Weise auf andere Heizvorrichtungen übertragen werden.
Die Gasheizung 204 weist vorliegend zwei Einlässe 216.1, 216.2 auf. Der erste Einlass 216.1 ist zur Einspeisung von Wasser, welches unter anderem als Transportmedium für die thermische Energie dienen soll, vorgesehen. Der weitere Einlass 216.2 ist zur Einspeisung von Gas vorgesehen. Die Gasheizung 204 ist eingerichtet, dass
bereitgestellte Wasser durch Verbrennen des bereitgestellten Gases (in
herkömmlicher Weise) zu erwärmen. Die Gasheizung 204 speist dann das erwärmte Wasser und damit die generierte thermische Energie in ein thermisches
Energiemengentransportnetz 212 ein. Das Energiemengentransportnetz 212 umfasst insbesondere eine Vielzahl von Rohren, die beispielsweise zumindest teilweise in dem Gemäuer eines Gebäudes verbaut sein können.
An dem thermischen Energiemengentransportnetz 212 ist eine Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 202.1 bis 202. n angeschlossen. Beispielhaft sind als thermische Verbraucher Warmwasserzapfstellen 202.1, 202.2 und Heizkörper 202.3, 202.4, 202.n dargestellt. Es versteht sich, dass weitere und/oder andere thermische Verbraucher vorgesehen sein können.
Das Energiemengentransportnetz 212 verfügt ferner über einen Hauptrücklauf 218, über dem verbrauchtes Wasser rückgeführt wird. Neben einer zumindest teilweisen Rückkopplung in das Energiemengentransportnetz 212 über den Auslass 214 kann eine zumindest teilweise Rückführung des Wassers in ein öffentliches Kanalnetz vorgesehen sein.
Darüber hinaus umfasst das dargestellte Wärmeverbrauchssystem 200 eine Erfassungseinrichtung, die vorliegend aus einer Mehrzahl von separaten
Komponenten 206.1 bis 206.5, 220 gebildet ist. Insbesondere sind vorliegend eine Vielzahl von Messeinrichtungen 206.1 bis 206.5 und eine Bearbeitungseinrichtung 220, eingerichtet zum Verarbeiten und insbesondere Aufbereiten der gemessen Werte, vorgesehen.
Die erste Messeinrichtung 206.1 misst als Eingangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung 204 (zumindest nahezu kontinuierlich) die der
Gasheizung 204 zugeführte Gasmenge. Die zweite Messeinrichtung 206.2 misst in entsprechender Weise als Eingangsverbrauchsparameter der
Temperierungsvorrichtung die Wassermenge.
Bei der Messeinrichtung 206.3 kann es sich insbesondere um ein Thermometer zur Messung der Außentemperatur handeln. Insbesondere wird die Temperatur außerhalb des Gebäudes, in dem das Wärmeverbrauchssystem 200 zumindest teilweise installiert ist, an mindestens einer geeigneten Stelle gemessen.
Die Messeinrichtung 206.4 misst insbesondere als Ausgangsparameter des thermischen Verbrauchssystem 200 die zurückgeführte Wassermenge und die Messeinrichtung 206.5 misst (zumindest nahezu kontinuierlich) als
Ausgangsverbrauchsparameter der Temperierungsvorrichtung 204 die von der Gasheizung 204 in das Energiemengentransportnetz 212 eingespeiste thermische Energie. Insbesondere kann ein Wärmemengenzähler vorgesehen sein. Es versteht sich, dass auch eine geringere Zahl von Messeinrichtungen vorgesehen sein kann. Jede der dargestellten Messeinrichtungen 206.1 bis 206.5 stellt ihre jeweiligen Messwerte des jeweiligen (thermischen) Verbrauchsparameters der Bearbeitungseinrichtung 220 über eine Schnittstelle 222 zur Verfügung. Die
Bearbeitungseinrichtung 220 kann insbesondere in der Auswertevorrichtung 220 integriert sein. Die Bearbeitungseinrichtung 220 verarbeitet die empfangenen
Messwerte insbesondere derart, dass mindestens ein Gesamt-Verbrauchsprofil von insbesondere sämtlichen Wärmeverbrauchern 202.1 bis 202. n erfasst, insbesondere generiert wird. Es können für jeden gemessenen (thermischen) Verbrauchsparameter ein separates Gesamt-Verbrauchsprofil und/oder aus zwei oder mehr einzelnen separaten Gesamt-Verbrauchsprofilen ein gemeinsames Gesamt-Verbrauchsprofil erstellt werden.
Über ein Eingangsmodu! 223 bzw. eine interne Schnittstelle 223 wird das mindestens eine erfasste Gesamt-Verbrauchsprofil einer Auswerteeinrichtung 210 der
Auswertevorrichtung 208 bereitgestellt. Basierend auf dem mindestens einen erfassten Gesamt-Verbrauchsprofil und mindestens einem in der Speichereinrichtung 209 hinterlegten individuellen Profildatensatz des mindestens einen
Wärmeverbrauchers 202.1 bis 202.n bestimmt die Auswerteeinrichtung 210 mindestens ein individuelles Verbrauchsprofil mindestens eines Wärmeverbrauchers 202.1 bis 202.n.
Zudem ist die Auswerteeinrichtung 208 vorliegend eingerichtet, aus dem bestimmten individuellen Verbrauchsprofil die bestimmte thermische Verbrauchsmenge, also vorliegend die von einem einzelnen bestimmten Wärmeverbraucher 202.1 bis 202.n verbrauchte Wärmeenergie, zu bestimmen. Diese bestimmte thermische
Verbrauchsmenge kann dann mit mindestens einem thermischen
Verbrauchskriterium (welches beispielsweise auch vorab in der Speichereinrichtung 209 gespeichert sein kann) verglichen werden. Das Verbrauchskriterium ist insbesondere dem bestimmten thermischen Verbraucher 202.1 bis 202.n zugeordnet. Beispielsweise kann das Verbrauchskriterium einen Verbrauchsbereich angegeben, welcher bei einem normalen Betrieb des Verbrauchers 202.1 bis 202. n eingehalten wird. Dies kann beispielsweise durch Tests vorab bestimmt werden. Bei Detektion einer vorgebbaren Mindestabweichung (auch diese kann in der
Speichereinrichtung 209 gespeichert sein) zwischen der bestimmten thermischen Verbrauchsmenge und dem thermischen Verbrauchskriterium, kann von der
Auswerteeinrichtung 208 eine vorbestimmbare Benachrichtigungsaktion ausgelöst werden. Beispielsweise kann durch Nutzung eines Ausgangsmoduls 224 ein
Benachrichtigungssignal und/oder eine Nachricht über ein (drahtloses und/oder drahtgebundenes] Kommunikationsnetz 226 an ein Benutzerendgerät (unmittelbar oder über einen Server mittelbar) gesendet werden. Durch die Nachricht kann der Nutzer über das Vergleichsergebnis informiert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann als vorbestimmbare Benachrichtigungsaktion ein Steuersignal an einen (nicht gezeigten) Aktor und/oder die dem Aktor zugeordnete Einrichtung (z.B. ein elektrischer Verbraucher, wie ein elektrisch betriebenes Fenster, Verschattungsanlage, etc.) ausgesendet werden. Die Einrichtung und der zuvor genannte Verbraucher können insbesondere in einer thermischen Beziehung zueinander stehen.
Es versteht sich, dass diese Auswertung und/oder die Auslösung der vorbestimmten Benachrichtigungsaktion auch von anderen Komponenten (beispielsweise von Komponenten eines Hausautomatisierungssystems) durchgeführt werden können.
Eine nähere Beschreibung der Funktionsweise eines thermischen Verbrauchssystems am Beispiel des Wärmeverbrauchssystems 200 erfolgt nachfolgend mit Hilfe der Figuren 3 und 4. Die Figur 3 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung. Die Figur 4 zeigt ein Diagramm mit
beispielhaften Verbrauchsprofilen gemäß der vorliegenden Anmeldung. in einem ersten Schritt 301 wird mindestens ein Gesamt- Verbrauchsprofil einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 202 des thermischen Verbrauchssystems 200 erfasst. Insbesondere kann das Erfassen des mindestens einen Gesamt- Verbrauchsprofils das Messen von mindestens einem (thermischen) Verbrauchsparameter (z.B. der von einer Temperierungsvorrichtung 204
abgegebenen thermischen Energie) des thermischen Verbrauchssystems 200 und das anschließende Generieren des Gesamt-Verbrauchsprofils aus den gemessenen Werten umfassen. Ein beispielhaftes Gesamt-Verbrauchsprofil 430 ist in der Figur 4 dargestellt. Wie zu erkennen ist, ist die abgegebene thermische Energie in Form der Wärmeleistung über der Zeit t in den Diagrammen dargestellt.
Im nächsten Schritt 302 wird basierend auf dem erfassten Gesamt-Verbrauchsprofil 430 durch die Auswerteeinrichtung 210 eine Auswertung vorgenommen. So wird mindestens ein individuelles Verbrauchsprofil 432, 434 eines thermischen
Verbrauchers 202 der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 202 aus dem Gesamt- Verbrauchsprofil 430 basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers 202 der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern 202 bestimmt. Vorzugsweise kann für jeden thermischen Verbraucher eines thermischen Verbrauchssystems jeweils mindestens ein entsprechender Profildatensatz gespeichert sein. Beispielsweise können für vorzugsweise jeden Verbraucher für unterschiedliche Umgebungsbedingungen (z.B. zumindest zwei unterschiedliche Umgebungsattributwerte in Form unterschiedlicher Außentemperaturwerte) unterschiedliche Profildatensätze gespeichert sein.
Die Profildatensätze können vorab in einem (nicht dargestellten) Kalibrierungsschritt bzw. einer Kalibrierungsphase (auch Lernphase genannt) bestimmt und
abgespeichert werden. Beispielsweise kann in einem Kalibrierungsschritt nur ein einzelner thermischer Verbraucher 202.1 für eine bestimmte Zeitdauer aktiviert werden (sämtliche andere thermische Verbraucher 202.2 bis 202.n können währenddessen deaktiviert sein). Dann kann das Gesamt-Verbrauchsprofil (in diesem Fall ein individuelles Verbrauchsprofil des (einzig) aktivierten Verbrauchers 202.1) durch die Erfassungseinrichtung 206, 220 für eine bestimmte Zeitdauer zwischen Aktivierungszeitpunkt und Deaktivierungszeitpunkt aufgezeichnet werden (wie oben beschrieben wurde). Aus dem aufgezeichneten (individuelle) (Kalibrierungs-
)Verbrauchsprofil können bestimmte für das Verhalten charakteristische Parameter (z.B. Temperaturbedarfsparameter, Nutzungsprofi iparameter, dynamischer
Regelverhaltensparameter) abgeleitet und gespeichert werden (vorzugsweise zusammen mit den während der Aufnahme vorliegenden Umgebungsattributen). Alternativ oder zusätzlich kann das aufgezeichnete individuelle Verbrauchsprofil in der Speichereinrichtung 209 als Pro fild atensatz gespeichert werden (vorzugsweise zusammen mit den während der Aufnahme vorliegenden Umgebungsattributen). Dies kann vorzugsweise für jeden thermischen Verbraucher entsprechend durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann das System über mindestens Optimierungsmittel verfügen, um in der Anlernphase die individuellen Profildatensätze zu bestimmen und insbesondere anschließend mit diesen Optimierungsmittel den Bestimmungsschritt 302 durchzuführen.
Die Auswerteeinrichtung 208 ist eingerichtet, basierend auf dem bereitgestellten Gesamt-Verbrauchsprofil 430 und den gespeicherten Daten (Profildatensätze und z.B. Umgebungsattribute) die individuellen Verbrauchsprofile 432, 434 zu bestimmen. Auch hier können Lösungsalgorithmen (z.B. das oben genannten Optimierungsmittel) genutzt werden, die eine automatische Zerlegung des Gesamt- Verbrauchsprofils innerhalb einer kurzen Zeitdauer erlauben.
Ein Beispiel einer Zerlegung ist in Figur 4 gezeigt. Der Verlauf des Gesamt- Verbrauchsprofils 430 ist insbesondere aufgrund der Amplitudenwerte und der Rampen bzw. Steigungen 427, 429 charakteristisch, insbesondere kann in den Profildatensätzen zumindest der jeweilige charakteristische Rampenverlauf 431, 433 (und/oder Amplitudenwerte) gespeichert sein, in nahezu eindeutiger Weise können aus dem Gesamt-Verbrauchsprofil 430 die individuellen Verbrauchsprofile 432, 434 bestimmt werden, da (in der Regel) nur eine Kombination von individuellen
Verbrauchsprofile 432, 434 zu dem erfassten Gesamt-Verbrauchsprofil 430 führt. Sollten dennoch mehre Kombinationen möglich sein, kann bei der Bestimmung zusätzlich auf historische Daten, Umgebungsattributen, etc. zurückgegriffen werden. In Schritt 303 kann anschließend für jedes bestimmtes individuelles Verbrauchsprofil 432, 434 bzw. den jeweils zugehörigen Verbraucher 202 die (tatsächliche] thermische Verbrauchsmenge (während einer bestimmten Zeitdauer) bestimmt, insbesondere berechnet werden. Optional kann eine Auswertung der bestimmten Verbrauchsmenge erfolgen. Beispielsweise durch Vergleich mit vorgebbaren Verbrauchskriterien, wie oben ausgeführt wurde. Dies kann - wie oben ebenfalls ausgeführt wurde - das Durchführen einer Benachrichtigungsaktion bewirken. Die vorliegende Anmeldung ermöglicht durch eine Disaggregation eines aggregierten Messwertes (Gesamt- Verbrauchsprofil], der jedoch mindestens mehrmals pro Stunde ausgelesen wird, eine Analyse der individuell verbrauchten Energie der einzelnen Verbrauchern eines Verbrauchssystems. Als Messwertgeber können sich dabei besonders der Endenergiezähler und/oder ein Wärmemengenzähler im
Hauptvorlauf-/rücklauf des Heizsystems bzw. Energiemengentransportnetzes des Verbrauchssystems eignen. Dabei kann sich konventioneller bzw. schon verbauter Messtechnik bedient werden. Eine regelmäßige Messwertaufnahme (z.B.
Bearbeitungseinrichtung 220] kann nachgerüstet werden. Die Messwerte können an eine EDV-Zentrale bzw. Auswertevorrichtung zur Speicherung, Visualisierung und/oder Verarbeitung übermittelt werden. Zur Analyse der Daten können weitere Daten (z. B. Außentemperatur) herangezogen werden. Weiterhin können eine darstellende Schnittstelle zum Nutzer (Monitor, mobiles Endgerät, etc.) und/oder optische und/oder akustische Alarmgeber Bestandteil des Verbrauchssystems sein. Hierüber können insbesondere zuvor beschrieben Benachrichtigungen aufgrund einer Auswertung angezeigt werden.
An den zentralen Messstellen (z.B. die Messpunkte der Messeinrichtungen 206.1 bis 206.5) überlagern sich die Wärmeanforderungen der einzelnen Verbraucher. Eine Disaggregation und Zuordnung zu einzelnen Verbrauchsstellen ist aber
anmeldungsgemäß möglich, da sich die thermischen Verbraucher in ihrer Art
(Warmwasser-Zapfstelle, Kaltwaser-Zapfstelle, Warmwasserspeicher, Raumheizung, etc.), in ihrem Wärmebedarf (Vorlauftemperatur, Durchflussmenge, etc.), in ihrem dynamischen Regelverhalten (Wärmebedarfsrampe bedingt durch Raumthermostat, Pufferung Warmwasserspeicher, etc.) und/oder in ihrem Nutzungsprofil (Beheizung Wohnzimmer, Beheizung Schlafzimmer, , etc.) unterscheiden, Für eine
Zuordnung bestimmter Heizlasten und Heizlastrampen am Hauptvoriauf-/rücklauf bzw. am Endenergiezähler zu den einzelnen Verbrauchern bzw. Verbrauchsstellen und zum Abgleich von Verbrauchsmustern (Verbrauchsprofilen) mit Regelprofälen (z.B. Profildatensätze) kann insbesondere eine Kalibrierung bzw. eine Lernphase des Systems sinnvoll bzw. nötig sein.
Die beschriebene Erfassung und Disaggregation bzw. Bestimmung von Messwerten erlaubt dann eine bisher nicht mögliche (Fast-) Echtzeit und/oder
Vergangenheitsanalyse. Zentraler Bestandteil dieser Analyse kann dabei die
Beschreibung oder Visualisierung der Gegebenheiten sein. So kann erkannt werden, welcher Verbraucher wann genutzt wird/wurde und welchen Beitrag das am
Gesamtenergiebedarf bedeutet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zum Betreiben eines thermischen Verbrauchssystems (100, 200), insbesondere eines Wärmeverbrauchssystems (100, 200) und/oder eines Kühlverbrauchssystems (100), umfassend:
Erfassen eines Gesamt-Verbrauchsprofils (430) einer Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) des thermischen Verbrauchssystems (100, 200), und
Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils (432, 434) eines thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) aus dem Gesamt-Verbrauchsprofil (430) basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Erfassen des Gesamt-Verbrauchsprofils (430) das Messen von mindestens einem Verbrauchsparameter des thermischen
Verbrauchssystems (100, 200) umfasst,
wobei der mindestens eine Verbrauchsparameter an mindestens einer Temperierungsvorrichtung (104, 204) des thermischen Verbrauchssystems (100, 200) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbrauchsparameter ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend:
mindestens ein Eingangsverbrauchsparameter der
Temperierungsvorrichtung (104, 204), mindestens ein Ausgangsverbrauchsparameter der
Temperierungsvorrichtung (104, 204), und
mindestens ein Ausgangsparameter des thermischen Verbrauchssystems (100, 200).
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Verbrauchssystem (100, 200) zumindest teilweise in einem Gebäude angeordnet ist, und das Verfahren ferner umfasst:
Erfassen von mindestens einer Außentemperatur, und
wobei das Bestimmen des mindestens einen individuellen Verbrauchsprofils
(432, 434) auf der erfassten Außentemperatur basiert.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers (102, 202) in mindestens einem Kalibrierungsschritt bestimmt wird, und
der mindestens eine in dem Kalibrierungsschritt bestimmte Profildatensatz gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers (102, 202) zumindest einen individuellen Verbrauchsparameter des thermischen Verbrauchers (102, 202) ausgewählt aus der Gruppe, umfassend:
Temperaturbedarfsparameter,
Nutzungsprofilparameter, und
dynamischer Regelverhaltensparameter,
umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen einer thermischen Verbrauchsmenge des bestimmten
thermischen Verbrauchers (102, 202) basierend auf dem bestimmten individuellen Verbrauchsprofils [432, 434) des bestimmten thermischen Verbrauchers (102, 202).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst:
Vergleichen der bestimmten thermischen Verbrauchsmenge des bestimmten thermischen Verbrauchers (102, 202) mit mindestens einem thermischen Verbrauchskriterium, welches dem bestimmten thermischen Verbraucher (102, 202) zugeordnet ist, und
bei Detektion einer vorgebbaren Mindestabweichung zwischen der bestimmten thermischen Verbrauchsmenge und dem thermischen Verbrauchskriterium, Auslösen einer vorbestimmten
Benachrichtigungsaktion.
9. Thermisches Verbrauchssystem (100, 200), insbesondere
Wärmeverbrauchssystem (100, 200) und/oder Kühlverbrauchssystem (100), umfassend:
eine Mehrzahl von über mindestens ein thermisches
Energiemengentransportnetz (112, 212) verbundenen thermischen
Verbrauchern (102, 202),
mindestens eine Erfassungseinrichtung (106, 206, 220), eingerichtet zum Erfassen eines Gesamt- Verbrauchsprofils (430) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) des thermischen Verbrauchssystems (100, 200), und
mindestens eine Auswerteeinrichtung (108, 208), eingerichtet zum Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils (432, 434) mindestens eines thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) aus dem Gesamt-Verbrauchsprofil (430) basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers {102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202),
Auswertevorrichtung (110, 210) für ein thermisches Verbrauchssystem (100, 200), insbesondere ein thermisches Verbrauchssystem (100, 200) nach Anspruch 9, umfassend:
mindestens ein Eingangsmodul (223), eingerichtet zum Empfangen eines Gesamt-Verbrauchsprofils (430) einer Mehrzahl von thermischen
Verbrauchern (102, 202) des Wärmeverbrauchssystems (100, 200) von einer Erfassungseinrichtung (106, 206, 220), und
mindestens eine Auswerteeinrichtung (108, 208), eingerichtet zum
Bestimmen mindestens eines individuellen Verbrauchsprofils (432, 434) mindestens eines thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202) aus dem Gesamt-Verbrauchsprofil (430) basierend auf mindestens einem gespeicherten individuellen
Profildatensatz des mindestens einen thermischen Verbrauchers (102, 202) der Mehrzahl von thermischen Verbrauchern (102, 202).
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