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WO2006084656A1 - Method and device for detecting the energy and media consumption and the user-specific allocation in common ventilation and air conditioning systems - Google Patents

Method and device for detecting the energy and media consumption and the user-specific allocation in common ventilation and air conditioning systems Download PDF

Info

Publication number
WO2006084656A1
WO2006084656A1 PCT/EP2006/001045 EP2006001045W WO2006084656A1 WO 2006084656 A1 WO2006084656 A1 WO 2006084656A1 EP 2006001045 W EP2006001045 W EP 2006001045W WO 2006084656 A1 WO2006084656 A1 WO 2006084656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy
consumer
air
air quantity
measured
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/001045
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Tiede
Original Assignee
Christoph Tiede
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 Christoph Tiede filed Critical Christoph Tiede
Priority to EP06723005A priority Critical patent/EP1846886A1/en
Publication of WO2006084656A1 publication Critical patent/WO2006084656A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for consumer-specific energy and media consumption recording and user-specific allocation in air conditioning systems, primarily shared air conditioning systems, according to the preamble of claim 1 or claim 17 or. of claim 11 or claim 23.
  • Humidification water supply and / or the use of pre-and. Reheaters According to the previously known methods, the amounts of energy so counted are either proportionately allocated according to the regulated during production of the system air volumes on the j ejon final consumers or flat jem 2 rental space and charged, without taking into account the variable mode of operation.
  • the consumer behavior over the entire operating period thus has no significant impact on the energy consumption of the system and the resulting energy costs, despite possibly sparing handling of individual consumers with the medium supply air.
  • throttling and thus reducing the volume flow in the system part of one or the other end customer by throttling or blocking the supply air always the aforementioned static allocation factors are used for energy billing and thus the thrift of one individual all others equally credited.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method and a device for consumption cost recording in ventilation and air conditioning systems of the type mentioned above, with which or. with the user-specific energy and media consumption of variable Volumstromanlagen realized according to user behavior and thus the end consumer energy savings can be rewarded.
  • Embodiment according to claim 17 or 23 in a simplified manner by classification of measured consumption values in certain percentage consumption levels possible.
  • Figure 1 shows an example and schematically a ventilation system with four consumers, based on an energy
  • Figure 2 is a block diagram illustrating a
  • Figure 3 is a representation corresponding to Figure 2, j edoch to a method and apparatus for energy and media consumption detection and user-specific allocation in shared room air conditioning systems according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a schematic block diagram of the electrical structure of a device for energy and media consumer detection and user-specific allocation in shared room ventilation systems.
  • FIG. 1 shows, for example, a ventilation system 10, the more, here four consumers 1, 2, 3, for example and 4 supplied.
  • the system has a ventilation device 15 for air conveying and air conditioning, in the housing 16 an electrically operated fan 17, a cooler unit 18 and a heater unit 19 are arranged. It is understood that, depending on the requirement for air conditioning another arrangement selected, for example a
  • Humidification unit can be added. Outside air is sucked in at one end 21 of the housing 16 and the conditioned air is fed to the individual consumers 1 to 4 at the other end 22 via a main channel 23.
  • the main channel 23 is divided into supply channels 24, 25, 26 and 27 to the consumers 1, 2, 3 and 4.
  • an air flow meter 28 is arranged with which the or. he submits to the consumer 1 to 4 leading air quantity resp. Volumetric flow can be measured or determined.
  • the externally supplied energies in the form of electric energy for the fan 17, cold energy for the cooler unit 18 and heat energy for the heater unit 19 are each measured separately with a meter (EMZ) 31, (KMZ) 32 and (WMZ) 33.
  • Each meter is equipped with a pulse output and outputs, for example, 100 pulses per kWh.
  • the number of pulses delivered per kWh can also be specified counter-specific.
  • the measuring pulses are supplied via lines 34 to 36 to a computer (CPU) 37, with the addition of measuring leads 38 to 41 connected to the Air quantity measuring devices 28 of the individual consumer units 1 to 4 are connected.
  • the computer 37 in accordance with two exemplary embodiments, the measured energy consumptions of the individual consumers 1 to 4 or the like are described in the manner described below. 1 'and 2' consumer-specific linked to the supplied amounts of energy and billed.
  • FIG. 10 A first embodiment of a consumer-specific consumption cost detection in the system 10 is shown in FIG.
  • each consumer 1 to 4 by means of the associated measuring device 28, for example. in the form of a jam cross determines the amount of air or air rate supplied to the consumer concerned per unit time.
  • the differential pressure .DELTA.P is detected in Lufmengen- meter 28 and converted in a linear manner in an analog current or voltage value.
  • a current value in the range of 4 to 20 mA is used.
  • the current current value is scaled or blocked in block 46. normalized and etched in block 47. It is understood that the scaling and erasing can already take place in the measuring transducer, that is to say in the measuring device 28, so that the blocks 46 and 47 are then omitted.
  • C4 becomes the erased differential pressure in a multiplication unit 48 multiplied by the relevant correction factor C1 to C4, the result is the volume flow V or. the air rate of each consumer 1 to 4 according to the equation
  • V1, V2, V3 and V4 are both fed to an adder (ADD) 49, which determines the total volume flow (Vges), as at a certain point in time or time. has been consumed in a certain period, results, and in each case individually supplied to each divisional unit (DIV) 51 assigned to each consumer 1 to 4, in which the individual volume flow V1, V2, V3 or. V4 is set in relation to the total volume flow Vges delivered by the adder 49 and from this a charge factor UF1, UF2, UF3 or UF4 for each consumer 1 to 4 is determined, which appears on the output side at the associated division unit 51.
  • ADD adder
  • the quantities of energy supplied from outside are processed in accordance with the outputs of the measuring devices 31 to 33, whose output pulses in the respective circuit 56, 57 to 58 are summed over time or accumulated. have been integrated.
  • the contribution factor UF of each consumer 1 to 4 is multiplied by the output pulses of both the electric energy meter (EMZ) 31 and the refrigeration energy meter (KMZ) 32 and the heat energy meter (WMZ) 32 in a multiplication unit 52, 53 and 54, respectively respective state counters 61, 62 and. 63 of the individual consumers 1 to 4 fed separately.
  • the air flow measurements and their processing are cyclically repeated with the cycle being ⁇ 125 ms.
  • the actual cycle time is a dynamic quantity, depending on the number of calculation blocks to be executed in the program.
  • the values resulting from each cycle (rational numbers) at the output of the respective multiplication units 52, 53 and / or. 54 are added up and counted in the respective state counters 61, 62, 63 of each consumer and stored.
  • the determination of the consumer-specific total-year energy consumption is realized by reading the evaluated pulses accumulated in the state counters 61 to 63. These values then give the consumer-specific energy costs by linking with the energy price per kilowatt hour.
  • the permanent reading option not only the user-specific energy and media consumption in kWh and m 3 but also the user-specific supply air volume flows in m 3 / h as the actual value and the user-specific exhaust air or.
  • the air flow measurements and their processing are cyclically repeated, the cycle being less than or equal to 125 ms.
  • the values resulting from each measuring cycle (rational numbers) at the output of the respective multiplication units 52, 53 and / or. 54 are added up and counted in the respective state counters 61, 62, 63 of each consumer and stored.
  • the transfer system routine air volume-related apportionment factor formation and apportionment of the energy equivalent of the received impulse to the respective users and / or users is immediately displayed. Consumer, started.
  • the Detection of the individual volume flows is continuous or permanent.
  • the system provides a permanent current input signal (4 - 20 inA) from the intercooler differential pressure can combinations (air flow meters). Typically, this detection is also possible with voltage input signals (0 - 10 V).
  • each measurement device 28 ' which in the form of a jam passes the measured pressure difference in a converted manner as a voltage or current value in the order of 4 to 20 mA, has several, here four threshold value switches 66, 67, 68 and 69 assigned. Each of these threshold switches 66 to 69 is activated in a certain area that does not overlap with the other areas.
  • the threshold value switch 66 has a range of 20 to 40%, the threshold value switch 67 a range of 40 to 60%, the threshold value switch 68 a range of 60 to 80% and the threshold value 69 a range of 80 to 100%.
  • This variant can be used in multi-stage ventilation systems.
  • the level control is then to be agreed with the level detection.
  • each threshold value switch 66 to 69 of each group of threshold value switches connected to an associated air quantity meter 28 ' is connected to an AND circuit (AND) of a group 71 and 72 and 73.
  • AND AND
  • the first group 71 from here four AND circuits 71 on the input side with the output of the heat quantity meter (WMZ) 33
  • each of the measuring devices 31' - 33 ' is assigned a group 71, 72 or 73 of AND circuits, which groups j in each case to the air flow meter 28 'of the consumer 1' or. belong to that of the consumer 2 '.
  • each group 71, 72, 73 of AND circuits is connected on the output side to the input of a state counter unit 61 ', 62' or 63 '.
  • each state counter unit 61 ', 62', 63 ' covers percentage state regions in the form of counters for the ranges 20 to 40%, 40 to 60%, 60 to 80% or 60 to 80%. 80 to 100% off.
  • a group of such counters is in each case assigned to both a type of energy and a consumer 1 'and 2'.
  • the energy pulses emitted by each of the measuring devices 31 ', 32', 33 ' are applied to all of the respective groups 71, 72, 73 of AND circuits.
  • the energy pulses are from the relevant AND circuit or the relevant AND circuits only then one of the counters
  • State counter units 61 ', 62', 63 ' are allowed to pass if one or more pulses are present or occur from the output of an activated threshold switch 66 to 69. be supplied. These transmitted energy pulses are counted in the respective counter (s). added up.
  • the energy consumption per tenant and type of energy is calculated from the states of the counters of each state counter unit 61 ', 62', 63 'according to the following formulas:
  • the determination or Calculating the total energy consumption j e Consumers 1 'and 2' is performed, for example, with the collected raw data of the computer (CPU) 37 externally using a spreadsheet program.
  • FIG. 4 shows a block diagram of the basic circuit design.
  • the computer (CPU) 37 is with the air flow meters 28 or 28 'of a j eden consumer 1 to 4 or. 1 'and 2', in the embodiment of FIG. 2 the scaling, erasing and multiplying circuits with the correction factor C may be contained within the measuring devices 28 or in the CPU 37.
  • the leading from the individual air flow meters 28 to the CPU 37 measuring lines 81 to 84 may be shielded or unshielded.
  • the CPU 37 may be provided with wire break monitoring for the measurement lines 81 to 84.
  • the CPU 37 is connected to a power supply 86.
  • Display device 88 transmits the steady or optionally the consumption data per consumer 1 to 4 or. 1 'and 2' and if necessary per type of energy.
  • the contribution factor formation can take place cyclically, that is to say at constant time intervals, while the determination of the consumption costs does not take place at constant time intervals, but always upon receipt of a meter pulse.
  • the summation of consumption costs is preferred.
  • the levy factor formation takes place permanently, that is, continuously, that is, the levy factors are dynamically formed in direct dependence on the air volume distribution in the overall system and used in an incoming energy or media counter impulse to levy on the j eodia consumers.
  • the total amount of air as a calculation parameter for levy formation instead of the sum of all individual air volumes (n-1)
  • n-1 the sum of all individual air volumes
  • An example of an application would be a ventilation system which largely supplies general areas to which individually billable smaller consumers are connected.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for detecting the consumer-specific energy and media consumption and the user-specific allocation in common ventilation and air conditioning systems, according to which the various types of energy that are externally supplied to the system, e.g. electric energy, thermal energy, refrigeration energy etc. are measured. The method is characterised in that the individual air quantity that has been removed by each consumer unit is continuously determined, the individual air quantities that have been removed by all consumer units that are connected to the system are continuously added together to obtain a total air quantity that is delivered by the system, the allocation factors for the respective consumer units are continuously calculated by dividing the total air quantity by the measured individual air quantity and the measured consumption of the externally supplied energy is multiplied by the respective dynamic allocation factor, i.e. is apportioned and cumulated or represented in virtual consumer unit counters (rent counters).

Description

Verfahren und Einrichtung zur Energie- und Medienverbrauchserfassung und nutzerspezifischen Umlage bei gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen Method and device for energy and media consumption recording and user-specific apportionment for jointly used ventilation and air conditioning systems
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur verbraucherspezifischen Energie- und Medienverbrauchserfassung und nutzerspezifischen Umlage bei raumlufttechnischen Anlagen, vornehmlich gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 17. bzw . des Anspruchs 11 oder des Anspruchs 23.The present invention relates to a method and a device for consumer-specific energy and media consumption recording and user-specific allocation in air conditioning systems, primarily shared air conditioning systems, according to the preamble of claim 1 or claim 17 or. of claim 11 or claim 23.
Die bisherige verbraucherspezifische Energie- und Medienerfassung sowie -abrechnung basiert auf der grundsätzlichen Annahme sowie konstant abgenommenen Luftmengen bzw . Volumenströmen und von festen für alle gleiche Betriebszeiten . Dies entspricht j edoch nicht dem tatsächlichen Betriebsverhalten von raumlufttechnischen Anlagen und auch nicht dem tatsächlichen Nutzerverhalten . Bei einer klassischen raumlufttechnischen Anlage mit mehreren wirtschaftlich eigenständigen Endverbrauchern werden im Lüftungsgerät die Energieformen Elektroenergie, Wärmeenergie sowie Kälteenergie und Befeuchterwasser zur Luftförderung und Konditionierung umgewandelt bzw . verbraucht . Die Energien und Medien werden von außen (Elektroanlage, Kälteanlage, Heizanlage) dem System Lüftung zugeführt und bei Eintritt in das System "Lüftungsanlage" gezählt . Hierfür werden handelsübliche Elektrozähler, Kältemengenzähler und Wärmemengenzähler und dergleichen in der Medienzuleitung eingesetzt . Entsprechendes gilt für dieThe previous consumer-specific energy and media recording and accounting is based on the basic assumption and constantly decreased air volumes or. Flow rates and fixed for all the same operating times. However, this does not correspond to the actual operating behavior of ventilation systems and also not to the actual user behavior. In a classic ventilation system with several economically independent end users in the ventilation unit, the forms of energy electrical energy, heat energy and cooling energy and humidifier water for air extraction and Conditioning converted or. consumed . The energy and media are supplied from the outside (electrical system, refrigeration system, heating system) to the system ventilation and counted when entering the system "ventilation system". For this purpose, commercial electric meter, cold meter and heat meter and the like are used in the media supply. The same applies to the
Befeuchtungswasserzufuhr und/oder beim Einsatz von Vor- bzw . Nacherhitzern . Nach den bisher bekannten Verfahren werden die so gezählten Energiemengen entweder anteilig entsprechend der bei Herstellung der Anlage einregulierten Luftmengen auf die j eweiligen Endverbraucher oder pauschal j e m2 Mietfläche umgelegt und verrechnet, ohne die variable Betriebsweise zu berücksichtigen .Humidification water supply and / or the use of pre-and. Reheaters. According to the previously known methods, the amounts of energy so counted are either proportionately allocated according to the regulated during production of the system air volumes on the j eweiligen final consumers or flat jem 2 rental space and charged, without taking into account the variable mode of operation.
Das Endkundenverhalten über den gesamten Betriebszeitraum hat somit keinen wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch der Anlage und die daraus resultierenden Energiekosten, trotz eventuell sparsamen Umgangs einzelner Verbraucher mit dem Medium Zuluft . Trotz einer Drosselung und damit Verringerung des Volumenstroms im Anlagenteil des einen oder anderen Endkunden durch Drosselung oder Absperrung der Zuluftzufuhr werden immer die vorgenannten statischen Umlagefaktoren zur Energiekostenabrechnung herangezogen und somit die Sparsamkeit eines Einzelnen allen Anderen gleichmäßig gutgeschrieben . Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verbrauchskostenerfassung bei raumlufttechnischen Anlagen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bzw . mit der eine nutzerspezifische Energie- und Medienverbrauchserfassung von variablen Volumstromanlagen dem Nutzerverhalten entsprechend realisiert und damit dem betreffenden Endverbraucher Energieeinsparungen honoriert werden können .The consumer behavior over the entire operating period thus has no significant impact on the energy consumption of the system and the resulting energy costs, despite possibly sparing handling of individual consumers with the medium supply air. Despite throttling and thus reducing the volume flow in the system part of one or the other end customer by throttling or blocking the supply air always the aforementioned static allocation factors are used for energy billing and thus the thrift of one individual all others equally credited. The object of the present invention is therefore to provide a method and a device for consumption cost recording in ventilation and air conditioning systems of the type mentioned above, with which or. with the user-specific energy and media consumption of variable Volumstromanlagen realized according to user behavior and thus the end consumer energy savings can be rewarded.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 bzw . 17 angegebenen Merkmale und bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die im Anspruch 11 bzw . 23 angegebenen Merkmale vorgesehen .To solve this problem are in a method of the type mentioned in the claim 1 or. 17 specified features and in a device of the type mentioned in the claim 11 or. 23 specified features provided.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, aufgrund einer dynamischen Ermittlung von Umlagefaktoren die Energieverbräuche den einzelnen Endverbrauchern bzw . -künden spezifisch zuzuordnen und zuzurechnen . Auf diese Weise kann der Endverbraucher, beispielsweise Mieter, aktiv und selbstbestimmend zur Einsparung von Nebenkosten bei raumlufttechnischen Anlagen beitragen, wenn gleichermaßen die Anlagen als Variabelvolumenstromanlagen mit mieterseitiger Einflussnahme durch beispielsweise Mietbereichsregeltableaus erstellt werden .As a result of the measures according to the invention, it is possible, on the basis of a dynamic determination of transfer factors, to reduce the energy consumptions of the individual end users or consumers. -Custom to assign and allocate specifically. In this way, the end user, for example, tenants, active and self-determining to save on ancillary costs in ventilation systems contribute, if equally the systems are created as variable volume systems with renter-side influence by, for example, Mietbereichsregeltableaus.
Während beim Ausführungsbeispiel nach Anspruch 1 bzw . 9 eine über die Zeit integrierte und damit stetige Erfassung von gemessenen Verbrauchswerten j eder einzelnen Verbrauchereinheiten möglich ist , ist beimWhile in the embodiment according to claim 1 or. 9 is an integrated over the time and thus continuous recording of measured consumption values of each individual consumer unit is possible, is
Ausführungsbeispiel nach Anspruch 17 bzw. 23 in vereinfachter Weise durch Einordnung von gemessenen Verbrauchswerten in bestimmte prozentuale Verbrauchsstufen möglich .Embodiment according to claim 17 or 23 in a simplified manner by classification of measured consumption values in certain percentage consumption levels possible.
Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu ergeben sich bezüglich des Verfahrens nach Anspruch 1 aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 2 bis 10 und bezüglich der Vorrichtung nach Anspruch 11 aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 12 bis 16.With regard to the method according to claim 1, advantageous embodiments thereof result from the features of one or more of claims 2 to 10 and with respect to the apparatus according to claim 11 from the features of one or more of claims 12 to 16.
Vorteilhafte Ausgestaltungen hinsichtlich des Verfahrens nach Anspruch 17 ergeben sich aus den Merkmalen einzelner oder mehrerer der Ansprüche 18 bis 23.Advantageous embodiments with respect to the method according to claim 17 result from the features of one or more of claims 18 to 23.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist . Es zeigen :Further details of the invention will be apparent from the following description in which the invention with reference to the embodiments illustrated in the drawings and described in more detail. Show it :
Figur 1 beispielhaft und schematisch eine raumlufttechnische Anlage mit vier Verbrauchern, anhand der eine Energie- undFigure 1 shows an example and schematically a ventilation system with four consumers, based on an energy and
Medienverbrauchserfassung und nutzerspezifischen Umlage bei gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen gemäß vorliegender Erfindung beschrieben wird,Media consumption recording and user-specific assessment for shared use Ventilation systems is described according to the present invention,
Figur 2 ein Blockschaltbild zur Darstellung einesFigure 2 is a block diagram illustrating a
Verfahrens und einer Einrichtung zur Energie- und Medienverbrauchserfassung sowie nutzerspezifischen Umlage bei gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,Method and a device for energy and media consumption recording and user-specific allocation in jointly used ventilation and air conditioning systems according to a first exemplary embodiment of the present invention,
Figur 3 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung, j edoch zu einem Verfahren und einer Einrichtung zur Energie- und Medienverbrauchserfassung sowie nutzerspezifischen Umlage bei gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung undFigure 3 is a representation corresponding to Figure 2, j edoch to a method and apparatus for energy and media consumption detection and user-specific allocation in shared room air conditioning systems according to a second embodiment of the present invention and
Figur 4 eine schematische Blockdarstellung des elektrotechnischen Aufbaus einer Vorrichtung zur Energie- und Medienverbrauchererfassung sowie zur nutzerspezifischen Umlage bei gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen .Figure 4 is a schematic block diagram of the electrical structure of a device for energy and media consumer detection and user-specific allocation in shared room ventilation systems.
Figur 1 zeigt beispielsweise eine raumlufttechnische Anlage 10 , die mehrere, hier beispielsweise vier Verbraucher 1 , 2 , 3 und 4 versorgt . Die Anlage besitzt ein Lüftungsgerät 15 zur Luftförderung und Luftkonditionierung, in dessen Gehäuse 16 ein elektrisch betriebener Ventilator 17 , eine Kühlereinheit 18 sowie eine Erhitzereinheit 19 angeordnet sind. Es versteht sich, dass j e nach Erfordernis zur Luftkonditionierung eine andere Anordnung gewählt, beispielsweise eineFigure 1 shows, for example, a ventilation system 10, the more, here four consumers 1, 2, 3, for example and 4 supplied. The system has a ventilation device 15 for air conveying and air conditioning, in the housing 16 an electrically operated fan 17, a cooler unit 18 and a heater unit 19 are arranged. It is understood that, depending on the requirement for air conditioning another arrangement selected, for example a
Befeuchtungseinheit hinzugefügt werden kann . Am einen Ende 21 des Gehäuses 16 wird Außenluft angesaugt und am anderen Ende 22 über einen Hauptkanal 23 die konditionierte Luft den einzelnen Verbrauchern 1 bis 4 zugeführt . Der Hauptkanal 23 teilt sich auf in Zuleitungskanälen 24 , 25 , 26 und 27 zu den Verbrauchern 1 , 2 , 3 bzw. 4. In j edem Verbraucher 1 bis 4 zugeordneten Zuleitungskanal 24 bis 27 ist ein Luftmengenmessgerät 28 angeordnet , mit dem die bzw . der j eweilige zum Verbraucher 1 bis 4 führende Luftmenge bzw . Volumenstrom gemessen bzw. bestimmt werden kann .Humidification unit can be added. Outside air is sucked in at one end 21 of the housing 16 and the conditioned air is fed to the individual consumers 1 to 4 at the other end 22 via a main channel 23. The main channel 23 is divided into supply channels 24, 25, 26 and 27 to the consumers 1, 2, 3 and 4. In each consumer 1 to 4 associated supply channel 24 to 27, an air flow meter 28 is arranged with which the or. he submits to the consumer 1 to 4 leading air quantity resp. Volumetric flow can be measured or determined.
Die von außen zugeführten Energien in Form von Elektroenergie für den Ventilator 17 , von Kälteenergie für die Kühlereinheit 18 und von Wärmeenergie für die Erhitzereinheit 19 werden j eweils separat mit einem Messgerät (EMZ) 31 , (KMZ ) 32 und (WMZ ) 33 gemessen . Jedes Messgerät ist mit einem Impulsausgang versehen und gibt beispielweise 100 Impulse pro kWh ab . Die Anzahl der abgegebenen Impulse pro kWh kann auch zählerspezifisch vorgegeben sein . Die Messimpulse werden über Leitungen 34 bis 36 einem Rechner (CPU) 37 zugeführt , mit dem außerdem Messleitungen 38 bis 41 verbunden, die mit den Luftmengen-Messgeräten 28 der einzelnen Verbrauchereinheiten 1 bis 4 verbunden sind. Im Rechner 37 werden gemäß zweier Ausführungsbeispiele in nachstehend beschriebener Weise die gemessenen Energieverbräuche der einzelnen Verbraucher 1 bis 4 bzw . 1 ' und 2 ' verbraucherspezifisch mit den zugeführten Energiemengen verknüpft und abgerechnet .The externally supplied energies in the form of electric energy for the fan 17, cold energy for the cooler unit 18 and heat energy for the heater unit 19 are each measured separately with a meter (EMZ) 31, (KMZ) 32 and (WMZ) 33. Each meter is equipped with a pulse output and outputs, for example, 100 pulses per kWh. The number of pulses delivered per kWh can also be specified counter-specific. The measuring pulses are supplied via lines 34 to 36 to a computer (CPU) 37, with the addition of measuring leads 38 to 41 connected to the Air quantity measuring devices 28 of the individual consumer units 1 to 4 are connected. In the computer 37, in accordance with two exemplary embodiments, the measured energy consumptions of the individual consumers 1 to 4 or the like are described in the manner described below. 1 'and 2' consumer-specific linked to the supplied amounts of energy and billed.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer verbraucherspezifischen Verbrauchskostenerfassung bei der Anlage 10 ist aus Figur 2 ersichtlich .A first embodiment of a consumer-specific consumption cost detection in the system 10 is shown in FIG.
Danach wird bei j edem Verbraucher 1 bis 4 mittels des zugehörigen Messgerät 28 bspw . in Form eines Staukreuzes die dem betreffenden Verbraucher pro Zeiteinheit zugeführte Luftmenge bzw. Luftrate ermittelt . Hierzu wird im Lufmengen- Messgerät 28 der Differenzdruck ΔP erfasst und in linearer Weise in einen analogen Strom- oder Spannungswert umgewandelt .Thereafter, in each consumer 1 to 4 by means of the associated measuring device 28, for example. in the form of a jam cross determines the amount of air or air rate supplied to the consumer concerned per unit time. For this purpose, the differential pressure .DELTA.P is detected in Lufmengen- meter 28 and converted in a linear manner in an analog current or voltage value.
Beim Ausführungsbeispiel wird ein Stromwert im Bereich von 4 bis 20 mA verwendet . Der j eweilige Stromwert wird im Block 46 skaliert bzw . normiert und im Block 47 radiziert . Es versteht sich, dass das Skalieren und Radizieren bereits im Messwertaufnehmer, das heißt im Messgerät 28 erfolgen kann, so dass die Blöcke 46 und 47 dann entfallen . Anhand eines dem Querschnitt des j eweiligen Zuleitungskanals 24 bis 27 entsprechenden Korrekturfaktors Cl , C2 , C3 bzw . C4 wird in einer Multiplikationseinheit 48 der radizierte Differenzdruck mit dem betreffenden Korrekturfaktor Cl bis C4 multipliziert , Das Ergebnis ist der Volumenstrom V bzw . die Luftrate eines j eden Verbrauchers 1 bis 4 gemäß der GleichungIn the embodiment, a current value in the range of 4 to 20 mA is used. The current current value is scaled or blocked in block 46. normalized and etched in block 47. It is understood that the scaling and erasing can already take place in the measuring transducer, that is to say in the measuring device 28, so that the blocks 46 and 47 are then omitted. By means of a correction factor C 1, C 2, C 3 or C 2 corresponding to the cross section of the respective supply channel 24 to 27. C4 becomes the erased differential pressure in a multiplication unit 48 multiplied by the relevant correction factor C1 to C4, the result is the volume flow V or. the air rate of each consumer 1 to 4 according to the equation
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Diese analogen Ausgänge Vl , V2 , V3 und V4 werden sowohl einer Additionsvorrichtung (ADD) 49 zugeführt, die den Gesamtvolumenstrom (Vges ) , wie er zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw . in einem bestimmten Zeitraum verbraucht worden ist, ergibt, als auch jeweils einzeln einer jedem Verbraucher 1 bis 4 zugeordneten Divisionseinheit ( DIV) 51 zugeführt , in der der Einzelvolumenstrom Vl , V2 , V3 bzw . V4 ins Verhältnis zum von der Additionseinrichtung 49 abgegebenen Gesamtvolumenstrom Vges gesetzt und daraus ein Umlagefaktor UFl, UF2, UF3 bzw. UF4 für jeden Verbraucher 1 bis 4 ermittelt wird, der ausgangsseitig an der zugehörigen Divisionseinheit 51 erscheint .These analog outputs V1, V2, V3 and V4 are both fed to an adder (ADD) 49, which determines the total volume flow (Vges), as at a certain point in time or time. has been consumed in a certain period, results, and in each case individually supplied to each divisional unit (DIV) 51 assigned to each consumer 1 to 4, in which the individual volume flow V1, V2, V3 or. V4 is set in relation to the total volume flow Vges delivered by the adder 49 and from this a charge factor UF1, UF2, UF3 or UF4 for each consumer 1 to 4 is determined, which appears on the output side at the associated division unit 51.
Mit Hilfe des Umlagefaktors UFl , UF2 , UF3 bzw . UF4 für j eden Verbraucher 1 bis 4 werden die von außen zugefuhrten Energiemengen gemäß den Ausgangen der Messgerate 31 bis 33 verarbeitet , deren Ausgangsimpulse in der j eweiligen Schaltung 56, 57 bis 58 über die Zeit summiert bzw . integriert worden sind. Mit anderen Worten, der Umlagefaktor UF eines j eden Verbrauchers 1 bis 4 wird mit den Ausgangsimpulsen sowohl des elektrischen Energiezählers (EMZ ) 31 als auch des Kälteenergiezählers (KMZ) 32 als auch des Wärmeenergiezählers (WMZ ) 32 in einer Multiplikationseinheit 52 , 53 bzw. 54 multipliziert und das Ergebnis den jeweiligen Zustandszählern 61 , 62 bzw . 63 der einzelnen Verbraucher 1 bis 4 getrennt zugeführt .With the help of the contribution factor UFl, UF2, UF3 resp. UF4 for each consumer 1 to 4, the quantities of energy supplied from outside are processed in accordance with the outputs of the measuring devices 31 to 33, whose output pulses in the respective circuit 56, 57 to 58 are summed over time or accumulated. have been integrated. In other words, the contribution factor UF of each consumer 1 to 4 is multiplied by the output pulses of both the electric energy meter (EMZ) 31 and the refrigeration energy meter (KMZ) 32 and the heat energy meter (WMZ) 32 in a multiplication unit 52, 53 and 54, respectively respective state counters 61, 62 and. 63 of the individual consumers 1 to 4 fed separately.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Luftmengen- Messungen und deren Verarbeitungen zyklisch wiederholt, wobei der Zyklus bei < 125 ms liegt . Die tatsächliche Zyklusdauer ist eine dynamische Größe, abhängig von der Anzahl der Rechenblöcke, die im Programm auszuführen sind . Die aus j edem Zyklus sich ergebenden Werte (rationale Zahlen) am Ausgang der j eweiligen Multiplikationseinheiten 52 , 53 bzw . 54 werden aufaddiert und im j eweiligen Zustandsszähler 61 , 62 , 63 eines j eden Verbrauchers gezählt und gespeichert .In the illustrated embodiment, the air flow measurements and their processing are cyclically repeated with the cycle being <125 ms. The actual cycle time is a dynamic quantity, depending on the number of calculation blocks to be executed in the program. The values resulting from each cycle (rational numbers) at the output of the respective multiplication units 52, 53 and / or. 54 are added up and counted in the respective state counters 61, 62, 63 of each consumer and stored.
Mit anderen Worten, die Ermittlung der verbraucherspezifischen Gesamtjahresenergieverbräuche wird durch Ablesen der in den Zustandzähler 61 bis 63 aufsummierten bewerteten Impulse realisiert . Diese Werte ergeben dann durch Verknüpfung mit dem Energiepreis pro Kilowattstunde die verbraucherspezifischen Energiekosten .In other words, the determination of the consumer-specific total-year energy consumption is realized by reading the evaluated pulses accumulated in the state counters 61 to 63. These values then give the consumer-specific energy costs by linking with the energy price per kilowatt hour.
Zu den von außen zugeführten Energien kann auch das für die Befeuchtung der Außen- oder Umluft notwendige Wasser gezählt werden, dessen Menge von einem separaten Wasserzähler erfasst und verarbeitet werden kann .To the externally supplied energies can also be counted for the moistening of the outside or circulating air necessary water whose quantity can be recorded and processed by a separate water meter.
Die vorhandenen Zählerstände des Wärme- undThe existing meter readings of the heat and
Kältemengenzählers sowie der Elektroarbeitszähler für Zuluft- und Abluftventilator und ggf . auch des Befeuchterwasserzählers können zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Abrechnungssystems manuell eingegeen werden . Das System addiert die ab diesem Zeitpunkt erfassten Gesamtenergie- und Medienmengen hinzu .Refrigeration volume meter and the electric counter for supply and exhaust fan and if necessary. also the humidifier water meter can be entered manually at the time of commissioning of the billing system. The system adds the total energy and media quantities collected from this point in time.
Hiermit ist die einfache Möglichkeit geschaffen, j ederzeit eine Plausibilitätsprüfung der korrekten Funktion des Abrechnungssystems vornehmen zu können, indem die j eweiligen Zählerstände der Wärmeenergie-, Kälteenergie-, Elektroenergie- und Medienzähler abgelesen und mit denen im Abrechnungssystem angezeigten Anlagen-Gesamtverbräuche auf Übereinstimmung verglichen werden .This creates the simple possibility of being able to carry out a plausibility check of the correct functioning of the billing system at any time by reading the respective meter readings of the heat energy, refrigeration energy, energy and energy meters and comparing them with the system total consumptions displayed in the billing system for consistency ,
Ferner ist es möglich, die permanente Ablesemöglichkeit nicht nur die nutzerspezifische Energie- und Medienverbräuche in kWh und m3 sondern auch die nutzerspezifische Zuluftvolumenströme in m3/h als Ist-Wert und die nutzerspezifische Abluft- bzw . Raumlufttemperaturen in 0C als Ist-Werte sowie die nutzerspezifische CÜ2-Konzentrationswerte in ppm als Ist-Werte zur Beurteilung der Luftqualität sowie zur energetischen Betriebspunktoptimierung der j eweiligen raumlufttechnischen Anlage heranzuziehen.It is also possible, the permanent reading option not only the user-specific energy and media consumption in kWh and m 3 but also the user-specific supply air volume flows in m 3 / h as the actual value and the user-specific exhaust air or. Room air temperatures in 0 C as actual values and the user-specific CU2 concentration values in ppm as actual values for assessing the air quality as well as for the energetic operating point optimization of the respective ventilation and air conditioning system.
Die Ablesemöglichkeit dieser Parameter, insbesondere der nutzerspezifischen Zuluftvolumenströme, welche das Abrechnungssystem als Grundlage zur dynamischen Bildung der Umlagefaktoren verwendet , ermöglicht die bei der Inbetriebnahme des Abrechnungssystems notwendigen Plausibilitätsprüfungen zur Überprüfung der korrekten Messwerterfassungen und Umrechnungen des Abrechnungssystems , indem eine manuelle Luftmengenmessung nach DIN EN 12599 im j eweiligen nutzerspezifischen Luftkanal vorgenommen und mit dem Wert des Abrechnungssystems verglichen werden kann .The readability of these parameters, in particular the user-specific supply air volume flows, which the billing system uses as the basis for dynamically forming the transfer factors, enables the plausibility checks necessary for the commissioning of the billing system to check the correct measured value recordings and conversions of the billing system by a manual air flow measurement according to DIN EN 12599 in In each case, user-specific air duct can be made and compared with the value of the billing system.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Luftmengenmessungen und deren Verarbeitungen zyklisch wiederholt , wobei der Zyklus bei kleiner gleich 125ms liegt . Die aus j edem Messzyklus sich ergebenden Werte (rationale Zahlen) am Ausgang der jeweiligen Multiplikationseinheiten 52 , 53 bzw . 54 werden aufaddiert und im j eweiligen Zustandszähler 61 , 62 , 63 eines j eden Verbrauchers gezählt und gespeichert . Gemäß einer Variante wird, sobald ein Zählerimpuls gleich welcher Länge von einem der Energie- oder Medienzähler im Abrechnungssystem eingeht, sofort die Umlagesystemroutine, luftmengenbezogene Umlagefaktorenbildung und Umlage des Energieäquivalents des eingegangenen Impuls auf die j eweiligen Nutzer bzw . Verbraucher, gestartet . Die Erfassung der Einzelvolumenströme erfolgt stetig beziehungsweise permanent . Im System steht ein permanentes Stromeingangssignal (4 - 20 inA) von den Staukreuz- Differenzdruckdosen-Kombinationen (Luftmengenmessgeräte) an . Typischerweise ist diese Erfassung auch mit Spannungseingangssignalen ( 0 - 10 V) möglich .In the illustrated embodiment, the air flow measurements and their processing are cyclically repeated, the cycle being less than or equal to 125 ms. The values resulting from each measuring cycle (rational numbers) at the output of the respective multiplication units 52, 53 and / or. 54 are added up and counted in the respective state counters 61, 62, 63 of each consumer and stored. According to a variant, as soon as a meter pulse of whatever length arrives from one of the energy or media meters in the billing system, the transfer system routine, air volume-related apportionment factor formation and apportionment of the energy equivalent of the received impulse to the respective users and / or users is immediately displayed. Consumer, started. The Detection of the individual volume flows is continuous or permanent. The system provides a permanent current input signal (4 - 20 inA) from the intercooler differential pressure can combinations (air flow meters). Typically, this detection is also possible with voltage input signals (0 - 10 V).
Die zuvor schon genannten Parameter nutzerspezifische Zuluftvolumenströme, Abluft- bzw . Raumlufttemperaturen und Cθ2-Konzentrationen werden nicht nur als IST-Werte auf dem Bedientableau angezeigt, sondern auch über die gesamte Dauer in eine Datenbank geschrieben . Mit diesen so erhaltenen Luftvolumenstrom-, Temperatur- und Cθ2-Konzentrations- Verläufen ergeben sich nun Möglichkeiten zur weiteren Verwendung, beispielsweise zur Beurteilung und Einflussnahme auf die Betriebsführung der raumlufttechnischen Anlagen, um den zukünftigen Energieverbrauch der Lüftungsanlage nachhaltig zu reduzieren .The previously mentioned parameters user-specific supply air volume flows, exhaust air or. Room air temperatures and CO 2 concentrations are not only displayed as ACTUAL values on the control panel, but also written to a database over their entire duration. With these Luftvolumenstrom-, temperature and CO 2 -Konzentrations- courses thus obtained, there are now opportunities for further use, for example, to assess and influence on the operation of the ventilation systems to sustainably reduce the future energy consumption of the ventilation system.
Beim in Figur 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel werden zur Luftmengen- bzw . Verbrauchserfassung der einzelnen (hier der Übersicht der Darstellung wegen nur zwei) Verbraucher 1 " und 2 ' die einzelnen Luftmengen-Messwerte nicht als gemessene Absolutwerte sondern in prozentualen Anteilsstufen, bezogen auf die maximal mögliche Gesamtluftmenge eines Zuführungskanals , eingeordnet und weiter verarbeitet . Hierzu sind j edem Messgerät 28 ' , das in Form eines Staukreuzes die gemessene Druckdifferenz in umgewandelter Weise als Spannungs- oder hier Stromwert im Größenordnungsbereich von 4 bis 20 mA weitergibt, mehrere, hier vier Schwellwertschalter 66, 67 , 68 und 69 zugeordnet . Jeder dieser Schwellwertschalter 66 bis 69 spricht in einem bestimmten Bereich, der sich mit den anderen Bereichen nicht überlagert , an . Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Schwellwertschalter 66 einen Bereich von 20 bis 40% , der Schwellwertschalter 67 einen Bereich von 40 bis 60% , der Schwellwertschalter 68 einen Bereich von 60 bis 80% und der Schwellwertschalter 69 einen Bereich von 80 bis 100% . Mit anderen Worten, j e nach dem von dem Messgerät 28 ' zugeführten analogen Stromwert wird einer dieser Schwellwertschalter 66 bis 69 solange aktiviert, wie der betreffende Stromwert in diesem prozentualen Bereich (bezogen auf den maximal möglichen Stromwert 20 mA gleich 100% ) vorhanden ist und ansteht . Liegt bei einem vorgegebenen möglichen Strombereich von 4 bis 20 mA ein Stromwert von 12 mA entsprechend der gemessenen Druckdifferenz an, so wird der Schwellwertschalter 67 für den Bereich von 40 bis 60% aktiviert, da der Stromwert von 12 mA einem prozentualen Bereich von 50% entspricht .In the second embodiment shown in Figure 3 are the Luftmengen- or. Consumption of the individual (here the overview of the presentation because of only two) consumers 1 "and 2 'the individual air flow measurements not as measured absolute values but in percentage levels, based on the maximum total air volume of a supply channel, arranged and further processed. For this purpose, each measurement device 28 ', which in the form of a jam passes the measured pressure difference in a converted manner as a voltage or current value in the order of 4 to 20 mA, has several, here four threshold value switches 66, 67, 68 and 69 assigned. Each of these threshold switches 66 to 69 is activated in a certain area that does not overlap with the other areas. In the illustrated embodiment, the threshold value switch 66 has a range of 20 to 40%, the threshold value switch 67 a range of 40 to 60%, the threshold value switch 68 a range of 60 to 80% and the threshold value 69 a range of 80 to 100%. In other words, depending on the analog current value supplied by the measuring device 28 ', one of these threshold switches 66 to 69 is activated as long as the relevant current value is present in this percentage range (based on the maximum possible current value 20 mA = 100%) and is present , If a current value of 12 mA corresponding to the measured pressure difference is present for a given possible current range of 4 to 20 mA, the threshold value switch 67 is activated for the range of 40 to 60% since the current value of 12 mA corresponds to a percentage range of 50% ,
Wenn auch beim dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier prozentuale Luftmengenbereiche bzw . Anteilsstufen vorgesehen sind, versteht es sich, dass beispielsweise mehr oder weniger eingerichtet sein können . Es versteht sich, dass mindestens zwei Schwellwertschalter vorhanden sein müssen .Although in the illustrated embodiment, a total of four percentage air flow ranges or. Share levels are provided, it is understood that, for example, more or less. It is understood that at least two threshold value switches must be present.
Diese Variante kann bei stufig geregelten Lüftungsanlagen eingesetzt werden. Die stufige Regelung ist dann mit der stufigen Erfassung abzustimmen .This variant can be used in multi-stage ventilation systems. The level control is then to be agreed with the level detection.
Die Auswahl und die Einordnung der Luftmengenmessungen in prozentuale Bereiche bzw . Anteilsstufen wird nun mit den Messungen j eder der von außen zugeführten Energien ins Verhältnis gesetzt . Hierzu ist j eder Schwellwertschalter 66 bis 69 j eder mit einem zugeordneten Luftmengenmessgerät 28 ' verbundenen Gruppe von Schwellwertschaltern mit einer UND- Schaltung (AND) einer Gruppe 71 und 72 sowie 73 verbunden . Dabei ist die erste Gruppe 71 von hier vier UND-Schaltungen 71 eingangsseitig mit dem Ausgang des Wärmemengenzählers (WMZ ) 33 , die zweite Gruppe 72 der hier vier UND-Schaltungen eingangsseitig mit dem Ausgang des Kältemengenzählers (KMZ ) 32 ' und die dritte Gruppe 73 von hier vier UND-Schaltungen eingangsseitig mit dem Ausgang des elektrischen Energiezählers (EMZ ) 31 ' verbunden . Beim Ausführungsbeispiel sind somit j edem Luftmengenmessgerät 28 ' drei Gruppen 71 , 72 und 73 von UND-Schaltungen zugeordnet, wobei j edem Messgerät 31 ' - 33 ' j eweils eine Gruppe 71 , 72 oder 73 von UND- Schaltungen zugeordnet ist , welche Gruppen j eweils zum Luftmengenmessgerät 28 ' des Verbrauchers 1 ' bzw . zu dem des Verbrauchers 2 ' gehören . Pro Energieart und Verbraucher 1 ' , 2 ' ist jede Gruppe 71, 72 , 73 von UND-Schaltungen ausgangsseitig mit dem Eingang einer Zustandszählereinheit 61 ' , 62 ' bzw. 63 ' verbunden . Dabei deckt j ede Zustandszählereinheit 61 ' , 62 ' , 63 ' , wie die Schwellwertschalter 66 bis 69, prozentuale Zustandsbereiche in Form von Zählern für die Bereiche 20 bis 40%, 40 bis 60%, 60 bis 80% bzw . 80 bis 100% ab . Eine Gruppe solcher Zähler ist j eweils sowohl einer Energieart als auch einem Verbraucher 1 ' und 2 ' zugeordnet .The selection and classification of air flow measurements in percentage ranges resp. Share levels are now set in relation to the measurements of each of the externally supplied energies. For this purpose, each threshold value switch 66 to 69 of each group of threshold value switches connected to an associated air quantity meter 28 'is connected to an AND circuit (AND) of a group 71 and 72 and 73. Here, the first group 71 from here four AND circuits 71 on the input side with the output of the heat quantity meter (WMZ) 33, the second group 72 of the four AND circuits on the input side with the output of the cold amount counter (KMZ) 32 'and the third group 73rd from here four AND circuits on the input side connected to the output of the electrical energy meter (EMZ) 31 '. In the exemplary embodiment, therefore, three groups 71, 72 and 73 of AND circuits are assigned to each air flow meter 28 ', wherein each of the measuring devices 31' - 33 'is assigned a group 71, 72 or 73 of AND circuits, which groups j in each case to the air flow meter 28 'of the consumer 1' or. belong to that of the consumer 2 '. For each type of energy and consumer 1 ', 2', each group 71, 72, 73 of AND circuits is connected on the output side to the input of a state counter unit 61 ', 62' or 63 '. In this case, each state counter unit 61 ', 62', 63 ', like the threshold value switches 66 to 69, covers percentage state regions in the form of counters for the ranges 20 to 40%, 40 to 60%, 60 to 80% or 60 to 80%. 80 to 100% off. A group of such counters is in each case assigned to both a type of energy and a consumer 1 'and 2'.
Im Betrieb stehen die von j edem der Messgeräte 31 ' , 32 ' , 33 ' , abgegebenen Energieimpulse an allen der j eweiligen Gruppen 71 , 72 , 73 von UND-Schaltungen an . Die Energieimpulse werden von der betreffenden UND-Schaltung oder den betreffenden UND- Schaltungen erst dann zu einem der Zähler derIn operation, the energy pulses emitted by each of the measuring devices 31 ', 32', 33 'are applied to all of the respective groups 71, 72, 73 of AND circuits. The energy pulses are from the relevant AND circuit or the relevant AND circuits only then one of the counters
Zustandszählereinheiten 61 ' , 62 ' , 63 ' durchgelassen, wenn vom Ausgang eines aktivierten Schwellwertschalters 66 bis 69 ein oder mehrere Impulse anstehen bzw . zugeführt werden . Diese durchgelassenen Energieimpulse werden in dem oder den j eweiligen Zählern gezählt bzw . aufaddiert .State counter units 61 ', 62', 63 'are allowed to pass if one or more pulses are present or occur from the output of an activated threshold switch 66 to 69. be supplied. These transmitted energy pulses are counted in the respective counter (s). added up.
Der Energieverbrauch j e Mieter und Energieart errechnet sich aus den Ständen der Zähler j eder Zustandszählereinheit 61 ' , 62 ' , 63 ' entsprechend folgender Formeln : The energy consumption per tenant and type of energy is calculated from the states of the counters of each state counter unit 61 ', 62', 63 'according to the following formulas:
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wobei die Formel zeichen folgendes darstellen :where the formula signs represent:
Anzahl Gesamtimpulse Energiezahlerje Energieart (Wärme-, Kalte-, Elektroenergie) Aufsummierte Impulse (je Zustandszahler) Prozentuales Volumen (je Zustandszahler) vom Messkreuzhersteller ermittelter Faktor zur Berechnung des Volumenstromes (stellt den Rohrquerschnitt dar) Anzahl Impulse / kWh des verwendeten Energiezählers Energieverbrauch im jeweiligen Zustand (25%, 50%, 75%, 100%) Energieverbrauch des jeweiligen Mieters im Abrechnungszeitraum
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Number of total energy pulses Energy type Energy type (heat, cold, electrical energy) Totaled impulse (per state payer) Percentage (per state payer) factor calculated by the measuring cross manufacturer to calculate the volumetric flow (represents the pipe cross-section) Number of pulses / kWh of energy meter used Energy consumption in each state (25%, 50%, 75%, 100%) Energy consumption of the respective tenant in the billing period
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Das Ermitteln bzw . Errechnen des 'gesamten Energieverbrauchs j e Verbraucher 1 ' und 2 ' wird beispielsweise mit den gesammelten Rohdaten des Rechners (CPU) 37 extern anhand eines Tabellenkalkulationsprogramms durchgeführt .The determination or Calculating the total energy consumption j e Consumers 1 'and 2' is performed, for example, with the collected raw data of the computer (CPU) 37 externally using a spreadsheet program.
Figur 4 zeigt blockschaltbildartig den grundsätzlichen schaltungstechnischen Aufbau. Der Rechner (CPU) 37 ist mit den Luftmengen-Messgeräten 28 oder 28 ' eines j eden Verbrauchers 1 bis 4 bzw . 1 ' und 2 ' verbunden, wobei beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 die Schaltungen zum Skalieren, Radizieren und Multiplizieren mit dem Korrekturfaktor C innerhalb der Messgeräte 28 oder in der CPU 37 enthalten sein können . Die von den einzelnen Luftmengenmessgeräten 28 zur CPU 37 führenden Messleitungen 81 bis 84 können geschirmt oder ungeschirmt sein . In nicht im einzelnen dargestellter Weise kann die CPU 37 mit einer Drahtbruchüberwachung für die Messleitungen 81 bis 84 versehen sein . Die CPU 37 ist mit einem Netzteil 86 verbunden. Außerdem werden die von der CPU 37 ermittelten bzw . aufaddierten Werte oder Impulse an eineFigure 4 shows a block diagram of the basic circuit design. The computer (CPU) 37 is with the air flow meters 28 or 28 'of a j eden consumer 1 to 4 or. 1 'and 2', in the embodiment of FIG. 2 the scaling, erasing and multiplying circuits with the correction factor C may be contained within the measuring devices 28 or in the CPU 37. The leading from the individual air flow meters 28 to the CPU 37 measuring lines 81 to 84 may be shielded or unshielded. In a manner not shown in detail, the CPU 37 may be provided with wire break monitoring for the measurement lines 81 to 84. The CPU 37 is connected to a power supply 86. In addition, the determined by the CPU 37 or. added values or pulses to one
Anzeigevorrichtung 88 übermittelt, die stetig oder wahlweise die Verbrauchsdaten pro Verbraucher 1 bis 4 bzw . 1 ' und 2 ' und ggf . pro Energieart anzeigen kann .Display device 88 transmits the steady or optionally the consumption data per consumer 1 to 4 or. 1 'and 2' and if necessary per type of energy.
Es besteht die Möglichkeit , die Zählerstände entweder für eine Dauer von bis zu 200 Stunden nach Spannungsabfall (Stromausfall) zu erhalten, ohne dass hierbei weiterhin gezählt wird, oder mittels eines Batteriepuffers einen batteriegestützten Betriebes über einen frei wählbaren Zeitraum weiterhin gezählt werden kann . Weitere technische Möglichkeiten sind nullspannungsfeste Speichereinheiten, die j edoch in den Schreibzyklen limitiert sind .There is a possibility of the meter readings either for a period of up to 200 hours after voltage drop (Power failure) to receive without this continues to be counted, or by means of a battery backup a battery-powered operation over a freely selectable period can still be counted. Further technical possibilities are zero-voltage-resistant memory units which, however, are limited in the write cycles.
Es versteht sich, dass die Ermittlung der Luftmengen nicht zwingend über Differenzdruckmessverfahren erfolgen muss . Denkbar sind auch Verfahren wie beispielsweise Flügelradanemometer oder Hitzdrahtanemometer und dergleichen .It goes without saying that the determination of the air quantities does not necessarily have to take place via differential pressure measuring methods. Also conceivable are methods such as vane anemometers or hot wire anemometers and the like.
Erwähnt sei noch, dass die Umlagefaktorbildung zyklisch erfolgen kann, das heißt in gleich bleibenden Zeitabständen, während die Ermittlung der Verbrauchskosten nicht in gleich bleibenden Zeitabständen erfolgt , sondern immer bei Eingang eines Zählerimpulses . Analog hierzu erfolgt die Aufsummierung der Verbrauchskosten . Vorzugsweise erfolgt die Umlagefaktorenbildung permanent, also stetig, das heißt , die Umlagefaktoren werden dynamisch in direkter Abhängigkeit der Luftmengenverteilung im Gesamtsystem gebildet und bei einem eingehenden Energie- oder Medienzählerimpuls zur Umlage auf die j eweiligen Verbraucher herangezogen .It should be mentioned that the contribution factor formation can take place cyclically, that is to say at constant time intervals, while the determination of the consumption costs does not take place at constant time intervals, but always upon receipt of a meter pulse. Analogously, the summation of consumption costs. Preferably, the levy factor formation takes place permanently, that is, continuously, that is, the levy factors are dynamically formed in direct dependence on the air volume distribution in the overall system and used in an incoming energy or media counter impulse to levy on the j eweiligen consumers.
Beim ersten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, zur Ermittlung der Gesamtluftmenge als Berechnungsparameter zur Umlagebildung statt der Summe aller Einzelluftmengen (n-1 ) Einzelluftmengen und die Gesamtluftmenge zentral zu erfassen, und hieraus die n-te Einzelluftmenge zu errechnen . Ein Anwendungsbeispiel wäre eine Lüftungsanlage die großteils Allgemeinflächen versorgt, an die einzeln abzurechnende kleinere Verbraucher angeschlossen sind . In the first embodiment, it is also possible to determine the total amount of air as a calculation parameter for levy formation instead of the sum of all individual air volumes (n-1) To record individual air volumes and the total amount of air centrally, and to calculate from this the n-th individual air volume. An example of an application would be a ventilation system which largely supplies general areas to which individually billable smaller consumers are connected.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur verbraucherspezifischen Energie- und Medienverbrauchserfassung sowie nutzerspezifischen Umlage bei vorzugsweise gemeinschaftlich genutzten raumlufttechnischen Anlagen, bei dem die der Anlage von außen zugeführten Energien, wie Elektroenergie, Wärmeenergie, Kälteenergie, usw. gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Verbrauchereinheit die abgenommene1. A method for consumer-specific energy and media consumption recording and user-specific allocation in preferably shared room air conditioning systems, in which the system from the outside supplied energy, such as electric energy, heat energy, cooling energy, etc. are measured, characterized in that for each consumer unit the decreased
Einzelluftmenge ermittelt wird, dass die von allen mit der Anlage verbundenenIndividual air quantity is determined that of all connected to the plant
Verbrauchereinheiten abgenommenen Einzelluftmengen zu einer von der Anlage gelieferten Gesamtluftmenge addiert werden, dass Umlagefaktoren für die j eweiligenConsumer units are added to a total amount of air supplied by the plant, that levy factors for the j eweiligen
Verbrauchereinheiten durch die Division von gemessenerConsumer units by the division of measured
Einzelluftmenge zur Gesamtluftmenge errechnet werden und dass die gemessenen Verbrauche der von außen zugeführtenIndividual air volume to the total amount of air to be calculated and that the measured consumption of the externally supplied
Energien mit dem j eweiligen Umlagefaktor multipliziert werden .Energies are multiplied by the respective contribution factor.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die von außen zugeführten Energien nach Energieart getrennt gemessen werden und dass die Produkte aus Umlagefaktor und gemessenem Verbrauch j e Energieart für jede Verbrauchereinheit aufaddiert werden . 2. The method according to claim 1, characterized in that the externally supplied energies are measured separately by type of energy and that the products of contribution factor and measured consumption per type of energy are added up for each consumer unit.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Verfahrensschritte zyklisch wiederholt werden .3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that said method steps are repeated cyclically.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Zyklus einen Zeitrahmen von < 125 ms besitzt .4. The method according to claim 3, characterized in that the cycle has a time frame of <125 ms.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass mit j edem Zählimpuls eines Energiezählers einer Verbrauchereinheit die luftmengenbezogene Umlagefaktorbildung sowie die Umlage des Energieäquivalents auf den j eweiligen Verbraucher gestartet wird .5. The method according to claim 1, characterized in that with each j edem count of an energy meter of a consumer unit, the air volume-related contribution factor formation and the apportionment of the energy equivalent is started on the j eweiligen consumers.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Umlagefaktoren dynamisch sind und permanent bzw . stetig verrechnet werden .6. The method according to claim 1 or 2 and 5, characterized in that the charge factors are dynamic and permanent or. be charged consistently.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Verbrauchereinheit die pro Zeiteinheit ermittelten Energien j e Energieart durch einen oder mehrere Impulse dargestellt werden .7. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that for each consumer unit, the energies determined per unit time j e energy type are represented by one or more pulses.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die verbraucherspezifischen Gesamtj ahresverbräuche durch Aufsummieren der mit Umlagefaktoren bewerteten Impulse ermittelt werden . 8. The method according to claim 7, characterized in that the consumer-specific total annual consumption is determined by adding up the weighted with contribution factors pulses.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der j eweiligen Einzelluftmenge der Differenzdruck: in einem der Verbrauchereinheit zugeordneten Zuführkanal analog erfasst, radiziert und mit einem dem betreffenden Kanalquerschnitt zugeordneten Korrekturfaktor (C) multipliziert wird und so analoge Einzelvolumenströme erhalten werden, die in vorgenannter Weise zu einem Gesamtvolumenstrom aufaddiert werden .9. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that for determining the j eweiligen single air quantity of the differential pressure: analogously detected in one of the consumer unit feed channel, and eroded with a respective channel cross section associated correction factor (C) is multiplied and so analog single volume flows are obtained, which are added in the aforementioned manner to a total volume flow.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von außen zugeführten und verbrauchten Energien durch mehrere Energiezähler mit Impulsausgang erfasst werden .10. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the externally supplied and consumed energies are detected by a plurality of energy meters with pulse output.
11. Einrichtung zur verbraucherspezifischen Verbrauchskostenerfassung bei raumlufttechnischen Anlagen ( 10 ) , mit Zählern (31 , 32 , 33 ) für von außen zugeführte Energien, wie Elektroenergie, Wärmeenergie, Kälteenergie usw . , gekennzeichnet durch ein Luftmengen-Messgerät (28 ) für j ede11. Equipment for consumer - specific consumption cost recording in ventilation and air conditioning systems (10), with counters (31, 32, 33) for externally supplied energy such as electric energy, thermal energy, cooling energy, etc. characterized by an air flow meter (28) for each
Verbrauchereinheit ( 1 bis A ) , eine Additionsschaltung ( 49) zum Addieren der von denConsumer unit (1 to A), an adder circuit (49) for adding the one of
Luftmengenmessgeräten (28 ) aller Verbrauchereinheiten ( 1 bis 4 ) ermittelten Einzelluftmengenwerte (V) , eine Divisionsschaltung ( 51 ) für j ede VerbrauchereinheitAir quantity measuring devices (28) of all consumer units (1 to 4) determined Einzelelluftmengenwerte (V), a division circuit (51) for each consumer unit
( 1 bis 4 ) zum Ermitteln eines verbraucherspezifischen(1 to 4) to determine a consumer-specific
Umlagefaktors (UF) aus dem Verhältnis von Einzelluftmengenwert (V) und addiertem Gesamtluftmengenwert (Vges) , undContribution factor (UF) from the ratio of Single air volume value (V) and total air volume value added (Vges), and
Multiplikationsschaltungen ( 52 ) zum Multiplizieren j edes verbraucherspezifischen Umlagefaktors (UF) mit den Zählerwerten der von außen zugeführten Energien .Multiplication circuits (52) for multiplying each user-specific apportionment factor (UF) by the counter values of the externally supplied energies.
12. Einrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass für j ede von außen zugeführte Energieart ein Zähler ( 31 , 32 , 33 ) vorgesehen ist, dass der Zählerwert j edes Zählers ( 31, 32 , 33 ) allen den einzelnen Verbrauchereinheiten (1 bis 4 ) zugeordneten, mit dem verbraucherspezifischen Umlagefaktor (UF) gespeisten Multiplikationsschaltungen ( 52 ) zugeführt ist und dass die Ausgänge der Multiplikationsschaltungen ( 52) mit den j eweils einer Verbrauchereinheit ( 1 bis 4 ) zugeordneten Anzeigeeinheit ( 61 , 62 , 63 ) verbunden ist .12. Device according to claim 11, characterized in that a counter (31, 32, 33) is provided for each ed energy supplied from the outside, that the counter value of each counter (31, 32, 33) all the individual consumer units (1 to 4) associated with the user-specific contribution factor (UF) supplied multiplication circuits (52) is supplied and that the outputs of the multiplication circuits (52) with the eweils a consumer unit (1 to 4) associated with display unit (61, 62, 63) is connected.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12 , dadurch gekennzeichnet, dass das Luftmengen-Messgerät ( 28 ) zyklisch, vorzugsweise innerhalb von < 125 ms Messwerte abgibt .13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the air quantity measuring device (28) cyclically, preferably outputs within <125 ms measured values.
14. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12 , dadurch gekennzeichnet, dass das Luftmengen-Messgerät ein analoges Strom- oder Spannungseingangssignal abgibt , das im Abrechnungssystem permanent ansteht und die dynamische Umlagefaktorbildung permanent erfolgt . 14. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the air quantity measuring device emits an analog current or voltage input signal which is permanently present in the accounting system and the dynamic apportionment factor formation takes place permanently.
15. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis15. Device according to at least one of claims 11 to
14 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zähler ( 31, 32 , 33 ) für die von außen zugeführten Energien der Energiemenge entsprechende Impulse, vorzugsweise 100 Impulse pro kWh abgeben .14, characterized in that the counters (31, 32, 33) for the externally supplied energies of the amount of energy corresponding pulses, preferably 100 pulses per kWh deliver.
16. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis16. Device according to at least one of claims 11 to
15 , dadurch gekennzeichnet, dass das Luftmengen- Messgerät (28 ) ein Staukreuz aufweist , über den der Differenzdruck ΔP gemessen wird und in einem Differenzdruckumwandler dazu in einen proportionalen analogen Strom- oder Spannungswert umwandelt, der in normierter sowie radizierter Form in einer Schaltung ( 48 ) mit einem aus dem verwendeten Kanalquerschnitt resultierenden Korrekturfaktor (C) multipliziert wird, wobei der Ausgang der Schaltung ( 48 ) den analogen Einzelluftmengenwert (V) darstellt .15, characterized in that the air quantity measuring device (28) has a Staukreuz over which the differential pressure .DELTA.P is measured and converted in a differential pressure converter to a proportional analog current or voltage value in normalized and eroded form in a circuit (48 ) is multiplied by a correction factor (C) resulting from the used channel cross section, the output of the circuit (48) representing the single analog air quantity value (V).
17. Verfahren zur verbraucherspezifischen Verbrauchskostenerfassung bei raumlufttechnischen Anlagen, bei dem die der Anlage von außen zugeführten Energien, wie Elektroenergie, Wärmeenergie, Kälteenergie usw. gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für j ede Verbrauchereinheit die abgenommene Einzelluftmenge ermittelt wird, dass die für j ede Verbrauchereinheit ermittelte Luftmenge in eine von mindestens zwei Anteilsstufen bezogen auf die maximal mögliche abnehmbare Luftmenge prozentual kategorisiert wird, dass entsprechend der ausgewählten Anteilsstufe die gemessenen von außen zugeführten Energiearten in eine von mindestens zwei gleichartigen Kategorien einsortiert und gezählt werden, und dass die Summe aller Anteilsstufen j eder einzelnen17. A method for consumer-specific consumption cost recording in ventilation systems, in which the system from the outside supplied energy, such as electric energy, heat energy, cooling energy, etc. are measured, characterized in that for each consumer unit, the decreased single air quantity is determined that for each j ede Consumer unit determined air quantity in one of at least two levels of share related to the maximum possible removable air volume is categorized as a percentage that, according to the selected share level, the measured externally supplied energy types are sorted and counted into one of at least two similar categories, and that the sum of all share levels is each one
Verbrauchereinheit ins Verhältnis zur Gesamtsumme aus den Summen aller Anteilsstufen und allerConsumer unit in relation to the total of the sums of all unit classes and all
Verbrauchereinheiten gesetzt wird.Consumer units is set.
18. Verfahren nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , dass vier Anteilsstufen von beispielsweise 20-40% , 40-60% , 60-80% und 80-100% ausgewählt werden können .18. The method according to claim 14, characterized in that four levels of, for example, 20-40%, 40-60%, 60-80% and 80-100% can be selected.
19. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 , dadurch gekennzeichnet, dass eine lineare Beziehung zwischen der analog ermittelten Luftmenge und einem analogen Stromoder Spannungswert vorgegeben wird, der über eine Schwellenwertschaltung der betreffenden Anteilsstufen zugeführt wird.19. The method according to claim 14 or 15, characterized in that a linear relationship between the analog determined air quantity and an analog current or voltage value is predetermined, which is supplied via a threshold value circuit of the respective share levels.
20. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die von außen zugeführten und verbrauchten Energien durch Energiezähler mit Impulsausgang erfasst werden und die Ausgangsimpulse j edes Energiezählers entsprechend den von j eder Verbrauchereinheit aktivierten Anteilsstufen in Zustandszählern entsprechender Kategorie gezählt werden . 20. The method according to at least one of claims 14 to 16, characterized in that the externally supplied and consumed energies are detected by energy meters with pulse output and the output pulses j edes energy counter are counted according to the activated by j eder consumer unit levels in state counters corresponding category.
21. Verfahren nach Anspruch 20 , dadurch gekennzeichnet, dass die in j edem Zustandszähler aufsummierten Impulse auf einen prozentualen Volumenstrom und dem betreffenden Kanalquerschnitt zugeordneten Korrekturfaktor (C) normiert werden .21. Method according to claim 20, characterized in that the pulses accumulated in each of the state counters are normalized to a percentage volume flow and the correction factor (C) assigned to the relevant channel cross section.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieverbrauch bzw . die sich daraus ergebenden Energiekosten pro Mieter und Energieart in einem Tabellenkalkulationsprogramm gemäß folgenden Formeln errechnet wird :22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the energy consumption or. the resulting energy costs per tenant and type of energy are calculated in a spreadsheet program according to the following formulas:
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0001
23. Einrichtung zur verbraucherspezifischen Verbrauchskostenerfassung bei raumlufttechnischen Anlagen ( 10 ) , mit Zählern ( 31 ' , 32 ' , 33 ' ) für von außen zugeführte Energien, wie Elektroenergie , Wärmeenergie, Kälteenergie usw . , gekennzeichnet durch ein Luftmengenmessgerät (28 ' ) für jede Verbrauchereinheit (I 1 , 2 ' ) , j edem Luftmengen-Messgerät ( 31 ' , 32 ' , 33 ' ) zugeordnete Schwellwertschalter ( 66 bis 69) , die j eweils einen vorgegebenen, bezogen auf die maximal mögliche abnehmbare Luftmenge prozentualen Luftmengenbereich abdecken, j edem Schwellenwertschalter ( 66 bis 69 ) eingangsseitig zugeordnete UND-Schaltungen ( 71 bis 73 ) , die mit ebenfalls eingangsseitig j eweils einen der Zähler ( 31 ' bis 33 ' ) für die von außen zugeführte Energie verbunden sind und ausgangsseitig mit j eweils einem der Anzahl der Schwellwertschalter ( 66 bis 69 ) entsprechenden Anzahl von Zustandszählern ( 61 ' , 62 ' , 63 ' ) gekoppelt sind und durch eine Auswerteeinheit zum Bestimmen des Energieverbrauchs bzw . der sich daraus ergebenden Energiekosten pro Verbrauchereinheit ( I 1 , 2 ' ) und Energieart . 23. Device for consumer-specific consumption cost recording in ventilation systems (10), with counters (31 ', 32', 33 ') for externally supplied energy, such as electric energy, heat energy, cooling energy, etc. characterized by an air flow meter (28 ') for each consumer unit (I 1 , 2'), Threshold value switches (66 to 69) assigned to each air quantity measuring device (31 ', 32', 33 ') which in each case cover a predetermined air quantity range relative to the maximum possible detachable air volume, assigned to each threshold value switch (66 to 69) on the input side AND circuits (71 to 73), which are also connected to the input side in each case one of the counters (31 'to 33') for the externally supplied energy and the output side with j each time one of the number of threshold switches (66 to 69) corresponding number of state counters (61 ', 62', 63 ') are coupled and by an evaluation unit for determining the energy consumption or. the resulting energy costs per consumer unit (I 1 , 2 ') and type of energy.
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