DE102022117671A1

DE102022117671A1 - Method for monitoring the operating status of a heating system, method for controlling a heating system and heating system

Info

Publication number: DE102022117671A1
Application number: DE102022117671.1A
Authority: DE
Inventors: Tino Gehlert; Marina Pausch
Original assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Current assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2024-01-25
Also published as: WO2024012866A1

Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems 1 eines Gebäudes 100 bereit, das zumindest einen Heizkreis 6 zum Heizen von zumindest einem Raum 101 des Gebäudes 100 umfasst, wobei der Heizkreis 6 zumindest zwischen einem den Raum 101 heizenden und einem den Raum 101 nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist. Das Verfahren umfasst dabei ein Erfassen einer Außentemperatur des Gebäudes 100, ein Ermitteln eines Verbrauchsprognosewerts in Abhängigkeit der erfassten Außentemperatur, der einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems 1 zum Heizen des zumindest einen Raumes 101 beschreibt, ein Ermitteln eines Sollwerts für einen Betriebszustandsparameter des Heizungssystems 1 auf Basis des ermittelten Verbrauchsprognosewerts, wobei der Betriebszustandsparameter einen Betriebszustand des Heizkreises 6 bestimmt, und ein Ausgeben eines mit dem ermittelten Sollwert korrespondierenden Sollwert-Signals.The invention provides a method for monitoring the operating status of a heating system 1 of a building 100, which comprises at least one heating circuit 6 for heating at least one room 101 of the building 100, the heating circuit 6 being at least between one that heats the room 101 and one that does not heat the room 101. Heating operating state can be switched. The method includes detecting an outside temperature of the building 100, determining a consumption forecast value depending on the detected outside temperature, which describes an expected energy consumption of the heating system 1 for heating the at least one room 101, and determining a setpoint for an operating state parameter of the heating system 1 Basis of the determined consumption forecast value, wherein the operating state parameter determines an operating state of the heating circuit 6, and outputting a setpoint signal corresponding to the determined setpoint.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems, ein Verfahren zum Steuern eines Heizungssystems und ein Heizungssystem.The present invention relates to a method for monitoring the operating status of a heating system, a method for controlling a heating system and a heating system.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Der Betrieb von Heizungssystemen zum Heizen von Räumen eines Gebäudes hängt mitunter von Außentemperaturen einer Umgebung des Gebäudes ab, die nicht nur die Notwendigkeit des Heizens an sich, sondern auch den damit verbundenen Energieverbrauch bestimmen.The operation of heating systems for heating rooms in a building sometimes depends on outside temperatures in the building's surroundings, which determine not only the need for heating itself, but also the associated energy consumption.

So wird in warmen Sommermonaten mit vergleichsweise hohen Außentemperaturen in der Regel kein Heizen der Räume durch das Heizungssystem notwendig sein, wohingegen in kalten Wintermonaten das Gegenteil zutrifft. Ein unter Umständen unnötiger Betrieb des Heizungssystems in besagten Sommermonaten führt dabei zu einem unnötigen Energieverbrauch und damit zu vermeidbaren Energiekosten.In warm summer months with comparatively high outside temperatures, it is generally not necessary to heat the rooms using the heating system, whereas the opposite is true in cold winter months. A possibly unnecessary operation of the heating system in the summer months leads to unnecessary energy consumption and thus to avoidable energy costs.

Gerade in Übergangsbereichen zwischen Perioden, in denen aufgrund niedriger Außentemperaturen ein Heizen erforderlich wäre, und solchen, in denen aufgrund höherer Außentemperaturen kein Heizen erforderlich wäre, erfolgt ein Umschalten des Heizungssystems von einem heizenden in einen nicht-heizenden Betrieb, oder umgekehrt, meist zu spät und bedingt dadurch unnötige Energiekosten, was mitunter durch das meist händische Umstellen des Betriebszustands durch einen Bediener des Heizungssystems begünstigt wird.Especially in transition areas between periods in which heating would be necessary due to low outside temperatures and those in which heating would not be necessary due to higher outside temperatures, the heating system switches from heating to non-heating operation, or vice versa, usually too late and therefore causes unnecessary energy costs, which is sometimes facilitated by the fact that the operating state is usually changed manually by an operator of the heating system.

Aus dem Stand der Technik sind hierzu Heizungssysteme bekannt, deren Betriebszustände dahingehend überwacht werden, dass unter Berücksichtigung einer erfassten Außentemperatur ein jeweils vorteilhafter Betriebszustand bestimmt wird.Heating systems are known from the prior art, the operating states of which are monitored in such a way that an advantageous operating state is determined taking into account a recorded outside temperature.

So offenbart die EP 1 988 348 A1 ein Heizungssystem mit einer Wärmepumpe, deren Betriebszustand (heizend oder nicht heizend) in Abhängigkeit einer durch einen Außentemperatursensor erfassten Außentemperatur festgelegt wird.This is how it reveals EP 1 988 348 A1 a heating system with a heat pump, the operating state (heating or non-heating) of which is determined depending on an outside temperature detected by an outside temperature sensor.

Die Anforderungen an ein derartiges auf der Außentemperatur basierendes Vorgehen sind dabei vergleichsweise hoch, da bedingt durch die Volatilität des Klimas nicht nur mit starken Schwankungen der Außentemperatur über das Jahr hinweg, sondern auch bereits mit starken Schwankungen über einen einzigen Tag hinweg gerechnet werden muss, infolgedessen häufig Fehlentscheidungen über ein Umschalten des Betriebszustands des Heizungssystems getroffen werden.The requirements for such an approach based on the outside temperature are comparatively high, since due to the volatility of the climate, not only strong fluctuations in the outside temperature over the year, but also strong fluctuations over a single day must be expected Wrong decisions are often made about switching the operating state of the heating system.

Als Folge derartiger Fehlentscheidungen kommt es zu steigenden Energiekosten als auch zu einem von Bewohnern des Gebäudes negativ empfundenen KomfortverlustAs a result of such wrong decisions, energy costs rise as well as a loss of comfort that is perceived negatively by the building's residents

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gegenüber dem Stand der Technik effizientere Möglichkeit zum Bestimmen eines optimalen Betriebszustands eines Heizungssystems bereitzustellen.An object of the present invention is therefore to provide a more efficient way of determining an optimal operating state of a heating system compared to the prior art.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems nach Anspruch 1, ein Verfahren zum Steuern eines Heizungssystems nach Anspruch 14 und ein Heizungssystem nach Anspruch 15 bereitgestellt.To solve this problem, a method for monitoring the operating status of a heating system according to claim 1, a method for controlling a heating system according to claim 14 and a heating system according to claim 15 are provided.

Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beziehen sich dabei auf bevorzugte Ausführungsformen, die jeweils für sich genommen oder in Kombination bereitgestellt werden können.The respective dependent claims relate to preferred embodiments, which can each be provided individually or in combination.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems eines Gebäudes bereitgestellt, das zumindest einen Heizkreis zum Heizen von zumindest einem Raum des Gebäudes umfasst, wobei der Heizkreis zumindest zwischen einem den Raum heizenden und einem den Raum nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist Das Verfahren umfasst dabei ein Erfassen einer Außentemperatur des Gebäudes, ein Ermitteln eines Verbrauchsprognosewerts in Abhängigkeit der erfassten Außentemperatur, der einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen des zumindest einen Raumes beschreibt, ein Ermitteln eines Sollwerts für einen Betriebszustandsparameter des Heizungssystems auf Basis des ermittelten Verbrauchsprognosewerts, wobei der Betriebszustandsparameter einen Betriebszustand des Heizkreises bestimmt, und ein Ausgeben eines mit dem ermittelten Sollwert korrespondierenden Sollwert-Signals, insbesondere zur weiteren Verwendung durch das Heizungssystem.According to a first aspect of the invention, a method for monitoring the operating state of a heating system of a building is provided, which comprises at least one heating circuit for heating at least one room of the building, wherein the heating circuit can be switched at least between an operating state that heats the room and an operating state that does not heat the room The method includes detecting an outside temperature of the building, determining a consumption forecast value depending on the detected outside temperature, which describes an expected energy consumption of the heating system for heating the at least one room, determining a setpoint for an operating state parameter of the heating system based on the determined consumption forecast value , wherein the operating state parameter determines an operating state of the heating circuit, and outputting a setpoint signal corresponding to the determined setpoint, in particular for further use by the heating system.

Auf diese Weise wird ein auf einem abgeschätzten Energieverbrauch basierender Sollwert für den Betriebszustandsparameter in Form des ausgegebenen Sollwert-Signals bereitgestellt, auf Basis dessen zahlreiche weitere Aktionen, insbesondere des Heizungssystems durchgeführt werden können, welche ein Anzeigen des Sollwerts auf einer Anzeigeeinheit einer Benutzerschnittstellenvorrichtung oder aber auch von einer Steuervorrichtung des Heizungssystems durchzuführende Steueraktionen in Abhängigkeit des Sollwerts umfassen können.In this way, a setpoint based on an estimated energy consumption for the operating state parameter is provided in the form of the output setpoint signal, on the basis of which numerous further actions, in particular of the heating system, can be carried out, which include displaying the setpoint on a display unit of a user interface device or else from a heating control device control actions to be carried out by the control system depending on the setpoint.

Das Ermitteln des Sollwerts bezieht dabei einen mit dem Heizbetrieb verbundenen, zu erwartenden Energieverbrauch mit ein, auf Basis dessen unter anderem angegeben werden kann, ob mit einem hohen Energieverbrauch oder mit einem vergleichsweise niedrigen Energieverbrauch beim Heizen zu rechnen ist. Beispielsweise resultiert dies in Zusammenschau mit einem Istwert des Betriebszustandsparameters zu einer eine Aussage, ob es sinnvoll wäre, den Betriebszustand beizubehalten oder diesen umzuschalten.Determining the setpoint takes into account the expected energy consumption associated with the heating operation, on the basis of which, among other things, it can be stated whether a high energy consumption or a comparatively low energy consumption is to be expected during heating. For example, when viewed together with an actual value of the operating state parameter, this results in a statement as to whether it would make sense to maintain the operating state or to switch it over.

Durch die Verwendung des Verbrauchsprognosewertes wird dabei der stark volatile Charakter der Außentemperatur abgeschwächt, in dem dieser auf ein Energieverbrauchsprognose reduziert wird und damit vorzugsweise den für den Tag anzusetzenden Energieverbrauch als Entscheidungskriterium für eine optimalen Betriebszustand des Heizkreises heranzieht.By using the consumption forecast value, the highly volatile character of the outside temperature is weakened by reducing it to an energy consumption forecast and thus preferably using the energy consumption to be used for the day as a decision criterion for an optimal operating state of the heating circuit.

Der Verbrauchsprognosewert ist dabei als jedwede Angabe oder Beschreibung eines Energieverbrauchs des Heizungssystems zu verstehen und kann als Energieangabe, beispielsweise in kWh, als zeitraumspezifische Energieangabe, beispielsweise in kWh/Tag, und dergleichen, aber auch als Energiekosten, beispielsweise in €, €/Tag etc., angegeben werden. In einer besonders einfach gehaltenen Form kann der Verbrauchsprognosewert auch lediglich angeben, ob der Energieverbrauch hoch oder niedrig ausfällt, wobei diese Beurteilung durch Vergleich mit einem festgelegten Energieverbrauchsgrenzwert erfolgt In gleicher Weise kann auch eine Unterteilung in hoch, mittel oder niedrig auf Basis zweier Energieverbrauchsgrenzwerte erfolgen.The consumption forecast value is to be understood as any information or description of energy consumption of the heating system and can be used as energy information, for example in kWh, as a period-specific energy information, for example in kWh/day, and the like, but also as energy costs, for example in €, €/day etc ., must be specified. In a particularly simple form, the consumption forecast value can also simply indicate whether the energy consumption is high or low, this assessment being carried out by comparison with a specified energy consumption limit. In the same way, a division into high, medium or low can also take place on the basis of two energy consumption limit values.

Die Außentemperatur kann dabei beispielsweise durch einen Außentemperatursensor oder aber auf Basis eines Abrufens von Wetterdaten von einem Wetterdienst oder dergleichen erfasst werden.The outside temperature can be recorded, for example, by an outside temperature sensor or based on retrieving weather data from a weather service or the like.

Der Sollwert des Betriebszustandsparameters betrifft dabei lediglich die Heizfunktionalität des oder der Heizkreise und bezieht keine anderweitigen Funktionalitäten des Heizungssystems mit ein, wie beispielsweise eine Brauchwassererhitzung.The setpoint of the operating state parameter only affects the heating functionality of the heating circuit(s) and does not include any other functionalities of the heating system, such as domestic hot water heating.

Unter dem Sollwert-Signal ist dabei jedwedes elektronisches oder elektromagnetisches Signal zu verstehen, welches sich zur Datenübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger eignet und welches kabelgebunden und/oder kabellos übertragen werden kann.The setpoint signal is understood to mean any electronic or electromagnetic signal that is suitable for data transmission between a transmitter and a receiver and that can be transmitted wired and/or wirelessly.

Vorzugsweise wird das Verfahren kontinuierlich über die Zeit in vorbestimmten Zeitabständen durchgeführt, um so eine kontinuierliche Betriebszustandsüberwachung des Heizungssystems zu gewährleisten.Preferably, the method is carried out continuously over time at predetermined time intervals in order to ensure continuous monitoring of the operating status of the heating system.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Betriebszustandsparameter zumindest einen ersten Wert und einen zweiten Wert annehmen, wobei der erste Wert dem heizenden Betriebszustand und der zweite Wert dem nicht-heizenden Betriebszustand entspricht, zum Beispiel die Werte „ein“ und „aus“ oder „0“ und „1“ etc., wobei das Ermitteln des Sollwerts für den Betriebszustandsparameter derart erfolgt, dass der Sollwert dem ersten Wert entspricht, falls der ermittelte Verbrauchsprognosewert größer ausfällt als ein vorbestimmter erster Grenzwert, und der Sollwert dem zweiten Wert entspricht, falls der ermittelte Verbrauchsprognosewert kleiner ausfällt als ein vorbestimmter zweiter GrenzwertIn a preferred embodiment, the operating state parameter can assume at least a first value and a second value, the first value corresponding to the heating operating state and the second value corresponding to the non-heating operating state, for example the values "on" and "off" or "0" and “1” etc., whereby the determination of the target value for the operating state parameter is carried out in such a way that the target value corresponds to the first value if the determined consumption forecast value is greater than a predetermined first limit value, and the target value corresponds to the second value if the determined consumption forecast value is smaller than a predetermined second limit value

Auf diese Weise wird eine vergleichsweise einfach umzusetzende Zuordnung bereitgestellt, auf Basis derer der Sollwert aus dem ermittelten Verbrauchsprognosewert heraus ermittelt werden kann.In this way, an assignment that is comparatively easy to implement is provided, on the basis of which the target value can be determined from the determined consumption forecast value.

Vorzugsweise fällt der zweite Grenzwert kleiner aus als der erste Grenzwert, sodass ein auf ein Überschreiten folgendes, kurzzeitiges Unterlaufen des ersten Grenzwerts nicht wieder sofort zu einem Umschalten des Sollwerts führt. Gleiches gilt für den zweiten GrenzwertPreferably, the second limit value is smaller than the first limit value, so that a brief undershooting of the first limit value following an overshoot does not immediately lead to a switching of the setpoint value. The same applies to the second limit value

Auf diese Weise wird ein besonders robustes und störungsunempfindliches Vorgehen bereitgestellt, das die Gefahr eines schnell aufeinanderfolgenden Wechsels des Sollwerts reduziert.In this way, a particularly robust and interference-resistant procedure is provided, which reduces the risk of a rapid change in the setpoint.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Bereitstellen einer Verbrauchsprognosefunktion, die den zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen des zumindest einen Raumes zumindest in Abhängigkeit der Außentemperatur des Gebäudes beschreibt, und wobei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der erfassten Außentemperatur erfolgt.In a preferred embodiment, the method includes providing a consumption forecast function that describes the expected energy consumption of the heating system for heating the at least one room at least as a function of the outside temperature of the building, and wherein the consumption forecast value is determined on the basis of the provided consumption forecast function and the detected outside temperature .

Unter der Verbrauchsprognosefunktion ist dabei jedwede Art der mathematischen Zuordnung zu verstehen, im Wege derer einem Wert einer Eingangsgröße, oder einer Kombination von Werten mehrere Eingangsgrößen ein Zielwert aus einer Zielmenge zugeordnet wird. Beispiele umfassen dabei und nicht beschränkend grafische Zuordnungen über Kennfelder, Zuordnungstabellen aber auch gleichungsbasierte Zuordnungen.The consumption forecast function is understood to mean any type of mathematical assignment by which a target value from a target quantity is assigned to a value of an input variable, or to a combination of values of several input variables. Examples include, but are not limited to, graphical assignments via maps, assignment tables but also equation-based assignments.

Auf diese Weise wird das Verfahren um eine funktionsbasierte Beschreibung des zu erwartenden Energieverbrauchs in Abhängigkeit der erfassten Außentemperatur erweitert, was eine vergleichsweise schnelle, robuste und reproduzierbare Auswertung des Verbrauchsprognosewerts erlaubt.In this way, the method becomes a function-based description of what is expected Energy consumption depending on the recorded outside temperature, which allows a comparatively fast, robust and reproducible evaluation of the consumption forecast value.

Zudem kann die Verbrauchsprognosefunktion vergleichsweise einfach auf spezifische Besonderheiten des Heizungssystems angepasst oder aber auch unter Verwendung der erfassten Außentemperaturen selbst auf einfache Weise aktualisiert werden, zum Beispiel durch Anpassung von Koeffizienten im Falle einer gleichungsbasierten Zuordnung.In addition, the consumption forecast function can be comparatively easily adapted to specific features of the heating system or can also be easily updated using the recorded outside temperatures themselves, for example by adjusting coefficients in the case of an equation-based assignment.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Zielmenge der Verbrauchsprognosefunktionen zumindest einen ersten Wert, der einen zu erwartenden Energieverbrauch beschreibt, der gleich oder größer ausfällt als ein festgelegter Energieverbrauchgrenzwert, und einen zweiten Wert, der einen zu erwartenden Energieverbrauch beschreibt, der kleiner ausfällt als der festgelegte EnergieverbrauchgrenzwertIn a preferred embodiment, a target set of the consumption forecast functions comprises at least a first value that describes an expected energy consumption that is equal to or greater than a specified energy consumption limit, and a second value that describes an expected energy consumption that is smaller than the specified energy consumption limit

Auf diese Weise reduziert sich die Aussage des Verbrauchsprognosegrenzwerts auf die beiden Fälle eines niedrigen und eines hohen zu erwartenden Energieverbrauchs, wobei die beiden Bereiche „niedrig“ und „hoch“ durch den besagten Energieverbrauchgrenzwert getrennt sind und der Verbrauchsprognosewert den Energieverbrauch einem dieser beiden Bereiche zugeordnet.In this way, the statement of the consumption forecast limit is reduced to the two cases of a low and a high expected energy consumption, whereby the two areas “low” and “high” are separated by the said energy consumption limit and the consumption forecast value assigns the energy consumption to one of these two areas.

Im Falle eines zu erwartenden niedrigen Energieverbrauchs kann davon ausgegangen werden, dass kein Heizen durch den Heizkreis erforderlich sein dürfte, infolgedessen der Sollwert auf den zweiten Wert gesetzt wird, wohingegen für einen zu erwartenden hohen Energieverbrauch ein Heizen durch den Heizkreis erforderlich wäre, infolgedessen der Sollwert auf den ersten Wert gesetzt wird.In the case of an expected low energy consumption, it can be assumed that no heating by the heating circuit would be required, as a result of which the setpoint is set to the second value, whereas for an expected high energy consumption, heating by the heating circuit would be required, as a result of which the setpoint is set to the first value.

Vorzugsweise liegt der festgelegte Energieverbrauchsgrenzwert zwischen 0,1 und 5 kWh pro Tag, bevorzugt zwischen 0,5 und 2,5 kWh pro Tag und besonders bevorzugt beträgt dieser 1 kWh pro Tag.The specified energy consumption limit is preferably between 0.1 and 5 kWh per day, preferably between 0.5 and 2.5 kWh per day and particularly preferably this is 1 kWh per day.

In einer bevorzugten Ausführungsform beschreibt die Verbrauchsprognosefunktion eine Wahrscheinlichkeit, dass der zu erwartende Energieverbrauch des Heizungssystems gleich oder größer ausfällt als ein festgelegter Energieverbrauchgrenzwert, wobei eine Zielmenge der Verbrauchsprognosefunktionen dazu eine Vielzahl kontinuierlich verteilter Wahrscheinlichkeitswerte, insbesondere im Wertebereich zwischen 0 und 1, umfasstIn a preferred embodiment, the consumption forecast function describes a probability that the expected energy consumption of the heating system will be equal to or greater than a specified energy consumption limit, with a target set of the consumption forecast functions comprising a large number of continuously distributed probability values, in particular in the value range between 0 and 1

Wie auch zuvor erlaubt diese Vorgehensweise eine Einstufung eines niedrigen oder eines hohen zu erwartenden Energieverbrauchs, wobei im Gegensatz zum diskreten Fall der vorherigen Ausführungsform eine Aussage über eine Wahrscheinlichkeit erfolgt.As before, this procedure allows a classification of a low or a high expected energy consumption, whereby, in contrast to the discrete case of the previous embodiment, a statement is made about a probability.

Dies gestattet eine genauere Abschätzung des zu erwartenden Energieverbrauchs, wobei letztlich keine Aussage über die tatsächliche Höhe des zu erwartenden Energieverbrauchs erfolgt, sondern eine Aussage darüber, wie wahrscheinlich es ist, dass der Energieverbrauch größer ausfällt als der Energieverbrauchsgrenzwert. Eine derartige Vorgehensweise erlaubt dabei unter anderem die einfache Definition von Übergangsbereichen zum Umschalten des Sollwerts.This allows a more precise estimate of the expected energy consumption, although ultimately there is no statement about the actual level of the expected energy consumption, but rather a statement about how likely it is that the energy consumption will be greater than the energy consumption limit. Such an approach allows, among other things, the simple definition of transition areas for switching the setpoint.

So kann beispielsweise der Sollwert auf den ersten Wert gesetzt werden, falls eine durch die Verbrauchsprognosefunktion beschriebene Wahrscheinlichkeit 20% oder weniger beträgt, wohingegen der Sollwert auf den zweiten Wert gesetzt werden kann, falls die durch die Verbrauchsprognosefunktion beschriebene Wahrscheinlichkeit 60% oder mehr beträgt Der dazwischen liegende Bereich von 20 bis 60% dient dabei als Übergangsbereich, in dem ausgehend von der jeweils vorherigen Wahrscheinlichkeit keine Änderung des Sollwerts erfolgtFor example, the target value can be set to the first value if a probability described by the consumption forecast function is 20% or less, whereas the target value can be set to the second value if the probability described by the consumption forecast function is 60% or more in between The range from 20 to 60% serves as a transition area in which there is no change in the setpoint based on the previous probability

Die Angabe der Wahrscheinlichkeit ist dabei nicht auf den vorskizzierten Fall beschränkt. So kann die durch die Verbrauchsprognosefunktion angegebene Wahrscheinlichkeit auch angeben, wie wahrscheinlich es ist, dass der zu erwartende Energieverbrauch des Heizungssystems kleiner ausfällt als der festgelegte EnergieverbrauchgrenzwertThe specification of the probability is not limited to the case outlined above. The probability specified by the consumption forecast function can also indicate how likely it is that the expected energy consumption of the heating system will be less than the specified energy consumption limit

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin ein Erfassen einer Vielzahl weiterer Außentemperaturen, die in zeitlichen Abständen voneinander erfasst werden, und wobei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewertes weiterhin ein Ermitteln einer mittleren Außentemperatur aus einer Wertemenge, umfassend die erfasste Außentemperatur und die erfasste Vielzahl weiterer Außentemperaturen, und ein Ermitteln einer minimalen Außentemperatur aus der Wertemenge umfasst, wobei die bereitgestellte Verbrauchsprognosefunktion den zu erwartenden Energieverbrauch in Abhängigkeit einer mittleren Außentemperatur und einer minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen beschreibt, und wobei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der ermittelten mittleren und der ermittelten minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen der Verbrauchsprognosefunktion erfolgt.In a preferred embodiment, the method further comprises detecting a plurality of further outside temperatures, which are recorded at time intervals from one another, and wherein the determination of the consumption forecast value further comprises determining an average outside temperature from a set of values, comprising the detected outside temperature and the detected plurality of further outside temperatures, and determining a minimum outside temperature from the set of values, wherein the provided consumption forecast function describes the expected energy consumption depending on an average outside temperature and a minimum outside temperature as input variables, and wherein determining the consumption forecast value based on the provided consumption forecast function and the determined average and the determined minimum outside temperature as input variables for the consumption forecast function.

Auf diese Weise werden nicht nur Schwankungen der Außentemperatur durch die Mittelung kompensiert, sondern es erfolgt auch eine zusätzliche Bewertung auf Basis der minimalen Außentemperatur. So wird nicht nur eine mittlere Außentemperatur zur Abschätzung des Energieverbrauchs herangezogen, sondern auch eine minimale Außentemperatur. Dies ist insbesondere für Szenarien von Vorteil, bei denen zwar eine vergleichsweise hohe mittlere Außentemperatur vorliegt, aufgrund starker Abkühlung in den Morgen- und/oder Abendstunden eines Tages aber auch sehr niedrige Außentemperaturen erreicht werden, was ein Heizen durch den Heizkreis erforderlich machen würde, aber ohne Berücksichtigung der minimalen Außentemperatur unter Umständen nicht erfolgen würde.In this way, not only are fluctuations in the outside temperature compensated for by the averaging, but there is also an additional che evaluation based on the minimum outside temperature. Not only is an average outside temperature used to estimate energy consumption, but also a minimum outside temperature. This is particularly advantageous for scenarios in which there is a comparatively high average outside temperature, but very low outside temperatures are reached due to strong cooling in the morning and/or evening hours of a day, which would require heating by the heating circuit, but would possibly not take place without taking the minimum outside temperature into account.

Durch besagtes Vorgehen wird im Zuge des Ermittelns des Verbrauchsprognosewerts somit auch eine Schwankung um die mittlere Außentemperatur berücksichtigt, die sich besonders für den vorstehend beispielhaft beschriebenen Fall kühler Morgen und/oder Abendstunden von Vorteil erweist.As a result of said procedure, in the course of determining the consumption forecast value, a fluctuation around the average outside temperature is also taken into account, which proves to be particularly advantageous for the case of cool mornings and/or evening hours described above as an example.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Erfassen der Vielzahl weiterer Außentemperaturen über N Tage hinweg, mit N≥1, wobei für jeden der N Tage jeweils mehrere Außentemperaturen erfasst werden, wobei das Ermitteln der mittleren Außentemperatur wiederum ein Ermitteln jeweiliger Tagesmittel der Außentemperaturen für jeden der N Tage, ein Ermitteln eines ersten Mittelwerts aus den ermittelten Tagesmitteln der N Tage und ein Ausgeben des ermittelten ersten Mittelwerts als mittlere Außentemperatur umfasst, und wobei das Ermitteln der minimalen Außentemperatur wiederum ein Ermitteln jeweiliger Tagesminima der Außentemperatur für jeden der N Tage, ein Ermitteln eines zweiten Mittelwerts aus den ermittelten Tagesminima der N Tage und ein Ausgeben des ermittelten zweiten Mittelwerts als minimale Außentemperatur umfasstIn a preferred embodiment, the large number of additional outside temperatures are recorded over N days, with N≥1, with several outside temperatures being recorded for each of the N days, with the determination of the average outside temperature in turn determining the respective daily average of the outside temperatures for each of the N days, determining a first average value from the determined daily averages of the N days and outputting the determined first average value as the average outside temperature, and wherein determining the minimum outside temperature in turn includes determining respective daily minimums of the outside temperature for each of the N days, determining a second Mean value from the determined daily minimums of the N days and outputting the determined second mean value as the minimum outside temperature

Auf diese Weise wird nicht nur die Robustheit des Verfahrens weiter erhöht, da Schwankungen der Außentemperatur durch die Mittelung weiter abgeschwächt werden, sondern es kann auch eine Tendenz der letzten Tage berücksichtigt werden, sodass beispielsweise eine kurzeitige Wärmeperiode nicht sofort zum Abschalten des Heizkreises führt. Bevorzugt beträgt die Anzahl N der Tage 2 bis 14, oder 3 bis 7 und besonders bevorzugt ist N=7.In this way, not only is the robustness of the method further increased, as fluctuations in the outside temperature are further weakened by the averaging, but a trend over the last few days can also be taken into account, so that, for example, a short warm period does not immediately lead to the heating circuit being switched off. The number N of days is preferably 2 to 14, or 3 to 7 and particularly preferred is N=7.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bereitstellen der Verbrauchsprognosefunktion ein Bereitstellen mehrerer Heizungssysteme, die jeweils einem Gebäude zugeordnet sind und jeweils zumindest einen Heizkreis zum Heizen von zumindest einem Raum des jeweiligen Gebäudes umfassen, ein Festlegen des Energieverbrauchgrenzwertes, ein Erfassen von Betriebs- und Umgebungsdaten der bereitgestellten mehreren Heizungssysteme, was wiederum für jedes Heizungssystem der mehreren Heizungssysteme ein Erfassen einer Vielzahl von Außentemperaturen des jeweiligen Gebäudes, die jeweils zu vorbestimmten Zeitpunkten über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg erfasst werden, und ein Erfassen einer Vielzahl von Energieverbrauchswerten, die jeweils den Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen des zumindest einen Raumes des jeweiligen Gebäudes beschreiben und zu den vorbestimmten Zeitpunkten erfasst werden, umfasst sowie ein Bestimmen der Verbrauchsprognosefunktion auf Basis der beim Erfassen von Betriebs- und Umgebungsdaten erfassten Außentemperaturen und Energieverbrauchswerten sowie des festgelegten Energieverbrauchgrenzwertes.In a preferred embodiment, providing the consumption forecast function includes providing a plurality of heating systems, each of which is assigned to a building and each includes at least one heating circuit for heating at least one room of the respective building, setting the energy consumption limit, and recording operating and environmental data of the provided multiple heating systems, which in turn involves, for each heating system of the multiple heating systems, detecting a plurality of outside temperatures of the respective building, each of which is recorded at predetermined times over a predetermined period of time, and detecting a plurality of energy consumption values, each of which indicates the energy consumption of the heating system for heating of the at least one room of the respective building and are recorded at the predetermined times, as well as determining the consumption forecast function based on the outside temperatures and energy consumption values recorded when recording operating and environmental data as well as the specified energy consumption limit.

Auf diese Weise kann die Verbrauchsprognosefunktion auf Basis einer Vielzahl von Daten unterschiedlichster Heizungssysteme bereitgestellt werden, wodurch eine besonders zuverlässige Aussage über einen zu erwartenden Energieverbrauch in Abhängigkeit der Außentemperatur gestattet wird.In this way, the consumption forecast function can be provided on the basis of a large number of data from a wide variety of heating systems, which allows a particularly reliable statement about expected energy consumption depending on the outside temperature.

Vorzugsweise wird die Verbrauchsprognosefunktion dabei auf Basis der erfassten Betriebs- und Umgebungsdaten mittels eines Verfahrens zum maschinellen Lernen (engl.: machine learning) bestimmt, beispielsweise unter Einsatz eines Regressionsverfahrens, eines Entscheidungsbaums oder eines künstlichen neuronalen Netzes.Preferably, the consumption forecast function is determined on the basis of the recorded operating and environmental data using a machine learning method, for example using a regression method, a decision tree or an artificial neural network.

Insbesondere wird beim Bestimmen der Verbrauchsprognosefunktion eine Modellfunktion mit einem oder mehreren noch zu bestimmenden Funktionsparametern angesetzt, deren Werte auf Basis des maschinellen Lernens bestimmt werden. Hierbei wird versucht, durch Wahl der Funktionsparameter die ermittelten Werte für die gewünschten Eingangsgrößen möglichst genau auf die zugehörigen ermittelten Werte der darauf abzubildende Ausgangsgröße der Verbrauchsprognosefunktion abzubilden.In particular, when determining the consumption forecast function, a model function is applied with one or more functional parameters that are yet to be determined, the values of which are determined on the basis of machine learning. Here, by selecting the functional parameters, an attempt is made to map the determined values for the desired input variables as accurately as possible to the associated determined values of the output variable of the consumption forecast function to be mapped thereon.

Vorzugsweise wird dabei für die Ausgangsgröße lediglich eine Unterscheidung der Fälle mit einem Energieverbrauch größer oder kleiner als der festgelegte Energieverbrauchsgrenzwert vorgenommen, was eine verhältnismäßig einfaches und schnell durchzuführendes maschinelle Lernen ermöglicht und letztlich zu der bereits vorstehend beschriebenen Verbrauchsprognosefunktion führt, die lediglich zwischen einem niedrigen und einem hohen Energieverbrauch differenziert (entweder diskret oder über eine Wahrscheinlichkeit, je nach angesetzter Modellfunktion).Preferably, for the output variable, only a distinction is made between cases with energy consumption greater or less than the specified energy consumption limit, which enables machine learning to be carried out relatively easily and quickly and ultimately leads to the consumption forecast function already described above, which only varies between a low and a high energy consumption (either discretely or via a probability, depending on the model function used).

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Erfassen der Außentemperatur ein Messen einer Außentemperatur über einen Außentemperatursensor des Heizungssystems.In a preferred embodiment, detecting the outside temperature includes measuring an outside temperature via an outside temperature sensor of the heating system.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Abrufen von Wetterdaten für eine Region des Gebäudes, wobei das Erfassen der Außentemperatur ein Ausgeben eines in den abgerufenen Wetterdaten enthaltenen Temperaturmesswerts als erfasste Außentemperatur umfasst. Unter der Region kann dabei (nicht beschränkend) ein Bereich in einem Umkreis des Gebäudes von 0 bis 250 km, vorzugsweise von 0 bis 100 km und besonders bevorzugt von 0 bis 25 km verstanden werden.In a preferred embodiment, the method includes retrieving weather data for a region of the building, wherein detecting the outside temperature includes outputting a temperature measurement value contained in the retrieved weather data as the detected outside temperature. The region can be understood to mean (not limiting) an area within a radius of 0 to 250 km, preferably from 0 to 100 km and particularly preferably from 0 to 25 km.

Auf diese Weise ist das Heizungssystem nicht auf einen eigenen Außentemperatursensor angewiesen, sondern kann im Zuge des Verfahrens auf externe Datenquellen zum Erfassen der Außentemperatur zurückgreifen.In this way, the heating system is not dependent on its own outside temperature sensor, but can rely on external data sources to record the outside temperature as part of the process.

Vorzugsweise kann dabei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts zusätzlich in Abhängigkeit der abgerufenen Wetterdaten erfolgen., insbesondere in Abhängigkeit von in den Wetterdaten enthaltenen Temperaturprognosedaten für ein oder mehrere kommende Tage.Preferably, the consumption forecast value can also be determined depending on the weather data retrieved, in particular depending on temperature forecast data contained in the weather data for one or more coming days.

Hierzu kann beispielsweise die als Eingangsgrößen der Verbrauchsprognosefunktion fungierende erfasste Außentemperatur mit einem von den Temperaturprognosedaten abhängigen Korrekturfaktor beaufschlagt werden oder die Verbrauchsprognosefunktion selbst kann derart beschaffen sein, dass diese Temperaturwerte der Temperaturprognosedaten als weitere Eingangsgröße zum Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts verwendet.For this purpose, for example, the recorded outside temperature that acts as input variables of the consumption forecast function can be subjected to a correction factor that is dependent on the temperature forecast data, or the consumption forecast function itself can be designed in such a way that these temperature values of the temperature forecast data are used as a further input variable for determining the consumption forecast value.

Auf diese Weise kann eine zukünftig zu erwartende Außentemperatur beim Ermitteln des Verbrauchsprognosewertes miteinbezogen werden, wodurch der Energieverbrauch zuverlässiger und genauer abgeschätzt werden kann.In this way, an expected future outside temperature can be taken into account when determining the consumption forecast value, whereby energy consumption can be estimated more reliably and accurately.

Besagte Wetterdaten können, wie vorstehend beschrieben, sowohl ein oder mehrere Temperaturmesswerte einer Wetterstation, insbesondere einer nahegelegenen Wetterstation in der Region des Gebäudes, und/oder Temperaturprognosedaten für ein oder mehrere kommende Tage, insbesondere für die Region des Gebäudes, enthalten.Said weather data can, as described above, contain both one or more temperature measurements from a weather station, in particular a nearby weather station in the region of the building, and/or temperature forecast data for one or more coming days, in particular for the region of the building.

Vorzugsweise umfasst das Erfassen der Außentemperatur (für den Fall, dass sowohl die abgerufenen Wetterdaten als auch ein gemessener Sensorwert des Außentemperatursensor aus dem Messen einer Außentemperatur zur Verfügung stehen), ein Berechnen eines Ausgabewerts auf Basis des Sensorwerts und des in den angerufenen Wetterdaten enthaltenen Temperaturmesswerts und ein Ausgeben des Ausgabewerts als erfasste Außentemperatur.Preferably, detecting the outside temperature (in the event that both the retrieved weather data and a measured sensor value of the outside temperature sensor from measuring an outside temperature are available) includes calculating an output value based on the sensor value and the temperature measurement value contained in the called weather data and outputting the output value as the recorded outside temperature.

Das Berechnen kann dabei derart erfolgen, dass beispielsweise ein gewichteter oder ein ungewichteter Mittelwert des Sensorwerts und des Temperaturmesswerts berechnet wird.The calculation can be carried out in such a way that, for example, a weighted or an unweighted average value of the sensor value and the temperature measurement value is calculated.

Auf diese Weise werden nicht nur die erfassten Außentemperaturen miteinbezogen, sondern auch durch externe Datenquellen bereitgestellte Prognosedaten für eine zukünftig zu erwartende Außentemperatur, wodurch die Zuverlässigkeit beim Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts weiter erhöht wird.In this way, not only the recorded outside temperatures are included, but also forecast data provided by external data sources for an expected future outside temperature, which further increases the reliability when determining the consumption forecast value.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin ein Erfassen eines Istwerts des Betriebszustandsparameters des Heizkreises und ein Ausgeben eines mit dem erfassten Istwert korrespondierenden Istwert-Signals, insbesondere zur weiteren Verwendung durch das Heizungssystem.In a preferred embodiment, the method further comprises detecting an actual value of the operating state parameter of the heating circuit and outputting an actual value signal corresponding to the detected actual value, in particular for further use by the heating system.

Auf diese Weise stehen dem Heizungssystem nun Informationen zu einem aktuellen Betriebszustands des Heizkreises sowie zu einem durch den Sollwert angegebenen optimalen Betriebszustand zur Verfügung. Insbesondere können darauf aufbauend weiter Aktionen zur Betriebszustandsüberwachung eingeleitet werden, falls Ist- und Sollwert unterschiedlich ausfallen.In this way, the heating system now has information available about the current operating status of the heating circuit as well as about an optimal operating status specified by the setpoint. In particular, based on this, further actions for operating status monitoring can be initiated if the actual and setpoint values are different.

So umfasst das Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform ein Übermitteln des Sollwert-Signals und/oder des Istwert-Signals an eine Benutzerschnittstellenvorrichtung und ein Anzeigen des mit den Signalen jeweils übermittelten Ist- und/oder Sollwerts für den Betriebszustandsparameter auf einer Anzeigeeinheit der Benutzerschnittstellenvorrichtung.In a preferred embodiment, the method includes transmitting the setpoint signal and/or the actual value signal to a user interface device and displaying the actual and/or setpoint value for the operating state parameter transmitted with the signals on a display unit of the user interface device.

Auf diese Weise wird eine Anzeigemöglichkeit für die Betriebszustandsüberwachung für einen Bediener des Heizungssystems, üblicherweise ein Bewohner des Gebäudes, bereitgestellt, sodass dieser auf einen Blick einen ggf. unvorteilhaften Betriebszustand wahrnehmen kann, der sich beispielsweise in ungleichen Ist- und Sollwerten äußert.In this way, a display option for operating status monitoring is provided for an operator of the heating system, usually a resident of the building, so that he can perceive at a glance a possibly unfavorable operating status, which is expressed, for example, in unequal actual and target values.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Ausgeben eines Benachrichtigungssignals auf Basis des Istwert- und des Sollwert-Signals, wobei das Benachrichtigungssignal ausgegeben wird, wenn der mit dem Istwert-Signal korrespondierende Istwert ungleich dem mit dem Sollwert-Signal korrespondierendem Sollwert ist, und ein Übermitteln des Benachrichtigungssignals an eine Benutzerschnittstellenvorrichtung, wobei das Benachrichtigungssignal die Benutzerschnittstellenvorrichtung dazu veranlasst, eine Benachrichtigung auf einer Anzeigeeinheit der Benutzerschnittstellenvorrichtung anzuzeigen, die (bzw. deren Inhalt) ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises empfiehltIn a preferred embodiment, the method includes outputting a notification signal based on the actual value and the setpoint signal, the notification signal being output when the actual value corresponding to the actual value signal is not equal to the setpoint corresponding to the setpoint signal, and a Transmitting the notification signal to a user interface device, the notification signal causing the user interface device to display a notification on a display unit of the user interface device which (or the content thereof) recommends switching the operating state of the heating circuit

Unter einem Umschalten des Betriebszustands ist vereinfacht der Wechsel des Betriebszustands aus dem heizenden in den nicht-heizenden Betrieb oder umgekehrt zu verstehen, je nachdem welcher Betriebszustand zum Zeitpunkt des Umschaltens gerade vorherrschtIn simple terms, switching the operating state means changing the operating state from heating to non-heating operation or vice versa, depending on which operating state is currently prevailing at the time of switching

Auf diese Weise wird das Verfahren um eine Empfehlungsfunktion erweitert, die den Bediener des Heizungssystems in Form der Benachrichtigung darüber informiert, dass das Heizungssystem bzw. der erste Heizkreise in einem nicht-optimalen Betriebszustand betrieben wird und eine Umschaltung, von „heizend“ auf „nicht-heizend“ oder umgekehrt sinnvoll wäre.In this way, the method is expanded to include a recommendation function, which informs the operator of the heating system in the form of a notification that the heating system or the first heating circuit is being operated in a non-optimal operating state and a switchover from “heating” to “not.” -heating” or vice versa would make sense.

Die vorstehend beschrieben Ausführungsform des Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung kann dabei besonders vorteilhaft als Basis für ein Verfahren zum Steuern des Heizungssystems dienen.The embodiment of the method for operating state monitoring described above can serve particularly advantageously as a basis for a method for controlling the heating system.

Für ein solches Verfahren umfasst die Benutzerschnittstellenvorrichtung vorzugweise eine Eingabeeinheit für Nutzereingaben, wobei das Verfahren zum Steuern zusätzlich ein Erfassen einer auf die angezeigte Benachrichtigung hin erfolgenden Nutzereingabe, ein Ausgeben eines auf der Nutzereingabe basierenden Steuersignals durch die Benutzerschnittstellenvorrichtung, ein Übermitteln des Steuersignals an eine Steuervorrichtung des Heizungssystems und ein Steuern des Heizungssystems mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit des übermittelten Steuersignals umfasst, wobei das Steuern insbesondere ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises in Abhängigkeit des Steuersignals durch Einstellen des Betriebszustandsparameters auf den Sollwert umfasst.For such a method, the user interface device preferably comprises an input unit for user inputs, wherein the method for controlling additionally includes detecting a user input resulting from the displayed notification, outputting a control signal based on the user input by the user interface device, transmitting the control signal to a control device of the Heating system and controlling the heating system by means of the control device depending on the transmitted control signal, wherein the controlling in particular includes switching the operating state of the heating circuit depending on the control signal by setting the operating state parameter to the setpoint.

Auf diese Weise kann der Bediener des Heizungssystems das über die Benachrichtigung empfohlene Umschalten des Betriebszustands direkt an der Benutzerschnittstellenvorrichtung als Reaktion auf die angezeigte Benachrichtigung vornehmen, infolgedessen ein entsprechendes Steuersignal an die Steuervorrichtung übermittelt wird.In this way, the operator of the heating system can carry out the switching of the operating state recommended by the notification directly on the user interface device in response to the displayed notification, as a result of which a corresponding control signal is transmitted to the control device.

Die hierbei nötige Bedienerinteraktion verhindert ein unter Umständen als unkomfortabel empfundenes Umschalten des Betriebszustands durch das Heizungssystem selbst, sodass der Bediener ein Umschalten noch hinauszögern oder gar ablehnen kann, falls er mit dem vorherrschenden Betriebszustand zufrieden istThe operator interaction required here prevents the heating system itself from switching the operating state, which may be perceived as inconvenient, so that the operator can delay or even reject a switch if he is satisfied with the prevailing operating state

Erfolgt eine Ausgabe eines den Betriebszustand umschaltenden Steuersignals aufgrund der Nutzereingabe, umfasst das vorstehend beschriebene Verfahren zum Steuern des Heizungssystems vorzugsweise ein Anzeigen einer weiteren Benachrichtigung über die Anzeigeeinheit der Benutzerschnittstellenvorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise 3 Tage später, die zur einer weiteren Nutzereingabe über die Eingabeeinheit auffordert, über die der Bediener eingeben kann, ob er mit dem in der vorherigen Benachrichtigung empfohlenen Umschalten des Betriebszustands zufrieden ist oder nichtIf a control signal that switches the operating state is output due to the user input, the method described above for controlling the heating system preferably includes displaying a further notification via the display unit of the user interface device at a later time, for example 3 days later, which corresponds to a further user input via the input unit prompts, through which the operator can enter whether or not he is satisfied with the operating state switching recommended in the previous notification

Ist der Bediener nicht zufrieden, so erfolgt basierend auf der entsprechenden weiteren Nutzereingabe ein Ausgeben eines weiteren Steuersignals durch die Benutzerschnittstellenvorrichtung, ein Übermitteln des weiteren Steuersignals an die Steuervorrichtung des Heizungssystems und ein Steuern des Heizungssystems mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit des übermittelten weiteren Steuersignals, wobei das weitere Steuersignal ein erneutes Umschalten des Betriebszustands durch die Steuervorrichtung bewirkt, wodurch der Heizkreis wieder in seinen vor der ersten Benachrichtigung vorherrschenden Betriebszustand wechselt.If the operator is not satisfied, a further control signal is output by the user interface device based on the corresponding further user input, the further control signal is transmitted to the control device of the heating system and the heating system is controlled by means of the control device depending on the transmitted further control signal, whereby the Further control signal causes the operating state to be switched again by the control device, whereby the heating circuit changes back to its operating state that prevailed before the first notification.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich es sich bei der Benutzerschnittstellenvorrichtung um eine Bedienkonsole des Heizungssystems und/oder um ein mobiles Endgerät und/oder um ein mit dem Heizungssystem gekoppeltes Gebäudesteuerungssystem und/oder um eine cloudbasierte Steuerungsplattform für das Heizungssystem.In a preferred embodiment, the user interface device is a control console of the heating system and/or a mobile terminal and/or a building control system coupled to the heating system and/or a cloud-based control platform for the heating system.

Die Benutzerschnittstellenvorrichtung kann dabei sowohl Teil des Heizungssystems sein aber auch von diesem separat bereitgestellt sein, zum Beispiel in Form des mobilen Endgerätes.The user interface device can be part of the heating system but can also be provided separately from it, for example in the form of the mobile terminal.

Auf diese Weise werden zahlreiche Anzeigemöglichkeiten bereitgestellt, die einen Bediener des Heizungssystems auf unterschiedlichste Weise über den Betriebszustand bzw. ein empfohlenes Umschalten des Betriebszustands in Kenntnis setzen.In this way, numerous display options are provided which inform an operator of the heating system in a variety of ways about the operating state or a recommended switching of the operating state.

Unter dem mobilen Endgerät kann dabei beispielsweise ein Smartphone, ein Notebook-Computer oder ein Tablet-Computer verstanden werden, über die ein Bediener des Heizungssystems besonders zuverlässig benachrichtigt werden kann.The mobile device can be understood to mean, for example, a smartphone, a notebook computer or a tablet computer, via which an operator of the heating system can be notified particularly reliably.

Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Heizungssystems eines Gebäudes bereitgestellt, das einen Heizkreis zum Heizen von zumindest einem Raum des Gebäudes umfasst, wobei der Heizkreis zumindest zwischen einem den Raum heizenden und einem den Raum nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist. Das Verfahren umfasst hierbei ein Überwachen eines Betriebszustands des Heizungssystems nach einem Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung gemäß des ersten Aspekts der Erfindung, ein Übermitteln des im Zuge des Überwachens des Betriebszustands ausgegebenen Sollwert-Signals an eine Steuervorrichtung des Heizungssystems und ein Steuern des Heizungssystems mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit des mit dem Sollwert-Signal übermittelten Sollwerts für den Betriebszustandsparameter des Heizkreises.According to a second aspect of the invention, a method for controlling a heating system of a building is provided, which comprises a heating circuit for heating at least one room of the building, the heating circuit being at least between an operating state that heats the room and an operating state that does not heat the room is switchable. The method here includes monitoring an operating state of the heating system according to a method for operating state monitoring according to the first aspect of the invention, transmitting the setpoint signal output in the course of monitoring the operating state to a control device of the heating system and controlling the heating system by means of the control device as a function of the setpoint transmitted with the setpoint signal for the operating status parameter of the heating circuit.

Auf diese Weise wird eine Möglichkeit bereitgestellt, die eine automatische Anpassung des Betriebszustands des Heizkreises durch das Heizungssystem selbst, ohne eine notwendige Handlung eines Bedieners vornimmt. Auf diese Weise werden energetisch unvorteilhafte Zustände gerade in Übergangsperioden vermieden, wodurch Energiekosten eingespart und ein Komfortempfinden der Bewohner des Gebäudes erhöht werden kann.In this way, a possibility is provided that carries out an automatic adjustment of the operating state of the heating circuit by the heating system itself, without any necessary action by an operator. In this way, energetically unfavorable conditions are avoided, especially in transition periods, which saves energy costs and increases the comfort level of the building's residents.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Erfassen eines Istwerts des Betriebszustandsparameters des Heizkreises und ein Ausgeben eines mit dem erfassten Istwert korrespondierenden Istwert-Signals, insbesondere zur weiteren Verwendung durch das Heizungssystem.The method preferably includes detecting an actual value of the operating state parameter of the heating circuit and outputting an actual value signal corresponding to the detected actual value, in particular for further use by the heating system.

Darauf aufbauend umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Übermitteln des Istwert-Signals an eine Steuervorrichtung des Heizungssystems, wobei das Steuern des Heizungssystems mittels der Steuervorrichtung in zusätzlicher Abhängigkeit des mit dem Istwert-Signal übermittelten Istwerts für den Betriebszustandsparameter des Heizkreises erfolgt und insbesondere ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises umfasst, falls Istwert und Sollwert ungleich ausfallen, insbesondere durch Einstellen des Betriebszustandsparameters auf den SollwertBuilding on this, the method preferably includes transmitting the actual value signal to a control device of the heating system, the heating system being controlled by means of the control device in additional dependence on the actual value for the operating state parameter of the heating circuit transmitted with the actual value signal and in particular switching the operating state of the heating circuit Heating circuit includes if the actual value and setpoint are not equal, in particular by setting the operating state parameter to the setpoint

Gemäß eines dritten Aspekts der Erfindung wird ein Heizungssystem zum Einsatz in einem Gebäude bereitgestellt, das zumindest eine Steuervorrichtung, die zum Steuern des Heizungssystems eingerichtet ist, einen Heizkreis, der zum Heizen von zumindest einem Raum des Gebäudes eingerichtet ist und über die Steuervorrichtung zumindest zwischen einem den Raum heizenden und einem den Raum nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist, eine Überwachungseinrichtung zur Betriebszustandsüberwachung des Heizungssystems und einen mit der Überwachungseinrichtung gekoppelte Temperaturerfassungsvorrichtung umfasst, die zum Erfassen einer Außentemperatur des Gebäudes eingerichtet ist Die Überwachungseinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, in Abhängigkeit einer durch den Temperaturerfassungsvorrichtung erfassten Außentemperatur einen Verbrauchsprognosewert, der einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen des zumindest einen Raumes beschreibt, zu ermitteln, auf Basis des ermittelten Verbrauchsprognosewertes einen Sollwert für einen Betriebszustandsparameter, der einen Betriebszustand des Heizkreises bestimmt, zu ermitteln und ein mit dem ermittelten Sollwert korrespondierendes Sollwert-Signal, insbesondere zur weiteren Verwendung durch das Heizungssystem, auszugeben.According to a third aspect of the invention, a heating system for use in a building is provided, which has at least one control device that is set up to control the heating system, a heating circuit that is set up to heat at least one room of the building and, via the control device, at least one the room-heating and a room-non-heating operating state can be switched, a monitoring device for monitoring the operating state of the heating system and a temperature detection device coupled to the monitoring device, which is set up to detect an outside temperature of the building Temperature detection device detected outside temperature to determine a consumption forecast value, which describes an expected energy consumption of the heating system for heating the at least one room, based on the determined consumption forecast value, to determine a setpoint for an operating state parameter, which determines an operating state of the heating circuit, and with the determined setpoint to output the corresponding setpoint signal, in particular for further use by the heating system.

Auf diese Weise wird ein Heizungssystems bereitgestellt, welches die Vorteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung mit sich bringt, auf die nachfolgend nicht nochmals eingegangen wird.In this way, a heating system is provided which brings with it the advantages of the operating status monitoring method described above, which will not be discussed again below.

Die Überwachungsvorrichtung umfasst hierzu insbesondere eine elektronische Speichereinheit sowie eine prozessorbasierte Berechnungseinheit, die im Zuge der Ermittlung von Verbrauchsprognosewert und Sollwert einsetzbar sind.For this purpose, the monitoring device includes in particular an electronic storage unit and a processor-based calculation unit, which can be used in the course of determining the consumption forecast value and target value.

Vorzugsweise kann der Betriebszustandsparameter zumindest einen ersten Wert und einen zweiten Wert annehmen, wobei der erste Wert dem heizenden Betriebszustand und der zweite Wert dem nicht-heizenden Betriebszustand entspricht, zum Beispiel die Werte „ein“ und „aus“ oder „0“ und „1“ etc., wobei die Überwachungseinrichtung eingerichtete ist, den Sollwert für den Betriebszustandsparameter derart zu ermitteln, dass der Sollwert dem ersten Wert entspricht, falls der ermittelte Verbrauchsprognosewert größer ausfällt als ein vorbestimmter erster Grenzwert, und der Sollwert dem zweiten Wert entspricht, falls der ermittelte Verbrauchsprognosewert kleiner ausfällt als ein vorbestimmter zweiter GrenzwertPreferably, the operating state parameter can assume at least a first value and a second value, the first value corresponding to the heating operating state and the second value corresponding to the non-heating operating state, for example the values “on” and “off” or “0” and “1 “ etc., wherein the monitoring device is set up to determine the setpoint for the operating state parameter in such a way that the setpoint corresponds to the first value if the determined consumption forecast value is greater than a predetermined first limit value, and the setpoint corresponds to the second value if the determined Consumption forecast value is smaller than a predetermined second limit value

Vorzugsweise umfasst die Überwachungseinrichtung eine Speichereinheit, in der eine Verbrauchsprognosefunktion abgespeichert und zur Verwendung durch die Überwachungseinrichtung bereitgestellt ist, die den zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen des zumindest einen Raumes zumindest in Abhängigkeit der Außentemperatur des Gebäudes beschreibt, und wobei die Überwachungseinrichtung eingerichtet ist, den Verbrauchsprognosewerts auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der erfassten Außentemperatur zu ermitteln. Die Verbrauchsprognosefunktion kann dabei gemäß einer der vorstehend, im Zuge des Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung beschriebenen Ausführungen ausgeführt sein.Preferably, the monitoring device comprises a memory unit in which a consumption forecast function is stored and provided for use by the monitoring device, which describes the expected energy consumption of the heating system for heating the at least one room at least as a function of the outside temperature of the building, and wherein the monitoring device is set up, to determine the consumption forecast value based on the provided consumption forecast function and the recorded outside temperature. The consumption forecast function can be carried out according to one of the embodiments described above in the course of the method for operating state monitoring.

Vorzugsweise umfasst die Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Außentemperatur einen (eigenen) Außentemperatursensor und/oder eine Wetterdateneinrichtung die mit einem Datensystem eines Wetterdienstes koppelbar ist, und dazu eingerichtet ist, dort verfügbare Wetterdaten, insbesondere für eine Region des Gebäudes, abzurufen.Preferably, the temperature detection device for detecting the outside temperature comprises a (own) outside temperature sensor and/or which is a weather data device that can be coupled to a data system of a weather service and is set up to retrieve weather data available there, in particular for a region of the building.

Besagte Wetterdaten können dabei sowohl aktuelle Temperaturmesswerte einer Wetterstation, insbesondere einer nahegelegenen Wetterstation in der Region des Gebäudes, als auch Temperaturprognosedaten für ein oder mehrere kommende Tage, insbesondere für die Region des Gebäudes, beinhalten.Said weather data can include both current temperature measurements from a weather station, in particular a nearby weather station in the region of the building, as well as temperature forecast data for one or more coming days, in particular for the region of the building.

Die Wetterdateneinrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, einen Temperaturmesswert aus den abgerufenen Wetterdaten als erfasste Außentemperatur auszugeben.The weather data device is preferably set up to output a temperature measurement value from the retrieved weather data as a recorded outside temperature.

Verfügt die Temperaturerfassungsvorrichtung sowohl über den Außentemperatursensor als auch über die Wetterdateneinrichtung, so ist die Temperaturerfassungsvorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, einen erfassten Sensorwert des Außentemperatursensors, den Temperaturmesswert aus den abgerufenen Wetterdaten oder eine Kombination aus Sensorwert und Temperaturmesswert als erfasste Außentemperatur auszugeben.If the temperature detection device has both the outside temperature sensor and the weather data device, the temperature detection device is preferably set up to output a detected sensor value of the outside temperature sensor, the temperature measurement value from the retrieved weather data or a combination of sensor value and temperature measurement value as the detected outside temperature.

Besagte Kombination kann dabei beispielsweise ein gewichteter oder ein ungewichteter Mittelwert der beiden Werte sein.Said combination can be, for example, a weighted or an unweighted average of the two values.

Für den Fall, dass die abgerufenen Wetterdaten Temperaturprognosedaten enthalten, kann die Wetterdateneinrichtung eingerichtet sein, diese ebenfalls der Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, wobei diese wiederum eingerichtet sein kann, die Verbrauchsprognose in zusätzlicher Abhängigkeit von den Temperaturprognosedaten zu ermitteln.In the event that the retrieved weather data contains temperature forecast data, the weather data device can be set up to also provide this to the monitoring device, which in turn can be set up to determine the consumption forecast in additional dependence on the temperature forecast data.

Vorzugsweise ist die Temperaturerfassungsvorrichtung eingerichtet, eine Vielzahl weiterer Außentemperaturen in zeitlichen Abständen voneinander zu erfassen und an die Überwachungseinrichtung zu übermitteln, die wiederum dazu eingerichtet ist, eine mittlere Außentemperatur aus einer Wertemenge, umfassend die erfasste Außentemperatur und die erfasste Vielzahl weiterer Außentemperaturen, und eine minimale Außentemperatur aus der Wertemenge heraus zu ermitteln, wobei die bereitgestellte Verbrauchsprognosefunktion den zu erwartenden Energieverbrauch in Abhängigkeit einer mittleren Außentemperatur und einer minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen beschreibt, und die Überwachungseinrichtung eingerichtet ist, den Verbrauchsprognosewert auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der ermittelten mittleren und der ermittelten minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen der Verbrauchsprognosefunktion zu ermitteln.Preferably, the temperature detection device is set up to record a large number of other outside temperatures at time intervals from one another and to transmit them to the monitoring device, which in turn is set up to determine an average outside temperature from a set of values, comprising the recorded outside temperature and the recorded number of other outside temperatures, and a minimum To determine the outside temperature from the set of values, wherein the provided consumption forecast function describes the expected energy consumption depending on an average outside temperature and a minimum outside temperature as input variables, and the monitoring device is set up to determine the consumption forecast value based on the provided consumption forecast function and the determined average and the determined minimum Determine outside temperature as input variables of the consumption forecast function.

Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Istwert des Betriebszustandsparameters des Heizkreises zu erfassen und ein mit dem erfassten Istwert korrespondierendes Istwert-Signals, insbesondere zur weiteren Verwendung durch das Heizungssystem, auszugeben.The monitoring device is preferably set up to detect an actual value of the operating state parameter of the heating circuit and to output an actual value signal corresponding to the detected actual value, in particular for further use by the heating system.

Vorzugsweise umfasst das Heizungssystem ferner eine Benutzerschnittstellenvorrichtung mit einer Anzeigeeinheit und/oder ist mit einer Benutzerschnittstellenvorrichtung mit einer Anzeigeeinheit koppelbar, wobei die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Sollwert-Signal und/oder das Istwert-Signal an die Benutzerschnittstellenvorrichtung zu übermitteln, wobei diese wiederum eingerichtet ist, den mit den Signalen übermittelten Ist- und/oder Sollwert für den Betriebszustandsparameter auf der Anzeigeeinheit anzuzeigen.Preferably, the heating system further comprises a user interface device with a display unit and/or can be coupled to a user interface device with a display unit, wherein the monitoring device is set up to transmit the setpoint signal and/or the actual value signal to the user interface device, which in turn is set up is to display the actual and/or setpoint value for the operating state parameter transmitted with the signals on the display unit.

Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, ein Benachrichtigungssignal auf Basis des Istwert- und des Sollwert-Signals auszugeben, wobei das Benachrichtigungssignal ausgegeben wird, wenn der mit dem Istwert-Signal korrespondierende Istwert ungleich dem mit dem Sollwert-Signal korrespondierendem Sollwert ist, wobei die Überwachungseinrichtung ferner eingerichtet ist, das Benachrichtigungssignals an die Benutzerschnittstellenvorrichtung zu übermitteln, wobei das Benachrichtigungssignal die Benutzerschnittstellenvorrichtung dazu veranlasst, eine Benachrichtigung auf der Anzeigeeinheit der Benutzerschnittstellenvorrichtung anzuzeigen, die ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises empfiehlt.Preferably, the monitoring device is set up to output a notification signal based on the actual value and the setpoint signal, the notification signal being output when the actual value corresponding to the actual value signal is not equal to the setpoint corresponding to the setpoint signal, the monitoring device is further set up to transmit the notification signal to the user interface device, wherein the notification signal causes the user interface device to display a notification on the display unit of the user interface device, which recommends switching the operating state of the heating circuit.

Vorzugsweise umfasst hierbei die Benutzerschnittstellenvorrichtung weiterhin eine Eingabeeinheit für Nutzereingaben, wobei die Benutzerschnittstellenvorrichtung eingerichtet ist, eine auf die angezeigte Benachrichtigung hin erfolgende Nutzereingabe zu erfassen und darauf basierend ein Steuersignal zu erzeugen und dieses an die Steuervorrichtung zu übermitteln, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, das Heizungssystems in Abhängigkeit des übermittelten Steuersignals zu steuern, und dabei insbesondere eingerichtet ist, den Betriebszustand des Heizkreises in Abhängigkeit des Steuersignals umzuschalten.Preferably, the user interface device further comprises an input unit for user inputs, wherein the user interface device is set up to detect a user input resulting from the displayed notification and, based on this, generate a control signal and transmit this to the control device, the control device being set up to control the heating system to control depending on the transmitted control signal, and in particular is set up to switch the operating state of the heating circuit depending on the control signal.

Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, das Sollwert-Signal an die Steuervorrichtung zu übermitteln, die wiederum dazu eingerichtet ist, das Heizungssystem in Abhängigkeit des mit dem Sollwert-Signal übermittelten Sollwerts für den Betriebszustandsparameter des Heizkreises zu steuern, insbesondere in zusätzlicher Abhängigkeit eines mit dem Istwert-Signal an die Steuervorrichtung übermittelten Istwerts.Preferably, the monitoring device is set up to transmit the setpoint signal to the control device, which in turn is set up to control the heating system depending on the setpoint for the operating state parameter of the heating circuit transmitted with the setpoint signal, in particular in addition Dependency of an actual value transmitted to the control device with the actual value signal.

Weitere Aspekte und deren Vorteile als auch speziellere Ausführungsbeispiele der zuvor genannten Aspekte und Merkmale werden im Folgenden unter Zuhilfenahme der in den beigefügten Figuren gezeigten Zeichnungen beschrieben.

1A und 1B zeigen Ablaufdiagramme zweier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Heizungssystems.
3A und 3B zeigen exemplarische Zeitverläufe von Betriebs- und Umgebungsdaten eines Heizungssystems im Zuge eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heizungssystems.

Further aspects and their advantages as well as more specific embodiments of the aforementioned aspects and features are described below with the help of the drawings shown in the attached figures.

1A and 1B show flow charts of two exemplary embodiments of the method according to the invention for monitoring the operating status of a heating system.
2 shows a flowchart of an exemplary embodiment of the method according to the invention for controlling a heating system.
3A and 3B show exemplary time courses of operating and environmental data of a heating system in the course of an exemplary embodiment of the method according to the invention for operating status monitoring.
4 shows an exemplary embodiment of the heating system according to the invention.

Es wird hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt ist. Die Erfindung umfasst weiterhin Modifikationen der genannten Ausführungsbeispiele, insbesondere diejenigen, die aus Modifikationen und/oder Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele im Rahmen des Schutzumfanges der unabhängigen Ansprüche hervorgehen.It is emphasized that the present invention is in no way limited to the exemplary embodiments described below and their embodiment features. The invention further includes modifications of the exemplary embodiments mentioned, in particular those which result from modifications and/or combinations of individual or several features of the exemplary embodiments described within the scope of protection of the independent claims.

Ausführliche FigurenbeschreibungDetailed character description

1A zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems eines Gebäudes, wobei das Heizungssystem zumindest einen Heizkreis zum Heizen von zumindest einem Raum des Gebäudes umfasst und der Heizkreis zumindest zwischen einem den Raum heizenden und einem den Raum nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist. 1A shows a flowchart of an exemplary embodiment of the method according to the invention for monitoring the operating status of a heating system of a building, wherein the heating system comprises at least one heating circuit for heating at least one room of the building and the heating circuit can be switched at least between an operating state that heats the room and an operating state that does not heat the room.

In Schritt S1 erfolgt ein Erfassen einer Vielzahl von Außentemperaturen (entspricht der erfassten Außentemperatur + der erfassten Vielzahl weiterer Außentemperaturen) des Gebäudes, die in zeitlichen Abständen voneinander erfasst werden.In step S1, a plurality of outside temperatures (corresponding to the detected outside temperature + the detected plurality of other outside temperatures) of the building are recorded, which are recorded at time intervals from one another.

In Schritt S2 erfolgt das Ermitteln eines Verbrauchsprognosewerts in Abhängigkeit der erfassten Vielzahl von Außentemperaturen, wobei der Verbrauchsprognosewert einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen des zumindest einen Raumes beschreibt, wiederum umfassend die Teilschritte S2.1 bis S2.4.In step S2, a consumption forecast value is determined depending on the recorded plurality of outside temperatures, the consumption forecast value describing an expected energy consumption of the heating system for heating the at least one room, again comprising sub-steps S2.1 to S2.4.

Im vorliegenden Fall gilt (nicht beschränkend), dass je höher der Verbrauchsprognosewert ausfällt, desto höher ist der zu erwartende Energieverbrauch des Heizungssystems.In the present case it applies (not limiting) that the higher the consumption forecast value, the higher the expected energy consumption of the heating system.

In Teilschritt S2.1 erfolgt ein Bereitstellen einer Verbrauchsprognosefunktion, die den zu erwartenden Energieverbrauch in Abhängigkeit einer mittleren Außentemperatur und einer minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen beschreibtIn substep S2.1, a consumption forecast function is provided which describes the expected energy consumption depending on an average outside temperature and a minimum outside temperature as input variables

In Teilschritt S2.2 erfolgt ein Ermitteln einer mittleren Außentemperatur aus der in Schritt S1 erfassten Vielzahl von Außentemperaturen.In substep S2.2, an average outside temperature is determined from the large number of outside temperatures recorded in step S1.

In Teilschritt S2.3 erfolgt ein Ermitteln einer minimalen Außentemperatur aus der in Schritt S1 erfassten Vielzahl von Außentemperaturen.In substep S2.3, a minimum outside temperature is determined from the large number of outside temperatures recorded in step S1.

In Teilschritt S2.4 erfolgt ein Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts auf Basis der in Teilschritt S2.1 bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der ermittelten mittleren und der ermittelten minimalen Außentemperatur aus den Teilschritten S2.2 und S2.3 als Eingangsgrößen der Verbrauchsprognosefunktion.In sub-step S2.4, the consumption forecast value is determined based on the consumption forecast function provided in sub-step S2.1 and the determined mean and minimum outside temperature from sub-steps S2.2 and S2.3 as input variables of the consumption forecast function.

In Schritt S3 erfolgt ein Ermitteln eines Sollwerts für einen Betriebszustandsparameter des Heizungssystem, der einen Betriebszustand des Heizkreises bestimmt, in Abhängigkeit des in Schritt S2 ermittelten Verbrauchsprognosewerts.In step S3, a setpoint is determined for an operating state parameter of the heating system, which determines an operating state of the heating circuit, depending on the consumption forecast value determined in step S2.

In Teilschritt S3.1 erfolgt ein Vergleich des ermittelten Verbrauchsprognosewerts mit einem vorbestimmten Grenzwert. Fällt dieser kleiner aus als der vorbestimmte Grenzwert, so erfolgt Teilschritt S3.2a, andernfalls erfolgt Teilschritt S3.2b.In substep S3.1, the determined consumption forecast value is compared with a predetermined limit value. If this is smaller than the predetermined limit value, sub-step S3.2a takes place, otherwise sub-step S3.2b takes place.

Alternativ kann in Teilschritt S3.1 auch ein Vergleich mit mehreren Grenzwerten erfolgen, zwischen denen insbesondere ein Übergangsbereich vorliegtAlternatively, in sub-step S3.1, a comparison can also be made with several limit values, between which there is in particular a transition area

In Teilschritt S3.2a erfolgt eine Wertzuordnung, bei der dem Sollwert ein zweiter Wert zugeordnet wird, wohingegen in Teilschritt S3.2b eine Wertzuordnung erfolgt, bei der dem Sollwert ein erster Wert zugeordnet wird, wobei der erste Wert den heizenden Betriebszustand und der zweite Wert den nicht-heizenden Betriebszustand des Heizkreises bezeichnetIn substep S3.2a, a value assignment is made in which a second value is assigned to the setpoint, whereas in substep S3.2b a value assignment is made in which a first value is assigned to the setpoint, the first value being the heating operating state and the second value refers to the non-heating operating state of the heating circuit

In Schritt S4 erfolgt Ausgeben eines mit dem ermittelten Sollwert korrespondierenden Sollwert-Signals.In step S4, a setpoint signal corresponding to the determined setpoint is output.

1B zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems eines Gebäudes, das auf dem Ausführungsbeispiel aus 1A aufbaut, dahingehend, dass die Schritte S1 bis S4 identisch zu denen aus dem Ausführungsbeispiel aus 1A sind. 1B shows a flowchart of an exemplary embodiment of the method according to the invention for monitoring the operating status of a heating system of a building, which is based on the exemplary embodiment 1A builds up, in that steps S1 to S4 are identical to those from the exemplary embodiment 1A are.

Ausgehend von Schritt S4 erfolgt in Schritt S5 ein Erfassen eines Istwerts des Betriebszustandsparameters des Heizkreises.Starting from step S4, an actual value of the operating state parameter of the heating circuit is recorded in step S5.

In Schritt S6 erfolgt ein Ausgeben eines mit dem erfassten Istwert korrespondierenden Istwert-Signals.In step S6, an actual value signal corresponding to the detected actual value is output.

In Schritt S7 erfolgt ein Ausgeben eines Benachrichtigungssignals auf Basis des Istwert- und des Sollwert-Signals aus den Schritten S6 bzw. S4, wobei das Benachrichtigungssignal ausgegeben wird, wenn der mit dem Istwert-Signal korrespondierende Istwert ungleich dem mit dem Sollwert-Signal korrespondierenden Sollwert ist.In step S7, a notification signal is output based on the actual value and the setpoint signal from steps S6 and S4, respectively, the notification signal being output if the actual value corresponding to the actual value signal is not equal to the setpoint corresponding to the setpoint signal is.

In Schritt S8 erfolgt ein Übermitteln des Benachrichtigungssignals an eine Benutzerschnittstellenvorrichtung.In step S8, the notification signal is transmitted to a user interface device.

In Schritt S9 erfolgt ein Anzeigen einer Benachrichtigung auf einer Anzeigeeinheit der Benutzerschnittstellenvorrichtung als Reaktion auf das übermittelte Benachrichtigungssignal aus Schritt S8, wobei die Benachrichtigung bzw. deren Inhalt ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises empfiehlt.In step S9, a notification is displayed on a display unit of the user interface device in response to the transmitted notification signal from step S8, the notification or its content recommending switching the operating state of the heating circuit.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Heizungssystems. 2 shows a flowchart of an exemplary embodiment of the method according to the invention for controlling a heating system.

Ausgangspunkt des Verfahrens ist das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung aus 1A mit den identisch ausgeführten Schritten S1 bis S4. Zur Abgrenzung gegenüber 1B wird hier eine Sternnotation der Schritte gewähltThe starting point of the method is the exemplary embodiment of the method according to the invention for operating state monitoring 1A with identically executed steps S1 to S4. To differentiate from 1B A star notation for the steps is chosen here

Ausgehend von Schritt S4 erfolgt in Schritt S5* ein Übermitteln des Sollwert-Signals an eine Steuervorrichtung des Heizungssystems.Starting from step S4, in step S5* the setpoint signal is transmitted to a control device of the heating system.

In Schritt S6* erfolgt ein Steuern des Heizungssystems mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit des mit dem Sollwert-Signal übermittelten Sollwerts für den Betriebszustandsparameter des Heizkreises, welches insbesondere ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises in Abhängigkeit des Sollwerts umfasst.In step S6*, the heating system is controlled by means of the control device depending on the setpoint for the operating state parameter of the heating circuit transmitted with the setpoint signal, which in particular includes switching the operating state of the heating circuit depending on the setpoint.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus 2 umfasst dieses ferner die hier nicht dargestellten Schritte eines Erfassen eines Istwerts des Betriebszustandsparameters des Heizkreises, eines Ausgeben eines mit dem erfassten Istwert korrespondierenden Istwert-Signals, ein Übermitteln des Istwert-Signals an die Steuervorrichtung des Heizungssystems, wobei das Steuern des Heizungssystems mittels der Steuervorrichtung in zusätzlicher Abhängigkeit des mit dem Istwert-Signal übertragenen Istwerts erfolgt. Insbesondere erfolgt hierbei ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises, falls Ist- und Sollwert ungleich ausfallen, durch Einstellen des Betriebszustandsparameters auf den Sollwert.According to an advantageous development of the exemplary embodiment 2 This further includes the steps, not shown here, of detecting an actual value of the operating state parameter of the heating circuit, outputting an actual value signal corresponding to the detected actual value, transmitting the actual value signal to the control device of the heating system, wherein controlling the heating system by means of the control device in additional dependency of the actual value transmitted with the actual value signal. In particular, the operating state of the heating circuit is switched over if the actual and setpoint values are unequal, by setting the operating state parameter to the setpoint.

3A und 3B zeigen exemplarische Zeitverläufe von Betriebs- und Umgebungsdaten eines Heizungssystems im Zuge eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung. 3A and 3B show exemplary time courses of operating and environmental data of a heating system in the course of an exemplary embodiment of the method according to the invention for operating status monitoring.

Beide in den 3A und 3B gezeigten Zeitverläufe beziehen sich dabei auf dasselbe Heizungssystem, für das die Betriebs- und Umgebungsdaten über einen Zeitraum von 10 Monaten angegeben sind.Both in the 3A and 3B The time curves shown refer to the same heating system for which the operating and environmental data are given over a period of 10 months.

3A zeigt die Temperaturverläufe der Außentemperatur des Gebäudes, in dem das Heizungssystem zum Einsatz kommt, wobei jeweils die tagesbezogenen minimalen Außentemperaturen (untere Kurve) und die tagesbezogenen maximalen Außentemperaruten (obere Kurve) über der Zeit aufgetragen sind. 3A shows the temperature curves of the outside temperature of the building in which the heating system is used, with the daily minimum outside temperatures (lower curve) and the daily maximum outside temperature curves (upper curve) plotted over time.

Die gezeigten Zeitverläufe zeigen den im betrachteten Zeitraum stark volatilen Charakter der Außentemperatur, im Zuge dessen beispielsweise ein Temperatureinbruch Ende Mai 2021, gefolgt von einem starken Temperaturanstieg zu beobachten ist, was das Festlegen eines optimalen Betriebszustand für einen Heizkreis des Heizungssystems erschwertThe time curves shown show the highly volatile nature of the outside temperature in the period under consideration, during which, for example, a drop in temperature was observed at the end of May 2021, followed by a sharp rise in temperature, which makes it difficult to determine an optimal operating state for a heating circuit of the heating system

Erfindungsgemäß kommt im Zuge des Ermittelns des Sollwerts für den den Betriebszustand des Heizkreises des Heizungssystem bestimmenden Betriebszustandsparameter daher der Verbrauchsprognosewert zum Einsatz, dessen zeitlicher Verlauf in 3B dargestellt ist.According to the invention, in the course of determining the setpoint for the operating state parameter determining the operating state of the heating circuit of the heating system, the consumption forecast value is used, the time course of which is in 3B is shown.

Der in diesem Beispiel verwendete Verbrauchsprognosewert beschreibt dabei die Wahrscheinlichkeit, in Werten zwischen 0 und 100, dass ein zu erwartender Energieverbrauch des Heizungssystems zum Heizen eines Raumes mit Hilfe des Heizkreises kleiner als ein festgelegter Energieverbrauchsgrenzwert ausfällt, der im vorliegenden Beispiel 1 kWh/Tag entspricht (nicht beschränkend). Dieses Szenario wird exemplarisch mit „Heizen nicht notwendig“ bezeichnetThe consumption forecast value used in this example describes the probability, in values between 0 and 100, that the expected energy consumption of the heating system for heating a room with the help of the heating circuit will be less than a specified energy consumption limit, which in the present example corresponds to 1 kWh/day ( not limiting). This scenario is referred to as “heating not necessary” as an example

Je höher die Wahrscheinlichkeit ausfällt, desto wahrscheinlicher ist der Fall, dass mit einem Energieverbrauch kleiner 1 kWh/ Tag zu rechnen ist. Der die Wahrscheinlichkeit angebende Verbrauchsprognosewert hängt dabei von der Außentemperatur des Gebäudes ab, wobei der in 3B gezeigte Verlauf beispielhaft auf Basis eines Mittelwerts der tagesbezogenen minimalen Außentemperaturen und eines Mittelwerts tagesbezogener mittlerer Außentemperaturen aus den Temperaturverläufen der vorangegangen 7 Tage basiert. Die mittlere Außentemperatur wird dabei im vorliegenden Beispiel aus der maximalen und der minimalen Außentemperatur eines Tages bestimmt.The higher the probability, the more likely it is that energy consumption of less than 1 kWh/day can be expected. The consumption forecast value indicating the probability depends on the outside temperature of the building, whereby the in 3B The course shown is based, for example, on the basis of an average of the daily minimum outside temperatures and an average of the daily average outside temperatures from the temperature curves of the previous 7 days. In the present example, the average outside temperature is determined from the maximum and minimum outside temperature of a day.

Entsprechend des dargestellten Verlaufs ist zu erkennen, dass insbesondere in den Sommermonaten von Anfang Juni bis Ende August mit einem niedrigen Energieverbrauch gerechnet wurde, also einer hohen Wahrscheinlichkeit, dass der Verbrauch kleiner als 1 kWh/Tag ausfällt, wohingegen in den übrigen Monaten mit einem höheren Energieverbrauch gerechnet wurde.According to the curve shown, it can be seen that low energy consumption was expected, particularly in the summer months from the beginning of June to the end of August, i.e. there is a high probability that consumption will be less than 1 kWh/day, whereas in the other months it is higher Energy consumption was calculated.

Das Ermitteln des Sollwerts (punkt-gestrichene Linie) für den den Betriebszustand des Heizkreises bestimmenden Betriebszustandsparameter erfolgt dabei durch Grenzwertbetrachtungen des Verbrauchsprognosewertes. So werden die zwei Grenzwerte G1 und G2 festgelegt, die jeweils eine 80%ige und eine 50%ige Wahrscheinlichkeit beschreiben, dass mit einem Energieverbrauch kleiner lkWh/Tag zur rechnen ist.The determination of the setpoint (dotted line) for the operating state parameter determining the operating state of the heating circuit is carried out by considering limit values of the consumption forecast value. The two limit values G1 and G2 are defined, which each describe an 80% and a 50% probability that energy consumption of less than 1,000 kWh/day can be expected.

Der ermittelte Sollwert auf Basis des Verbrauchsprognosewertes kann dabei exemplarisch die zwei Werte „0“ und „1“ annehmen, die jeweils den nicht-heizenden und heizenden Betriebszustand des Heizkreises bezeichnen.The setpoint determined based on the consumption forecast value can, for example, assume the two values “0” and “1”, which respectively denote the non-heating and heating operating status of the heating circuit.

Überschreitet der Verbrauchsprognosewert den ersten Grenzwert G1, so wird der Sollwert auf „0“ gesetzt, wohingegen in Folge eines Unterschreitens unter den zweiten Grenzwert G2 der Sollwert auf „1" gesetzt wird. Der dazwischen liegende Übergangsbereich dient dem Einbringen einer gewissen Robustheit in das Verfahren, infolgedessen ein unerwünscht häufiges Wechseln des Sollwertes aufgrund lediglich lokaler Schwankungen des Verbrauchsprognosewertes, bedingt durch Schwankungen der Außentemperatur, vermieden wird. So führt beispielsweise die kurzzeitige Wärmeperiode Anfang Mai nicht zu einem Umschalten des Sollwerts.If the consumption forecast value exceeds the first limit value G1, the setpoint value is set to "0", whereas if it falls below the second limit value G2, the setpoint value is set to "1". The transition area in between serves to introduce a certain robustness into the method , as a result of which an undesirably frequent change of the setpoint due to only local fluctuations in the consumption forecast value, caused by fluctuations in the outside temperature, is avoided. For example, the short warm period at the beginning of May does not lead to a switching of the setpoint.

Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise führt zu einer robusten und zuverlässigen Ermittlung eines Sollwerts für den Betriebszustandsparameter, mit dem ein effizientes Umschalten des Heizkreises zwischen einem heizenden Winterbetrieb und einem nicht-heizenden Sommerbetrieb ermöglicht wird.The procedure described above leads to a robust and reliable determination of a setpoint for the operating state parameter, which enables efficient switching of the heating circuit between heating winter operation and non-heating summer operation.

So wird im Ergebnis der Sollwert im gezeigten 10-monatigen Zeitraum lediglich zweimalig auf einen neuen Wert gesetzt: Ende Mai wird durch den Sollwert der Wechsel in den nicht-heizenden (Sommer-)Betrieb vorgeschlagen und Mitte/Ende August wird der Wechsel in den heizenden (Winter-)Betrieb.As a result, the setpoint is only set to a new value twice in the 10-month period shown: at the end of May, the setpoint suggests a change to non-heating (summer) operation and in mid/end of August the change to heating is suggested (Winter) operation.

4 zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heizungssystems 1 eines Gebäudes 100, welches exemplarisch einen ersten Raum 101 und einen zweiten Raum 102 umfasst. 4 shows a schematic embodiment of the heating system 1 according to the invention of a building 100, which exemplifies a first room 101 and a second room 102.

Das Heizungssystem 1 umfasst einen Wärmeerzeuger 2 zum Temperieren eines oder mehrere Energietransportmedien, eine Überwachungseinrichtung 3 zur Überwachung eines Betriebszustands des Heizungssystems 1, eine Steuervorrichtung 4 zum Steuern des Heizungssystems 1, eine Temperaturerfassungsvorrichtung, die einen Außentemperatursensor 5 zum Erfassen einer Außentemperatur des Gebäudes 100 umfasst, einen Heizkreis 6 zum Heizen des ersten Raumes und eine im ersten Raum befindliche Bedienkonsole 8a.The heating system 1 comprises a heat generator 2 for controlling the temperature of one or more energy transport media, a monitoring device 3 for monitoring an operating state of the heating system 1, a control device 4 for controlling the heating system 1, a temperature detection device which includes an outside temperature sensor 5 for detecting an outside temperature of the building 100, a heating circuit 6 for heating the first room and a control console 8a located in the first room.

Der Wärmeerzeuger 2 umfasst dabei eine Heizungseinheit 21, über die der Heizkreis 6 mit einem temperierten Energietransportmedium versorgt wird, um den ersten Raum 101 des Gebäudes 100 zu heizen. Der Heizkreis 6 umfasst hierbei die schlaufenförmig angedeutete Fußbodenheizung 61, die als Wärmetauscher zwischen dem ersten Raum 101 und dem durch die Heizungseinheit 21 temperierten Energietransportmedium dientThe heat generator 2 includes a heating unit 21, via which the heating circuit 6 is supplied with a temperature-controlled energy transport medium in order to heat the first room 101 of the building 100. The heating circuit 6 includes the loop-shaped underfloor heating 61, which serves as a heat exchanger between the first room 101 and the energy transport medium tempered by the heating unit 21

Der Heizkreis 6 ist über die Heizungseinheit 21 dabei zwischen einem den ersten Raum 101 heizenden Betrieb und einem den ersten Raum 101 nicht-heizenden Betrieb umschaltbar. Vereinfacht wird dieses Umschalten durch ein Ein- oder Ausschalten der Heizungseinheit 21 bewerkstelligt.The heating circuit 6 can be switched via the heating unit 21 between an operation that heats the first room 101 and an operation that does not heat the first room 101. This switching is simplified by switching the heating unit 21 on or off.

Ferner umfasst der Wärmeerzeuger eine Brauchwassereinheit 2 2, die zum Erwärmen von Brauchwasser eingerichtet ist, welches im Gebäude befindlichen Verbrauchern, wie beispielsweise einer Dusche 102a, breitgestellt wird. Die Überwachungseinrichtung 3 ist mit der Steuervorrichtung 4, dem Außentemperatursensor 5 sowie mit der Bedienkonsole 8a und einem mobilen Endgerät 8b, hier einem Smartphone eines Bewohners des Gebäudes 100, gekoppelt, wobei die Überwachungseinrichtung 3 für die beiden letztgenannten Geräte eine Kommunikationseinheit 33 zur kabelgebundenen sowie zur kabellosen Datenübertragung umfasstFurthermore, the heat generator includes a service water unit 2 2, which is set up to heat service water, which is made available to consumers located in the building, such as a shower 102a. The monitoring device 3 is coupled to the control device 4, the outside temperature sensor 5 as well as to the control console 8a and a mobile terminal 8b, here a smartphone of a resident of the building 100, the monitoring device 3 for the latter two devices being a communication unit 33 for the wired and for the includes wireless data transmission

Die Überwachungseinrichtung 3 umfasst ferner eine elektronische Speichereinheit 31 sowie eine prozessorbasierte Auswertungseinheit 32.The monitoring device 3 further comprises an electronic storage unit 31 and a processor-based evaluation unit 32.

In der Speichereinheit 31 ist unter eine Verbrauchsprognosefunktion abgespeichert, die zur Verwendung durch die Überwachungseinrichtung 3 bzw. durch die Auswertungseinheit 32 bereitgestellt ist und die den zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems 1 zum Heizen des ersten Raumes 101 zumindest in Abhängigkeit der Außentemperatur des Gebäudes 100 beschreibt. Die Überwachungseinrichtung 3 ist dabei im Zuge einer Betriebszustandsüberwachung des Heizungssystems 1 dazu eingerichtet ist, einen Verbrauchsprognosewert, der einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems 1 zum Heizen des ersten Raumes 101 beschreibt, auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und einer vom Außentemperatursensor 5 erfassten Außentemperatur zu ermitteln.A consumption forecast function is stored in the storage unit 31, which is provided for use by the monitoring device 3 or by the evaluation unit 32 and which describes the expected energy consumption of the heating system 1 for heating the first room 101 at least as a function of the outside temperature of the building 100. In the course of monitoring the operating status of the heating system 1, the monitoring device 3 is set up to determine a consumption forecast value, which describes an expected energy consumption of the heating system 1 for heating the first room 101, based on the consumption forecast function provided and an outside temperature detected by the outside temperature sensor 5.

Ferner ist die Überwachungseinrichtung 3 bzw. die Auswertungseinheit 32 dazu eingerichtet, auf Basis des ermittelten Verbrauchsprognosewertes einen Sollwert für einen Betriebszustandsparameter, der insbesondere durch das Heizungssystem 1 bzw. durch die Steuervorrichtung 4 verwertbar ist und der einen Betriebszustand des Heizkreises 6 bestimmt, zu ermitteln (siehe auch 3A und 3B) und ein mit dem ermittelten Sollwert korrespondierendes Sollwert-Signal auszugeben.Furthermore, the monitoring device 3 or the evaluation unit 32 is set up to determine, on the basis of the determined consumption forecast value, a setpoint for an operating state parameter, which can be used in particular by the heating system 1 or by the control device 4 and which determines an operating state of the heating circuit 6 ( see also 3A and 3B) and to output a setpoint signal corresponding to the determined setpoint.

Ferner ist die Überwachungseinrichtung 3 eingerichtet, einen Istwert des Betriebszustandsparameters des Heizkreises 6 zu erfassen, wobei diese hierzu im vorliegenden Beispiel auf einen in der Steuervorrichtung 4 hinterlegten Istwert des Betriebszustandsparameters zugreift und ein korrespondierendes Istwert-Signal ausgibt.Furthermore, the monitoring device 3 is set up to detect an actual value of the operating state parameter of the heating circuit 6, for which purpose in the present example it accesses an actual value of the operating state parameter stored in the control device 4 and outputs a corresponding actual value signal.

Die Überwachungseinrichtung 3 bzw. deren Auswertungseinheit 32 ist ferner dazu eingerichtet, ein Benachrichtigungssignal auf Basis des Istwert- und des Sollwert-Signals auszugeben, wobei das Benachrichtigungssignal ausgegeben wird, wenn der mit dem Istwert-Signal korrespondierende Istwert ungleich dem mit dem Sollwert-Signal korrespondierendem Sollwert ist.The monitoring device 3 or its evaluation unit 32 is also set up to output a notification signal based on the actual value and the setpoint signal, the notification signal being output if the actual value corresponding to the actual value signal is not equal to the actual value corresponding to the setpoint signal Setpoint is.

Die Überwachungseinrichtung 3 ist dabei dazu eingerichtet, über die Kommunikationseinheit 33 das Benachrichtigungssignal an die Bedienkonsole 8a sowie an das Smartphone 8b zu übermitteln, die als Benutzerschnittstellenvorrichtungen fungieren.The monitoring device 3 is set up to transmit the notification signal to the control console 8a and to the smartphone 8b via the communication unit 33, which function as user interface devices.

Das Benachrichtigungssignal veranlasst dabei die Bedienkonsole 8a als auch das Smartphone, eine Benachrichtigung 81a auf einer jeweiligen Anzeigeeinheit (lediglich im Falle des Smartphones 8b als Touchscreen 81 dargestellt) anzuzeigen, wobei die Benachrichtigung bzw. deren Inhalt ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises 6 empfiehlt.The notification signal causes the control console 8a as well as the smartphone to display a notification 81a on a respective display unit (only shown as a touchscreen 81 in the case of the smartphone 8b), the notification or its content recommending switching the operating state of the heating circuit 6.

Darauf basierend kann ein Bediener des Heizungssystems 1 den Betriebszustand des Heizkreises 6 beispielsweise an der Bedienkonsole 8a oder aber auch am Smartphone 8b umschalten, infolgedessen beispielsweise die Heizungseinheit 21 ab- oder eingeschaltet wird.Based on this, an operator of the heating system 1 can switch the operating state of the heating circuit 6, for example on the control console 8a or also on the smartphone 8b, as a result of which, for example, the heating unit 21 is switched off or on.

Die Ermittlung des Sollwerts erfolgt dabei unter energieverbrauch-spezifischen Gesichtspunkten und identifiziert einen optimalen Betriebszustand des Heizkreises 6, über den beispielsweise ein energetisch unvorteilhaftes Heizen während warmen Sommermonaten verhindert werden kann, wodurch unter anderem Energiekosten eingespart werden können.The determination of the setpoint is carried out under energy consumption-specific aspects and identifies an optimal operating state of the heating circuit 6, via which, for example, energy-unfavorable heating during warm summer months can be prevented, whereby, among other things, energy costs can be saved.

In einem alternativen, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Temperaturerfassungsvorrichtung des Heizungssystem zusätzlich oder alternativ zum Außentemperatursensor 5 eine Wetterdateneinrichtung umfassen, die mit einem Datensystem eines Wetterdienstes koppelbar ist, und dazu eingerichtet ist, dort verfügbare Wetterdaten, insbesondere für eine Region des Gebäudes 100, abzurufen. Unter der Region kann dabei ein Bereich in einem Umkreis von 0 bis 250 km, vorzugsweise von 0 bis 100 km und besonders bevorzugt von 0 bis 25 km verstanden werden.In an alternative exemplary embodiment, not shown here, the temperature detection device of the heating system can, in addition or as an alternative to the outside temperature sensor 5, comprise a weather data device which can be coupled to a data system of a weather service and is set up to retrieve weather data available there, in particular for a region of the building 100 . The region can be understood to mean an area within a radius of 0 to 250 km, preferably from 0 to 100 km and particularly preferably from 0 to 25 km.

Besagte Wetterdaten können dabei sowohl aktuelle Temperaturmesswerte einer Wetterstation, insbesondere einer nahegelegenen Wetterstation in der Region des Gebäudes 100, als auch Temperaturprognosedaten für ein oder mehrere kommende Tage, insbesondere für die Region des Gebäudes, beinhalten.Said weather data can include both current temperature measurements from a weather station, in particular a nearby weather station in the region of the building 100, as well as temperature forecast data for one or more coming days, in particular for the region of the building.

Für den erstgenannten Fall ist die Wetterdateneinrichtung eingerichtet, einen aktuellen Temperaturmesswert aus den abgerufenen Wetterdaten als erfasste Außentemperatur auszugeben.For the first-mentioned case, the weather data device is set up to output a current temperature measurement value from the retrieved weather data as a recorded outside temperature.

Verfügt die Temperaturerfassungsvorrichtung zudem über einen Außentemperatursensor, so kann die Temperaturerfassungsvorrichtung eingerichtet sein, einen erfassten Sensorwert des Außentemperatursensors, den Temperaturmesswert aus den abgerufenen Wetterdaten oder eine Kombination aus Sensorwert und Temperaturmesswert als erfasste Außentemperatur auszugeben.If the temperature detection device also has an outside temperature sensor, the temperature detection device can be set up to output a detected sensor value of the outside temperature sensor, the temperature measurement value from the retrieved weather data or a combination of sensor value and temperature measurement value as the detected outside temperature.

Vorstehend wurden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie deren Vorteile detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the present invention and their advantages have been described in detail above with reference to the accompanying figures.

Es wird erneut hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt ist. Die Erfindung umfasst weiterhin Modifikationen der genannten Ausführungsbeispiele, insbesondere diejenigen, die aus Modifikationen und/oder Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele im Rahmen des Schutzumfanges der unabhängigen Ansprüche hervorgehen.It is emphasized again that the present invention is in no way limited to the exemplary embodiments described above and their embodiment features. The invention further includes modifications of the exemplary embodiments mentioned, in particular those which result from modifications and/or combinations of individual or several features of the exemplary embodiments described within the scope of protection of the independent claims.

Liste der BezugszeichenList of reference symbols

11: HeizungssystemHeating system
22: WärmeerzeugerHeat generator
33: ÜberwachungseinrichtungMonitoring facility
44: SteuervorrichtungControl device
55: AußentemperatursensorOutside temperature sensor
66: Heizkreisheating circuit
8a8a: BedienkonsoleControl console
8b8b: SmartphoneSmartphone
2121: HeizungseinheitHeating unit
2222: BrauchwassereinheitDomestic hot water unit
3131: SpeichereinheitStorage unit
3232: AuswertungseinheitEvaluation unit
3333: KommunikationseinheitCommunication unit
6161: FußbodenheizungUnderfloor heating
8181: TouchscreenTouch screen
81a81a: Benachrichtigungnotification
100100: GebäudeBuilding
101101: erster Raumfirst room
102102: zweiter Raumsecond room
102a102a: DuscheShower

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1988348 A1 [0006]EP 1988348 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Betriebszustandsüberwachung eines Heizungssystems (1) eines Gebäudes (100), das einen Heizkreis (6) zum Heizen von zumindest einem Raum (101) des Gebäudes (100) umfasst, wobei der Heizkreis (6) zumindest zwischen einem den Raum (101) heizenden und einem den Raum (101) nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist, umfassend: - Erfassen einer Außentemperatur des Gebäudes (100); - Ermitteln eines Sollwerts für einen Betriebszustandsparameter des Heizungssystem (1), der einen Betriebszustand des Heizkreises (6) bestimmt; und - Ausgeben eines mit dem ermittelten Sollwert korrespondierenden Sollwert-Signals; gekennzeichnet durch - Ermitteln eines Verbrauchsprognosewerts in Abhängigkeit der erfassten Außentemperatur, wobei der Verbrauchsprognosewert einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems (1) zum Heizen des zumindest einen Raumes (101) beschreibt; wobei das Ermitteln des Sollwerts auf Basis des ermittelten Verbrauchsprognosewerts erfolgtMethod for monitoring the operating status of a heating system (1) of a building (100), which comprises a heating circuit (6) for heating at least one room (101) of the building (100), wherein the heating circuit (6) at least between one of the rooms (101) can be switched between a heating and a non-heating operating state for the room (101), comprising: - detecting an outside temperature of the building (100); - Determining a setpoint for an operating state parameter of the heating system (1), which determines an operating state of the heating circuit (6); and - outputting a setpoint signal corresponding to the determined setpoint; characterized by - determining a consumption forecast value depending on the detected outside temperature, the consumption forecast value describing an expected energy consumption of the heating system (1) for heating the at least one room (101); wherein the determination of the target value is based on the determined consumption forecast value

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustandsparameter zumindest einen ersten Wert und einen zweiten Wert annehmen kann, wobei der erste Wert dem heizenden Betriebszustand und der zweite Wert dem nicht-heizenden Betriebszustand entspricht, und wobei das Ermitteln des Sollwerts für den Betriebszustandsparameter derart erfolgt, dass der Sollwert dem ersten Wert entspricht, falls der ermittelte Verbrauchsprognosewert größer ausfällt als ein vorbestimmter erster Grenzwert, und der Sollwert dem zweiten Wert entspricht, falls der ermittelte Verbrauchsprognosewert kleiner ausfällt als ein vorbestimmter zweiter GrenzwertProcedure according to Claim 1 , characterized in that the operating state parameter can assume at least a first value and a second value, wherein the first value corresponds to the heating operating state and the second value corresponds to the non-heating operating state, and wherein the determination of the setpoint for the operating state parameter takes place in such a way that the Setpoint corresponds to the first value if the determined consumption forecast value is greater than a predetermined first limit value, and the setpoint value corresponds to the second value if the determined consumption forecast value is smaller than a predetermined second limit value

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - Bereitstellen einer Verbrauchsprognosefunktion, die den zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems (1) zum Heizen des zumindest einen Raumes (101) zumindest in Abhängigkeit der Außentemperatur des Gebäudes (100) beschreibt; und wobei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der erfassten Außentemperatur erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized by - providing a consumption forecast function which describes the expected energy consumption of the heating system (1) for heating the at least one room (101) at least as a function of the outside temperature of the building (100); and wherein the determination of the consumption forecast value is based on the provided consumption forecast function and the recorded outside temperature.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zielmenge der Verbrauchsprognosefunktionen zumindest einen ersten Wert, der einen zu erwartenden Energieverbrauch beschreibt, der gleich oder größer ausfällt als ein festgelegter Energieverbrauchgrenzwert, und einen zweiten Wert umfasst, der einen zu erwartenden Energieverbrauch beschreibt, der kleiner ausfällt als der festgelegte EnergieverbrauchgrenzwertProcedure according to Claim 3 , characterized in that a target set of the consumption forecast functions comprises at least a first value that describes an expected energy consumption that is equal to or greater than a specified energy consumption limit, and a second value that describes an expected energy consumption that is smaller than the specified one Energy consumption limit

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchsprognosefunktion eine Wahrscheinlichkeit beschreibt, dass der zu erwartende Energieverbrauch des Heizungssystems (1) gleich oder größer ausfällt als ein festgelegter Energieverbrauchgrenzwert, der insbesondere 1 kWh pro Tag beträgt, wobei eine Zielmenge der Verbrauchsprognosefunktionen dazu eine Vielzahl kontinuierlich verteilter Wahrscheinlichkeitswerte umfasst.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the consumption forecast function describes a probability that the expected energy consumption of the heating system (1) will be equal to or greater than a specified energy consumption limit, which is in particular 1 kWh per day, with a target set of the consumption forecast functions comprising a large number of continuously distributed probability values .

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin umfasst: - Erfassen einer Vielzahl weiterer Außentemperaturen, die in zeitlichen Abständen voneinander erfasst werden; und das Ermitteln des Verbrauchsprognosewertes weiterhin umfasst: - Ermitteln einer mittleren Außentemperatur aus einer Wertemenge, umfassend die erfasste Außentemperatur und die erfasste Vielzahl weiterer Außentemperaturen; und - Ermitteln einer minimalen Außentemperatur aus der Wertemenge; wobei die bereitgestellte Verbrauchsprognosefunktion den zu erwartenden Energieverbrauch in Abhängigkeit einer mittleren Außentemperatur und einer minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen beschreibt, und wobei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts auf Basis der bereitgestellten Verbrauchsprognosefunktion und der ermittelten mittleren und der ermittelten minimalen Außentemperatur als Eingangsgrößen der Verbrauchsprognosefunktion erfolgt.Procedure according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the method further comprises: - Detecting a large number of further outside temperatures, which are recorded at time intervals from one another; and determining the consumption forecast value further comprises: - determining an average outside temperature from a set of values comprising the recorded outside temperature and the recorded plurality of other outside temperatures; and - determining a minimum outside temperature from the set of values; wherein the consumption forecast function provided describes the expected energy consumption depending on an average outside temperature and a minimum outside temperature as input variables, and the determination of the consumption forecast value is based on the provided consumption forecast function and the determined average and the determined minimum outside temperature as input variables of the consumption forecast function.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Vielzahl weiterer Außentemperaturen über N Tage hinweg erfolgt, mit N≥1, wobei für jeden der N Tage jeweils mehrere Außentemperaturen erfasst werden, wobei das Ermitteln der mittleren Außentemperatur wiederum umfasst: - Ermitteln jeweiliger Tagesmittel der Außentemperaturen für jeden der N Tage; - Ermitteln eines ersten Mittelwerts aus den ermittelten Tagesmitteln der N Tage; und - Ausgeben des ermittelten ersten Mittelwerts als mittlere Außentemperatur. und wobei das Ermitteln der minimalen Außentemperatur wiederum umfasst: - Ermitteln jeweiliger Tagesminima der Außentemperatur für jeden der N Tage; - Ermitteln eines zweiten Mittelwerts aus den ermittelten Tagesminima der N Tage; und - Ausgeben des ermittelten zweiten Mittelwerts als minimale Außentemperatur.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the large number of additional outside temperatures are recorded over N days, with N≥1, with several outside temperatures being recorded for each of the N days, the determination of the average outside temperature in turn comprising: - Determining the respective daily average of the outside temperatures for each of the N days; - Determining a first average value from the daily averages determined for the N days; and - Outputting the determined first average value as the average outside temperature. and wherein determining the minimum outside temperature in turn comprises: - determining respective daily minimums of the outside temperature for each of the N days; - Determining a second mean value from the daily minimums determined for the N days; and - Output the determined second average value as the minimum outside temperature.

Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Verbrauchsprognosefunktion umfasst: - Bereitstellen mehrerer Heizungssysteme (1), die jeweils einem Gebäude (100) zugeordnet sind und jeweils zumindest einen Heizkreis (6) zum Heizen von zumindest einem Raum (101) des jeweiligen Gebäudes (100) umfassen; - Festlegen des Energieverbrauchgrenzwertes; - Erfassen von Betriebs- und Umgebungsdaten der bereitgestellten mehreren Heizungssysteme (1), wiederum für jedes Heizungssystem (1) der mehreren Heizungssysteme (1), umfassend: - Erfassen einer Vielzahl von Außentemperaturen des jeweiligen Gebäudes (100), die jeweils zu vorbestimmten Zeitpunkten über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg erfasst werden; und - Erfassen einer Vielzahl von Energieverbrauchswerten, die jeweils den Energieverbrauch des Heizungssystems (1) zum Heizen des zumindest einen Raumes (101) des jeweiligen Gebäudes (100) beschreiben und zu den vorbestimmten Zeitpunkten erfasst werden; - Bestimmen der Verbrauchsprognosefunktion auf Basis der beim Erfassen von Betriebs- und Umgebungsdaten erfassten Außentemperaturen und Energieverbrauchswerten sowie des festgelegten Energieverbrauchgrenzwertes.Procedure according to one of the Claims 4 until 7 , characterized in that providing the consumption forecast function includes: - Providing a plurality of heating systems (1), each of which is assigned to a building (100) and each of which has at least one heating circuit (6) for heating at least one room (101) of the respective building (100 ) include; - Setting the energy consumption limit; - Acquiring operating and environmental data of the multiple heating systems (1) provided, in turn for each heating system (1) of the multiple heating systems (1), comprising: - Detecting a plurality of outside temperatures of the respective building (100), each at predetermined times recorded over a specified period of time; and - recording a plurality of energy consumption values, each of which describes the energy consumption of the heating system (1) for heating the at least one room (101) of the respective building (100) and is recorded at the predetermined times; - Determine the consumption forecast function based on the outside temperatures and energy consumption values recorded when collecting operating and environmental data as well as the specified energy consumption limit.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - Abrufen von Wetterdaten von einem Wetterdienst für eine Region des Gebäudes (100); wobei das Erfassen der Außentemperatur ein Ausgeben eines in den abgerufenen Wetterdaten enthaltenen Temperaturmesswerts als erfasste Außentemperatur umfasst, und/oder wobei das Ermitteln des Verbrauchsprognosewerts zusätzlich in Abhängigkeit der abgerufenen Wetterdaten erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized by - retrieving weather data from a weather service for a region of the building (100); wherein detecting the outside temperature includes outputting a temperature measurement value contained in the retrieved weather data as the detected outside temperature, and/or wherein the determination of the consumption forecast value additionally takes place depending on the retrieved weather data.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - Erfassen eines Istwerts des Betriebszustandsparameters des Heizkreises (6); und - Ausgeben eines mit dem erfassten Istwert korrespondierenden Istwert-Signals.Method according to one of the preceding claims, characterized by - detecting an actual value of the operating state parameter of the heating circuit (6); and - outputting an actual value signal corresponding to the recorded actual value.

Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch - Übermitteln des Sollwert-Signals und des Istwert-Signals an eine mit dem Heizungssystem (1) gekoppelte Benutzerschnittstellenvorrichtung (8a, 8b); und - Anzeigen des mit den Signalen übermittelten Ist- und Sollwerts für den Betriebszustandsparameter auf einer Anzeigeeinheit (81) der Benutzerschnittstellenvorrichtung (8a, 8b).Procedure according to Claim 10 , characterized by - transmitting the setpoint signal and the actual value signal to a user interface device (8a, 8b) coupled to the heating system (1); and - displaying the actual and target value for the operating state parameter transmitted with the signals on a display unit (81) of the user interface device (8a, 8b).

Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, gekennzeichnet durch - Ausgeben eines Benachrichtigungssignals auf Basis des Istwert- und des Sollwert-Signals, wobei das Benachrichtigungssignal ausgegeben wird, wenn der mit dem Istwert-Signal korrespondierende Istwert ungleich dem mit dem Sollwert-Signal korrespondierendem Sollwert ist; - Übermitteln des Benachrichtigungssignals an eine mit dem Heizungssystem (1) gekoppelte Benutzerschnittstellenvorrichtung (8a, 8b), wobei das Benachrichtigungssignal die Benutzerschnittstellenvorrichtung (8a, 8b) dazu veranlasst, eine Benachrichtigung (81a) auf einer Anzeigeeinheit (81) der Benutzerschnittstellenvorrichtung (8a, 8b) anzuzeigen, die ein Umschalten des Betriebszustands des Heizkreises (6) empfiehlt.Procedure according to one of the Claims 10 until 11 , characterized by - outputting a notification signal based on the actual value and the setpoint signal, the notification signal being output when the actual value corresponding to the actual value signal is not equal to the setpoint corresponding to the setpoint signal; - Transmitting the notification signal to a user interface device (8a, 8b) coupled to the heating system (1), the notification signal causing the user interface device (8a, 8b) to display a notification (81a) on a display unit (81) of the user interface device (8a, 8b ), which recommends switching the operating state of the heating circuit (6).

Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Benutzerschnittstellenvorrichtung (8a, 8b) um eine Bedienkonsole (8a) des Heizungssystems (1) und/oder um ein mobiles Endgerät (8b) und/oder um ein mit dem Heizungssystem (1) gekoppeltes Gebäudesteuerungssystem und/oder um einen cloudbasierte Steuerungsplattform für das Heizungssystem (1) handeltProcedure according to one of the Claims 11 until 12 , characterized in that the user interface device (8a, 8b) is a control console (8a) of the heating system (1) and/or a mobile terminal (8b) and/or a building control system coupled to the heating system (1) and /or it is a cloud-based control platform for the heating system (1).

Verfahren zum Steuern eines Heizungssystems (1) eines Gebäudes (100), das einen Heizkreis (6) zum Heizen von zumindest einem Raum (101) des Gebäudes (100) umfasst, wobei der Heizkreis (6) zumindest zwischen einem den Raum (101) heizenden und einem den Raum (101) nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist, umfassend: - Überwachen eines Betriebszustands des Heizungssystems (1) gemäß eines Verfahrens zur Betriebszustandsüberwachung nach einem der Ansprüche 1 bis 13; - Übermitteln des im Zuge des Überwachens des Betriebszustands ausgegebenen Sollwert-Signals an eine Steuervorrichtung des Heizungssystems (1); - Steuern des Heizungssystems (1) mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit des mit dem Sollwert-Signal übermittelten Sollwerts für den Betriebszustandsparameter des Heizkreises (6).Method for controlling a heating system (1) of a building (100), which comprises a heating circuit (6) for heating at least one room (101) of the building (100), wherein the heating circuit (6) at least between one of the rooms (101) heating and a room (101) non-heating operating state can be switched, comprising: - monitoring an operating state of the heating system (1) according to a method for operating state monitoring according to one of Claims 1 until 13 ; - Transmitting the setpoint signal issued in the course of monitoring the operating state to a control device of the heating system (1); - Controlling the heating system (1) by means of the control device depending on the setpoint for the operating state parameter of the heating circuit (6) transmitted with the setpoint signal.

Heizungssystem (1) zum Einsatz in einem Gebäude (100), umfassend: - eine Steuervorrichtung (4), die zum Steuern des Heizungssystems (1) eingerichtet ist; - einen Heizkreis (6), der zum Heizen von zumindest einem Raum (101) des Gebäudes (100) eingerichtet ist und über die Steuervorrichtung (4) zumindest zwischen einem den Raum (101) heizenden und einem den Raum (101) nicht-heizenden Betriebszustand umschaltbar ist; - eine Überwachungseinrichtung (3) zur Betriebszustandsüberwachung des Heizungssystems (1); und - einen mit der Überwachungseinrichtung (3) gekoppelte Temperaturerfassungsvorrichtung(5), die zum Erfassen einer Außentemperatur des Gebäudes (100) eingerichtet ist; wobei die Überwachungseinrichtung (3) eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer durch die Temperaturerfassungsvorrichtung (5) erfassten Außentemperatur einen Verbrauchsprognosewert, der einen zu erwartenden Energieverbrauch des Heizungssystems (1) zum Heizen des zumindest einen Raumes (101) beschreibt, zu ermitteln, auf Basis des ermittelten Verbrauchsprognosewertes einen Sollwert für einen Betriebszustandsparameter, der einen Betriebszustand des Heizkreises (6) bestimmt, zu ermitteln und ein mit dem ermittelten Sollwert korrespondierendes Sollwert-Signal auszugeben.Heating system (1) for use in a building (100), comprising: - a control device (4) which is set up to control the heating system (1); - a heating circuit (6) which is set up to heat at least one room (101) of the building (100) and via the control device (4) at least between one that heats the room (101) and one that does not heat the room (101). Operating state can be switched; - a monitoring device (3) for monitoring the operating status of the heating system (1); and - a temperature detection device (5) coupled to the monitoring device (3), which is set up to detect an outside temperature of the building (100); wherein the monitoring device (3) is set up, depending on an outside temperature detected by the temperature detection device (5), to determine a consumption forecast value which describes an expected energy consumption of the heating system (1) for heating the at least one room (101), based on the determined consumption forecast value to determine a setpoint for an operating state parameter which determines an operating state of the heating circuit (6) and to output a setpoint signal corresponding to the determined setpoint.