DE3626510C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung und ein Ver­ fahren der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 4 angegebenen Art.

Verschiedene Arten von Warmwasserbereitungsanlagen werden gegenwärtig benutzt, um die notwendige Wärme für viele Ge­ bäude zu liefern. Obgleich die Erwärmung mit gutem Wir­ kungsgrad ein immer angestrebtes Kriterium ist, ist sie bei großen Verbundsystemen wegen des relativ großen Wärme­ bedarfes immer eine Hauptüberlegung, da Verbesserungen im Wirkungsgrad ein Hauptgesichtspunkt bei den Gesamtbetriebs­ kosten sind. Weiter wird bei solchen Warmwasserbereitungs­ anlagen von verschiedenen Brennstoffen wie Erd- und Synthese­ gas, Elektrizität, Heizöl, Dampf und dgl. Gebrauch gemacht.

Eine der Hauptüberlegungen, wie sie in der modernen Gebäude­ technik angestellt werden, wird am Beispiel der Verwendung von Warmwasserbereitungsanlagen für Motels und dgl. deut­ lich. In einem modernen Motel wird heute die Warmwasserbe­ reitungsanlage meistens mit Gas, elektrisch oder mit Öl be­ heizt und hält das Warmwasser auf einer maximalen Temperatur von beispielsweise 63° C, und zwar bei einer Mindest­ temperatur, die relativ nahe liegt, zum Beispiel 60° C. Das Gesamtergebnis ist, daß die Temperatur des Warmwassers auf einem relativ hohen Wert gehalten wird, und zwar unge­ achtet der Tages- oder der Nachtzeit. Das führt zu relativ hohen, und unwirtschaftlichen Warmwasserbereitungskosten während Tages- und Nachtperioden, in denen sehr wenig Warmwasser benutzt wird.

Viele Verbesserungen bei der Beheizung von Warmwasserberei­ tungsanlagen sind bereits versucht worden, von denen die meisten gewöhnlich nicht zum Erfolg geführt haben. Eine, die einen hohen Grad an Erfolg gebracht hat, ist in der US-PS 45 22 333 beschrieben. Gemäß dieser US-Patentschrift wird eine Standardwarmwasserbereitungsanlage durch in sie integrierte elektrische und elektronische Komponenten ver­ vollständigt, und die Zufuhr von Zusatzwasser aus der Kalt­ wasserversorgung zu dem Warmwasserbereiter wird streng über­ wacht, ebenso wie die Temperatur des Warmwassers, wenn es benutzt wird. Mit diesen beiden ständig eng überwachten Parametern ist es einer Prozessor- und Regeleinrichtung möglich, die Temperatur des Warmwassers immer auf einem Mindestwert zu halten, unabhängig von dem erwarteten Ver­ brauch für diese bestimmte Zeitspanne, beispielsweise von einer halben Stunde. Diese bekannte Warmwasserbereitungs­ anlage hat sich zwar als erfolgreich erwiesen, das Auf­ rechterhalten der direkten Kontrolle des Verbrauches an Zusatzwasser ist jedoch ziemlich kompliziert.

Ein anderer Weg der Verbrauchsmessung wird bei einer bekann­ ten Heißwasserbereiter-Steuereinrichtung beschritten (DE 29 47 969 A1). Bei dieser wird mittels einer Meßeinrich­ tung die Wassertemperatur und/oder die Wassermenge in einem Wasserbehälter gemessen, und die Meßergebnisse werden als Steuerdaten in die Steuereinrichtung eingegeben. Hierbei wird über mehrere Temperaturfühler der Meßeinrichtung die vorhandene Rest-Warmwassermenge oder Rest-Temperatur erfaßt und bei der Errechnung des notwendigen Energienachschubes für die nächste Entnahme berücksichtigt. Diese Verbrauchs­ meßtechnik ist daher ebenso kompliziert wie die aus der vorgenannten US-Patentschrift bekannte.

Bei einer bekannten Steueranordnung und einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird ein Durchfluß­ fühler zum Messen der Strömung von kaltem Wasser in einen Wassertank benutzt, um so den Wasserverbrauch zu ermitteln. Ein solcher Durchflußfühler ist an sich teuer und bereitet außerdem Arbeit und Kosten beim Einbau, denn ein Loch muß in ein Rohr geschnitten werden, damit der Durchflußfühler eingebaut werden kann. Außerdem ist die angewandte Meßmetho­ de der direkten Kontrolle der Zufuhr von kaltem Wasser zu dem Wassertank ebenso kompliziert wie in den zuvor beschrie­ benen Fällen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steueranordnung und ein Verfahren der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 4 angegebenen Art so auszubilden, daß diese ohne Durchfluß­ fühler auskommen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil der Patentansprüche 1 und 4 angegebenen Merk­ male bzw. Schritte gelöst.

Bei der Steueranordnung und dem Verfahren nach der Erfin­ dung wird der Warmwasserverbrauch durch Aufzeichnen des Prozentsatzes der Zeit ermittelt, während dem der Warm­ wasserbereiter eingeschaltet ist, und die Sollwassertempe­ ratur während einer späteren Zeitspanne wird gemäß dem Prozentsatz der Zeit eingestellt, während dem der Warmwasser­ bereiter in der früheren Zeitspanne eingeschaltet gewesen ist. Wenn beispielsweise die Wassertemperatur auf einen Wert zwischen 43,3° C und 60° C eingestellt werden soll und der Warmwasserbereiter 30% der Zeit eingeschaltet gewesen ist, so gilt (wenn die Auswirkung von Bereitschaftswärme­ verlusten außer Betracht gelassen wird) für die Sollwasser­ temperatur:

• 43,3° C + 0,3 (60° C - 43,3° C) = 48,3° C.

Erfindungsgemäß ist es also möglich, durch Überwachen der Warmwasserbereitung über verschiedene frühere Zeitspannen und entsprechendes Einstellen der Sollwassertemperatur in zukünf­ tigen Zeitspannen eine Mindestwassertemperatur aufrechtzuer­ halten, um die Gesamtheizkosten zu reduzieren, ohne daß es erforderlich ist, die Größe des Warmwasserdurchflusses zu be­ stimmen, wie es bei dem vorerwähnten Stand der Technik erfor­ derlich ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegen­ stand der Unteransprüche.

Wenn die Steueranordnung und das Verfahren nach der Erfindung von früheren Zeitspannen Gebrauch machen, um das Warmwasser vor­ herzusagen, das wärend einer gerade begonnenen Zeitspanne ver­ braucht wird, kann gleichzeitig die Zeit der Warmwasserberei­ tung während der gesamten gegenwärtigen Zeitspanne genau auf­ gezeichnet werden. Auf diese Weise dient die Vorhersage aufgrund von früheren Zeitspannen als Gradient des Verbrauches an Warmwas­ ser während der gegenwärtigen Zeitspanne, und die Daten für die verschiedenen Zeitspannen werden ständig auf den neuesten Stand gebracht, was eine größere Genauigkeit einer Vorhersage­ basis ergibt.

Ferner kann bei der Steueranordnung und dem Verfahren nach der Erfindung von Bereitschaftswärmeverlustvorhersagen Ge­ brauch gemacht werden. Die Bereitschaftswärmeverluste können durch Tests beim Hersteller vorhergesagt werden oder durch Gewinnen von Daten aus Tests in Warmwasserbereitungsanlagen in gleichen Gebäuden. Bevorzugt wird, bei einer besonderen Warmwasserbereitungsanlage den Mittelwert von früheren Zeit­ spannen zu benutzen, in denen ein Minimum an Warmwasserver­ brauch mit Ausnahme der Bereitschaftswärmeverluste auftritt, also der Verbrauch von Warmwasser praktisch null ist und das einzige Warmwasser, das verbraucht wird, dazu dient, Bereit­ schaftswärmeverluste auszugleichen. Dabei können alle Änderun­ gen über einer Zeitspanne vermerkt und korrigiert werden, so daß sich insgesamt ein Bereitschaftswärmeverlustprogramm mit besserem Wirkungsgrad ergibt.

Durch zusätzliche Wassertemperaturfühlereinrichtungen in ei­ ner Warmwasserbereitungsanlage läßt sich die mit der Steuer­ anordnung und dem Verfahren nach der Erfindung erzielbare Ge­ nauigkeit der Steuerung noch verbessern. Ein Beispiel dafür ist der Fall, in welchem ein Primärwassertemperaturfühler in der üblichen Position am Auslaß des Warmwasserspeichers ein­ gebaut wird, von wo aus das Warmwasser zu den Warmwasserver­ brauchs­ punkten gelangt, und ein Sekundärwassertemperatur­ fühler so eingebaut wird, daß er auf die Wassertemperatur am Einlaß des Warmwasserspeichers an­ spricht, d. h. an der Stelle, wo das erhitzte Wasser in den Warmwasserspeicher eintritt. Über den Pri­ märwassertemperaturfühler wird wie üblich die Temperatur des Wassers gesteuert, wenn es normal erhitzt wird, aber der Sekundärwassertemperaturfühler wird auf eine Temperatur unterhalb dieser Temperatur eingestellt, beispielsweise 5,6° C darunter. Durch diese Anordnung werden die Probleme des "Schichtens" eliminiert, die bei der Warmwasserbereitung mit umfangreicher Speicherung üblich sind. Mit anderen Worten, wenn der Primärwassertemperaturfühler keine Tem­ peraturabnahmen feststellen kann, da sie an dieser Stelle noch nicht eingetreten sind, und Warmwasser noch dem Warmwasserspei­ cher entnommen wird, wird der Sekundärwassertemperaturfühler für die nie­ drigere Temperatur ohne weiteres dieselben erfassen und die Wassererwärmung veranlassen, statt zu warten, bis kaltes Wasser den Primärwassertemperaturfühler erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema einer Warm­ wasserbereitungsanlage mit einer Steueranordnung nach der Erfin­ dung,

Fig. 2 ausführlicher ein Schema einer Pro­ zessor- und Regeleinrichtung der Steueranordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das die gesamte Betriebsfolge zeigt und einen Initialisierungsblock, einen Ver­ brauchsabfühlblock, einen Ver­ brauchsaufzeichnungsblock, ei­ nen Sollwassertemperaturberech­ nungsblock, einen Warmwasserbe­ reitersteuerungsblock und einen Verzögerungsblock enthält,

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das Fig. 3 ent­ nommen ist und ausführlicher den Verbrauchsabfühlblock zeigt,

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das Fig. 3 ent­ nommen ist und ausführlicher den Verbrauchsaufzeich­ nungsblock zeigt,

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das Fig. 3 ent­ nommen ist und ausführlicher den Sollwassertemperaturberechnungs­ block zeigt,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das Fig. 3 ent­ nommen ist und ausführlicher den Warmwasserbereitersteuerungsblock zeigt,

Fig. 8 ein Kennliniendiagramm, das den Temperaturmittelwert pro halber Stunde für eine gesamte Woche ei­ ner typischen Anlage zeigt,

Fig. 9 ein Balkendiagramm, das den Wär­ meverbrauchsbedarf für die ge­ samte Woche der Anlage nach Fig. 8 zeigt,

Fig. 10 ein Schema einer Anlage, die be­ nutzt worden sein kann, um die Kennlinien- und Balkendiagramme nach den Fig. 8 und 9 zu erzeu­ gen, wobei die Anlage einen re­ lativ großen Warmwasserspeicher und Temperaturfühler auf jeder Seite hat,

Fig. 11 ein Schema einer weiteren Anlage, in der ein Boiler Teil des Warmwasserspeichers ist, sich ein Primärwassertem­ peraturfühler am Auslaß des Warm­ wasserspeichers und sich ein Sekundärwassertemperaturfühler an der Eingangsseite eines Sicherheits­ wassertemperaturreglers befindet,

Fig. 12 ein Diagramm, das als einzelne Zeitspanne von einer halben Stun­ de die erste halbe Betriebs­ stunde in einem typischen Beispiel zeigt, und

Fig. 13 ein Diagramm ähnlich dem in Fig. 12, aber für die Zeit nach der ersten halben Betriebsstunde.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist eine Warmwasserbereitungs­ anlage 20 einen Warmwasserbereiter auf, der aus einem Erhitzer 36 und einem Wasserbehälter 22 mit Heizschlangen 24 im un­ teren Teil besteht. Eine Kaltwasserzufuhrleitung 28 ist über einen Was­ sereinlaß 30 mit dem Eingang der Heizschlangen 24 verbunden, und der Warmwasserspeicher 26 hat oben einen Wasserauslaß 32 zum Abgeben von Warmwasser an eine Verteilleitung 34.

Der Erhitzer 36 des Warmwasserbereiters arbeitet beispielsweise mit Erdgas und empfängt seinen Brennstoff über einen Brennstoffeinlaß 38 aus einer Brennstoffzufuhrleitung 40. Der Brennstoffdurchfluß in der Brennstoffzufuhrleitung 40 und in den Erhitzer 36 wird durch ein besonderes Steuer­ ventil 42 gesteuert, das im folgenden ausführlicher beschrie­ ben ist.

Das von der Verteilleitung 34 abgegebene Warmwasser strömt zu den verschiedenen Wasserverbrauchspunkten 44 für den Gebrauch, und dasjenige Warmwasser, das nicht benutzt wird, strömt durch eine Rückleitung 46 unter dem Einfluß einer Umwälz­ pumpe 48 zurück zu dem Warmwasserspeicher 26.

Durch eine Prozessor- und Regeleinrichtung 50 wird gemäß Fig. 1 das Steuerventil 42 des Erhitzers 36 des Warmwasserbe­ reiters eingeschaltet, damit dem Warmwasserbe­ reiter Brennstoff zugeführt wird, und abgeschaltet, um diese Zufuhr zu unterbrechen. Die Prozessor- und Regeleinrichtung 50 ist außerdem mit einer Wassertemperaturfühlereinrichtung verbunden, die aus einem Primärwassertemperaturfühler 52 und einem Sekundärwassertemperaturfühler 54 besteht. Der Primärwassertemperaturfühler 52 ist an dem Wasserauslaß 32 des Warmwasserspeichers 26 angeordnet, über den das Warmwas­ ser wie beschrieben in die Verteilleitung 34 gelangt. Der Sekundärwassertemperaturfühler 54 ist insgesamt nahe bei und in dieser besonderen Anordnung an einem Warmwasserein­ laß 56 an dem Anfang des Warmwasserspeichers 26 an dessen Verbindung mit den Heizschlangen 24 angeordnet, so daß die erfaßte Wassertemperatur unmittelbar die ist, die nach dem vollständigen Aufheizen durch die Heizschlangen vorliegt. Der Primär- und der Sekundärtemperaturfühler 52 bzw. 54 die­ nen insgesamt dem Zweck, die Wassertemperatur an ihren be­ sonderen Punkten zu messen und diese Information zu der Pro­ zessor- und Regeleinrichtung 50 zurückzuleiten, was im fol­ genden noch vollständiger erläutert wird, und das Vorsehen von beiden Temperaturfühlern im Gegensatz zu dem Vorsehen lediglich des Primärwassertemperaturfühlers dient dem Zweck, das "Schichten" des Warmwassers innerhalb des Warmwasserspei­ chers 26 zu verhindern, was im folgenden ebenfalls noch voll­ ständiger erläutert wird.

Die Besonderheiten der Prozessor- und Regeleinrichtung 50 sind ausführlicher in Fig. 2 gezeigt und umfassen einen Prozessor 58, einen Festspeicher (ROM) 60, einen Direkt­ zugriffsspeicher (RAM) 62, einen Echtzeittaktgeber 64, einen Quarzbezugstaktgeber 66 und eine Notbatterie 68. Weiter weist die Prozessor- und Regeleinrichtung 50 eine Parallel-Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit 70, einen Analog/ Digital-Wandler 72 und eine Anzeige 74 auf, wobei alle die­ se und die vorgenannten durch einen Adreßbus 76, einen Da­ tenbus 78 und einen Steuerungsbus 80 miteinander verbunden sind.

Der Prozessor 58 ist so aufgebaut und angeordnet, daß er das besondere Programm ausführt, das in dem ROM 60 ge­ speichert ist, und der ROM wird benutzt, um das besondere Programm auf unbestimmte Zeit zu speichern. Der RAM 62 wird benutzt, um die Vergangenheit und die verschiedenen Parameter austauschbar zu speichern, was alles im folgen­ den noch ausführlicher erläutert ist, wobei der Echtzeit­ taktgeber 64 benutzt wird, um die Zeit für die Vergangen­ heitsaufzeichnungszwecke aufrechtzuerhalten. Der Quarz­ bezugstaktgeber 66 hält die Genauigkeit des Echtzeittakt­ gebers 64 aufrecht, und die Batterie 68 liefert den Strom für den RAM 62 und den Echtzeittaktgeber 64 bei einem Stromausfall. Die Batterie 68 gestattet dem Prozessor 58, seinen Betrieb wie vor dem Stromausfall fortzusetzen, wenn die Stromversorgung wieder hergestellt ist, da die einzige Information, die infolge des Stromausfalls verloren geht, der Vergangenheitsverbrauch während der Zeit ist, während der der Strom ausgeschaltet ist.

Die Parallel-E/A-Steuereinheit 70 dient zum Eingeben und Ausgeben von Digitalsignalen, zum Abgeben des Ausgangs­ signals zum Steuern des Brennstoffsteuerventils 42 in den ein- und ausgeschalteten Zustand und für die Eingabe von der Bedienertastatur her, um das Drücken einer besonderen Taste durch den Bediener abzufühlen. Der A/D-Wandler 72 dient zum Umwandeln des Analogsignals aus den Wassertem­ peraturfühlern 52 und 54 in einen Digital­ wert, der durch den Prozessor 58 verwendbar ist. Die An­ zeige 74 gestattet das Überprüfen der verschiedenen Para­ meter, wie beispielsweise dem EIN- und AUS-Zustand des Erhitzers 36 und der Temperaturen, die durch den Prozessor 58 aufgrund der Temperaturfühler 52 und 54 gemessen werden. Die Anzeige 74 zeigt außerdem die maximal und minimal zuläs­ sigen Temperaturen an, welches Parameter sind, die durch den Bediener über die Bedienertastatur eingegeben werden.

Der grundsätzliche Gebrauch der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist allgemein in Fig. 3 und ausführlicher in den Fig. 4, 5, 6 und 7 gezeigt, und zwar anhand von Flußdia­ grammen. Weiter gibt es mehrere spezielle Begriffe, die in den verschiedenen Flußdiagrammen und in gewissen Dia­ grammen benutzt werden, und diese sind im folgenden zusam­ men mit kompatibler Terminolo­ gie, die benutzt werden kann, angegeben:
TMAX - das ist eine Temperaturvariable, die die maximal zulässige Temperatur des Wassers enthält, welche durch den Bediener eingestellt wird, wenn die Anlage installiert ist. Diese Temperatur wird wie alle Temperaturen in Grad Celsius (Grad Fahrenheit) angegeben. TMIN - das ist die minimal zu­ lässige Wassertemperatur, die durch den Bediener eingestellt wird, wenn die Anlage installiert ist. HSTEMP - der Prozes­ sor 58 speichert diese Temperatur des Warmwassers; an dem Was­ serauslaß 32 des Warmwasserspeichers 26 und unmittelbar am Eingang der Verteilleitung 34 auftritt. ITEMP - der Prozessor 58 speichert die Temperatur des Warmwassers am Anfang des Warmwasserspeichers 26 ungefähr an dem Warmwassereinlaß 56, wobei diese Temperatur normalerweise unterhalb der Tem­ peratur HSTEMP liegt.
GEBRAUCH - das ist eine Variable, die benutzt wird, um die Anzahl von Sekunden aus jeder Zeitspanne von einer halben Stunde aufzusummieren, während denen der Erhitzer 36 des Warmwasserbereiters "EIN" ist. VERGANGENHEIT (1 bis 336) - das ist ein Feld oder eine Tabelle von Variablen, wo ein Parameter in Klammern gesetzt ist, um eine besondere Variable innerhalb des Feldes oder der Tabelle zu bezeich­ nen. STUNDE - das ist ein Modul von 336 Variablen, wobei 336 die Gesamtzahl von Halbstundenperioden in sieben Tagen ist, und dieser Parameter wird als Zeiger in der obigen VERGANGENHEIT-Tabelle benutzt. ERHITZERZUSTAND - das ist eine Variable mit zwei Werten, "1" oder "0", um den be­ sonderen Zustand des Erhitzers 36 anzuzeigen, wobei "1" die Bedeutung von "EIN" und "0" die Bedeutung von "AUS" hat.
WÄRMEVERLUST - das wird benutzt, um den berechneten Ab­ strahlungs- oder Bereitschaftswärmeverlust zu speichern, wobei es sich um die Wärme handelt, die aus dem gespeicher­ ten Warmwasser ohne Rücksicht auf den Verbrauch verloren geht. BEDARF - das ist eine Variable, die benutzt wird, um den berechneten Warmwasserbedarf für die gegenwärtige Zeit­ spanne und für die nächste Zeitspanne zu speichern, wobei der Wert in Sekunden Wärme pro halber Stunde oder Prozent- Kapazität pro halber Stunde gespeichert wird. DTEMP - das ist eine Variable, die benutzt wird, um die Sollwasser­ temperatur zu speichern. TDIF - das ist eine Variable, die benutzt wird, um die mittlere Differenz zwi­ schen HSTEMP und ITEMP für die vorherigen vierundzwanzig Stunden zu speichern.

Fig. 3 zeigt das Flußdiagramm höchsten Niveaus, das als Übersicht über das Steuerungsverfahren dient. Wenn der Strom eingeschaltet wird, führt die Prozessor- und Regel­ einrichtung 50 zuerst den INITIALISIERUNG-Block von Fig. 4 aus. Die Funktionstüchtigkeit des batteriegespeisten Spei­ chers 62 wird überprüft, Variable werden gelöscht und/oder eingestellt, je nach Bedarf. Die Temperaturen werden gemes­ sen, wobei HSTEMP die Temperatur des Warmwassers am Eingang der Verteilleitung 34 und ITEMP die Temperatur unmittelbar nach dem Warmwassereintritt in den Warmwasserspeicher 26 ist.

In dem Block von Fig. 5 wird die VERGANGENHEIT im Speicher aufgezeichnet, wenn eine Zeitspanne von einer halben Stun­ de vergangen ist. In dem Block von Fig. 6 wird die Soll­ wassertemperatur auf der Basis der Vergangen­ heitsdaten und der vom Benutzer programmierten Temperatur­ grenzwerte berechnet. In dem Block von Fig. 7 wird die Ent­ scheidung getroffen, ob der Erhitzer 36 "EIN" oder "AUS" sein sollte, und zwar auf der Basis der Solltemperatur und der Isttemperatur. In dem letzten Block erfolgt eine Ver­ zögerung, so daß die Schleife wie durch den Pfeil gezeigt in Intervallen von einer Sekunde wiederholt wird.

Fig. 4 zeigt die Prozedur, die zum Initialisieren beim An­ fahren oder nach einem Stromausfall oder einer Stromunter­ brechung ausgeführt wird. In dem Entscheidungsblock wird gefragt, ob der Speicher gültige Daten über die Vergangenheit enthält. Der Prozessor testet den Speicher unter Verwen­ dung einer Prüfsummenmethode. Wenn die Prüfsumme gut ist, macht der Prozessor in Fig. 3 weiter, wenn nicht, wird die VERGANGENHEIT-Tabelle mit einer Codegruppe gefüllt, um "keine Vergangenheit" und "maximaler Verbrauch" anzuzeigen. In diesem Fall wird die Temperatur auf der maximalen pro­ grammierten Temperatur für die ersten sieben Tage bleiben. Andere Variable werden initialisiert, und dann geht die Verarbeitung weiter nach Fig. 5, wie es in Fig. 3 angege­ ben ist.

Die Prozedur gemäß Fig. 5 verfolgt die Anzahl von Sekunden in jeder halben Stunde, während denen der Wassererhitzer 36 "EIN" ist. Der erste Block summiert die Zahl der Sekun­ den in der Variablen GEBRAUCH. Wenn die ERHITZERZUSTAND- Überprüfung null ergibt, wird nichts getan, wenn aber die ERHITZERZUSTAND-Überprüfung 1 ergibt, wird das zu dem GEBRAUCH addiert. Danach prüft der Entscheidungsblock, ob 30 Minuten verstrichen sind, und, wenn 30 Minuten nicht verstrichen sind, geht die Verarbeitung weiter zu Fig. 6 in Fig. 3. In dem Halbstundenintervall werden die Sekun­ den gezählt, und der GEBRAUCH wird in dem VERGANGENHEIT- Feld gespeichert, auf das durch STUNDE gezeigt wird. Der GEBRAUCH wird dann für die nächste halbe Stunde gelöscht, und der STUNDE-Zeiger wird erhöht, um zu der nächsten Stel­ le in dem VERGANGENHEIT-Feld für die neue Zeitspanne zu zeigen.

Gemäß Fig. 6 berechnet diese Prozedur die Sollwasser­ temperatur für jede halbe Stunde auf der Basis des VERGANGENHEIT-Verbrauches und der vom BENUTZER pro­ grammierten Temperaturen. In dem ersten Block wird der Be­ reitschafts- oder Abstrahlungswärmeverlust, der mit WÄRME­ VERLUST bezeichnet ist, berechnet, indem die 336-Halbstun­ den-Verbrauchswerte abgetastet werden und der Mittelwert der kleinsten drei aufeinanderfolgenden Werte ausgewählt wird. Es könnten zwar andere Maßnahmen benützt werden, um eine zweckmäßig nahe WÄRMEVERLUST-Zahl zu finden, wie bei­ spielsweise aufgrund der Konstruktion der besonderen Ein­ heit und durch Abschätzen des Wärmeverlustes oder durch Ver­ suche mit der besonderen Einheit und Verwendung von zweckmäßi­ gen Mittelwerten, um den wahrscheinlichen Wärmeverlust zu bestimmen, die Gültigkeit der hier verwendeten Methode des Bereitschaftswärmeverlusts basiert jedoch auf der Annahme, daß es bei jeder Verwendung immer wenigstens eine Zeitspan­ ne von neunzig Minuten in den vorangegangenen sieben Tagen gibt, in denen kein Warmwasser benutzt wird. Betrachtet man die Nachtperioden, so sind drei aufeinanderfolgende Zeitspannen von einer halben Stunde in der Gesamtzahl von Zeitspannen in sieben Tagen offenbar eine zulässige Annahme.

In dem zweiten Block in Fig. 6 wird unter dem tatsächlichen Bedarf während der vorherigen halben Stunde und dem erwar­ teten Bedarf in der folgenden halben Stunde, d. h. die Halbstundenzeitspanne, die sich an die unmittelbare Zeit­ spanne vor sieben Tagen anschließt, der größere gewählt. Wiederum können andere Methoden benutzt werden, beispiels­ weise können Größen bei oder etwa um die Zeitspanne vor einer Woche und nahe bei der gegenwärtigen Zeitspanne ge­ nommen werden, wobei aber die verwendete als ausreichend genau anzusehen ist. In dem dritten Block wird die Bereit­ schaftswärmeverlustkomponente aus dem BEDARF entfernt. Die Berechnung ergibt eine Zahl zwischen "0" und "1", die zu dem erwarteten Bedarf proportional ist, wobei "1" die maxi­ male Kapazität der Warmwasserbereitungsanlage ist, mit an­ deren Worten, der Erhitzer 36 würde EIN sein für die vollen 30 Minuten der Zeitspanne von 30 Minuten. Dieser Wert zwischen "0" und "1" wird im BEDARF gespeichert. Die Solltemperatur, welches DTEMP ist, wird in dem letzten Block berechnet, unter Verwendung der vom Benutzer program­ mierten Grenzwerte von TMAX und TMIN, die Temperatur wird zwischen diesen beiden Grenzwerten unter Verwendung von BEDARF proportional eingestellt, wie es in den Berechnun­ gen gezeigt ist.

Schließlich wird gemäß Fig. 7 als dem letzten Block in Fig. 3 beim Steuern des Wassererhitzers 36 die Entscheidung getroffen, den Wassererhitzer 36 ein- oder auszuschalten. In dem ersten Block in Fig. 7 wird TDIF berechnet, indem die mittlere Differenz zwischen HSTEMP, der Temperatur des Warm­ wasservorrats, der bereit zur Abgabe an die Wasserverbrauchspunkte ist, und ITEMP, der Warmwassertemperatur direkt nach dem Erhitzen und unmittelbar beim Eintritt in den Warmwasser­ speicher 26, berechnet wird, und zwar für die vorherigen vierund­ zwanzig Stunden. Der Zweck des Bestimmens der inneren Was­ sertemperatur am Anfang des Warmwasserspeichers 26 ist es, kaltes Wasser festzustellen, das in die Anlage eintreten kann, und eine Rückkopplung über die Erholung der Temperatur nach dem Einschalten des Erhitzers 36 zu bekommen. Wenn nur die Warmwasserversorgungstemperatur an dem oberen Auslaß 32 des Warmwasserspeichers überwacht würde, könnte sich die Anlage mit kaltem Wasser füllen, bevor irgendeine Abnahme der Temperatur bemerkt wird. Die innere Temperatur des Wassers unmittelbar nach dem Erhitzen und unmittelbar beim Eintritt in den Warmwasserspeicher 26 kann sich von der Warmwasserversorgungstemperatur an dem Auslaß 32 des Warm­ wasserspeichers 26 und beim Eintritt in die Verteilleitung 34 aufgrund von Schichtenbildung und dgl. unterscheiden, und diese Differenz wird berechnet durch Berücksichtigung in der Entscheidung zum Einschalten oder Ausschalten des Er­ hitzers 36, um diesen Effekt zu eliminieren.

In dem nächsten Block in Fig. 7 wird HSTEMP mit DTEMP, der Sollwassertemperatur, verglichen, und der Erhitzer 36 wird eingeschaltet, wenn die Versorgungstempe­ ratur niedriger als die Solltemperatur ist. Wenn die Ver­ sorgungstemperatur vorliegt, wird die innere Temperatur, ITEMP, mit DTEMP, der Solltemperatur mit Justierung für Offset, TDEF, verglichen, was wieder die Variable ist, die zum Speichern der mittleren Differenz zwischen HSTEMP und ITEMP für die vorherigen vierundzwanzig Stunden benutzt wird. Der Wassererhitzer 36 wird auf der Basis dieses Ver­ gleiches ein- oder ausgeschaltet. Die Variable ERHITZERZU­ STAND, der Zustand des Erhitzers 36, der durch das Steuer­ ventil 42 bestimmt wird, wird ebenfalls zur Verwendung in dem ersten Block in Fig. 5 eingestellt, d. h. beim Aufzeich­ nen der Gebrauchsvergangenheit. Die Folge ist dann beendet und kehrt zum Anfang in Fig. 3 zurück, damit sie wiederholt wird.

Die vorstehenden Darlegungen geben zwar einen vollständigen Überblick über den Aufbau und die Verwendung der Warmwasser­ bereitungsanlage 20 ein positives Bei­ spiel wird jedoch das Verständnis noch mehr erleichtern. Alles ist exakt dasselbe wie es bei dieser in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage verwendet ist, mit der Ausnahme, daß es eine geringfügige Änderung bei den Heizschlangen 24, dem Warmwasserspeicher 26 und eine Um­ wälzung des kalten und warmen Wassers zwischen den ver­ schiedenen Elementen gab.

Gemäß der Darstellung in Fig. 10 tritt ein Kaltwasserzu­ fuhrrohr 82 in den unteren Teil der Heizschlangen inner­ halb eines Boilers 84 ein und tritt in einem oberen Punkt über einen Warmwassereinlaß 86 zu einem Warmwasserspeicher 88 aus. Das Warmwasser verläßt den Warmwasserspeicher 88 über einen Wasserauslaß 90 zur Verwendung in den Wasser­ verbrauchspunkten, und dasjenige Warmwasser, das nicht be­ nutzt wird, wird in einer Schleife über eine Umwälzlei­ tung 92 durch eine Pumpe 94 zu dem Warmwasserspeicher 88 zurückgeleitet. Weiter wird auch das Warmwasser des Warm­ wasserspeichers durch eine Pumpe 96 zu dem Boiler 84 zurück­ gepumpt. Schließlich ist ein Primärwassertemperaturfühler 98 an dem Wasserauslaß 90 des Warmwasserspeichers 88 und ein Sekundärwassertemperaturfühler 100 an dem Warmwasser­ einlaß 86 des Warmwasserspeichers angeordnet.

Die Warmwasserbereitungsanlage bestand aus einem Heizkessel 84 mit 630 kJ und einem Warmwasserspeicher 88 von 454,3 l. ITEMP wird an dem Sekundärwasser­ temperaturfühler 100 gemessen, wobei ITEMP hier gemessen wird, weil kaltes Zusatzwasser diesen Punkt schnell er­ reicht und der Heizkessel 84 nur 7,6 l Wasser faßt. Außerdem, wenn der Heizkessel 84 eingeschaltet wird, wird an diesem Punkt festgestellt, daß sich die Temperatur er­ holt. In diesem Beispiel wurden 40 Räume bedient, und die Schleife hatte eine Länge von über 61 m (200 Fuß) und war die Quelle der meisten Bereitschaftswärmeverluste. HSTEMP wird an dem Primärwassertemperaturfühler 98 gemessen. Der Computer, der die Prozessor- und Regeleinrichtung 50 ent­ hält, steuert den Heizkessel 84 durch Betätigen eines elektrisch betätigten Gasventils an dem Steuerventil 42 der Brennstoff­ zufuhrleitung 40.

Wenn die Anlage fertig installiert worden ist, wird der Spei­ cher INITIALISIERT, wie es in Fig. 4 angegeben ist. Die 336 Elemente des VERGANGENHEIT-Feldes werden auf "101" gesetzt, um anzuzeigen, daß noch keine Vergangenheit aufgezeichnet worden ist. STUNDE wird auf "1" gesetzt, um zu dem ersten Element in der VERGANGENHEIT zu zeigen, und GEBRAUCH wird auf "0" gesetzt zur Summierung der Erhitzereinschaltzeit für die nächste halbe Stunde. ERHITZERZUSTAND wird auf "1" gesetzt, um den Wassererhitzer einzuschalten.

Die Verarbeitung geht dann in Fig. 4 weiter. Die Temperaturen HSTEMP am Primärwassertemperaturfühler 98 und ITEMP am Sekun­ därwassertemperaturfühler 100 werden gemessen. Für dieses Bei­ spiel wird angenommen, daß diese Temperaturen HSTEMP und ITEMP 57,2° C bzw. 51,7° C betragen.

Danach wird die Prozedur in Fig. 5 ausgeführt. Da der Er­ hitzer eingeschaltet ist, wird GEBRAUCH den Wert "1" nach dem ersten Block enthalten. Der folgende Entscheidungsblock ergibt die Antwort NEIN, weil nur eine Sekunde verstrichen ist.

Weiter geht es in Fig. 6, WÄRMEVERLUST wird auf "0" gesetzt, weil das Abtasten der VERGANGENHEIT keine Verbrauchswerte zei­ gen wird. Sämtliche Daten sind "101", was anzeigt, daß noch keine Vergangenheit verfügbar ist. In dem zweiten Block in Fig. 6, VERGANGENHEIT (336) und VERGANGENHEIT (2), zurück bzw. vorwärts, zeigen beide an, daß es keine Vergangenheit gibt, so daß der Maximalwert benutzt wird, BEDARF gleich 100. Der Bereitschaftswärmeverlust wird in dem nächsten Block beseitigt, und, da dieser Verlust gegenwärtig zu "0" bestimmt wird, wird sich BEDARF nicht ändern, denn (100 minus 0) / (100 minus 0) ist gleich 1,00. BEDARF ist also gleich 1,00, und diese Zahl ändert sich pro­ zentual zwischen "0" und "1". Der maximale Bedarf ist gleich 1,00, und der minimale Bedarf ist gleich 0,00, wobei jeder andere Bedarf durch eine proportionale Zahl zwischen 0,00 und 1,00 dargestellt wird.

In dem letzten Block wird die Sollwassertemperatur für die­ se halbe Stunde berechnet. Wenn angenommen wird, daß die vom Benutzer programmierten minimalen und maximalen Temperaturen TMAX 60° C und TMIN 43,3° C sind, wird DTEMP für diese halbe Stunde folgendermaßen berechnet: DTEMP ist kleiner als 43,3 plus der Größe (60 minus 43,3 mal 1,00, was gleich 60°C ist.

Die Verarbeitung geht in Fig. 7 weiter, und in dem ersten Block wird TDIF berechnet. Da HSTEMP und ITEMP nur einmal gemessen worden sind, kann die mittlere Differenz für vier­ undzwanzig Stunden nicht berechnet werden. Deshalb wird TDIF auf "0" gesetzt. In dem folgenden Entscheidungsblock wird die Istversorgungstemperatur mit der Solltemperatur vergli­ chen. Da 57,2° C nicht größer sind als 60° C, ist die Antwort NEIN. Der Wassererhitzer wird eingeschaltet, und der ERHITZERZUSTAND wird auf "1" gesetzt.

Zurück in Fig. 4 wird die Schleife für die nächste Sekunde wiederholt. Die Temperaturen werden wieder gemessen, und es wird angenommen, daß sie nun 62,8° C bzw. 57,2° C betragen, obgleich im tatsächlichen Betrieb sie sich niemals so schnell ändern könnten, aber das dient hier auch nur als Beispiel. In Fig. 5 war der erste Block GEBRAUCH "1" und wird nun "2", weil der Erhitzer eingeschaltet ist. Ge­ mäß Fig. 6 wird DTEMP wie zuvor berechnet, weil keine Va­ riablen, die hier benutzt werden, sich geändert haben. In Fig. 7 sind 63,3° C nun größer als 60° C DTEMP, so daß der zweite Entscheidungsblock gewählt wird. ITEMP plus TDIF oder 57,2 plus 0 ist kleiner als 60 so daß der Erhitzer wieder eingeschaltet gehalten wird. Die Hauptschleife der Gesamtfiguren wird weiterhin fortgesetzt.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Werte von HSTEMP, ITEMP, DTEMP und ERHITZERZUSTAND für die erste halbe Betriebs­ stunde. Am Ende der ersten halben Stunde lautet die Ant­ wort des Entscheidungsblockes in Fig. 5 JA. Die Zahl in GEBRAUCH beträgt 480, weil der Erhitzer für acht Minuten von dreißig Minuten eingeschaltet ist, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Der Bedarf wird dann berechnet zu 480 mal 100 durch 1800, und das ergibt etwa 27 oder 27%, was in VERGANGENHEIT (1) gespeichert wird. Die VERGANGENHEIT, auf die gezeigt wird, wird dann auf "2" erhöht, STUNDE ist klei­ ner als 1 plus 1, und die Variable GEBRAUCH wird für die nächste halbe Stunde gelöscht. Diese Vergangenheitsdaten sind in Balkendiagrammform in Fig. 9 gezeigt, gemäß welcher z. B. die 27%-Periode sein könnte DONNERSTAG ABEND von 9.30 bis 10.00.

Während der übrigen 335 Halbstundenperioden der ersten Wo­ che wird diese Prozedur für jede Halbstundenperiode wieder­ holt. Die tatsächlichen Werte werden sich mit dem Verbrauch verändern, wie es beispielshalber in dem Kennliniendiagramm in Fig. 8 und in dem Balkendiagramm in Fig. 9 gezeigt ist. In dem Kennliniendiagramm in Fig. 8 sind die Temperaturen als Mittelwerte pro halber Stunde in Grad Celsius (Grad Fahren­ heit) aufgetragen, und in dem Balkendiagramm in Fig. 9 ist der Mittelwert pro halber Stunde des Prozentsatzes der Einschaltung des Erhitzers aufgetragen.

In der folgenden halben Stunde, beispielsweise DONNERSTAG ABEND von 10.00 bis 10.30, ist der Wert in GEBRAUCH am En­ de der halben Stunde 430, was gemäß Berechnung eine rela­ tive Einschaltdauer von etwa 24% bei der Berechnung nach Fig. 5 ergibt und in VERGANGENHEIT (2) gespeichert wird. Es ist zu erkennen, daß der Vergangenheitszeiger in die­ sem Beispiel bei DONNERSTAG beginnt, wobei dieser Start­ punkt willkürlich und nicht relevant ist. Was wichtig ist, ist die Zykluszeit des Wiederholmusters, und das besteht aus sieben Tagen.

Genau am Ende von vierundzwanzig Stunden Betrieb ist TDIF in einer Berechnung gemäß Fig. 7 berechenbar, wobei TDIF benutzt wird, um eine Justierung hinsichtlich der Eigenbe­ harrungszustandsdifferenz zwischen den beiden Fühlern für HSTEMP bzw. ITEMP vorzunehmen. Es sei angenommen, daß TDIF mit 5,6° C berechnet wird. Fig. 13 zeigt, wie die Logik in Fig. 7 arbeitet, um HSTEMP, die Wassertemperatur am Auslaßende des Warmwasserspeichers 26, so nahe wie möglich bei DTEMP, der Sollwassertemperatur, zu halten. Aus dem Flußdiagramm ist zu erkennen, daß entweder HSTEMP oder ITEMP, die Wassertemperatur am Anfang bzw. Ende des Warm­ wasserspeichers 26, das Einschalten des Erhitzers 36 bewirken kann.

Gemäß Fig. 13 bewirkt ITEMP in den Punkten A und B das Ein­ schalten des Erhitzers 36 für drei Minuten über den zweiten Entscheidungsblock in Fig. 7. In den Punkten C und D ist ITEMP vorhanden, aber HSTEMP fällt unter die Solltemperatur, so daß der Erhitzer 36 für zwei Minuten eingeschaltet wird. In dem Punkt E ist HSTEMP etwas höher als erwünscht, ein plötz­ licher Bedarf hat jedoch bewirkt, daß ITEMP scharf abfällt und dadurch den Erhitzer 36 zum Erhitzen des Wassers einschaltet.

In dem Punkt F hat sich ITEMP wieder erholt, aber nun fällt HSTEMP zu tief ab, so daß der Erhitzer 36 eingeschaltet bleibt, wobei sich das fortsetzt, bis beide Temperatur­ fühler in dem Punkt G die richtige Temperatur anzeigen. Die EIN/AUS-Entscheidung wird in Fig. 7 getroffen.

Das sind typische Beziehungen zwischen den Temperaturen. Die Form wird sich in Abhängigkeit von dem Temperaturfühleran­ bringungsort, dem Typ des Wassererhitzers und den Verbrauchs­ kenndaten, d. h. plötzliche Entnahmen, stetige Entnahmen usw., verändern. Das Ziel dieser Logik ist es, HSTEMP so nahe wie möglich bei DTEMP zu halten.

Am Ende der ersten Woche ist das Verbrauchsvergangenheits­ muster vollständig und sollte sich zu wiederholen beginnen, wenn STUNDE gleich 1 ist. Die Fig. 8 und 9 zeigen ein typi­ sches Beispiel einer vollständigen Woche von Verbrauchsda­ ten wie oben dargelegt, wobei Fig. 8 eine Woche der mittle­ ren Temperatur jede halbe Stunde in Grad Celsius (Grad Fahren­ heit) zeigt und wobei Fig. 9 eine Woche des mittleren Pro­ zentsatzes der Erhitzereinschaltung für jede halbe Stunde zeigt. Die zweite Woche und die folgenden Wochen sind mit der ersten identisch, mit der Ausnahme, daß die Solltempe­ ratur DTEMP nicht länger konstant sein wird. Während der ersten Woche wird DTEMP auf 60° C konstant gehalten. Im Anschluß an diese erste Woche wird DTEMP zwischen TMAX und TMIN verändert, welche 60 bzw. 43,3° C in diesem besonderen Beispiel betragen.

Gemäß der Gesamtübersicht in Fig. 3 und den Einzelheiten in den Fig. 4 bis 7 sind sämtliche Prozeduren die gleichen wie während der ersten Woche, mit Ausnahme von Fig. 6, dem Be­ rechnen der Sollwassertemperatur. Der erste Block in Fig. 6 berechnet den Bereitschaftswärmeverlust. Durch Abfragen der Bedarfsvergangenheitstabelle wird der Bereitschaftswärmever­ lust berechnet durch Mitteln der niedrigsten drei aufein­ anderfolgenden Halbstundenwerte. In dem Beispiel, das in den Fig. 8 und 9 angegeben ist, beträgt dieser Wert 7%, und dieser Wert von 7% wird in WÄRMEVERLUST gespeichert.

In dem nächsten Block wird unter dem erwarteten, dem zu­ künftigen, entnommen aus einer Woche vorher im Anschluß an die besondere Zeitspanne, oder dem früheren Bedarf unmittel­ bar vor dieser besonderen Zeitspanne der größte ausgewählt. Da das der Start dieser neuen Wochen ist, STUNDE gleich 1, wird VERGANGENHEIT (336) mit VERGANGENHEIT (2) verglichen, und die größere von beiden wird ausgewählt. Aus Fig. 9 ist zu erkennen, daß diese Werte 35 bzw. 24 betragen. Aus die­ sem Grund wird der Wert 35 in BEDARF eingegeben. Die Tempe­ ratur sollte mit der Überlegung eingestellt werden, daß der Betrieb auf 35% der Kapazität ist, wobei aber zuerst die Auswirkung des Bereitschaftswärmeverlusts beseitigt werden muß. BEDARF ist kleiner als die Größe 35 minus 7 durch die Größe 100 minus 7, und das ist ungefähr gleich 30%. Diese Gleichung beseitigt proportional die Auswirkung des Bereit­ schaftswärmeverlusts.

In dem letzten Block in Fig. 6 wird die Solltemperatur be­ rechnet. DTEMP ist kleiner als 43,3 (110) plus die Größe 60 (140) minus 43,3 (110) multipliziert mit 0,30, was gleich 48,3° C (119° F) ist. Der Wassererhitzer wird dann während der folgenden halben Stunde so gesteuert, daß die Temperatur auf 48,3° C (119° F) gehalten wird, wie es während der ersten Wo­ che erfolgt ist, nur dann bei der oberen Grenztemperatur von 60° C (140° F). Die Hauptschleife in Fig. 3 und ihre Ergän­ zung in den Fig. 4 bis 7 wird beliebig wiederholt, DTEMP wird für jede halbe Stunde gemäß dem Bedarf wie oben be­ schrieben eingestellt.

Aus dem in den Fig. 8 und 9 aufgezeichneten Beispiel ist zu erkennen, daß die Temperatur während der ersten Woche konstant gehalten wurde, und daß der Erhitzer 27% der Zeit eingeschaltet war. Während der letzten Woche wird die Temperatur zwischen einem niedrigen Wert von 47,8 und einem hohen Wert von 60,6° C geregelt. Durch Aufrechterhalten dieser niedrigeren Temperaturen brauchte der Erhitzer 36 nur etwa 20% der Zeit eingeschaltet zu sein. Das stellt eine Verringerung im Brennstoffverbrauch von etwa 26% dar.

In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform der Warmwasserbereitungsanlage 20 gezeigt, die besonderen Forderungen entspricht. Gemäß der Darstellung in Fig. 11 ist bei vielen Warmwasserbereitungsanlagen der Ort des Anfangs des Warmwasserspeichers nicht zugänglich, d. h. die Stelle, wo ITEMP gemessen werden muß, ist unzugänglich. In diesem Fall wird ITEMP mit einem speziellen Temperaturfühler gemessen, der an der Eintauchstelle eines Sicherheitswassertemperaturreglers an dem Warmwasserspeicher befestigt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 11 hat der Warmwasserspeicher 102 den Sekundärwassertemperaturfühler 104 an dem Sicherheitswassertemperaturregler 106, wogegen ein Primärwassertemperaturfühler 108 in der üblichen Position an der Verteilleitung 110 an oder nahe dem Wasserauslaß 112 ist.

Der Hauptvorteil der hier beschriebenen Warmwasserbereitungs­ anlage sind die beträchtlichen Energie­ einsparungen, die mit einem relativ einfachen Aufbau er­ zielbar sind. Zusätzlich zu diesem Vorteil gibt es jedoch weitere Vorteile der Datenerfassung für die Untersuchung und Entwicklung von Warmwasserbereitungsanlagen. Anhand der Diagramme in den Fig. 8 und 9 ist zu erkennen, daß die tat­ sächliche mittlere Temperatur während jeder halben Stunde für die vergangenen sieben Tage im Speicher festgehalten wird und durch eine einfache Verbindung desselben mit einem Drucker ausgedruckt werden kann. Das ermög­ licht die Überprüfung des richtigen Betriebes. Weiter wird die Temperatur während Spitzenverbrauchsperioden tatsäch­ lich vergrößert und während Perioden geringen Gebrauchs ver­ ringert. Es sind dadurch eine ständige Überprüfung und eine stän­ dige Verbesserung möglich.

Claims (11)

1. Steueranordnung für einen zwischen EIN und AUS umschalt­ baren Warmwasserbereiter (22, 36) mit einem Wassereinlaß (30) zum Zuführen von Wasser zu dem Warmwasserbereiter und einem Wasserauslaß (32) zum Abgeben von Warmwasser aus dem Warmwasserbereiter, mit einer Wassertemperaturfühlerein­ richtung (52, 54) zum Abfühlen der Temperatur des Wassers, das durch den Warmwasserbereiter erwärmt worden ist, und mit einer Prozessor- und Regeleinrichtung (50) zum Einstellen einer Sollwassertemperatur und zum Ein- und Ausschalten des Warmwasserbereiters (22, 36), um in jeder Zeitspanne einer Gruppe von Zeitspannen gemäß Bedingungen während wenigstens einer vorangehenden Gruppe von Zeitspannen die Sollwasser­ temperatur in etwa aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessor- und Regel­ einrichtung (50) den Prozentsatz der Zeit aufzeichnet, wäh­ rend dem der Warmwasserbereiter (22, 36) in jeder Zeitspan­ ne einer Gruppe von Zeitspannen eingeschaltet ist, und die Solltemperatur des durch den Warmwasserbereiter (22, 36) erwärmten Wassers während jeder Zeitspanne wenigstens einer folgenden Gruppe von Zeitspannen gemäß dem Prozentsatz der Zeit einstellt, während dem der Warmwasserbereiter in jeder Zeitspanne einer vorangehenden Gruppe von Zeitspannen einge­ schaltet gewesen ist.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessor- und Regeleinrichtung (50) bei der Einstellung der Solltemperatur die Bereitschaftswärmeverluste berücksichtigt.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertemperaturfühlereinrichtung einen Primärwasser­ temperaturfühler (52), der an dem Wasserauslaß (32) angeordnet ist, und einen Sekundärwassertemperaturfühler (54), der an dem Wassereinlaß (30, 56) angeordnet ist, aufweist und daß die Prozessor- und Regeleinrichtung (50) aufgrund des Primär- und des Sekundärwassertemperaturfühlers (52, 54) den Warmwasserbereiter (22, 36) zwischen EIN und AUS umschaltet.

4. Verfahren zum Steuern eines zwischen EIN und AUS umschaltbaren Warmwasserbereiters durch Abfühlen der Temperatur des Wassers, das durch den Warmwasserbereiter erwärmt worden ist, Einstellen einer Sollwassertemperatur und Ein- und Ausschalten des Warmwasserbereiters, um in jeder Zeitspanne einer Gruppe von Zeitspannen die Sollwassertemperatur in etwa aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozentsatz der Zeit aufgezeichnet wird, während dem der Warmwasserbereiter in jeder Zeitspanne einer Gruppe von Zeitspannen eingeschaltet ist, und daß die Solltemperatur des durch den Warmwasserbereiter erwärmten Wassers während jeder Zeitspanne wenigstens einer folgenden Gruppe von Zeitspannen gemäß dem Prozentsatz der Zeit eingestellt wird, während dem der Warmwasserbereiter in jeder Zeitspanne einer vorangehenden Gruppe von Zeitspannen eingeschaltet gewesen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Einstellen der Sollwassertemperatur die Bereitschaftswärmeverluste berücksichtigt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Berücksichtigen der Bereitschaftswärmeverluste beinhaltet, diese aus vorher aufgezeichneten Daten zu berechnen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Berechnen der Bereitschaftswärmeverluste ein Mittelwert der Gesamtwärme, die in vorherigen Zeitspannen erzeugt worden ist, benutzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert der Gesamtwärme bestimmt wird, indem die Wärme über einer Mindesttemperatur in drei aufeinanderfolgenden vorherigen Zeitspannen über einer Zeitspanne von einer Woche benutzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Aufzeichnen der Zeit, während der der Warmwasserbereiter in jeder Zeitspanne einer Gruppe von Zeitspannen eingeschal­ tet ist, zusätzlich die Temperatur des Wassers am Warmwasser­ einlaß eines Warmwasserspeichers und zu jeder Zeit, zu der die Warmwassertemperatur unter eine Temperatur absinkt, die unter der Mindesttemperatur liegt, festgehalten, der Warmwas­ serbereiter eingeschaltet und die Einschaltzeit aufgezeichnet wird, bis die Warmwassertemperatur wieder über der Mindest­ temperatur ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, die unter der Mindesttemperatur liegt, aus Daten aus dem tatsächlichen Gebrauch des Warmwasserbereiters in früheren Zeitspannen berechnet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, die unter der Mindesttemperatur liegt, aus einem Mittelwert der Temperatur bei dem tatsächlichen Ge­ brauch des Warmwasserbereiters in früheren Zeitspannen über einer Zeitspanne von vierundzwanzig Stunden berechnet wird.