(57)【要約】本発明の一実施例は、媒体を加熱するための加熱源と、加熱された媒体を循環するための循環システムと、温度設定点に従って媒体の加熱温度を制御する制御装置とを有する加熱装置である。固定温度設定点を設定するために所定の期間用いられるエネルギー測定用モニターは、加熱装置によって消費されるエネルギーの測定を行う。その後の期間の温度設定点は、上記所定期間で使用されたエネルギー量に従って設定される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置であって、
媒体を加熱するための加熱源と、
加熱された前記媒体を循環するための循環システムと、
温度設定点に従って前記媒体の加熱温度を制御する制御装置と、
前記加熱装置によって消費されるエネルギーの測定を行うためのモニターとを有し、
前記制御装置は所定期間のための固定の温度設定点を設定し、その後の期間は前記所定期間で使用されたエネルギーに従って前記温度設定点を設定することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記加熱装置は媒体を加熱するために加熱源に熱を供給するためのバーナーを有し、
前記モニターは前記所定期間におけるバーナーの累積される作動時間を測定することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記バーナーは異なった燃料消費レベルで作動可能であり、
前記モニターは各燃料消費レベルにおけるバーナーの累積される作動時間を測定することを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記熱源はボイラーであり、また前記媒体は水であることを特徴とする請求項２又は３に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記ボイラーによって供給される水のその後の期間のための温度設定点は、前記所定期間中に消費されたエネルギーの測定量に比例することを特徴とする前記請求項の何れかに記載の加熱装置。
【請求項６】
加熱装置であって、
媒体を加熱するための加熱源と、
加熱された前記媒体を循環するための循環システムと、
温度設定点に従って前記媒体の加熱温度を制御し、所定の枠組みに従って日中のエネルギー量が減少する関数を含む二つの独立関数により前記設定点を得る温度制御装置とを有することを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
加熱装置であって、
媒体を加熱するための加熱源と、
加熱された前記媒体を循環するための循環システムと、
温度設定点に従って前記媒体の加熱温度を制御する制御装置と、
日中の連続期間において前記加熱装置によって消費されるエネルギーの測定を行うためのモニターとを有し、
前記制御装置は連続期間中に消費されるエネルギー量が著しく減少するか否かを初日に判定し、減少していないなら所定の枠組みに従って日中のエネルギー量が減少する関数を含む二つの独立関数により翌日以降の前記設定点を得ることを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
前記加熱装置は媒体を加熱するために加熱源に熱を供給するためのバーナーを有し、
前記モニターは前記各連続期間におけるバーナーの累積される作動時間を測定することを特徴とする請求項６又は７に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記バーナーは異なった燃料消費レベルで作動可能であり、
前記モニターは各燃料消費レベルにおけるバーナーの累積される作動時間を測定することを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記熱源はボイラーであり、また前記媒体は水であることを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記以外の関数は測定パラメータ又は推定パラメータからなることを特徴とする請求項６乃至１０の何れかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は加熱装置に関するものである。
【０００２】
今日、平均的な建物や大きな建物のための加熱装置を管理する上での問題の一つは、ボイラーを制御するためのフィードバックとして十分代表的な温度が存在する単一の場所がその構造中にないということである。従来は、ボイラーに戻される媒体の温度を測定することによって、加熱装置をオンデマンドで制御する試みが行われてきたが、まだ改善が必要とされている。
【０００３】
上記の背景に対して、本発明の第一の局面に従って、以下の要素を有する加熱装置が提供される。即ち、本発明の加熱装置は、媒体を加熱するための加熱源と、加熱された媒体を循環するための循環システムと、温度設定点に従って媒体の加熱温度を制御する制御装置と、加熱装置によって消費されるエネルギーの測定を行うためのモニターとを有し、制御装置は所定期間のための固定の温度設定点を設定し、その後の期間は所定期間で使用されたエネルギー量に従って前記温度設定点を設定する。この加熱装置により使用されるエネルギー量は、例えばボイラーの効率や、ロスされる熱量や、個々の要求に依存している。効率や熱量のロスは温度に依存しており、従って媒体、例えば水が加熱される温度を固定することによって、一つの所定期間から別の所定期間へのエネルギー量の変化は寒い日にはより高温に、暑い日にはより低温にという要求を表すことになる。従って、ボイラーによって供給される水温を制御するために用いられる測定が要求される。本発明の加熱装置は、外気温を参照せずに用いられることができる。
【０００４】
本発明の加熱装置は、好ましくは媒体を加熱する加熱源に熱を供給するために
バーナーを用い、所定期間におけるバーナーの累積される作動時間を測定するためにエネルギー量のモニターが配置される。
【０００５】
このような加熱装置においては、バーナーは異なった燃料消費レベルで作動可能であり、モニターは各燃料消費レベルにおけるバーナーの累積される作動時間を測定するよう配置される。
【０００６】
また、好ましくは、加熱源はボイラーであり、媒体は水である。
【０００７】
更に、ボイラーによって供給される水のその後の期間のための温度設定点は、所定期間中に消費されたエネルギーの測定量に比例する。
【０００８】
本発明のもう一つの局面は、以下の観察に基づくものである。即ち、ラジエータに温度自動調節弁が備えられている加熱装置では、燃料の使用率によって測定される要求は局所的なスペースの制御された温度に応じて変動し、日中はその要求が高いスタート時点からは減少する。一方、個々のラジエータが温度自動調節弁を備えていない加熱装置では、その要求の可変性はずっと少なく、従ってビルの占有者が例えば朝など不快な寒さを感じたり、また例えば午後など不快な暑さを感じたりすることになる。
【０００９】
上記の観察に基づき、本発明の第二の局面に従って、以下の要素を有する加熱装置が提供される。即ち、この加熱装置は、媒体を加熱するための加熱源と、加熱された媒体を循環するための循環システムと、温度設定点に従って媒体の加熱温度を制御し、所定の枠組みに従って日中のエネルギー量が減少する関数を含む二つの独立関数により設定点を得る温度制御装置とを有する。これにより、温度自動制御弁を有していない、又は少ししか有していない加熱装置でも、ラジエータに温度自動制御弁を有している装置と同じパターンでエネルギーを使用するように制御することができ、これによりエネルギーやコストを節約し、ビルの占有者にはより快適な環境を提供することができる。
【００１０】
本発明の更に別の局面によれば、以下の要素を有する加熱装置が提供される。即ち、この加熱装置は、媒体を加熱するための加熱源と、加熱された媒体を循環するための循環システムと、温度設定点に従って媒体の加熱温度を制御する制御装置と、日中の連続期間において加熱装置によって消費されるエネルギーの測定を行うためのモニターとを有し、その制御装置は連続期間中に消費されるエネルギー量が著しく減少するか否かを初日に判定し、減少していないなら翌日以降の日中の温度設定点を下げる。即ち、本発明の加熱装置は、ラジエータの温度自動制御弁の有無に従って自らを自動的に設定する。
【００１１】
好ましくは、加熱装置は媒体を加熱するための加熱源に熱を供給するためのバーナーを有し、エネルギー量測定用モニターが各連続期間中の累積されたバーナーの作動時間を測定するために配置される。例えば、燃料の発熱量や圧力が異なることによってその作動時間の測定が多少は不正確となることがあるかもしれないが、上記の目的のためには十分正確なものである。
【００１２】
上記の配置において、バーナーが異なった燃料消費レベルで作動可能であるなら、エネルギー測定用モニターは各燃料消費レベルにおけるバーナーの累積される作動時間を測定するよう配置される。
【００１３】
好ましい実施例では、上記の熱源はボイラーからなり、また上記の媒体は水である。
【００１４】
その他の関数は、例えば外気温のような測定パラメータ又は推定パラメータからなるものでもよい。
【００１５】
以下、添付の図面を参照して説明する。建物２は加熱源によって加熱された媒体、つまり空気あるいは水を循環させることにより加熱される。一例において、水はボイラー４からラジエータ（図示せず）を通るポンプによって循環される。温度感知装置６はボイラー４の温水出口８の温度を感知する。温度制御器１０は設定点制御器１２から入力される標準温度設定点の限度内で、温水出口の温度を維持する目的でボイラーの電源をオン/ オフするために、温度感知器６に反応する。尚、標準温度設定点の上限と下限どちらか一方は制御器１２から入力されてもよい。いずれにせよ、温度制御器は下限点でボイラーの電源を入れ、上限点で電源を切る。
【００１６】
発明の第一局面の実施例によれば、ボイラーが加熱要求に従って作動するように、装置は毎日同温度、例えば摂氏７０度で固定された標準温度設定点で、毎日最初に所定の期間作動する。その初期期間は、例えば、建物が使用される一時間前から一時間後である。この期間中、設定点制御器１２はその期間内の燃焼総時間データを累積するため、ボイラーが電源を入れられた時間を記録する。これは、期間内に使用された総燃料、即ち総エネルギーをかなり綿密に表している。燃料の発熱量や伝達された際の圧力などにおける変化によって不正確となることがあるが、実際には測定は装置制御の改良を提供するのに十分正確である。
【００１７】
次に、測定要求は９０パーセントの要求と１０パーセントの要求の間で直線である、図２に示された関係を用いて水温設定点を得るために使用される。即ち、温暖な日には、摂氏７０度の温度を維持するエネルギー要求は低く、また、その後の期間に用いられる水温設定点は低温である。一方寒い日には、初期期間の摂氏７０度の水温に維持するエネルギー要求が高く、また、その後の期間に用いられる温度設定点は温暖な日と比べより高温となる。
【００１８】
もしボイラーが一燃料消費レベル以上、例えばいわゆる高燃焼と低燃焼で作動可能であるならば、各レベルでボイラーが作動する時間が別々に記録され、期間内の総要求の数値が引き出される。
【００１９】
発明の第二局面の実施例によれば、第一の局面に対し追加的あるいは選択的に、加熱装置が用いられる時一日中作動し、エネルギー入力あるいは要求の測定が日中監視される。この目的のために、設定点制御器は、測定パラメータあるいは推定パラメータの関数として温度設定点を決定するため、従来のアルゴリズム、又は発明の第一の局面を具体化するアルゴリズムを用い、連続する期間ごと、例えば一時間ごとにボイラーの電源オン時間を累積する目的でその時間を記録する。従来のアルゴリズムでは、例えば外気温を考慮に入れても良い。各一時間のボイラー電源オン時間は、その時間中のエネルギー入力あるいはエネルギー要求の総計の計測されたものである。図３において、曲線１４はラジエータが温度調節弁を有している場合検出され、温度設定点が固定されていても日中減少する入力エネルギーを示している。曲線１６は、ラジエータが温度調節弁を備えておらず、温度設定点が固定されている場合に検出される入力エネルギーを示している。その際の入力エネルギーは一日中多かれ少なかれ一定であり、そのため一日の一端時又は両端時にはビル内の快適な状況が妨げられることになる。
【００２０】
加熱装置の作動中、設定点制御器１２はボイラーの作動時間によって表されるエネルギー使用量を調べ、もし相対的に下降する使用量１４が検出されるなら、その後の各日のために測定又は推定パラメータの関数のみで設定点を決定し続ける。もし相対的に一定の使用量１６が検出されるなら、翌日以降の温度設定点は測定又は推定パラメータと１８で示されるような下降関数を乗算することによって決定される。それにより、その使用量をラジエータの自動温度調節弁の使用によって得られる使用量に対応させることができる。
【００２１】
尚、上記の関数はラジエータ装置と同様に暖気加熱装置にも適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明を実施する加熱装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第一の局面を実施する図１の加熱装置の動作を説明するのに有用なグラフである。
【図３】図３は、本発明の第二の局面を実施する図１の加熱装置の動作を説明するのに有用なグラフである。
【図１】
2005519255.tif 000002
【図２】
2005519255.tif 000003
【図３】
2005519255.tif 000004
【国際調査報告】
2005519255.tif 000005
2005519255.tif 000006