(57)【要約】  本開示は、熱分配システムを制御するための方法に関する。方法は、地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル熱分配システム（１５０）による、地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定することと、対応する複数のローカル制御ユニット（１４０）のうちの１つに関連付けられた制御信号を、制御サーバ（１３０）で決定することであって、それぞれの対応する制御信号は時間分解されており、決定された期間の前に、地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、決定された期間の間に、地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含むことと、それぞれの対応する制御信号を、前記制御サーバ（１３０）から前記対応するローカル制御ユニット（１４０）に送信することと、対応する制御信号を、対応するローカル制御ユニット（１４０）で受信することと、対応する制御信号に基づいて、地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの対応するローカル熱分配システム（１５０）による熱の取出しを、それぞれの対応するローカル制御ユニット（１４０）で調整することとを含む。
2022501565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱分配システムを制御するための方法であって、前記システムは、
流体ベースで熱を分配するための地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）と、
熱を生成し、前記熱を前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に送達するように構成されている、１または複数の生成プラント（１２０）と、
複数のローカル制御ユニット（１４０）であって、それぞれのローカル制御ユニット（１４０）は、ローカル熱分配システム（１５０）と関連付けられており、前記ローカル熱分配システム（１５０）は、前記ローカル熱分配システム（１５０）と関連付けられた１または複数の建物（２００）内に、快適な暖房を分配するために構成されており、それぞれのローカル制御ユニット（１４０）は更に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの前記関連付けられたローカル熱分配システム（１５０）の前記熱の取出しを制御するように構成されている、複数のローカル制御ユニット（１４０）とを含み、
前記方法は、
前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル熱分配システム（１５０）による、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定することと、
対応する前記複数のローカル制御ユニット（１４０）のうちの１つと関連付けられた制御信号を制御サーバ（１３０）で決定することであって、それぞれの対応する制御信号は、時間分解されており、
前記決定された期間の前に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、
前記決定された期間の後に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、
前記決定された期間の間に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含み、
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが前記増加する期間は、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であり、
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが前記一時的に増加する期間は、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であることとを含み、
前記方法は更に、
それぞれの対応する制御信号を、前記制御サーバ（１３０）から前記対応するローカル制御ユニット（１４０）に送信することと、
前記対応する制御信号を、前記対応するローカル制御ユニット（１４０）で受信することと、
前記対応する制御信号に基づいて、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの前記対応するローカル熱分配システム（１５０）による前記熱の取出しを、それぞれの対応するローカル制御ユニット（１４０）で調整することとを含む、方法。
【請求項２】
全体的な熱の取出しが上昇することが予測される前記期間が、１時間〜１２時間の範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後の、前記地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの前記一時的な増加が、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前の、前記地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの前記一時的な増加に対して時間的に対称的である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後の、前記地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの前記一時的な増加が、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前の、前記地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの前記一時的な増加に対して、熱の取出しが対称的である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
熱の取出しが一時的に増加する前記期間の長さが、前記対応するローカル分配システム（１５０）によって暖房される前記建物の熱慣性値に依存する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される前記期間が、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの前記全体的な熱の取出しが所定の閾値を上回る間の期間のことである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記所定の閾値が、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）内の利用可能なエネルギーの総量と比較して、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からのエネルギーの取出しの相対量に基づいた相対的な閾値である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記相対的な閾値が、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）内の利用可能なエネルギーの総量の７５〜９０％の範囲である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル分配システム（１５０）による、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される前記期間を決定する動作が、天気予報データに基づくものである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル分配システム（１５０）による、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される前記期間を決定する動作が、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル分配システム（１５０）の履歴となる全体的な熱の取出しに関する、予め記録された時間分解された履歴データに基づくものである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記１または複数の生成プラント（１２０）における予想される熱の生成能力に関する予測データを決定することと、
前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル熱分配システムによる前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）から予想される全体的な熱の取出しに関する予測データを、経時的に決定することであって、
全体的な熱の取出しが上昇することが予測される前記期間が、前記予想される生成能力に対して前記予想される全体的な取出しが一時的に上昇することに基づいて決定されることとを更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。  
【請求項１２】
前記対応する制御信号が、温度オフセットに関する情報を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記方法が、
ローカル制御ユニット（１４０）に関連付けられた、前記対応する１または複数の建物（２００）の外側の対応する温度を決定することであって、
それぞれのローカル制御ユニット（１４０）が、前記対応する決定された温度および前記温度オフセットに関する前記情報に基づいて、前記関連付けられたローカル熱分配システムの前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しを制御するように構成されていることを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
熱分配システムであって、
流体ベースで熱を分配するための地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）と、
複数のローカル制御ユニット（１４０）であって、それぞれのローカル制御ユニット（１４０）は、ローカル熱分配システム（１５０）と関連付けられており、前記ローカル熱分配システム（１５０）は、前記ローカル熱分配システム（１５０）と関連付けられた１または複数の建物（２００）内に、快適な暖房を分配するために構成されており、それぞれのローカル制御ユニット（１４０）は更に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの前記関連付けられたローカル熱分配システム（１５０）の前記熱の取出しを制御するように構成されている、複数のローカル制御ユニット（１４０）と、
処理ユニットを有するサーバ（１３０、１５０）であって、
前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル熱分配システム（１５０）による、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定し、
対応する複数のローカル制御ユニット（１４０）のうちの１つと関連付けられた制御信号を決定するように構成され、それぞれの対応する制御信号は、時間分解されており、
前記決定された期間の前に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、
前記決定された期間の後に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、
前記決定された期間の間に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含み、
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが前記増加する期間は、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であり、
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが前記一時的に増加する期間は、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であるサーバとを含み、
前記サーバ（１３０）は、それぞれの対応する制御信号を、前記サーバ（１３０）から前記対応するローカル制御ユニット（１４０）に送信するように構成される、通信モジュールを更に含み、
前記対応するローカル制御ユニット（１４０）は、
前記対応する制御信号を受信するように構成される、通信モジュールと、
前記対応する制御信号に基づいて、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの前記対応するローカル熱分配システム（１５０）による前記熱の取出しを調整するように構成される熱抽出器（１５５）とを更に含む、熱分配システム。
【請求項１５】
処理ユニットであって、
地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）に接続されたローカル熱分配システム（１５０）による、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定し、
対応する複数のローカル制御ユニット（１４０）のうちの１つと関連付けられた制御信号を決定するように構成され、それぞれの対応する制御信号は、時間分解されており、
前記決定された期間の前に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、
前記決定された期間の後に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、
前記決定された期間の間に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含み、
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが前記増加する期間は、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であり、
前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、前記地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの熱の取出しが前記一時的に増加する期間は、前記決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲である、処理ユニットを含むサーバであって、
前記サーバは、それぞれの対応する制御信号を、前記サーバ（１３０）から前記対応するローカル制御ユニット（１４０）に送信するように構成される、通信モジュールを更に含む、サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱分配システムからの熱の取出しを制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
快適な暖房の分野において、快適な暖房に対する需要が外部要因に大きく依存する可能性があることは周知の事実である。例えば、寒い日、または猛吹雪もしくは暴風雨などの気象現象のある日には、快適な暖房に対する需要が高くなり得る。快適な暖房および蛇口からの給湯に対する需要は、例えば、多くの人が朝にシャワーを浴びるという習慣があるというように、人間の行動および習慣によって１日の間に変化する。更に、住宅用建物の居住者が一般的により多くの集団で集まることで、住宅を占領することのない休日に、快適な暖房に対する需要が減少する可能性がある。また、スポーツイベントまたはパレードなどのイベントでは、居住者が大勢で家を空けることもある。速効性のある暖房システムは通常、それよりも遅いそれらの同等品を稼働させるよりも高額であり、環境に優しいものではないため、需要におけるピークを処理しなければならないときに問題が発生する。例えば、石油またはガスの生成プラントは、より環境に優しいバイオマス燃料プラントまたは地熱暖房プラント等よりも早く動作させることができる。更に、需要を補うためにこの生成プラントを最大能力で稼働させるには、高額となる可能性がある。従って、需要におけるピークがある場合に建物を暖房するための、より優れた方法が求められている。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の目的は、上記で言及された問題のうちのいくつかを少なくとも軽減することである。
【０００４】
第１の態様によれば、熱分配システムを制御するための方法が提供される。制御された熱分配システムは、流体ベースで熱を分配するための地域熱エネルギー分配グリッドと、熱を生成し、この熱を地域熱エネルギー分配グリッドに送達するように構成されている、１または複数の生成プラントと、複数のローカル制御ユニットとを含み、それぞれのローカル制御ユニットは、ローカル熱分配システムと関連付けられており、ローカル熱分配システムは、ローカル熱分配システムと関連付けられた１または複数の建物内に、快適な暖房を分配するために構成されており、それぞれのローカル制御ユニットは更に、地域熱エネルギー分配グリッドからの関連付けられたローカル熱分配システムの熱の取出しを制御するように構成されている。方法は、
地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル熱分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定することと、
対応する複数のローカル制御ユニットのうちの１つに関連付けられた制御信号を、制御サーバで決定することであって、それぞれの対応する制御信号は時間分解されており、決定された期間の前に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、決定された期間の間に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含むことと、
それぞれの対応する制御信号を、制御サーバから対応するローカル制御ユニットに送信することと、
対応する制御信号を、対応するローカル制御ユニットで受信することと、
対応する制御信号に基づいて、地域熱エネルギー分配グリッドからの対応するローカル熱分配システムによる熱の取出しを、それぞれの対応するローカル制御ユニットで調整することと、を含む。
【０００５】
「熱分配システム」という用語は、熱エネルギーを暖房の形態で分配するための任意のシステムに関するものであることが理解されよう。
【０００６】
「暖房」という用語は、温度を上昇させることによって、建物内の温度を変化させるエネルギーとして解釈されるということが理解されよう。
【０００７】
「ローカル制御ユニット」とは、ローカル分配システムを制御するために適合された、任意の種類の処理ユニットであり得る。１つまたは複数のローカル分配システムのために、ローカル制御ユニットを使用してもよい。
【０００８】
「生成プラント」とは、熱を生成し、分配グリッドに熱を送達するのに適切な、任意の種類の生成プラントであり得る。生成プラントは、１または複数の熱発生装置を含む。それぞれの発生装置は、生成プラントにおいて他の発生装置と独立して稼働させることができる。「分配グリッド」とは、熱伝達流体を建物またはシステムに供給することによって、熱を分配するための任意の手段であり得る。
【０００９】
「取出し」とは、ローカル熱分配システムの消費、または地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の使用を意味する。
【００１０】
「全体的な熱の取出し」とは、地域熱エネルギー分配グリッドに接続された全てのローカル熱分配システムによる全体的な熱の取出しのことである。地域熱エネルギー分配グリッドに接続された全てのローカル熱分配システムによる全体的な熱の取出しは、経時的に変化し得る。
【００１１】
「上昇した」とは、全体的な熱の取出しが、１または複数の熱生成プラントの基準となる生成能力を上回ることを意味する。熱の取出しが基準となる生成能力を上回る場合に、熱の取出しが上昇したと判断することができる。基準となる能力は、１または複数の熱生成プラントの能力全体の割合として設定することができる。
【００１２】
「能力」とは、現在の、または予測された生成プラントの熱を生成する能力を意味する。この能力は、生成プラントが通常レベルで稼働する場合、１つの値を有していてもよく、生成プラントの稼働レベルが低減するか、または分散する場合に、能力が減少する場合がある。この能力は、能力を増加させる、例えば更なる熱発生装置を開始させると、増加することもある。
【００１３】
「予測される」とは、地域熱エネルギー分配グリッドからの予想される将来の熱の取出しをシステムが認識することを意味する。この認識は、熱の取出しが予測される個々のローカル熱分配システムからの情報に基づくものであってよい。このような予測はいずれも、個々のローカル熱分配システムによるこれまでの熱の取出しの履歴データに基づくものであってよい。このような履歴データはいずれも、曜日、日、時間等などの特定の時間イベントに紐付けられていてもよい。追加的にまたは代替的に、この認識は、天気予報データに基づくものであってもよい。予測はまた、例えば、発生装置が特定の時間にメンテナンスが予定されているといった、１または複数の熱生成プラントの生成に関する認識に基づくものであってもよい。
【００１４】
「制御サーバ」とは、上記で明記した方法の動作の少なくともいくつかを実施するのに好適な処理ユニットを含む、任意の種類のデバイスであってよい。制御サーバは、１または複数のサーバであってよい。制御サーバは、複数のローカル制御ユニットのデータを処理することができる「中央」という意味においての中央制御サーバであってよい。
【００１５】
「制御信号」とは、制御サーバおよび複数のローカル制御ユニット間の通信用の任意の信号であってよい。制御信号は、例えば、アナログまたはデジタル信号であってよい。
【００１６】
この第１の様態による方法によって、生成プラントなどの暖房施設を、例えば気象現象などの環境事象による、ならびに／または消費者の習性および習慣による需要のピークの予測を用いて、ローカル分配システム内で効率的に利用することができる。このような需要のピークが予測される時点で、需要におけるピークが予測される前の期間に建物を予熱することにより、建物の熱慣性を用いて、より高額で、または環境的に有害な熱生成設備の使用を最小化することができる。決定された期間の前に建物を暖房することにより、建物の構造内に熱エネルギーが蓄積される結果となり得る。全体的な取出しが上昇する期間が生じるときには、既に熱エネルギーが建物内に蓄積されており、その期間の間に分配システムからの取出しを減少させることができる。従って、より高額な、および／または有害な暖房施設に対する必要性を低減することができる。熱生成の手段を規則的に運転停止しなければならないことが事前に分かっている場合、例えばメンテナンスの場合に、この方法を用いることも可能であり、これにより、使用するのに高額となる、または環境に優しくない可能性のある予備のシステムにあまり依存しないようになる。このようにして、建物の熱慣性を用いることにより、いつ生成プラントを選択するのかを最適化することができる。
【００１７】
更に、生成プラントの生成能力が制限される、および／または地域熱エネルギー分配グリッドの分配能力が制限される場合に、本方法により、利用可能な熱および／または分配能力を、接続されたローカル熱分配システム全てに分配することができる。これは、本方法による予熱を用いることによって需要のピークを均等にすることができるためである。このことは、制御ができない様式においては、需要のピークがある場合に、地域熱エネルギー分配グリッドの地域熱流体の圧力が地域熱エネルギー分配グリッドの一部、特に生成プラントから離れた部分で低くなりすぎる可能性のある、現在の状況と比較するべきである。これにより、地域熱流体の圧力が低すぎるそれらの部分では、快適な暖房のための熱の生成も、蛇口からの給湯のための熱の生成もいずれも得られないことなる、地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル熱分配システムがもたらされることになる。本方法により、ローカル熱分配システムが地域熱エネルギー分配グリッドのどこに接続されているかに関わらず、全てのローカル熱分配システムで熱を利用することが可能ではあるが、限られた範囲まで熱を利用できるように、熱の取出しを制御することができる。従って、本方法により、中断されることのない熱の分配が可能になる。
【００１８】
ローカル分配グリッドを経時的に制御するために、時間分解された制御信号を使用してもよい。これにより、ローカル制御ユニットと、制御信号を決定する制御サーバとの間の継続的な連絡を維持することなく、熱分配システムをある期間にわたって制御することができる。これにより、帯域幅を節約することができ、かつ、制御サーバとローカル制御ユニットとの間の通信が消失した場合であっても、ローカル制御ユニットがローカル熱分配システムの制御を経時的に継続することができるため、冗長性を高めることができる。例えば、制御信号が瞬間的な制御信号のみを含んでおり、制御サーバからの通信が消失した場合に、ローカル熱分配システムは、地域熱エネルギー分配グリッドからの取出しが増加し、その後に取出しを減少するように指示されることのない状態に置かれるという危険性がある。その代わり、制御信号が時間分解された制御信号である場合は、地域熱エネルギー分配グリッドからの取出しに対する所望の効果を有効なものとするために、制御信号を一度だけ受信すればよい。
【００１９】
時間分解された制御信号を制御サーバで決定することにより、熱分配システムの異なる部分同士の通信に対する必要性を低減することができる。これは、予測データを保持する同一のエンティティで、時間分解された制御信号を決定することができるためである。そうでない場合は、時間分解された制御信号を決定するエンティティに予測データを送信しておく必要があるだろう。
【００２０】
全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間は、１時間〜１２時間の範囲であってよい。
【００２１】
決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが増加する期間は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であってよい。
【００２２】
それぞれの対応する制御信号は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報を更に含み得る。従って、方法は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、１または複数の建物内の快適な暖房のために熱の取出しを一時的に増加させる工程を更に提供し得る。再度暖房するのにより好適な状態となるとき、暖房が弱くなる段階の間に建物から損なわれた熱エネルギーを補うために、この工程を行うことができる。このことは、後熱と称することができる。予熱および後熱の両方を用いることで、建物内の熱慣性を大いに利用することができる。
【００２３】
決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に増加する期間は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であってよい。
【００２４】
決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後の地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの一時的な増加は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前の地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの一時的な増加に対して時間的に対称的であってよい。
【００２５】
決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後の地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの一時的な増加は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前の地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しの一時的な増加に対して、熱の取出しが対称的であってよい。
【００２６】
熱の取出しが一時的に増加する期間の長さは、対応するローカル分配システムによって暖房される建物の熱慣性値に依存し得る。
【００２７】
地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間とは、地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが、所定の閾値を上回る間の期間のことであり得る。
【００２８】
所定の閾値とは、地域熱エネルギー分配グリッド内の利用可能なエネルギーの総量と比較して、地域熱エネルギー分配グリッドからのエネルギーの取出しの相対量に基づいた相対的な閾値であってよい。
【００２９】
相対的な閾値とは、地域熱エネルギー分配グリッド内の利用可能なエネルギーの総量の７５〜９０％の範囲であってよい。
【００３０】
地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定する動作は、天気予報データに基づくものであってよい。従って、天気予報を利用して、ある期間に熱の取出しが上昇するかもしれない吹雪、暴風雨、または他の天気に関連した例などの気象現象によって、快適な暖房に対する需要におけるピークを予測することができる。
【００３１】
地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定する動作は、地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル分配システムの履歴となる全体的な熱の取出しに関する、予め記録された時間分解された履歴データに基づくものであってよい。このようにして、需要におけるピークを発生する前に予測することができる。方法は、需要におけるピークが発生しそうなことが分かる前であればあるほど、より効率的であり得る。従って、このようなピークを予想するのに種類の異なる予想を利用することがより有利であり得る。また、需要におけるピークがどれくらい長く持続するかを概算することにより、予熱プロセス（および場合により追加の後熱プロセス）を更に正確に制御することが可能となり得る。つまり、より短く持続するピークには、短い予熱（後熱）が最適であり得る。より長く持続するピークには、更なる予熱（後熱）が最適であり得る。更に、これにより、天候に関係するものではないが、営業日、休日などの規則的に発生する現象、またはスポーツイベントなどの同様に快適な暖房が必要となる変則的な現象による需要のピークを補うことが可能になり得る。このようないくつかの予め記録された時間分解されたデータは、天候データから切り離されているということに注目されるであろう。それは、例えば、その日が休日なのか、または営業日なのかによって、全体的な暖房への要求における全体的な差異が左右されることに関連し得る。いくつかのこのようなデータは、制御信号が予め記録されたデータと天気予報との関連性に基づき得るように、天候データに関連付けられて予め記録されていてもよい。例えば、特定の気象現象により、その日が休日なのかまたは営業日なのかに左右される全体的な熱の取出しが、どのように異なる結果となり得るのかを考慮に入れることができる。分配グリッドからの１または複数の特定のローカル分配システムの熱の取出しに関する、この予め記録された時間分解されたデータは、分配グリッドからのローカル分配システムの全体的な熱の取出しに関する予め記録された時間分解されたデータを天候データと切り離すことができるか、または関連付けることができる方法と同様な方法で、天候データと切り離すことができるか、または関連付けることができる。
【００３２】
分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を予想する動作は、予測サーバとして動作する制御サーバで実行することができる。このとき、制御サーバは中央制御サーバと見なすことも可能である。中央制御サーバを使用することにより、調整を受ける建物からの履歴データのみで実行される分析とは対照的に、多くのローカル分配システムからのデータを分析することができる。例えば、分配グリッドにおけるいくつかの伝搬性に関する欠陥のために、熱分配グリッドに接続された建物で需要のピークを経験する場合があり得る。このような需要におけるピークは、単に１棟のみの建物のデータを含む方法によるものではなく、いくつかの建物に接続された制御サーバによって予測することができる。また、多くのローカル分配システムに制御サーバを使用することによって、このような機器を集約化することで、高額な機器、例えばサーバ自体に対する必要性が低減する。
【００３３】
方法は、
１または複数の生成プラントにおける予想される熱の生成能力に関する予測データを決定することと、
地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル熱分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッドからの予想される全体的な熱の取出しに関する予測データを経時的に決定することであって、
予想される生成能力に対して予想される全体的な取出しが一時的に上昇することに基づいて、全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定することができることと、を更に含み得る。
【００３４】
対応する制御信号は、温度オフセットに関する情報を含む。温度オフセットは、絶対数であってもよく、または相対的な語句であってもよい。温度オフセットを送信するだけで、比較的小さいサイズで制御サーバとローカル制御ユニットとの通信が可能となる。これにより、通信時の帯域幅を節約することができる。更に、制御信号として温度オフセットを使用することにより、簡単な制御プロトコルを使用することができる。制御サーバは、ローカル熱分配システムに関するいずれのデータも認識する必要がない。
【００３５】
方法は、ローカル制御ユニットに関連付けられた、対応する１または複数の建物の外側の対応する温度を決定することであって、それぞれのローカル制御ユニットは、対応する決定された温度および温度オフセットに関する情報に基づいて、関連付けられたローカル分配システムの地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しを制御するように構成されていることを更に含み得る。
【００３６】
第２の態様によれば、熱分配システムが提供される。熱分配システムは、
流体ベースで熱を分配するための地域熱エネルギー分配グリッドと、
複数のローカル制御ユニットであって、それぞれのローカル制御ユニットは、ローカル熱分配システムと関連付けられており、ローカル熱分配システムは、ローカル熱分配システムと関連付けられた１または複数の建物内に、快適な暖房を分配するために構成されており、それぞれのローカル制御ユニットは更に、地域熱エネルギー分配グリッドからの関連付けられたローカル熱分配システムの熱の取出しを制御するように構成されている、複数のローカル制御ユニットと、
処理ユニットを有するサーバであって、
地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル熱分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定し、
対応する複数のローカル制御ユニットのうちの１つに関連付けられた制御信号を決定し、それぞれの対応する制御信号は時間分解されており、決定された期間の前に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、決定された期間の間に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含むように構成される、サーバとを含み、
サーバは、それぞれの対応する制御信号を、サーバから対応するローカル制御ユニットに送信するように構成される、通信モジュールを更に含み、
対応するローカル制御ユニットは、
対応する制御信号を受信するように構成される、通信モジュールと、
対応する制御信号に基づいて、地域熱エネルギー分配グリッドからの対応するローカル熱分配システムによる熱の取出しを調整するように構成される、熱抽出器とを更に含む。
【００３７】
上記で言及した方法の特徴は、適用可能であれば、この第２の態様にも適用する。過度な繰り返しを避けるため、上記を参照されたい。
【００３８】
第３の態様によれば、サーバが提供される。サーバは、
処理ユニットであって、
地域熱エネルギー分配グリッドに接続されたローカル熱分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッドからの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定し、
対応する複数のローカル制御ユニットのうちの１つに関連付けられた制御信号を決定し、それぞれの対応する制御信号は時間分解されており、決定された期間の前に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、決定された期間の間に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含むように構成される、処理ユニットと、
それぞれの対応する制御信号を、サーバから対応するローカル制御ユニットに送信するように構成される、通信モジュールとを含む。
【００３９】
上記で言及した方法の特徴は、適用可能であれば、この第３の態様にも適用する。過度な繰り返しを避けるため、上記を参照されたい。
【００４０】
本発明の更なる適用性の範囲は、下記で与えられる発明を実施するための形態により明らかになるであろう。しかしながら、発明を実施するための形態および具体例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、単に実例として与えられているということを理解すべきであり、これによって、この発明を実施するための形態から、本発明の範囲内の種々の変更および変形が、当業者には明らかとなるであろう。
【００４１】
従って、デバイスおよび方法は変更される可能性があるため、本発明は、特定の記載されたデバイスの構成部品、または記載された方法の動作に限定されるものではないことを理解すべきである。本明細書で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものであり、限定することを意図するものではないことも理解されるべきである。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、文脈によって明確に指示されない限り、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ」は、１つまたは複数の要素があることを意味するものと意図されるということに留意しなければならない。従って、例えば、「ユニット（ａ  ｕｎｉｔ）」または「ユニット（ｔｈｅ  ｕｎｉｔ）」に対する言及は、いくつかのデバイス等を含み得る。更に、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という語、および類似の表現は、他の要素または工程を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
ここで、実施形態を示す添付図面を参照して、本発明の上記および他の態様をより詳細に説明する。図は、限定するものとして解釈すべきではなく、むしろ、説明および理解のために用いられる。
図に例示されるように、層および領域のサイズは例示の目的のために誇張される場合があり、従って、実施形態の一般的構造を例示するために提供される。同様の参照番号は、全体を通して同一の要素を意味する。
【００４３】
【図１】地域熱エネルギー分配システムの概略図である。
【図２】図１の地域熱エネルギー分配システムからの熱の取出しを制御するために用いられる、異なる制御信号の概略図である。
【図３】図１の地域熱エネルギー分配システム内のローカル熱分配システムの概略図である。
【図４】熱分配システムを制御するための方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
ここで、本発明の好ましい実施形態が示される添付図面を参照して、本発明を以下で更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実装されてもよく、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、徹底性および完全性のために提供され、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるために提供されている。
【００４５】
図１は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０および生成プラント１２０を含む、地域熱エネルギー分配システムを示す。
【００４６】
生成プラント１２０は、熱を生成するように構成されている。生成された熱は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０を循環する地域熱流体を加熱するために使用される。生成プラント１２０は、地熱プラント、流体を加熱するための電気を動力源とするプラントであってもよく、または、ガスもしくはオイルなどの燃料を燃焼することによって駆動されるものであってもよい。重要なのは、生成プラント１２０は地域熱エネルギー分配グリッド１１０の地域熱流体を加熱するように構成されているという点だけである。地域熱エネルギー分配システムは、２つ以上の生成プラント１２０を含んでいてもよい。
【００４７】
地域熱エネルギー分配グリッド１１０は、生成プラント１２０から地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０に地域熱流体を供給するために構成されている主管路１１１を含む。地域熱エネルギー分配グリッド１１０は、ローカル熱分配システム１５０から生成プラント１２０に地域熱流体を戻すために構成されている戻り管路１１２を更に含む。地域熱流体は、熱エネルギーを輸送するのに適切な任意の流体であってよい。非限定的な実施例によれば、地域熱流体は水である。しかしながら、他の実施形態によれば、他の地域熱流体を使用してもよい。いくつかの非限定的な実施例は、アンモニア、オイル、アルコール、および、グリコールなどの不凍液である。また、熱伝達液は、不凍液または腐食液と混合した水などの、上記に言及された２つ以上の熱伝達液の混合物を含んでもよい。
【００４８】
複数のローカル熱分配システム１５０は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されている。それぞれのローカル熱分配システム１５０は、１つ以上の建物２００と関連付けられている。特定の建物２００は、住宅用建物、商用または事務所用建物、アパート、一戸建てまたは工業用建物などの任意の種類の建物であってよい。
【００４９】
地域熱エネルギー分配システムは、予測サーバ１８０を更に含む。予測サーバ１８０は、処理ユニットを含む、任意の種類のサーバであってよい。予測サーバ１８０は、１つのシングルサーバデバイスを物理的に含んでもよい。あるいは、予測サーバ１８０は、いくつかのサーバデバイス上で分散されていてもよい。予測サーバ１８０は、生成プラント１２０内に含まれていても、または他の適切な位置において含まれていてもよい。
【００５０】
予測サーバ１８０は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定するように構成されている。通常、熱の取出しが全体的に上昇する期間は、１時間〜１２時間の範囲である。地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０からの熱の取出しの測定値の総計となる。地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しは、経時的に変化し得る。
【００５１】
地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しは、通常、経時的に変化する。経時的な変化は、多くの要因に左右され得る。このような要因の１つは、気象条件の変化、例えば、大気温度、風況、雲量等であり得る。例えば、比較的低い大気温度のときには、比較的高い大気温度のときと比較すると、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による全体的な熱の取出しが上昇する。更に、例えば、比較的高い風速のときには、比較的低い風速のときと比較すると、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による全体的な熱の取出しが上昇する。地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しの変動に影響する別の要因としては、時間帯、曜日、月等の時間的な要因であり得る。例えば、特にまた、ローカル熱分配システム１５０が蛇口からの給湯を提供するように構成されている場合、少なくとも多くの住宅用建物を有するエリアに熱を送達するように構成された地域熱エネルギー分配システムでは、朝および夕方の時間の間に熱に対する要求が高まる可能性がある。更に、例えば、少なくとも多くの住宅用建物を有するエリアに熱を送達するように構成された地域熱エネルギー分配システムでは、ここでも同じように休暇シーズンの間に地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが上昇する可能性がある。従って、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しは、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル分配システム１５０の履歴となる全体的な熱の取出しに依存し得る。このような履歴となる全体的な熱の取出しに関するデータとは、予め記録された時間分解された履歴データであってよい。履歴データは、特定のローカル分配システム１５０における取出しに関係し得る。履歴データは、分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しに関係し得る。
【００５２】
予測サーバ１８０は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システムによる、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの予想される全体的な熱の取出しに関する予測データを、経時的に決定するように構成されていてもよい。予測サーバ１８０は、この予測データから、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定するように構成され得る。地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間とは、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが、所定の閾値を上回る間の期間のことであり得る。所定の閾値とは、絶対的な閾値、従って、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からのエネルギーの取出し量であってよい。所定の閾値とは、相対的な閾値、従って、地域熱エネルギー分配グリッド１１０内の利用可能なエネルギーの総量と比較した、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からのエネルギーの取出しの相対量であってよい。相対的な閾値とは、例えば、地域熱エネルギー分配グリッド１１０内の利用可能なエネルギーの総量の７５〜９０％の範囲であってよい。地域熱エネルギー分配グリッド１１０内の利用可能なエネルギーの総量は、１または複数の生成プラント１２０による熱の生成能力に依存し得る。従って、予測サーバ１８０は、１または複数の生成プラント１２０における予想される熱の生成能力に関する予測データを決定するように構成されていてもよい。予測サーバ１８０は、１または複数の生成プラント１２０の生成能力における予定された差異を認識することができる。従って、予想される生成能力に対して予想される全体的な取出しの一時的な上昇に基づいて、全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定することが可能となる。
【００５３】
地域熱エネルギー分配システムは、制御サーバ１３０を更に含む。制御サーバ１３０は、処理ユニットを含む、任意の種類のサーバであってよい。制御サーバ１３０は、１つのシングルサーバデバイスを物理的に含んでもよい。あるいは、制御サーバ１３０は、いくつかのサーバデバイス上で分散されていてもよい。制御サーバ１３０は、生成プラント１２０内に含まれていても、または他の適切な位置において含まれていてもよい。
【００５４】
制御サーバ１３０は、対応する複数のローカル分配システム１５０のうちの１つと関連付けられる制御信号を決定するように構成されている。以下でより詳細に述べるように、それぞれのローカル分配システム１５０はローカル制御ユニット１４０を含んでいる。ローカル制御ユニット１４０は、ローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを調整するように構成されている。制御サーバ１３０によって生成された制御信号は、対応するローカル制御ユニット１４０を対象とする。従って、制御サーバ１３０は、複数のローカル制御ユニット１４０ごとに制御信号を決定するように構成されている。それぞれの対応する制御信号は、時間分解されている。それぞれの対応する制御信号は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しの変化に応じた時間に関する情報を含む。熱の取出しの変化に応じた時間には、熱の取出しが一時的に増加すること、および熱の取出しが一時的に減少することに関する情報が含まれる。決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の間に、熱の取出しの一時的な減少を実行するように設定されている。全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前の期間に、少なくとも部分的に熱の取出しの一時的な増加を実行するように設定されている。全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に熱の取出しが一時的に増加する期間は、熱の取出しが一時的に減少する期間の直前の期間に設定されていてもよい。決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に熱の取出しが一時的に増加する期間は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であってよい。熱の取出しが一時的に増加する期間の長さは、対応するローカル分配システム１５０によって暖房される建物の熱慣性値に依存し得る。
【００５５】
従って、それぞれの対応する制御信号は時間分解され、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の間に地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含む。
【００５６】
それぞれの対応する制御信号は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加する期間を更に含み得る。全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加する期間は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に減少する期間の直後の期間に設定されていてもよい。決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の後に熱の取出しが一時的に増加する期間は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の２５〜１５０％の範囲であってよい。熱の取出しが一時的に増加する期間の長さは、対応するローカル分配システム１５０によって暖房される建物の熱慣性値に依存し得る。
【００５７】
制御サーバ１３０は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加する期間を、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前後で、時間的に対称的になるように設定するように構成されていてもよい。ここで言う時間的に対称的にすることとは、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前後で、熱の取出しが一時的に増加する期間が時間的に等しく、少なくとも１０％以内となることを意味する。更に、制御サーバ１３０は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加する期間を、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前後で、熱の取出しが対称的になるように設定するように構成されていてもよい。ここで言う熱の取出しを対称的にすることとは、熱の取出しのパワーの増加の合計が等しく、少なくとも１０％以内となることを意味する。全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前後における、熱の取出しが一時的に増加する期間の上記の対称的な設定が、図２に関連して例示されている。図２では、２つの異なる制御信号が例示されている。短い破線は、比較的大きい熱慣性を有する建物、すなわち、このような建物を暖房するか、または建物内に蓄積された熱を放出するのに比較的長い時間がかかる建物の制御信号を経時的に例示したものである。破線は、比較的小さい熱慣性を有する建物、すなわち、このような建物を暖房するか、または建物内に蓄積された熱を放出するのに比較的短い時間がかかる建物の制御信号を経時的に例示したものである。
【００５８】
上記の設定は、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前後で、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加する期間をどのように設定するかについての単なる例にすぎないという点に留意されたい。設定は、時間および／または熱の取出しが対称的でなくてもよい。その代わりに、決定された全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前後に地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しが一時的に増加する期間を、別々に設定してもよい。従って、予熱および後熱の設定は別々であってよく、すなわち、互いに独立していてもよい。
【００５９】
制御サーバ１３０は、対応する制御信号を生成するために、予測サーバ１８０からの予測データを入力として使用するように構成されている。また、他のデータを入力として使用して、対応する制御信号を生成してもよい。このような他の入力とは、例えば、建物２００内部の所望の温度、１または複数の生成プラント１２０の能力、または他のパラメータであってよい。いくつかの異なる方法で予測データを使用してもよい。いくつかの例によってこれを説明する。第１の実施例によれば、熱の取出し、例えば蛇口からの給湯が全体的に増加すると予期される場合、例えば、全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定して、この熱の取出しが全体的に増加する前に（および場合によりその後も）、快適な暖房を提供するために使用される地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを増加させることができる。別の実施例によれば、生成プラント１２０での熱生成が減少するということが事前に分かっている場合、例えば予定されたメンテナンスによるものである場合、この期間を、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間であると見なすことができる。次いで、制御サーバ１３０は、全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間（この場合は予定されたメンテナンスの期間）に先だって（および場合によりその後も）、快適な暖房のために熱の取出しを増加させるように、それに応じて時間分解された制御信号を調整することができる。従って、全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間の前に（および場合によりその後も）、制御信号を建物の予熱に（および場合により後熱にも）使用することができる。
【００６０】
制御サーバ１３０は、特定の期間、例えば１週間、時間分解された制御信号をローカル制御ユニット１４０ごとに決定するように構成されている。しかしながら、制御サーバ１３０は、これよりも頻繁に、例えば毎日、新規の時間分解された制御信号でローカル制御ユニット１４０を更新してもよい。これにより、ローカル制御ユニット１４０と制御サーバ１３０との間の不必要な通信を避けながらも、新規の情報がタイムリーに用いられることに寄与する。
【００６１】
制御サーバ１３０は更に、それぞれの対応する制御信号を対応するローカル制御ユニット１４０に送信するように構成されていてもよい。対応するローカル制御ユニット１４０は、対応する制御信号を受信するように構成されている。このようにするために、制御サーバ１３０およびそれぞれのローカル制御ユニット１４０は、対応する通信モジュールを含んでいる。通信モジュール間の通信は、専用ネットワークを介して、インターネットを通じて、またはこれらの組み合わせで行われてもよい。専用ネットワークまたはインターネットでの通信は、有線通信、無線通信、またはこれらの組み合わせであってよい。通信は、任意の好適な通信プロトコルを通じて行うことができる。通信プロトコルの非限定的な実施例は、Ｍｏｄｂｕｓ、ＴＣＰ／ＩＰ、Ｐｒｏｆｉｎｅｔ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＯＰＣ、ＢＡＣｎｅｔ、ＬｏｎＴａｌｋ、Ｍ−ｂｕｓ、およびＭＱＴＴである。
【００６２】
図３には、典型的なローカル熱分配システム１５０がより詳細に示されている。ローカル熱分配システム１５０は、関連付けられた少なくとも１つ以上の建物２００に快適な暖房を分配するように構成されている。ローカル熱分配システム１５０は、ラジエータ、床暖房システム、および快適な暖房を建物２００に分配するように構成されている他のデバイスを含み得る。ローカル熱分配システム１５０は、複数の建物２００または１棟の特定の建物２００にサービスを提供することができる。ローカル熱分配システム１５０は、建物２００の内部に配置されていてもよい。ローカル熱分配システム１５０は、建物２００の外部に少なくとも部分的に配置されていてもよい。
【００６３】
ローカル熱分配システム１５０は、熱抽出器１５５を含んでいる。熱抽出器１５５は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０の地域熱流体からの熱を抽出するように構成されている。熱抽出器１５５は、ローカル熱分配システム１５０のローカル熱流体に、抽出した熱を渡すように更に構成されている。ローカル熱流体は、熱エネルギーを輸送するのに適切な任意の流体であってよい。非限定的な実施例によれば、ローカル熱流体は水である。しかしながら、他の実施形態によれば、他のローカル熱流体を使用してもよい。いくつかの非限定的な実施例は、アンモニア、オイル、アルコール、および、グリコールなどの不凍液である。また、熱伝達液は、不凍液または腐食液と混合した水などの、上記に言及された２つ以上の熱伝達液の混合物を含んでもよい。
【００６４】
ローカル熱流体は、地域熱流体と隔てられている。従って、ローカル熱分配システム１５０のローカル熱流体は通常、地域熱エネルギー分配グリッド１１０の地域熱流体と流体接続していない。
【００６５】
上記で言及したように、ローカル熱分配システム１５０は、熱抽出器１５５を介して地域熱エネルギー分配グリッド１１０に熱的に接続されている。熱抽出器１５５は熱交換器であってよい。あるいは、熱抽出器１５５はヒートポンプであってよい。熱交換器またはヒートポンプの使用は、地域熱流体の温度、およびローカル熱流体の求められている温度に左右される。
【００６６】
熱抽出器１５５は、レギュレータによって制御することができる。レギュレータは、熱伝達流体の供給温度を調整するのに適切な、任意の種類のレギュレータであってよい。例えば、レギュレータは、Ｐ、ＰＩ、ＰＤ、ＰＩＤコントローラ、またはより高度なカスケードコントローラであってよい。このように、レギュレータは、ローカル分配システムの熱の取出しまたは熱の使用に影響し得る。
【００６７】
ローカル熱分配システム１５０は、ローカル熱分配システム１５０の加熱されたローカル熱流体を、熱的要素１５６に分配するように構成されている。熱的要素１５６は、建物２００に快適な暖房を提供するために構成される、任意のデバイスであってよい。熱的要素１５６は、例えば、ラジエータまたは床暖房システムであってよい。熱はその後、ローカル分配システム１５０が配置されている建物に熱的要素１５６を介して放出することができる。ローカル分配システム１５０は、１または複数の熱的要素１５６を含み得る。
【００６８】
更に、上記で言及したように、それぞれのローカル熱分配システム１５０はローカル制御ユニット１４０を含んでいる。ローカル制御ユニット１４０は、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からのローカル熱分配システム１５０への熱の取出しを調整するように構成されている。従って、ローカル制御ユニット１４０は、ローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを減少または増加するように構成されている。地域熱エネルギー分配グリッド１１０からローカル熱分配システム１５０への熱抽出器１５５における熱の取出しは、温度に関する１または複数の値に基づいて調整され得る。温度に関する値とは、以下の値：熱抽出器１５５から出ていくローカル熱流体の温度であるＴｓｔｅｅｒ、熱抽出器１５５に入るローカル熱流体の温度であるＴｒｅｔｕｒｎ、およびローカル熱分配システム１５０に関連付けられた建物２００の外部温度であるＴｍｅｓのうちの１または複数であってよい。Ｔｍｅｓは通常、ローカル分配システム１５０ａが位置する建物のすぐ外側で測定される。
【００６９】
温度に関する１または複数の値のうちの１つまたは複数は、対応する温度センサによって検知することができる。例えば、温度センサ１７０は、建物２００の外側の温度であるＴｍｅｓを測定するために構成され得る。
【００７０】
ローカル制御ユニット１４０は、設定点温度として使用されるＴｍｅｓに基づいて、基準となるステアリング温度（ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を決定してもよい。次いで、この設定点温度は更に、建物２００内部の所望の温度に基づいて調整することができる。ローカル制御ユニット１４０は、ステアリング信号（ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｓｉｇｎａｌ）であるＴｓｔｅｅｒによって、ローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを制御することができる。ローカル制御ユニット１４０またはローカル熱分配システム１５０は、熱抽出器１５５によって地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの取出しを制御するためのＰＩＤコントローラを含んでもよい。
【００７１】
上記で言及したように、ローカル制御ユニット１４０は、制御サーバ１３０からの制御信号を受信するように適合されている。ローカル制御ユニット１４０は更に、受信した制御信号に基づいて、ローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを調整するように構成されている。
【００７２】
制御信号は、例えば、温度オフセットであってよい。オフセットは、ローカル制御ユニットが分配グリッドからの取出しを調整しなければならない実際の温度であってもよい。この実際の値は、正の値であっても、または負の値であってよい。オフセットは、現在のまたは算出された取出しに適用するように、百分率値であってよい。オフセットは、生成ユニットに接続された、それぞれの建物が集合した影響における要求をステアリングする必要性と組み合わされて、それぞれの建物の慣性に従って決定される。大きなステアリングの処理には大きなオフセットが必要であり、小さなステアリングの処理には小さなオフセットが必要である。
【００７３】
ローカル制御ユニット１４０は、単独で温度Ｔｍｅｓを決定してもよい。上記で言及したように、Ｔｍｅｓは、関連付けられた建物の外側で決定され得る。ローカル制御ユニット１４０は、Ｔｍｅｓに基づいて、関連付けられたローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを制御するように構成されていてもよい。ローカル制御ユニット１４０は更に、Ｔｍｅｓに基づいて、関連付けられたローカル熱分配システム１５０の基準となるステアリング温度を決定してもよい。基準となるステアリング温度とは、ローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを制御する温度である。基準となるステアリング温度は、ローカル熱流体の設定点温度であってよい。
【００７４】
ローカル制御ユニット１４０は、制御信号に基づいて、関連付けられたローカル熱分配システム１５０の地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの熱の取出しを調整することができる。例えば、ローカル制御ユニット１４０は、制御信号によって受信されたオフセットに基づいて、基準となるステアリング温度を調整することができる。制御信号が温度値を示す場合、ローカル制御ユニット１４０は、この値をステアリング温度であるＴｓｔｅｅｒに適用してもよく、または、制御信号が百分率値を示す場合、ローカル制御ユニット１４０は、この百分率をステアリング温度に適用してもよい。例えば、オフセットを、基準となるステアリング温度であるＴｓｔｅｅｒに可算しても、または減算してもよい。これによって、ローカル制御ユニット１４０は、ステアリング温度が減少した、または増加したと判断することができる。減少した、または増加したステアリング温度は、制御信号が新規のオフセットを示すまで使用され得る。それに応じて、ローカル熱分配システム１５０の熱の取出しを適合させることができる。それぞれの対応する制御信号は、ある期間に関するデータを含み得る。期間とは、数時間から数日、更には数週間の範囲であってよい。
【００７５】
ここで、図４を参照して、上記に開示された熱分配システムを制御するための方法を説明する。方法は、以下の動作の１つまたは複数を含む。方法の動作は、任意の好適な順序で実行されてもよいということが理解されよう。
【００７６】
Ｓ４００では、地域熱エネルギー分配グリッド１１０に接続されたローカル熱分配システム１５０による、地域熱エネルギー分配グリッド１１０からの全体的な熱の取出しが上昇することが予測される期間を決定する。Ｓ４０２では、対応する複数のローカル制御ユニット１４０のうちの１つと関連付けられた制御信号を決定する。制御信号は、制御サーバ１３０で決定される。それぞれの対応する制御信号は、時間分解されている。それぞれの対応する制御信号は、決定された期間の前に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に増加することに関する情報と、決定された期間の間に地域熱エネルギー分配グリッドからの熱の取出しが一時的に減少することに関する情報とを含む。Ｓ４０４では、それぞれの対応する制御信号を、制御サーバ１３０から対応するローカル制御ユニット１４０に送信する。Ｓ４０６では、対応する制御信号を、対応するローカル制御ユニット１４０で受信する。Ｓ４０８では、対応する制御信号に基づいて、地域熱エネルギー分配グリッド（１１０）からの対応するローカル熱分配システム１５０による熱の取出しを、それぞれの対応するローカル制御ユニット１４０で調整する。
【００７７】
本発明は、上記で説明した好ましい実施形態に必ずしも限定されるものではないことが、同業者により理解される。反対に、添付の特許請求の範囲内において多くの変形および変更が可能である。
【００７８】
例えば、地域熱エネルギー分配システムは、上記で説明したように、中央制御サーバ１３０で生成された制御信号を受信するように構成されているローカル制御ユニットによって制御されることのない、追加のローカル熱分配システム１５０を含んでもよい。従って、地域熱エネルギー分配システムのローカル熱分配システム１５０の全てが、上記で説明されている内容に従って制御される必要はない。
【００７９】
更に、制御サーバ１３０および予測サーバ１８０は、個別のサーバであってよい。あるいは、制御サーバ１３０および予測サーバ１８０は、１つのサーバとして一体化されていてもよい。
【００８０】
加えて、開示された実施形態に対する変形は、特許請求される発明を実施するに際して、図面、開示および添付の特許請求の範囲を検討することにより、当業者によって理解および達成され得る。
【図１】
2022501565.tif 000003
【図２】
2022501565.tif 000004
【図３】
2022501565.tif 000005
【図４】
2022501565.tif 000006
【国際調査報告】
2022501565.tif 000007
2022501565.tif 000008