PL192747B1 - Sposób i urządzenie do obrazowania poboru energii - Google Patents

Abstract

1. Sposób obrazowania poboru energii bezposredniej i/lub gromadzonej w miejscu poboru, takiego jak pobór elektrycznosci, wody lub ciepla w gospodarstwie domo- wym, w którym rejestruje sie pobór energii bezposredniej na podstawie regularnych pomiarów sterowanych przez wejscie impulsowe, te pomiary pamieta sie oraz oblicza sie pobór sredni dla danego okresu czasu i pobór energii gromadzonej, znamienny tym, ze obrazuje sie w ukladzie obrazowania, za pomoca przynajmniej jednej skali procen- towej, zwiazek miedzy poborem energii gromadzonej i obliczonym poborem srednim dla danego okresu czasu, przy czym pobór energii gromadzonej obrazuje sie w pierwszej jednostce obrazowania w skali energii, ko- rzystnie od 0 do 200%, gdzie 100% odpowiada obliczone- mu poborowi sredniemu. 6. Urzadzenie do obrazowania poboru energii bezpo- sredniej i/lub gromadzonej w miejscu poboru, takiego jak pobór elektrycznosci, wody lub ciepla w gospodarstwie domowym, które zawiera wejscie impulsowe dolaczone do zasilacza, do którego jest dolaczony uklad zapisujacy pobór energii, znamienne tym, ze uklad zapisujacy do rejestracji i sumowania poboru energii bezposredniej oraz zapamie- tywania wyników rejestracji w pamieci dla obliczania poboru sredniego jest dolaczony do ukladu obrazowania zawiera- jacego pierwsza jednostke obrazowania (1) do obrazowa- nia w skali procentowej zwiazku miedzy poborem energii gromadzonej i obliczonym poborem srednim oraz uklad obrazowania zawiera druga jednostke obrazowania (2) . . . . PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do obrazowania poboru energii bezpośredniej i/lub gromadzonej w miejscu poboru, takiego jak pobór energii elektrycznej, wody lub ciepła w gospodarstwie domowym.

Znane są z opisów patentowych niemieckich nr DE A1 25 53 237 i DE A1 33 20 253 urządzenia, obrazowane na wielu monitorach ekranowych, na których każdy rząd odpowiada jednemu typowi poboru i każda kolumna obrazuje różne dane poboru. Znane jest obrazowanie poboru energii na monitorze ekranowym, na którym obrazowane cyfry oznaczają pobór w kilowatogodzinach (kWh), kaloriach, objętości (m³) wody lub gazu, zależnie od mierzonego poboru. W uzupełnieniu do poboru chwilowego, cyfry w innych kolumnach oznaczają cenę jednostkową poboru, poprzedni pobór, jak również porównania pomiarów. Znane jest ponadto z opisu DE A1 25 53 237 obliczanie poboru miesięcznego lub rocznego. Te znane urządzenia są skomplikowane do instalacji, obsługi i odczytu. Instalacja wymaga, żeby urządzenie było przygotowane do wartości średnich poboru, cen jednostkowych poboru itd., z dokonywaniem na bieżąco poprawek wzrostu cen jednostkowych poboru. Urządzenia wymagają dobrej znajomości ich działania zarówno na początku, jak i na bieżąco, są stosunkowo duże i trudne do montażu, szczególnie gdy są montowane w pomieszczeniach częściowo ukryte.

Znane są mierniki energii, na przykład przedstawione w opisie patentowym USA nr 4 686 460, w którym pobór jest obrazowany przez wskazania optyczne i jest odczytywany przez dostawcę energii w regularnych okresach, na przykład rocznych w połączeniu z fakturowaniem, bez bieżącego obrazowania poboru energii dla klienta.

Opis patentowy USA nr 3 998 093 ujawnia system pomiaru i obrazowania poboru energii bezpośredniej i/lub gromadzonej, w którym rzeczywisty pobór energii jest porównywany z idealnym poborem. Jednak ten system jest skomplikowany, trudny do obsługi i odczytu przez użytkownika oraz wymaga ręcznego wprowadzania wartości odniesienia.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że obrazuje się w układzie obrazowania, za pomocą przynajmniej jednej skali procentowej, związek między poborem energii gromadzonej i obliczonym poborem średnim dla danego okresu czasu, przy czym pobór energii gromadzonej obrazuje się w pierwszej jednostce obrazowania w skali energii, korzystnie od 0 do 200%, gdzie 100% odpowiada obliczonemu poborowi średniemu.

Korzystnie jako okres czasu obliczania poboru średniego i przedział czasu obrazowania sumarycznego stosuje się 24 godziny.

Korzystnie jako okres czasu obrazowania sumarycznego stosuje, się jeden tydzień lub jeden miesiąc, a pobór energii gromadzonej zapamiętuje się po upływie danego przedziału czasu i wytwarza się dla obrazowania historii.

Korzystnie za pomocą drugiej jednostki obrazowania, która normalnie pokazuje pobór energii bezpośredniej, odmiennie przez obrazowanie historii, podaje się wskazanie czasu w postaci okresu wybranego poboru energii gromadzonej, którą obrazuje się w pierwszej jednostce obrazowania.

Korzystnie po instalacji wzorcuje się urządzenie automatycznie przez gromadzenie pomiarów okresowych.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że układ zapisujący do rejestracji i sumowania poboru energii bezpośredniej oraz zapamiętywania wyników rejestracji w pamięci dla obliczania poboru średniego jest dołączony do układu obrazowania zawierającego pierwszą jednostkę obrazowania cło obrazowania w skali procentowej związku między poborem energii gromadzonej i obliczonym poborem średnim oraz układ obrazowania zawiera drugą jednostkę obrazowania do obrazowania poboru mocy bezpośredniej względem wybranego poboru odniesienia, korzystnie w procentowej skali mocy od 0 do 100%, a wybrany pobór odniesienia, który odpowiada maksymalnej zarejestrowanej mocy, odpowiada 80% na skali mocy.

Korzystnie jednostki obrazowania są skonstruowane jako kolumny obrazowania, z których każda jest utworzona przez wiele rozmieszczonych liniowo diod świecących.

Korzystnie diody świecące o pierwszym kolorze są umieszczone w dolnej połowie skali i diody świecące o drugim kolorze są umieszczone powyżej 100% skali.

Korzystnie układ zapisujący jest dołączony do generatora impulsowego dla inicjacji pomiaru co sekundę .

Korzystnie do układu zapisującego jest dołączony interfejs przyłączany do komputera dla wymiany danych.

PL 192 747 B1

Korzystnie do układu zapisującego jest dołączony panel operacyjny, korzystnie klawiatura do wyboru różnych funkcji obrazowania.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie sposobu i urządzenia do obrazowania poboru energii, które umożliwiają prosty odczyt, a urządzenie ma małe wymiary, prostą budowę i nie wymaga znacznej wiedzy technicznej ze strony użytkownika. Wynalazek zapewnia proste urządzenie, które jest samowzorcujące przez gromadzenie okresowych pomiarów, skutkiem czego po pewnym okresie czasu wartości odniesienia poboru średniego są gromadzone i obliczane automatycznie. Użytkownik nie musi znać żadnych danych historii poboru lub przyjętej wartości średniej poboru i cen jednostkowych. Ponadto nie jest wymagana aktualizacja danych, gdy ceny są zmieniane. Uzyskany miernik poboru jest łatwy do odczytu i łatwy do interpretacji wzrokowej przez użytkownika inspirowanego do zmniejszenia badanego poboru energii. Wobec tego, że do obrazowania jest stosowana wyłącznie skala procentowa, miernik poboru nie wymaga żadnej wiedzy o stosowanych jednostkach pomiarowych i o tym, jak mają być w wyniku wynalazku interpretowane wartości bezwzględne, co jest realizowane przez obliczenia i obrazowanie. Użytkownik natychmiast otrzymuje szybkie wskazanie optyczne poboru energii, na przykład dzięki pomiarowi energooszczędnemu, takiemu jak przy zastosowaniu żarówek niskoenergetycznych w jednej lub więcej lampach.

Wynalazek umożliwia częste pomiary, w wyniku czego uwidacznia nawet małe zmiany poboru energii, co daje szybkie i dobre wskazanie czytnika, gdy energia jest stosowana w gospodarstwie domowym i rozdzielana na poszczególne urządzenia pobierające energię, takie jak lodówki, lampy sufitowe lub podobne. Urządzenie jest zaopatrzone w wartości odniesienia, jeżeli nie jest pożądane zastosowanie funkcji samowzorcującej. Interfejs jest stosowany do przenoszenia danych z urządzenia do komputera osobistego, jeżeli jest pożądane wykonanie obliczeń statystycznych lub podobnych na podstawie zarejestrowanych wartości poboru.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do obrazowania poboru energii według wynalazku, fig. 2 i 3 -dwie funkcje obrazowania w przykładzie wykonania miernika poboru, fig. 4 - podstawowy widok konstrukcji układu zapisującego i obliczającego oraz fig. 5 - schematycznie zasady struktury oprogramowania układu z fig. 4.

Figura 1 przedstawia urządzenie w widoku z przodu. Układ obrazowania ma dwie kolumny obrazowania 1, 2, poniżej których jest umieszczony układ obrazowania stanu 3, zawierający trzy diody wskazujące, które pomiary są obrazowane.

Figury 2 i 3 pokazują wykonanie oznakowań związanych z symbolami obrazowania stanu dla różnych rodzajów energii, dla których jest przeznaczone urządzenie, mianowicie dla elektryczności, wody i ciepła. Pierwsza dioda świecąca w układzie obrazowania stanu 3 promieniuje światło i wskazuje, że następuje pobór elektryczności.

Z przodu urządzenia jest umieszczony panel operacyjny stanowiący klawiaturę 4 zawierającą dwa klawisze ze strzałkami, które umożliwiają przełączanie pomiędzy różnymi funkcjami obrazowania, pokazywanymi i zapamiętywanymi kolejno w menu.

Na figurach 2 i 3 kolumny obrazowania 1 i 2 są wyposażone w skale procentowe. Skala po prawej stronie urządzenia jest skalą energii od 0do 200%, a skala po lewej stronie jest skalą mocy od 0do 100%.

Kolumna obrazowania 1po prawej stronie obrazuje pobór energii gromadzonej względem poboru odniesienia lub poboru średniego, obliczanego na podstawie pomiarów, które są rejestrowane i sumowane w układzie zapisującym urządzenia. Kolumna obrazowania 2 po lewej stronie pokazuje pobór energii bezpośredniej w pierwszej funkcji obrazowania, pokazanej na fig. 1. Odmiennie druga kolumna obrazowania 2 może dawać wskazanie czasu 8 w związku z obrazowaniem w pierwszej kolumnie obrazowania 1 poboru energii w poprzednim okresie, takim jak jeden dzień lub kilka dni, jeden tydzień lub jeden miesiąc, a to wskazanie czasu 8 określa okres poboru obrazowanej energii w postaci liczby dni/tygodni/miesięcy.

Dwie kolumny obrazowania 1, 2 są utworzone przez rząd diod świecących, na przykład 32 diody świecące w każdej kolumnie. Kolumna obrazowania 2 po lewej stronie, która pokazuje pobór bezpośredni w funkcji pierwotnej, składa się z 32 zielonych diod świecących. Pobór bezpośredni jest aktualizowany co sekundę, tak że zmiana poboru jest wykrywana wyraźnie.

Pierwsza kolumna obrazowania 1 z prawej strony jest złożona z 2 x 16 diod świecących, z których diody umieszczone w dolnej połowie kolumny są zielone, a powyżej znaku 100% są czerwone. Pobór dzienny jest pokazany jako zsumowany w kolumnie obrazowania 1 w funkcji pierwotnej. Gdy jest osiągana wartość energii 100% (pobór odniesienia lub pobór średni), wszystkie zielone

PL 192 747 B1 diody świecące promieniują światło, a kolejne przekroczenie poboru odniesienia jest pokazywane na czerwono.

Figury 4 i 5 pokazują układ zapisujący i obliczający urządzenia według wynalazku, kolejno konstrukcję i oprogramowanie. Układ zapisujący i obliczający ma klawiaturę 4, diody świecące stanu 3, diody świecące 5, 6, 7 w kolumnach obrazowania 1 i 2, wejście impulsów 10 częstotliwości pośredniej i zasilacz energii 11. Układ zapisujący i obliczający zawiera ponadto jednostkę centralną CPU i pamięć EEPROM do pamiętania zapisanych i obliczonych danych.

Po zainstalowaniu urządzenia rozpoczyna się automatycznie okresowa rejestracja poboru energii. Częstotliwość rejestracji jest określana przez zegar.Przy rejestracji jest wykorzystywany licznik impulsów,przy czym impulsy dostarczane do urządzenia odpowiadają jednostkom energii. Przez rejestrację częstotliwości tych impulsów i ich zliczanie, jest możliwe obliczanie poboru średniego lub innej postaci poboru odniesienia w wybranym okresie, korzystnie jednego tygodnia. Na przykład przy poborze bezpośrednim 0% urządzenie rejestruje największy pobór energii,mierzony w okresie dziesięciu minut, na bieżąco każdego dnia jednego tygodnia. To stanowi podstawę wzorcowania poboru bezpośredniego. W przypadku poboru sumarycznego, urządzenie rejestruje pobór energii gromadzonej na bieżąco każdego dnia jednego tygodnia. Średnia stanowi podstawę do wzorcowania skali 100% dla poborusumarycznego. Tydzień po zainstalowaniu urządzenie odbiera więc automatycznie wymagane wartości odniesienia w celu obrazowania odczytów sumarycznych. Urządzenie wzorcuje się zatem samo.

Urządzenie jest ponadto wyposażone w interfejs do dołączenia komputera osobistego. Odmiennie jest realizowane wzorcowanie ręczne przez przekazywaniedanych odniesienia z komputera osobistego dourządzenia.

Urządzenie według wynalazku zamiast poboru energii może obrazować wytwarzanie energii bezpośredniej względem maksymalnej pojemności systemu i wytwarzanie sumaryczne względem wytwarzania średniego lub ewentualnie względem poboru energii, które może być na bieżąco wskazywane i odczytywane, także przy nadmiarze energii lub braku energii, przy konieczności jej uzupełnienia od innych dostawców.

Według przykładu wykonania sposobu obrazowania poboru energii bezpośredniej i/lub gromadzonej w miejscu poboru, takiego jak pobór energiielektrycznej, wody lub ciepła w gospodarstwie domowym, urządzenie realizuje rejestracje poboru energii bezpośredniej na podstawie regularnych pomiarów, a pomiary są następnie zapamiętywane i pobór średni jest obliczany dla danego okresu czasu. Łącznypobór energii jest następnie obliczany i obrazowany w kolumnie obrazowania 1, 2, która obrazuje, przynajmniej na jednej skali procentowej, związek między łącznym poborem energii iobliczonym poborem średnim dla danego okresu czasu.

Pomiary okresowe są automatycznie rozpoczynane po zainstalowaniu urządzenia pomiarowego. Częstotliwość pomiarowa jest określana przez zegar. Przy rejestracji wykorzystuje się licznik impulsów, gdzie impulsy dostarczane do urządzenia odpowiadają jednostce energii. Przez rejestracje częstotliwości tych impulsów, a także zliczanie ich, jest możliwe obliczanie średniego poboru lub innej postaci poboru odniesienia w wybranym okresie, korzystnie jednegotygodnia. W przypadku poboru bezpośredniego urządzenie rejestruje na przykład największy pobór energii,mierzony w okresie dziesięciu minut, na bieżąco każdego dnia tygodnia.

Urządzenie według wynalazku znajduje zastosowanie przy obrazowaniu poboru elektryczności, wody lub ciepła, wraz z uwidocznianiem na przykład poboru gazu lub oleju, przy wytwarzaniu elektryczności z układów ogniw słonecznych lub silników napędzanych wiatrem, proporcjonalnie na przykład do poboru energii bezpośredniej oraz wytwarzania elektryczności średniej lub podobnych.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób obrazowania poboru energii bezpośredniej i/lub gromadzonej w miejscu poboru, takiego jak pobór elektryczności, wody lub ciepła w gospodarstwie domowym, w którym rejestruje się pobór energii bezpośredniej na podstawie regularnych pomiarów sterowanych przez wejście impulsowe, te pomiary pamięta się oraz oblicza się pobór średni dla danego okresu czasu i pobór energii gromadzonej, znamienny tym, że obrazuje się w układzie obrazowania, za pomocą przynajmniej jednej skali procentowej, związek między poborem energii gromadzonej i obliczonym poborem średnim dla danego okresu czasu, przy czym pobór energii gromadzonej obrazuje się w pierwszej jednoPL 192 747 B1 stce obrazowania w skali energii, korzystnie od 0 do 200%, gdzie 100% odpowiada obliczonemu poborowi średniemu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako okres czasu obliczania poboru średniego i przedział czasu obrazowania sumarycznego stosuje się 24 godziny.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako okres czasu obrazowania sumarycznego stosuje się jeden tydzień lub jeden miesiąc, a pobór energii gromadzonej zapamiętuje się po upływie danego przedziału czasu i wytwarza się dla obrazowania historii.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że za pomocą drugiej jednostki obrazowania, która normalnie pokazuje pobór energii bezpośredniej, odmiennie przez obrazowanie historii, podaje się wskazanie czasu w postaci okresu wybranego poboru energii gromadzonej, którą obrazuje się w pierwszej jednostce obrazowania.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że po instalacji wzorcuje się urządzenie automatycznie przez gromadzenie pomiarów okresowych.
6. 6. Urządzenie do obrazowania poboru energii bezpośredniej i/lub gromadzonej w miejscu poboru, takiego jak pobór elektryczności, wody lub ciepła w gospodarstwie domowym, które zawiera wejście impulsowe dołączone do zasilacza, do którego jest dołączony układ zapisujący pobór energii, znamienne tym, że układ zapisujący do rejestracji i sumowania poboru energii bezpośredniej oraz zapamiętywania wyników rejestracji w pamięci dla obliczania poboru średniego jest dołączony do układu obrazowania zawierającego pierwszą jednostkę obrazowania (1) do obrazowania w skali procentowej związku między poborem energii gromadzonej i obliczonym poborem średnim oraz układ obrazowania zawiera drugą jednostkę obrazowania (2) do obrazowania poboru mocy bezpośredniej względem wybranego poboru odniesienia, korzystnie w procentowej skali mocy od 0 do 100%, a wybrany pobór odniesienia, który odpowiada maksymalnej zarejestrowanej mocy, odpowiada 80% na skali mocy.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że jednostki obrazowania (1,2) są skonstruowane jako kolumny obrazowania, z których każda jest utworzona przez wiele rozmieszczonych liniowo diod świecących (5, 6, 7).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że diody świecące (5) o pierwszym kolorze są umieszczone w dolnej połowie skali i diody świecące (6) o drugim kolorze są umieszczone powyżej 100% skali.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że układ zapisujący jest dołączony do generatora impulsowego dla inicjacji pomiaru co sekundę.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że do układu zapisującego jest dołączony interfejs przyłączany do komputera dla wymiany danych.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że do układu zapisującego jest dołączony panel operacyjny, korzystnie klawiatura (4) z klawiszami do wyboru różnych funkcji obrazowania.