Key information

Title
En effektreguleringsenhet og fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbrukstopper i en boligenhet
Application number
20190787
Case type
National
Status
11.03.2024 Patent meddelt (B1)
Filed
23.06.2019
Effective date
23.06.2019
Publicly available
24.12.2020
Next annual fee due
30.06.2027
Applicant
RETT KURVE AS (NO)
Owner
Høiax AS (NO)
Inventor
Helge Eduard Mordt (NO)
Agent
ACAPO ONSAGERS AS (NO)
Granted
11.03.2024
Patent number
347736
Expiry date
23.06.2039

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Oppfinnelsen er en fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruket og redusere effektforbrukstopper i en boligenhet, omfattende - et strøminntak (1) fra elnettet, - et sikringsskap (2) med sikringskurs (20) med sikring (21) for en varmtvannsbeholder (3), - en strømmåler (4) som mater ut effektforbrukssignaler (41s) om det fortløpende effektforbruk (41), - varmtvannsberederen (3) er utstyrt med termostatstyring (31), - en styringsenhet (controller) (5) innrettet til - å motta effektforbrukssignalene (41s) om effektforbruket (41) målt av strømmåleren (4) , og - å beregne et gjennomsnitts-effektforbruk (42) over en tidsperiode (T), f.eks. en uke, samt - en styrbar bryter (6) anordnet på sikringskursen (20) mellom sikringen (21) og varmtvannsberederen (3), til å koble inn eller ut varmtvannsberederen (3), - en algoritme i styringsenheten (5) er innrettet til - å beregne hvor mye effekt (43) som er tilgjengelig mellom effektforbruket (41) og det beregnede gjennomsnittseffektforbruket (42), og, - dersom den styrbare bryteren (6) ikke er sluttet, og den tilgjengelige effekten (43) er mer enn en forhåndsbestemt, gitt grense (43L) (f.eks.1500 W) (altså at effektforbruket for øyeblikket er akseptabelt lavt), å sende et signal (44s) til den styrbare bryteren (6) om å slutte kretsen til sikringskursen (20) til varmtvannsberederen (3).

Publications

Latest published versionB1A1

Documents

 Expand Download files (62)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 25.04.2024 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2024/05758 UT GH Forespørsel ACAPO AS
 17.04.2024 01-03 Overdragelse av søknad/rettighet 2024/05758 INN P20491NO00 Overdragelse ACAPO AS
 17.04.2024 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2024/05758 INN Generell fullmakt - Høiax AS ACAPO AS
 17.04.2024 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2024/05758 INN Generell henvendelse ACAPO AS
 14.03.2024 27-01 Saksbehandling 20190787(347736) UT PT Registreringsbrev nasjonal patent (15) (PT20190787)
05.01.2024 26-01 Saksbehandling 20190787 UT PT Meddelelse om patent ACAPO AS
 04.01.2024 25-04 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Renskrevet kravsett ACAPO AS
 04.01.2024 25-03 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Marked-up kravsett ACAPO AS
 04.01.2024 25-02 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Besvarelse ACAPO AS
 04.01.2024 25-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) ACAPO AS
 12.12.2023 24-01 Saksbehandling 20190787 UT Realitet patent ACAPO AS
 24.05.2023 23-05 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Renskrevet patenttekst ACAPO AS
 24.05.2023 23-04 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Besvarelse ACAPO AS
 24.05.2023 23-03 Saksbehandling 20190787 INN Kvittering – Altinn ACAPO AS
 24.05.2023 23-02 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse til Patentstyret (PS-002) - 2023-03-06T141832.000 ACAPO AS
 24.05.2023 23-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) ACAPO AS
 06.03.2023 22-03 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Renskrevet patenttekst ACAPO AS
 06.03.2023 22-02 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Besvarelse ACAPO AS
 06.03.2023 22-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) ACAPO AS
 13.10.2022 21-01 Saksbehandling 20190787 UT Realitet patent ACAPO AS
 31.08.2022 20-05 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 FIGS. ACAPO AS
 31.08.2022 20-04 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Endret renskrevet ACAPO AS
 31.08.2022 20-03 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Endret arbeid ACAPO AS
 31.08.2022 20-02 Saksbehandling 20190787 INN P20491NO00 Besvarelse til Patentstyret ACAPO AS
 31.08.2022 20-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) ACAPO AS
 10.08.2022 02-01 Endring av fullmektig 2022/12176 UT GH Forespørsel ACAPO AS
 04.08.2022 01-02 Endring av fullmektig 2022/12176 INN P20491NO00 Signert fullmakt ACAPO AS
 04.08.2022 01-01 Endring av fullmektig 2022/12176 INN Generell henvendelse ACAPO AS
 06.07.2022 18-01 Saksbehandling 20190787 UT Generelt brev Patent RETT KURVE AS
 27.06.2022 19-03 Saksbehandling 20190787 INN avklaring RETT KURVE AS
 27.06.2022 19-02 Saksbehandling 20190787 INN 01-Generelt brev Patent_merknad RETT KURVE AS
 27.06.2022 19-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 22.06.2022 17-01 Saksbehandling 20190787 UT Generelt brev Patent RETT KURVE AS
 21.06.2022 16-02 Saksbehandling 20190787 INN søknad om utsettelse_2 RETT KURVE AS
 21.06.2022 16-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 02.05.2022 14-01 Saksbehandling 20190787 UT PT Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352) (PT20190787)
27.04.2022 15-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 02.02.2022 13-01 Saksbehandling 20190787 UT Realitet patent RETT KURVE AS
 13.09.2021 12-05 Saksbehandling 20190787 INN Rett Kurve AS - Svar til patentstyret 13 september 2021 RETT KURVE AS
 13.09.2021 12-04 Saksbehandling 20190787 INN Patentkrav_Sep_13_2021_785478 RETT KURVE AS
 13.09.2021 12-03 Saksbehandling 20190787 INN P002_sep_13,_2021_785479 RETT KURVE AS
 13.09.2021 12-02 Saksbehandling 20190787 INN Blokkdiagram_uten_tekst RETT KURVE AS
 13.09.2021 12-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 20.07.2021 11-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 04.05.2021 10-01 Saksbehandling 20190787 UT PT Varsel om betaling av første årsavgift (3317) (PT20190787)
26.04.2021 09-01 Saksbehandling 20190787 UT Realitet patent RETT KURVE AS
 16.12.2020 08-02 Saksbehandling 20190787 INN Rett Kurve AS - Kommentar til brev fra Patentstyret - del2 RETT KURVE AS
 16.12.2020 08-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 04.12.2020 07-02 Saksbehandling 20190787 INN Re To forskjellige språk i søknaden
04.12.2020 07-01 Saksbehandling 20190787 INN block_norsk
03.12.2020 06-01 Saksbehandling 20190787 INN E-post-20190787
15.09.2020 05-02 Saksbehandling 20190787 UT PT report 09:47:39
15.09.2020 05-01 Saksbehandling 20190787 UT Realitet patent RETT KURVE AS
 13.03.2020 04-02 Saksbehandling 20190787 INN Hovedbrev RETT KURVE AS
 13.03.2020 04-01 Saksbehandling 20190787 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) RETT KURVE AS
 16.01.2020 03-02 Saksbehandling 20190787 UT PT_report 12:58:05
16.01.2020 03-01 Saksbehandling 20190787 UT Realitet patent RETT KURVE AS
 02.07.2019 02-01 Saksbehandling 20190787 UT Generelt brev Patent uten frist RETT KURVE AS
 23.06.2019 01-04 Saksbehandling 20190787 INN Patenttegninger RETT KURVE AS
 23.06.2019 01-03 Saksbehandling 20190787 INN Beskrivelse RETT KURVE AS
 23.06.2019 01-02 Saksbehandling 20190787 INN Sammendrag RETT KURVE AS
 23.06.2019 01-01 Saksbehandling 20190787 INN Søknadsskjema Patent RETT KURVE AS

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
Tittel: En effektreguleringsenhet og fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbrukstopper i en boligenhetOppfinnelsens områdeDen foreliggende oppfinnelse vedrører en effektreguleringsenhet for utjevning av strømforbruket, hovedsakelig for en boligenhet, men også for andre hus som omfatter i utgangspunktet termostatstyrte varmtvannsberedere.Foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbrukstopper i en boligenhet.Oppfinnelsens bakgrunnVarmtvannsberedere trekker stor effekt når de varmer opp vann, og er vanligvis termostatstyrt. Når temperaturen synker til under et gitt nivå for innslaget av termostaten, sluttes strømmen og varmekolben starter oppvarmingen av vannet inntil temperaturen er tilstrekkelig høy til at effekten slås av igjen av termostaten. Dette gjør at det elektriske forbruket kan bli høyt tidlig på morgenen når varmtvannsforbruket er høyt, idet morgenstellet skal tas, gjerne for flere personer i en bolig, og på ettermiddagen når matlagingen kommer i gang. På samme tid vil ofte vaskemaskiner settes i gang, varmt vann tappes på kjøkkenet, varmekabler slås inn i badegulv og inngangsparti, osv. og det nås effektforbruktopper som gir både høyt forbruk, men ikke minst høye forbrukstopper som både belaster det lokale strømforsyningsnettet og dermed kan gi uønsket varmgang og dermed uønsket effekttap i nettet. Uten tiltak må derved strømforsyningsnettet dimensjoneres etter effektforbruktoppene i et høyt varierende forbruksmønster. Effektforbrukstopper kan slå betydelig ut på det man kaller effektdelen av strømregningen, dersom effektforbrukstopper inngår i beregningen av nettdelen av strømregningen, se om effekttariff nedenfor.Høye effektforbruktopper er altså både et teknisk samfunnsproblem og en i utgangspunktet høyst uønsket tilleggskostnad for mange husstander. Kostnadene belastes uansett sluttbrukeren.Det er planlagt at i 2021 vil nettselskapene innføre en såkalt effekttariff. Nettkundene vil da i tillegg til det målte totale forbruk av antall kWh også betale for et gjennomsnitt av de høyeste effekttoppene målt i kW, for eksempel tre, hver effekttopp over en viss varighet.Forsøk med slik tariff kjøres nå på Hvaler og deler av Kråkerøy. Hensikten med innføringen av en slik tariff er å motivere elektrisitetsabonnentene til å foreta tiltak som jevner ut forbruket i løpet av døgnet og måneden. Pris per kW basert på gjennomsnittet av de tre høyeste toppene i løpet av en måned, men på forskjellige datoer, er 76 kr/kW.En varmtvannsbeholder som typisk trekker en effekt på 2 kW vil vanligvis være den største årsaken til en slik effekttopp, noe som gir en beregnet ekstrautgift på 76 kr/kW x 2 kW/mnd. = 152 kr/mnd. Dette utgjør mer enn 1800 kr/år. Effektforbruket varierer også gjennom året, vanligvis lavt om sommeren og høyere om vinteren. En kjent måte å unngå dette på, er å bevisst slå av varmtvannsberederen i de periodene man ellers vet at man bruker andre elektriske apparater, og omvendt. Men dette krever mye oppmerksomhet og operasjon av brytere mange ganger gjennom døgnet.Omtale av kjent teknikk.I Frankrike anvendes en modell med delt tariff, "heures creuses" om dagen, og lav tariff "tariff bleu" om 22.30 – 06.30 om natten. Der anvendes en tidsbryter foran varmtvannsbeholderen.US 2016216007 beskriver et system for å flytte energietterspørselen fra et tidsvindu for toppforbruk til tidsvinduer utenfor toppene ved å bruke en forskyvning av belastningen fra varmtvannsberedere og samtidig gi sluttbrukeren det nivå av tjeneste, dvs. tilgjengelighet på varmt vann, i henhold til brukerens vante bruk basert på tjenestekvalitetskriterier. Forskyvningen oppnås ved en reguleringsenhet plassert på sluttbrukerens sted og i kommunikasjon med en sentral reguleringsserver. En slik sentral reguleringsserver er en ulempe fordi den krever installasjonstiltak både hos forbruker og strømnettleverandøren, og vil ikke kunne innføres uten en felles installasjon i mange boliger og hos strømnettleverandøren på en koordinert måte, og krever også drift og vedlikehold hos strømnettleverandøren. Et slikt koordinert tiltak krever mye ressurser og er usikkert gjennomførbart i praksis.US 2013200168 beskriver en såkalt «smart» energireguleringsmodul for en varmtvannsbereder som omfatter en brytermodul som mottar spenningsforsyning og gir spenningsforsyning til varmtvannsberederen. En kommunikasjonsmodul kommuniserer med enten en strømmåler og et eksternt energinettverk utenfor varmtvannsberederen og reguleringsmodulen, eller begge. Reguleringsmodulen er montert på varmtvannsberederen. Spenningsforsyningen løper gjennom eller forbi reguleringsmodulen. Reguleringsmodulen bestemmer i det minste en operasjonell karakteristikk av varmtvannsberederen basert på spenningsforsyningen og selektivt aktivere brytermodulen til å slå på og slå av spenningsforsyningen for varmtvannsberederen som respons og de operasjonelle karakteristika og informasjon mottatt fra i det minste strømmåleren og strømnettet.US 2016233677 gjelder en metode for å regulere en regulerbar elektrisk last forbundet med et strømforsyningssystem, som omfatter å måle en elektrisk spenning, beregne et korttidsgjennomsnitt, og et langtidsgjennomsnitt, og subtrahere det korte fra det lange for å få en deltaverdi, multiplisere med en forsterkningsfaktor for å få et første ønsket effektforbruk, og regulere den elektriske lasten ifølge det første ønskede effektforbruket.US 200170261229 A1 vedrører en autonom energispareanordning som muliggjør styring av en varmtvannsbereder koblet til et strømnett som omfatter en fase P, en nøytral N og en beskyttelsesleder T som opererer på en permanent strømforsyning eller under hastighetsperioder ved hjelp av en bryter eller tidtaker, hvor nevnte energispareanordning omfatter innganger og utganger og mellom inngangene og utgangene minst ett primærkretskort som omfatter minst en elektronisk komponent, og en kontrollalgoritme for å fjerne eller redusere varmetidene til varmtvannsberederen uten å endre de tekniske egenskapene til varmtvannsberederen, og for å tilpasse driften til brukerens behov.WO 2019068132 A1 vedrører en elektrisk varmtvannsberedertank tilpasset for tilkobling til en styreenhet, hvor tanken omfatter ett eller flere varmeelementer og temperaturfølende innretninger montert på utsiden av tankveggen og tilpasset for å oppnå en måling av temperaturen på vannet i tanken, hvor de temperaturfølende innretninger og hvert varmeelement er forbundet med en ekstern tilgjengelig forbindelsesanordning. Tanken kan omfatte en eller flere varmeelementkontrollinnretninger som hver er koblet til et tilsvarende av varmeelementene.Elementkontrollinnretningene kan forbindes til den eksternt tilgjengelige forbindelsesanordningen.Formål med foreliggende oppfinnelseFormålet ved foreliggende oppfinnelse er å jevne ut effektforbruket for en boligenhet over en gitt tidsperiode, for eksempel døgnet, og redusere topper i effektforbruket i boligenheten. Hvis abonnenten klarer å holde et jevnt forbruk med liten variasjon m maksimum og minimum gjennom døgnet er det penger å spare. Samtidig er det et formål med foreliggende oppfinnelse, å bidra til å redusere belastningen på det lokale strømnettet slik at effektforbrukstopper reduseres og at det lokale strømnettet dermed belastes noe mindre samtidig som man kan bidra til at effekttapet på det lokale strømnettet noe, eller at det lokale strømnettet kan tåle flere tilknyttede abonnenter.Oppsummering av oppfinnelsenOppfinnelsen vedrører en effektreguleringsenhet og en fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruket og redusere effektforbrukstopper i en boligenhet, slik som definert i det selvstendige krav 1 og 2.Utførelser av oppfinnelsen er å finne i beskrivelsen nedenfor, med henvisning til tegningene.Beskrivelse av figurerForetrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori:Figur 1 viser en prinsippskisse for foreliggende oppfinnelse,Figur 2 viser et blokkdiagram med prinsippet for foreliggende oppfinnelse, hvor blant annet en reguleringsenhet, en bryter og effekt/strømsensor/måler anordnet mellom bryter og en varmtvannsbereder inngår,Figur 3 viser et forbruk uten foreliggende oppfinnelse innkoblet,Figur 4 viser et forbruk med foreliggende oppfinnelse innkoblet, Figur 5 viser en statistisk fordeling av effekt over en uke, ogFigur 6 viser en utførelse av en styringsinnretning ifølge foreliggende oppfinnelse. Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsenVarmtvannsberederen, ofte kalt "-beholder", er samtidig et termisk isolert termisk lager med et gitt antall liter, og det blir derfor ikke kaldt vann i dusjen selv om varmtvannsberederen ikke kobler seg inn med en gang det tappes vann. Ved å vente med å varme opp vannet til det elektriske effektforbruket ellers er lavt, kan effektforbruket fordeles ut over døgnet. Den foreslåtte oppfinnelsen gjør nettopp dette. Den smarte styringen kobles til en eksisterende AMS-måler (Avanserte Måleog Styringssystemer) 4 som nå nesten alle husstander er utstyrt med. Fra AMS-måleren 4 leses boligens strømforbruk kontinuerlig, og den kan sende ut et målesignal f.eks. hvert minutt. I sikringskursen til varmtvannsberedere (alle har vanligvis en egen sikringskurs) kobles det ifølge oppfinnelsen inn en styrbar bryter og en strømmåler som måler den aktuelle strømmen til varmtvannsberederen eller at den er koblet inn, gitt at den trekker kun en fast effekt, f.eks.2 kW, når termostaten er slått inn. Styringsenheten kan da beregne hvor mye strøm det går til varmtvannsberederen og kan da regulere det hele slik at varmtvannsberederen gjennom døgnet får nok strøm. Den styrbare bryteren sørger for å koble inn og ut kursen til varmtvannsberederen uavhengig av om termostaten er slått inn eller ut. Den styrbare bryteren (6) kan være slått inn, mens termostaten (31) er slått inn eller ikke, altså må sensorenheten (7) verifisere at varmtvannsberederen (3) forbruker strøm. En vesentlig fordel ved denne utførelsen er at man ikke behøver å gjøre noe som helst inngrep i den installerte varmtvannsberederen (3), men kun å sette inn effektreguleringsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse i sikringsboksens varmtvannsbeholdersikringskurs (20).Regulerings - eller styringsenheten (5) er i en utførelse av oppfinnelsen innrettet til å måle hvor mange kWh som husstanden bruker gjennom en uke, denne beregner så gjennomsnittlig forbruk pr time i løpet av uken. Dette tallet gir da husstandens gjennomsnittlige forbruk for den aktuelle uke, noe som varierer med årstidene. Dette gjennomsnittstallet settes i en utførelse av oppfinnelsen som en grenseverdi som inngår i styringen av strømmen til varmtvannsberederen; ligger effekten tilstrekkelig under denne grenseverdien er styringsenheten (5) innrettet til å styre effekten til varmtvannsberederen slik at gjennomsnittet for timen blir lik den beregnede grensen. I en utførelse av oppfinnelsen er den, for å sikre at ikke vannet skal bli for kaldt, innrettet til at styringsenheten utfører to beregninger. Den beregner i løpet av døgnet hvor mange kWh som har blitt tilført varmtvannsberederen, dette foreløpige døgnforbruket sammenlignes med hva som er det målte, gjennomsnittsdøgnforbruket for varmtvannsberederen. Denne differansen for å oppfylle gjennomsnitts-døgnforbruket, "det som mangler" av elektrisk energi fylles da på om natten når forbruket ellers er lavt. I en utførelse av oppfinnelsen er det et ur i styringsenheten som holder orden på tiden. I en utførelse av oppfinnelsen er styringsenheten (5) også innrettet til å kontrollere at det i løpet av et døgn har blitt minst én termostatutkobling, og dette sjekkes ved at varmtvannsberederen ikke trekker strøm når dens styrbare bryter (6) er tilkoblet, dvs. slått inn. Styringsenheten (5) vil da koble inn varmtvannsberederen slik at det blir en slik utkobling. Denne teknikken sikrer at varmtvannsberederen har minst en gang i døgnet oppnådd innstilt temperatur som normalt sett ligger over 70 grader C, av hensyn til å forebygge vekst av legionellabakterier. I en utførelse av oppfinnelsen er styringsenheten (5) utstyrt med en læringsfunksjon som registrerer forløpet for husstandens forbruk av varmtvann, der denne verdien benyttes for å finne ut hvor mange kWh varmtvannsberederen behøver i løpet av et døgn.Utførelser av oppfinnelsens styringsenhetFigur 2 viser et blokkskjema av styringsenheten.Ifølge oppfinnelsen kobler input AC til sikringen på kursen for varmtvannsberederen, mens spenningstilførselen til varmtvannsberederen kobles til «Power to Water heater» I en utførelse av oppfinnelse er blokken som er merket AC/DC er den innebygde strømforsyningen som sikrer at elektronikken har korrekt spenning, f.eks. her vist som 5 V DC.Switch er en effektbryter (styrbar bryter) (6) som er styrt av styringsenheten (5), i en utførelse er den mikrodatamaskin som er innbygd i styringsenheten (5). Denne effektbryteren (6) kobler varmtvannsberederen (3) til strømnettet når det er effekt tilgjengelig, eller for at varmtvannsberederen (3) skal "toppes opp" på slutten av døgnet for å få tilført nok strøm.I en utførelse er det anordnet indikatorlys markerer når effektbryteren (6) er koblet inn.Hvor mye effekt varmtvannsberederen (3) trekker måles / beregnes av blokken kalt «Power/Current measurement» (7) og disse dataene overføres til styringsenheten (5) slik at denne kan holde rede på effekten tilført varmtvannsberederen (3). I en utførelse av oppfinnelsen, dersom varmtvannsberederen kun kan trekke en gitt effekt, holder det at enheten (7) kun detekterer at varmtvannsberederen (3) trekker strøm, så kan styringsenheten (5) beregne hvor mye den effekt og energi den trekker.Et ur merket «RTC» "real time clock" holder rede på tiden, slik at styringsenheten styrer riktig i forhold til døgnet. Funksjonene som er forklart i det forrige avsnittet er programmert inn i datamaskinen slik at styringen skjer slik som beskrevet. Styringsenheten (5) er også koblet til AMS-måleren 4 og mottar verdier fra denne hvor mye effekt som til enhver tid leveres til boligen.I en utførelse av oppfinnelsen er styringsinnretningen (5) utstyrt med en bryter for å gjøre flere funksjoner: - å koble ut apparatets funksjon slik at varmtvannsberederen "styrer seg selv" eller ikke, -for å markere at et gitt tidspunkt for starten på et døgn, -for å sette enheten i en "læringsmodus".Mer spesifikt i en utførelse av oppfinnelsen er styringsenheten (5) utstyrt med en styrbar bryter (6) som kan veksle mellom følgende modus: * Styringsenheten utkoblet; varmtvannsberederen (3) er tilkoblet hele tiden ved at den styrbare bryteren (6) er i innkoblet posisjon, modusbryteren er slått av. I denne stillingen styrer varmtvannsberederen seg kun via sin egen termostat som kobler seg selv inn og ut på vanlig vis.* Synkroniser klokke; marker starten på det som styringsenheten kaller sitt "døgn". Dette bør gjøres f.eks. kl.07:00 om morgenen, denne synkroniserer sanntidsklokken. Dette kan i en utførelse velges gjøres ved å slå modusbryteren av/på i løpet av 2 sek.* Opplæringsmodus: styringsenheten (5) lar varmtvannsberederen være innkoblet ved at den styrbare bryteren (6) er i innkoblet posisjon i i f.eks. ett døgn for å lære husstandens forbruk av varmtvannsberederen (3), dette kan i en utførelse VVB, gjøres ved å slå bryteren av, vente i minst 10 sek for så å slå bryteren på. Deretter vil styringsenheten (5) av seg selv slå over i operasjonsmodus basert på de innstilte verdier og det målte døgnforbruk.I en utførelse av oppfinnelsen markeres operasjonsmodus av en indikatorlampe ved forskjellig blinkefrekvens for hver modus.I en utførelse er systemet ifølge oppfinnelsen er konstruert for å monteres i et sikringsskap og skal utføres av en sertifisert elektrisk installatør.I en utførelse av oppfinnelsen er effektreguleringsenheten montert etter sikringen (21) for varmtvannsberederen (3).Effektreguleringsenheten ifølge oppfinnelsen vil da kunne styre effekttilførselen til varmtvannsberederen (3) etter den tilgjengelige effekt samt de styringsparametre som er satt. Resultatet er at apparatet ifølge oppfinnelsen vil måle og regulere forbruket slik at et tilstrekkelig antall kWh tilføres varmtvannsberederen i løpet av døgnet, samtidig som effekttoppene er vesentlig redusert.Effektreguleringsenheten ifølge en utførelse av oppfinnelsen montert i sikringsskapet hvor det aktuelle effektforbruket kan avleses direkte fra en AMS-strømmåler som effektreguleringsenheten er koblet til.Et typisk forløp for en uke er vist i følgende diagram, se Fig.3, hvor også gjennomsnittet av effektforbruket over en uke (egentlig 204 timer) er markert:Det fremgår av måledataene for denne uken, som også er illustrert i figuren, at gjennomsnittsforbruket er 3.74 kW, og at standardavviket er 1.21 kW. Variasjonene er altså store.Systemet ifølge en utførelse av oppfinnelsen måler totalforbruket (antall kWh) i løpet av en uke og beregner et gjennomsnittsforbruk (i kW). Dette gjøres for hver ny uke slik at årstidsvariasjonen måles og kan tas hensyn til. I en utførelse av oppfinnelsen blir den tilgjengelige effekten til varmtvannsberederen (3) beregnet for bestemte tidsintervall, i en utførelse for hvert 5. minutt, som en differanse mellom det beregnede gjennomsnittlige effektforbruk, (med unntak av det som har gått til varmtvannsberederen de siste 5 minutter (f.eks.)) og det beregnede ukentlige gjennomsnittsforbruket (i kW).I en utførelse av oppfinnelsen måler systemet effektforbruket (antall kWh) til varmtvannsberederen i løpet av døgnet, og sørger for at varmtvannsberederen tilføres 5 tilstrekkelig energi (målt i antall kWh) til oppvarming i løpet av døgnet, innenfor den tilgjengelige effekten til varmtvannsberederen (i kW). I en utførelse av oppfinnelsen tillater systemet ifølge oppfinnelsen at denne top-up tilførselen av energi gjøres mot slutten av den inneværende 24 timers perioden, som fortrinnsvis er mellom f.eks. kl.22.00 og 06.00, i den tid der annet effektforbruk er lavt.I en utførelse av oppfinnelsen er den innrettet slik at termostaten kobles inn minst en gang i løpet av døgnet, slik at varmtvannsberederen når sin ønskede temperatur. Resultatet av effektstyringen utført i henhold til oppfinnelsen gir et jevnere forbruk og gir i det viste eksempelet en reduksjon i effekttoppen på mellom 1 og 1.5 kW. Dette gir en månedlig innsparing på mellom 76 - 114 kroner med dagens takster.Gjennomsnittsforbruket her er 3.74 kW, og standardavviket er 0.61 kW i effektforbruket.En prototyp er satt sammen og testes ut fortløpende siden 20. februar.Varmtvannsberederen (3) i forsøksoppsettet har holdt sin temperatur med styringsenheten (5) ifølge oppfinnelsen, dvs. den har ikke resultert i at vannet i dusjen eller varmtvannet til kjøkkenet blir kaldt, som er to viktige kriterier.Styringsenheten (5) ifølge en utførelse av oppfinnelsen er innrettet til å beregne standardavvik og varians av effekten. Disse dataene benyttes av systemet ifølge en utførelse av oppfinnelsen til å korrigere den midlere effektberegning. Denne metoden gjør at en kan kompensere for et økende energiforbruk gjennom en uke f.eks. forårsaket av fallende utetemperatur, eller motsatt.En reduksjon av standardavviket vil også redusere sannsynligheten for høye effekttopper.Algoritmene ifølge utførelser av oppfinnelsenIfølge utførelser av oppfinnelsen er det flere algoritmer som styrer varmtvannsberederen (3):Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er det en algoritme som beregner gjennomsnittlig forbrukt effekt (42) over en tidsperiode (T), for eksempel i løpet av en uke. Dette gjøres ved å summere opp antall kWh i løpet av en uke og dele tallet på timetallet, 168 h/uke, da fås antall kW/h i snitt. Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er der en læringsfunksjons-algoritme som går over et døgn. Denne læringsfunksjons-algoritmen måler hvor mange kWh som 15 varmvannsberederen trekker i løpet av et døgn. Læringsfunksjonen aktiviseres når enheten er satt i manuell mer enn f.eks.10 sekunder, i en annen utførelse 20 sekunder. Læringsfunksjonen varer minimum et 24 timer. Den beregnede verdien sammenlignes mot en minimum og maksimum verdi for å unngå urealistiske verdier. Hvis enheten er/står i manuell lengere enn et døgn, normaliseres det målte forbruk til varmtvannsberederen til et døgn. I så tilfelle kan det være en fordel å la den løpe over to hele døgn så man får med seg døgnvariasjonene i sin helhet.I en utførelse av oppfinnelsen er "oppfyllingsalgoritmen" innrettet slik at styringsinnretningen (5) overvåker hvor mange kWh varmtvannsberederen har fått tilført i det løpende døgnet. Denne verdien sammenlignes med det gjennomsnittlige antall kWh berederen (3) normalt bruker. Differansen deles på varmtvannsberederens effekt. Resultatet her er hvor mange timer varmtvannsberederen behøver til for å "fylles opp", dvs. for å varmes opp tilsvarende sitt gjennomsnittsbehov. Hvis denne verdien er større enn gjenstående tid av døgnet, kobles den styrbare bryteren (6) inn.Utkoblingsalgoritmen overvåker at termostaten har minimum en utkobling i løpet av et døgn. Hvis algoritmen observerer at termostaten ikke har koblet ut i løpet av et døgn, økes verdien for minimum døgn kWh forbruk til varmvannsberederen.Styringsalgoritmen styrer effekten til VVB i 3 minutters intervall ved å regne ut hvor lenge VVB kan være påslått innenfor intervallet. Den tilgjengelig effekt er gitt av differansen mellom forrige periodes effektforbruk og beregnede ukes gjennomsnitt. I en utførelse er en algoritme for adaptiv tilpassing av gjennomsnitt effekt, overvåker dagsgjennomsnitt i forhold til ukes gjennom snitt, og hvor mange kWh varmtvannsberederen har blitt tilført utenfor oppfyllingstiden. Dersom det veide gjennomsnitt indikerer at dagsgjennomsnittet er større enn ukegjennomsnittet korrigert for varmvannsberederens eget forbruk, justeres behovet, dvs. ukegjennomsnittet, opp. Denne algoritmen skal sørge for å justere systemet dersom, for eksempel, en plutselig lav utetemperatur fører til økt forbruk i boligen. Patentkrav1. En fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbruktopper i en boligenhet,-hvor boligenheten omfatter-et strøminntak (1) fra elnettet koblet til i det minste en sikringskurs (20) i et sikringsskap (2) og med en sikring (21) for en varmtvannsbereder (3) med termostatstyring (31),-en strømmåler (4) innrettet til å mate effektforbrukssignaler (41s) om det fortløpende effektforbruket (41) for boligenheten,-en styringsenhet (5) innrettet til å motta effektforbrukssignalene (41s) om effektforbruket (41) målt av strømmåleren (4) og hvor styringsenheten (5) er innrettet til å beregne et gjennomsnittseffektforbruk (42) for boligenheten over en tidsperiode (T), og en styrbar bryter (6) anordnet på sikringskursen (20) mellom sikringen (21) og varmtvannsberederen (3) og innrettet til å koble inn eller ut varmtvannsberederen (3),karakterisert ved-anvendelse av en algoritme i styringsenheten (5),hvor algoritmen beregner hvor mye effekt (43) som er tilgjengelig mellom det fortløpende effektforbruket (41) og det beregnede gjennomsnittseffektforbruket (42), og hvor algoritmen vurderer om, dersom den styrbare bryteren (6) ikke er sluttet, og den tilgjengelige effekten (43) er mer enn en forhåndsbestemt gitt grense (43L), -å sende et signal (44s) til den styrbare bryteren (6) om å slutte kretsen til sikringskursen (20) til varmtvannsberederen (3),-hvor en sensorenhet (7) med en strømsensor anordnet mellom den styrbare bryteren (6) og varmtvannsberederen (3) sender et forbruksverifiseringssignal (71s) til styringsenheten (5) om varmtvannsberederen (3) forbruker strøm eller ikke, hvor sensorenheten (7) videre summerer opp et for døgnet inneværende strømforbruk (72) til et strømforbrukssignal (72s) og sender dette til styringsenheten (5), der styringsenheten (5) beregner det gjenværende av et gjennomsnittlig døgnstrømforbruk (73) for varmtvannsberederen (3), og- styringsenheten (5) slår av signalet (44s) til den styrbare bryteren (6) når det gjennomsnittlige døgnstrømforbruket (73) for varmtvannsberederen (3) er oppnådd.2. En effektreguleringsenhet innrettet for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbruktopper i en boligenhet, omfattende-et strøminntak (1) fra elnettet koblet til i det minste en sikringskurs (20) i et sikringsskap (2), og med en sikring (21) for en varmtvannsbereder (3) med termostatstyring (31),-en strømmåler (4) innrettet til fortløpende å mate ut effektforbrukssignaler (41s) om det fortløpende effektforbruket (41) for boligenheten,karakterisert ved at effektreguleringsenheten videre omfatter-en styringsenhet (5) innrettet til å motta effektforbrukssignalene (41s) om effektforbruket (41) målt av strømmåleren (4) og hvor styringsenheten (5) er innrettet til å beregne et gjennomsnittseffektforbruk (42) for boligenheten over en tidsperiode (T), hvor styringsenheten (5) omfatter en styrbar bryter (6) anordnet på sikringskursen (20) mellom sikringen (21) og varmtvannsberederen (3) som er innrettet til å koble inn eller ut varmtvannsberederen (3),en algoritme i styringsenheten (5), innrettet til-å beregne hvor mye effekt (43) som er tilgjengelig mellom effektforbruket (41) og det beregnede gjennomsnittseffektforbruket (42), og-å sende et signal (44s) til den styrbare bryteren (6) om å slutte kretsen til sikringskursen (20) til varmtvannsberederen (3), dersom den styrbare bryteren (6) ikke er sluttet, og dersom den tilgjengelige effekten (43) er mer enn en forhåndsbestemt, gitt grense (43L),-hvor en sensorenhet (7) med en strømsensor anordnet mellom den styrbare bryteren (6) og varmtvannsberederen (3) er innrettet til å sende et forbrukerverifiseringssignal (71s) til styringsenheten (5) om at varmtvannsberederen (3) forbruker strøm eller ikke,-hvor sensorenheten (7) er innrettet til å summere opp et for døgnet inneværende strømforbruk (72) til et strømforbrukssignal (72s) som sendes til styringsenheten (5) for å beregne det gjenværende av et gjennomsnittlig døgnstrømforbruk (73) for varmtvannsberederen (3), slik at styringsenheten (5) er innrettet til å slå av signalet (44s) til den styrbare bryteren (6) når døgnstrømforbruket (73) for varmtvannsberederen (3) er oppnådd.
Claims
Patentkrav1. En fremgangsmåte for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbruktopper i en boligenhet,-hvor boligenheten omfatter-et strøminntak (1) fra elnettet koblet til i det minste en sikringskurs (20) i et sikringsskap (2) og med en sikring (21) for en varmtvannsbereder (3) med termostatstyring (31),-en strømmåler (4) innrettet til å mate effektforbrukssignaler (41s) om det fortløpende effektforbruket (41) for boligenheten,-en styringsenhet (5) innrettet til å motta effektforbrukssignalene (41s) om effektforbruket (41) målt av strømmåleren (4) og hvor styringsenheten (5) er innrettet til å beregne et gjennomsnittseffektforbruk (42) for boligenheten over en tidsperiode (T), og en styrbar bryter (6) anordnet på sikringskursen (20) mellom sikringen (21) og varmtvannsberederen (3) og innrettet til å koble inn eller ut varmtvannsberederen (3),hvor fremgangsmåten omfatter-anvendelse av en algoritme i styringsenheten (5),hvor algoritmen beregner hvor mye effekt (43) som er tilgjengelig mellom det fortløpende effektforbruket (41) og det beregnede gjennomsnittseffektforbruket (42), og hvor algoritmen vurderer om, dersom den styrbare bryteren (6) ikke er sluttet, og den tilgjengelige effekten (43) er mer enn en forhåndsbestemt gitt grense (43L), -å sende et signal (44s) til den styrbare bryteren (6) om å slutte kretsen til sikringskursen (20) til varmtvannsberederen (3),-hvor en sensorenhet (7) med en strømsensor anordnet mellom den styrbare bryteren (6) og varmtvannsberederen (3) sender et forbruksverifiseringssignal (71s) til styringsenheten (5) om varmtvannsberederen (3) forbruker strøm eller ikke, hvor sensorenheten (7) videre summerer opp et for døgnet inneværende strømforbruk (72) til et strømforbrukssignal (72s) og sender dette til styringsenheten (5), der styringsenheten (5) beregner det gjenværende av et gjennomsnittlig døgnstrømforbruk (73) for varmtvannsberederen (3), og- styringsenheten (5) slår av signalet (44s) til den styrbare bryteren (6) når det gjennomsnittlige døgnstrømforbruket (73) for varmtvannsberederen (3) er oppnådd.2. En effektreguleringsenhet innrettet for å jevne ut effektforbruk og redusere effektforbruktopper i en boligenhet, omfattende-et strøminntak (1) fra elnettet koblet til i det minste en sikringskurs (20) i et sikringsskap (2), og med en sikring (21) for en varmtvannsbereder (3) med termostatstyring (31),-en strømmåler (4) innrettet til fortløpende å mate ut effektforbrukssignaler (41s) om det fortløpende effektforbruket (41) for boligenheten,karakterisert ved at effektreguleringsenheten videre omfatter-en styringsenhet (5) innrettet til å motta effektforbrukssignalene (41s) om effektforbruket (41) målt av strømmåleren (4) og hvor styringsenheten (5) er innrettet til å beregne et gjennomsnittseffektforbruk (42) for boligenheten over en tidsperiode (T), hvor styringsenheten (5) omfatter en styrbar bryter (6) anordnet på sikringskursen (20) mellom sikringen (21) og varmtvannsberederen (3) som er innrettet til å koble inn eller ut varmtvannsberederen (3),en algoritme i styringsenheten (5), innrettet til-å beregne hvor mye effekt (43) som er tilgjengelig mellom effektforbruket (41) og det beregnede gjennomsnittseffektforbruket (42), og-å sende et signal (44s) til den styrbare bryteren (6) om å slutte kretsen til sikringskursen (20) til varmtvannsberederen (3), dersom den styrbare bryteren (6) ikke er sluttet, og dersom den tilgjengelige effekten (43) er mer enn en forhåndsbestemt, gitt grense (43L),-hvor en sensorenhet (7) med en strømsensor anordnet mellom den styrbare bryteren (6) og varmtvannsberederen (3) er innrettet til å sende et forbrukerverifiseringssignal (71s) til styringsenheten (5) om at varmtvannsberederen (3) forbruker strøm eller ikke,-hvor sensorenheten (7) er innrettet til å summere opp et for døgnet inneværende strømforbruk (72) til et strømforbrukssignal (72s) som sendes til styringsenheten (5) for å beregne det gjenværende av et gjennomsnittlig døgnstrømforbruk (73) for varmtvannsberederen (3), slik at styringsenheten (5) er innrettet til å slå av signalet (44s) til den styrbare bryteren (6) når døgnstrømforbruket (73) for varmtvannsberederen (3) er oppnådd.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesH05B 1/02F24H 9/20CPC classesH05B 1/02F24H 9/20

Citations

US US2017/0261229 A1 (A1)WO 2019068132 A1 (A1)US 2016216007 A1 (A1)

Applicants, owners and inventors

Owners
Høiax AS
Trippeveien 5 1618 FREDRIKSTAD NO (FREDRIKSTAD Municipality, Østfold county)Org. number: 936030327Inventors
Helge Eduard Mordt
Veidebakken 6 1671 KRÅKERØY NO (FREDRIKSTAD Municipality, Østfold county)

Agent

ACAPO ONSAGERS AS
ACAPO ONSAGERS AS

Org. number: 932214636

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Edvard Griegs vei 1 5059 BERGEN NO (BERGEN Municipality, Vestland county)
Org. number: 932214636
Reference: P20491NO00

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.