Hotel-Modernisierung: Thermozyklische Steuerung bringt hohe Kosteneinsparungen
Angesichts der immer strenger werdenden Gesetzgebung und der finanziellen Herausforderungen durch steigende Energiepreise hat eine französische Hotelgruppe in diesem Jahr mit der energetischen Renovierung einiger ihrer Standorte in der Normandie begonnen. Im Zuge dessen wurden in den ausgewählten Ibis-Hotels Thermozyklus-Regelungen eingeführt.
Bisher regelten die Nutzer die dort verbauten elektrischen Pilotkabelheizkörper nur lokal am Gerät. An den vier Standorten wurden nun insgesamt 270 Heizkörper mit kabellosen, speziell für den Pilotdraht ausgelegten ST-FP-Steuerungen der Thermozyklus GmbH & Co. KG in ökoeffiziente elektrische Heizkörper umgewandelt. Zusammen mit 260 Funk-Raumfühlern, die je nach Raum und Verwalter programmierbar oder unprogrammiert sind, regeln diese Steuerungen die Heizkörper effizient. Dies erfolgt gemäß den Anweisungen der Zentraleinheit (ZE) mit eingebetteter KI, dem Kern des Regelungskonzepts. Dabei sorgt ein drahtloser Sensor pro Raum dafür, dass die Temperaturinformationen jede Sekunde an die ZE, das Gehirn des thermozyklischen Systems, weitergeleitet werden. Darin eingebettet ist der patentierte prädiktive Thermozyklus-Regelungsalgorithmus und führt dank ihrer eingebauten Intelligenz automatisch die erforderlichen Berechnungen durch, die für die raumspezifischen Regelungen notwendig sind – ohne dass die Gäste davon etwas mitbekommen.
Niedriginvasive und kostengünstige Maßnahme
Die von der Firma GTEC Normandie durchgeführte Installation und Inbetriebnahme der Geräte erfolgte schnell, ohne jegliche Störung des Betriebsablaufs und vor allem ohne die umfangreiche Erneuerung der Heizungsaggregate, was die Maßnahme wesentlich teurer und zeitaufwändiger gestaltet hätte“, erklärt Hans Belling, Geschäftsführer der Thermozyklus GmbH & Co. KG.
- Die Steuerungen ST-FP werden dank ihres schmalen Designs hinter den Heizkörpern direkt an der Wand angebracht und einfach an den Pilotdraht sowie die Stromversorgung der Heizkörper angeschlossen.
- Die Funk-Raumfühler werden an strategischen Stellen positioniert, um einen optimalen Komfort und eine perfekte Wahrnehmung des Wärmeverhaltens der Räume zu gewährleisten.
„Sobald die Fühler installiert sind, messen sie die Temperatur und übermitteln die Informationen 60x pro Minute per Funk an die Zentraleinheit“, so Belling. Diese führt dann automatisch die notwendigen Berechnungen durch und steuert die Schalter entsprechend der tatsächlichen Daten, um eine Regelgenauigkeit von +/- 0,15°C zu erreichen, was letztendlich zu erheblichen Einsparungen führt.
Da es sich um ein autonomes System handelt, entfällt für das Wartungspersonal die lästige Aufgabe, die Temperatur zu überprüfen.
Da außerdem jegliche Verkabelung entfällt, ist das System kostengünstig zu verlegen und selbst in belegten Räumen leicht zu implementieren, was zwei Schlüsselargumente für die Entscheidungsträger bei ihren strategischen Überlegungen waren. Für die Verantwortlichen war auch die Funktionsvielfalt ein wichtiger Faktor, denn diese optimieren das gesamte Heizungsmanagement. So ist z. B. das Blockieren der Solltemperaturen auf ein vom Hotelier definiertes Maximum möglich, um Missbrauch und Abweichungen zu verhindern. Auch die automatische Rückkehr zum niedrigen Sollwert mehrmals am Tag ist möglich oder die automatische Erkennung offener Fenster, die die Heizung während des Lüftens ausschaltet.
Zentrale Steuerung der Anlage an der Rezeption
Eine weitere Anforderung der Hotelgruppe bestand darin, dass sich die Anlage aus der Ferne optimal überwachen und steuern lässt, ohne dass ein Zugang zu den geregelten Räumen erforderlich ist. „Daher wählten wir die Zentraleinheit ZE-web mit eingebettetem Webserver, um eine einfache Verwaltung der Anlage über die Rezeption zu ermöglichen“, erklärt Belling. Damit verfügen die Verantwortlichen über ein modernes Diagnose-, Überwachungs- und Fernsteuerungsinstrument, mit dem sie sich über ein Webinterface, das von jedem beliebigen Browser aus leicht zugänglich ist, mit der Heizungsregelung verbinden können.
„Die Zentraleinheit ZE-web ist mit wenigen Klicks erreichbar und besonders praktisch, um angepasste, effiziente Zeitpläne zu erstellen und damit immer mehr Energie zu sparen, z. B. in Zeiten, in denen die Zimmer nicht belegt sind“; beschreibt Belling. Sie bietet zudem mit Temperaturanzeige in Echtzeit und der Anzeige von Fensteröffnungen, Ventilöffnungsprozentsätzen, Alarmen, dem Batterie- und Empfangsstatus zu jeder Zeit einen optimalen Überblick der gesamten Anlage. Die Anpassung der Temperaturen vom Empfang an die besonderen Anforderungen eines Zimmers sowie ihre Überwachung erfolgen dann nur mit einem Klick.
Komfort und Energieersparnis
Da nun weniger Energie verschwendet und die hohe Regelgenauigkeit eine effizientere Klimatisierung bringt, werden die Energiekosten in den verschiedenen Einrichtungen optimiert, ohne den Komfort der Nutzer zu beeinträchtigen. Die Hotelgruppe ist mit der Installation und den Geräten zufrieden und wird die Lösung in Kürze in weiteren Einrichtungen einsetzen.
„Besonders interessiert ist das Management an der Flexibilität der thermozyklischen Regelung, die dank ihrer einzigartigen Technologie alle existierenden Heizsysteme mit derselben Genauigkeit regelt. Somit ist sie im Neubau wie in der Renovierung, bei hydraulischer wie elektrischer Heizung und jeglicher Art von Gebäude schnell und einfach einzusetzen“, resümiert Belling.
Hintergrund: Thermozyklisch regeln vs. Thermostat-/PI-/PID-Regelung
Die Temperatur in einem Raum kann mit einem einfachen Thermostat (2-Punkt) geregelt werden, wobei die resultierenden Temperaturschwankungen meist problematisch sind. Alternativ lässt sich ein PI- oder PID-Regler verwenden, um diese Schwankungen zu minimieren. Allerdings müssen dafür spezifische Parameter für jeden Raum ermittelt werden, was aufwendig und selten machbar ist. Zudem werden diese Parameter ungenau, sobald sich Bedingungen im Raum ändern, und bei großen Verzögerungen, wie bei Flächenheizungen, versagen diese Regler ganz.
Bei der thermozyklischen Regelung wird der Raum hingegen als Wärme-Oszillator zu betrachtet, um diese Temperaturschwankungen auf ein Minimum zu reduzieren. Wenn einem Raum periodisch eine bestimmte Wärmemenge zugeführt wird, entstehen Schwingungen mit spezifischer Amplitude, Frequenz und Phasenlage, die die Wärmecharakteristik des Raums widerspiegeln. Durch geeignete Anregung liefert der Raum selbst die notwendigen Parameter für die Temperaturregelung. Ändern sich die Bedingungen, passen sich diese Werte automatisch an. Werden die Temperaturschwankungen sehr genau gemessen, kann die Amplitude so weit reduziert werden, dass sie kaum spürbar ist.
Dennoch liefern diese Mikro-Schwingungen ausreichend Informationen, um jede Änderung im Raum oder seiner Umgebung auszugleichen. Durch das Ein- und Ausschalten der Heizung entsteht eine kleine, kontrollierte Temperaturschwankung um die Solltemperatur, die von der thermozyklischen Regelung genutzt wird, um präzise und vorausschauend zu regeln, mit einer Genauigkeit von +/- 0,15°C.
Vorteile der ST-FP Drahtpilot Regelung auf einen Blick
- Schnelle Installation: Sofortige Verbindung der Klemme des ST-FP mit dem ST-FP und unauffällige Wandbefestigung hinter dem Heizkörper.
- Funklösung – keine Verkabelung notwendig: einfach zu implementieren, kostengünstig zu installieren und ideal für Renovierungen.
- Ultrapräzise Temperaturmessung: Temperatur wird im Raum und nicht direkt am Heizkörper gemessen.
- Monitoring: IP Modbus, integrierbar in BMS, kumulierbar mit Webserver-Zugang und Steuerung via App.
- Selbstständige Lösung: keine Parametrierung, keine Wartung.
- Personalisierter Nutzerkomfort: Modulierung möglich.
- Erweiterte Features: Zeitpläne, automatische Fensteröffnungserkennung, Luftfeuchtigkeit, Anwesenheitserkennung, SPS…