Energy Harvesting

Der Stellantrieb erzeugt die zum Betrieb erforderliche elektrische Energie (Motor, Sensoren, Funk) durch einen eingebauten thermoelektrischen Generator (TEG) und arbeitet somit wartungsfrei. Aus der Temperaturdifferenz zwischen Heizungsvorlauftemperatur und Umgebungstemperatur (meist Raumtemperatur) gewinnt der TEG Energie, die er in seinem internen Speicher akkumuliert. Die Energiebilanz des Antriebes ist auf einen Betrieb an 365 Tagen ausgelegt. Eine zusätzliche Energiequelle wie Primärbatterie oder externe Stromversorgung ist nicht erforderlich. Der interne Energiespeicher ist bei Auslieferung aufgeladen, sodass für die Installation ausreichend Energie zur Verfügung steht. Ein längerer Warmwassermangel, beispielsweise durch Stillstands Zeiten oder Störungen, führt zwangsläufig zur Entladung des internen Speichers, wodurch ein dauerhafter und normaler Betrieb des Gerätes nicht mehr gewährleistet werden kann.

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Energieverwaltung des Geräts

Der Thermostat ermöglicht der Endbenutzeranwendung, den Energiestatus durch regelmäßige Messung der geräteinternen Parameter zu überwachen und zu berechnen. Die interne Speicherspannung STV (V) und der durchschnittlich erzeugte Strom ACG (µA) sind tatsächlich gemessene Werte, während der durchschnittlich verbrauchte Strom ACC (µA) ein berechneter Wert ist. Der berechnete durchschnittliche verbrauchte Stromwert umfasst den Motorbeitrag nach Bewegungsrichtung, die Funkdatenrate, das eingestellte Funkkommunikationsintervall sowie den Ruhestrom. Die folgenden beiden Diagramme veranschaulichen die Energiebilanz einer laufenden Anwendung.

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Beispielhafte Werte für ACC, ACG und berechnete Energiebilanz.

Energiespeicher

Der Thermostat zeigt über sein Statusbit „Energy Storage“ an, dass sein Dauerbetrieb mehr Energie verbraucht als erzeugt hat. Der verbleibende Ladezustand beträgt zu diesem Zeitpunkt ca. 25 %, weshalb das Gerät weiterhin mit voller Funktionalität arbeitet und dem Nutzer eine negative Energiebilanz signalisiert. Es wird dringend empfohlen, das ES-Bit regelmäßig zu kontrollieren, um eine Entladung des Speichers zu erkennen und dessen Fortschreiten durch geeignete Maßnahmen (z. B. Slow Harvesting außerhalb der Regelbetriebszeiten) zu verhindern. Entlädt sich der Energiespeicher weiter und sinkt seine Spannung unter eine bestimmte Grenze, dann geht das Gerät automatisch in den Zustand erzwungenes Heizen.