CH637475A5 - Tariff meter for heat consumers - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zähler für Wärmeverbraucher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 15 genannten Art derart auszugestalten, dass dieser als Tarifzähler einen Messwert liefert, der Wärmebezüge bei geringer Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf vergleichsweise höher belastet als Wärmebezüge bei hoher Temperaturdifferenz. The invention has for its object to provide a counter for heat consumers of the type mentioned in the preamble of claim 1 15 such that it provides a measured value as a tariff counter that loads heat at a low temperature difference between the flow and return comparatively higher than heat at high temperature difference.

20 Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. 20 This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Ausserdem betrifft die Erfindung eine im Kennzeichen des Anspruchs 4 definierte Einrichtung. In addition, the invention relates to a device defined in the characterizing part of claim 4.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung 25 anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : An exemplary embodiment of the invention 25 is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it :

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Tarifzählers und Fig. 1 is a block diagram of a tariff counter and

Fig. 2 ein Diagramm. Fig. 2 is a diagram.

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Vorlauftemperaturfühler, der die Vorlauftemperatur Tv eines in einer Vorlauf leitung zu 30 einem Wärmeverbraucher und in einer Rücklaufleitung zu einer Wärmequelle fliessenden Wärmeträgers erfasst und einen entsprechenden Messwert an ein Differenzglied 2 abgibt. Ferner gibt ein Konstantwertgeber 3 einen wählbaren konstanten Wert, der einer virtuellen Rücklauftemperatur Trv entspricht, 35 an das Differenzglied 2 ab. Gegebenenfalls kann noch ein Rücklauftemperaturfühler 4 angeordnet sein, der die Rücklauftemperatur Tr erfasst und über einen Funktionsgeber 5 mit der Funktion f(Tr) auf das Differenzglied 2 einwirkt. Das Differenzglied 2 bildet einen Messwert, welcher auf die Vorlauftem-40 peratur Tv bezogen ist und der Temperaturdifferenz In FIG. 1, 1 means a flow temperature sensor which detects the flow temperature Tv of a heat carrier flowing in a flow line to a heat consumer and in a return line to a heat source and outputs a corresponding measured value to a differential element 2. Furthermore, a constant value transmitter 3 outputs a selectable constant value 35, which corresponds to a virtual return temperature Trv, to the differential element 2. If necessary, a return temperature sensor 4 can also be arranged, which detects the return temperature Tr and acts on the differential element 2 via a function generator 5 with the function f (Tr). The differential element 2 forms a measured value, which is related to the flow temperature 40 Tv and the temperature difference

AT = Tv - ^ - f(Tr) AT = Tv - ^ - f (Tr)

entspricht. Dieser Messwert enthält also eine von der Vorlauf-45 temperatur Tv und der Rücklauftemperatur Tr unabhängige konstante Komponente Trv. corresponds. This measured value therefore contains a constant component Trv that is independent of the flow temperature Tv and the return temperature Tr.

Ein Durchflussmesser 6, der im dargestellten Beispiel ein Volumendurchflussmesser ist, liefert einen dem Volumen-durchfluss V entsprechenden Messwert. Dieser Messwert sowie so der Messwert für die Temperaturdifferenz AT sind als Rechengrössen einem Rechenglied 7 zugeführt, welches das Zeitintegral des Produktes der Rechengrössen nach der Beziehung A flow meter 6, which in the example shown is a volume flow meter, supplies a measured value corresponding to the volume flow V. This measured value, and thus the measured value for the temperature difference AT, are supplied as arithmetic variables to a computing element 7, which calculates the time integral of the product of the arithmetic variables according to the relationship

Q. Q.

t t t t

= k J V IT dt - k/ V - Trv - f (Tr)J = k J V IT dt - k / V - Trv - f (Tr) J

dt oder nach einer anderen bei Wärmemengenzählern üblichen Beziehung bildet. dt or according to another relationship common to heat meters.

In der letztgenannten Formel bedeutet Qv die vom Tarifzähler ermittelte, d.h. die verrechnete Wärmeenergie, k den Wärmekoeffizienten des Wärmeträgers und t die Zeit. In the latter formula, Qv means the one determined by the tariff meter, i.e. the calculated thermal energy, k the heat coefficient of the heat transfer medium and t the time.

Für die tatsächlich bezogene Wärmeenergie Qf, gilt The following applies to the actual thermal energy Qf

Q, = k Q, = k

/' / '

V (T V (T

-Tr> -Tr>

dt German

Für ein Zeitintervall, in dem die Integranden als konstant ange-60 sehen werden können, beträgt das Verhältnis e zwischen der verrechneten Wärmeenergie Qv und der bezogenen Wärmeenergie Qb For a time interval in which the integrands can be seen as constant, the ratio e between the calculated thermal energy Qv and the related thermal energy Qb

- T - T

65 65

e = e =

rv rv

- f - f

<V <V

- T - T

3 3rd

637 475 637 475

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 an zwei Beispielen anschaulich gezeigt, welche Tarifgestaltung sich durch den beschriebenen Tarifzähler ergibt. Die ausgezogene Kurve in der Fig. 2 stellt den Verlauf des Verhältnisses e in Funktion der Rücklauftemperatur Tr für den Fall dar, dass Tv = 100 °C, Trv = 40 °C und f(Tr) = 0 ist, d.h. dass der Messwert der Tempertur-differenz AT ausschliesslich aus der Vorlauftemperatur Tv und der virtuellen Rücklauftemperatur Trv gebildet ist und somit der Rücklauftemperaturfühler 4 und der Funktionsgeber 5 nicht vorhanden zu sein brauchen. Es ist ersichtlich, dass bei Tr 40 °C die tatsächlich bezogene Energie, bei Tr < 40 °C nur ein Teil der bezogenen Energie und bei Tr > 40 °C mehr als die bezogene Energie verrechnet wird. Bei hoher Rücklauftemperatur Tr steigt die Kurve steil an, d.h. es wird sogar ein Mehrfaches der bezogenen Energie verrechnet, was den Konsumenten veranlasst, für eine möglichst tiefe Rücklauftemperatur Tr zu sorgen. In the following, with the aid of FIG. 2, two examples clearly show which tariff structure results from the tariff counter described. The solid curve in FIG. 2 represents the course of the ratio e as a function of the return temperature Tr for the case where Tv = 100 ° C, Trv = 40 ° C and f (Tr) = 0, i.e. that the measured value of the temperature difference AT is formed exclusively from the flow temperature Tv and the virtual return temperature Trv and thus the return temperature sensor 4 and the function generator 5 need not be present. It can be seen that at Tr 40 ° C the energy actually consumed, at Tr <40 ° C only part of the energy consumed and at Tr> 40 ° C more than the energy consumed. At high return temperature Tr the curve rises steeply, i.e. there is even a multiple of the energy consumed, which causes the consumer to ensure that the return temperature Tr is as low as possible.

Der Rücklauftemperaturfühler Tr und der Funktionsgeber 5 sind erforderlich, wenn die Tarifierung nach weniger strengen Massstäben erfolgen soll, wie dies durch die gestrichelte Kurve der Fig. 2 dargestellt ist. Diese gestrichelte Kurve ergibt 5 sich, wenn Tv = 100 °C, Trv = 20 °C und f(Tr) = ViTr ist. Durch entsprechende Wahl von f(Tr) lassen sich auch andere Kurvenverläufe erzielen. The return temperature sensor Tr and the function generator 5 are required if the tariffing is to be carried out according to less strict standards, as is shown by the dashed curve in FIG. 2. This dashed curve results in 5 if Tv = 100 ° C, Trv = 20 ° C and f (Tr) = ViTr. By choosing f (Tr) accordingly, other curves can be achieved.

In einer Anordnung von mehreren Tarifzählern genügt es, einen einzigen Vorlauftemperaturfühler 1 und einen einzigen io Konstantwertgeber 3 vorzusehen, die allen Tarifzählern gemeinsam sind. Falls f(Tr) = 0 ist, d.h. der Rücklauftemperaturfühler 4 und der Funktionsgeber 5 entfallen, genügt auch ein einziges, allen Tarifzählern gemeinsames Differenzglied 2. Es ist auch möglich, ein einziges Rechenglied 7 vorzusehen, das in 15 einer Art Multiplexschaltung den Messwert der Temperaturdifferenz AT zyklisch mit den Messwerten der verschiedenen Durchflussmesser 6 multipliziert und das Zeitintegral des Produktes bildet. In an arrangement of several tariff meters, it is sufficient to provide a single flow temperature sensor 1 and a single io constant value transmitter 3, which are common to all tariff meters. If f (Tr) = 0, i.e. the return temperature sensor 4 and the function generator 5 are omitted, a single differential element 2 common to all tariff counters is also sufficient. It is also possible to provide a single computing element 7 which, in a kind of multiplex circuit, cyclically measures the measured value of the temperature difference AT with the measured values of the various flow meters 6 multiplied and forms the time integral of the product.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (5)

637 475 PATENTANSPRÜCHE637 475 PATENT CLAIMS 1. Tarifzähler für Wärmeverbraucher, die einem in einer Vorlaufleitung zum Wärmeverbraucher und in einer Rücklaufleitung zur Wärmequelle fliessenden Wärmeträger Wärmeenergie entziehen, mit einem Durchflussmesser, einem Vorlauftemperaturfühler und einem Rechenglied, dem als Rechengrössen ein Messwert des Durchflusses sowie ein Messwert einer auf die Vorlauftemperatur bezogenen Temperaturdifferenz zugeführt ist und das zur Bildung des Zeitintegrals des Produktes dieser Rechengrössen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert der Temperaturdifferenz (AT) eine von der Vorlauftemperatur (Tv) und der Rücklauftemperatur (Tr) unabhängige konstante Komponente (Trv) enthält. 1.Tariff meter for heat consumers who extract heat energy from a heat carrier flowing in a supply line to the heat consumer and in a return line to the heat source, with a flow meter, a flow temperature sensor and a computing element, which are a measured value of the flow and a measured value of a temperature difference related to the flow temperature is supplied and which is designed to form the time integral of the product of these computing variables, characterized in that the measured value of the temperature difference (AT) contains a constant component (Trv) which is independent of the supply temperature (Tv) and the return temperature (Tr). 2. Tarifzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert der Temperaturdifferenz (AT) ausschliesslich aus der Vorlauf temperatur (Tv) und einer virtuellen Rücklauftemperatur (T^ gebildet ist. 2. Tariff meter according to claim 1, characterized in that the measured value of the temperature difference (AT) is formed exclusively from the flow temperature (Tv) and a virtual return temperature (T ^. 3. Tarifzähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauftemperaturfühler (1) und ein Konstantwertgeber (3), der einen einer virtuellen Rücklauftemperatur (Trv) entsprechenden konstanten Wert abgibt, an ein Differenzglied (2) und dieses an das Rechenglied (7) angeschlossen sind. 3. Tariff meter according to claim 1 or 2, characterized in that the flow temperature sensor (1) and a constant value transmitter (3), which outputs a constant value corresponding to a virtual return temperature (Trv), to a differential element (2) and this to the computing element ( 7) are connected. 4. Einrichtung mit mehreren Tarifzählern nach Anspruch 3 für Wärmeverbrauchsmessungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Vorlauftemperaturfühler (1) und ein einziger Konstantwertgeber (3) allen Tarifzählern gemeinsam sind. 4. Device with several tariff meters according to claim 3 for heat consumption measurements, characterized in that a single flow temperature sensor (1) and a single constant value transmitter (3) are common to all tariff meters. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Differenzglied (2) allen Tarifzählern gemeinsam ist. 5. Device according to claim 4, characterized in that a single differential element (2) is common to all tariff counters. Zur Messung der Wärmeenergie, die Wärmeverbraucher einem in einer Vorlaufleitung zum Wärmeverbraucher und in einer Rücklaufleitung zur Wärmequelle fliessenden Wärmeträger entziehen, werden bekanntlich Wärmemengenzähler eingesetzt. Diese bestehen im wesentlichen aus einem Durchflussmesser, einem Vorlauftemperaturfühler, einem Rücklauftemperaturfühler und einem Rechenglied, welches das Zeitintegral des Produktes aus dem Durchfluss und der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf bildet. Heat quantity meters are known to be used to measure the heat energy which heat consumers draw from a heat carrier flowing in a supply line to the heat consumer and in a return line to the heat source. These essentially consist of a flow meter, a flow temperature sensor, a return temperature sensor and a computing element, which forms the time integral of the product from the flow and the temperature difference between the flow and return. Die Lieferanten von Wärmeenergie sind daran interessiert, dass die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf möglichst gross ist, denn dadurch ergeben sich eine optimale Ausnützung der Kapazität des Wärmeleitungsnetzes und ein maximaler Wirkungsgrad des Heizwerkes. Die Konsumenten werden deshalb durch tarifpolitische Massnahmen veranlasst, die Wärmeverbraucher mit hoher Temperaturdifferenz zu betreiben. The suppliers of thermal energy are interested in the fact that the temperature difference between the flow and return is as large as possible, because this results in an optimal utilization of the capacity of the heat pipe network and a maximum efficiency of the heating plant. Consumers are therefore prompted by tariff policy measures to operate the heat consumers with a high temperature difference. Wärmemengenzähler weisen in der Regel ausser einem Wärmemengenzählwerk auch ein Durchflussmengenzählwerk auf. Man könnte daher aus dem Messwert der in einer Berechnungsperiode bezogenen Wärmeenergie und dem Messwert der Durchflussmenge die mittlere Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf berechnen und diese bei der Verrechnung der konsumierten Wärmeenergie in dem Sinne berücksichtigen, dass Konsumenten, die ihre Wärmeverbraucher mit geringer Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf betrei-lo ben, einen vergleichsweise höheren Energiepreis zu bezahlen haben als Konsumenten, die durch eine hohe Temperaturdifferenz zu einer guten Ausnutzung der Anlage beitragen. Heat meters usually have a flow meter in addition to a heat meter. One could therefore calculate the average temperature difference between supply and return from the measured value of the thermal energy obtained in a calculation period and the measured value of the flow rate and take this into account when offsetting the consumed thermal energy in the sense that consumers who heat their consumers with a low temperature difference between prior - Operate and return, have to pay a comparatively higher energy price than consumers who contribute to a good utilization of the system due to a high temperature difference.