DE2757283A1 - ARRANGEMENT FOR ELECTRICALLY DETECTING THE HEATING ENERGIES OUTPUT FROM RADIATOR HEATERS AND / OR FOR ELECTRICALLY DETECTING THE HEATING ENERGIES RELATED TO THE HOT WATER SUPPLY - Google Patents

Claims (1)

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6000 Frankfurt 70, Theodor-Stern-Kai 1Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6000 Frankfurt 70, Theodor-Stern-Kai 1 j F 77/52j F 77/52 Pat ent anspruchPatent entitlement Anordnung zur elektrischen Erfassung der von Radiator-Heizkörpern abgegebenen Wärmeenergien und/oder zur elektrischen Erfassung der über die Warmwasserversorgung bezogenen Wärmeenergien, gekennzeichnet durch einen im Wasserlauf angeordneten Durchflußmesser (1), von dem mittels eines Sensors (2) eine der Durchflußgeschwindigkeit proportionale Impulafolgefrequenz abgeleitet ist, deren Impulse (I) mittels eines Impulsformers (3) in Impulse (I¹) fester Impulsbreite (ot) umgewandelt werden, die einem elektronischen Schalter (k) als Steuerimpulse zugeführt werden, der außerdem eine aus der Temperaturdifferenz zwischen dem Vorlauf bzw. Warmwasser und dem Rücklauf bzw. Kaltwasser abgeleitete Meß- _: spannung (ΔΤ) zweier Temperaturfühler <5, 6) erhält.Arrangement for the electrical detection of the heat energies emitted by radiators and / or for the electrical detection of the heat energies obtained via the hot water supply, characterized by a flow meter (1) arranged in the watercourse, from which a pulse repetition frequency proportional to the flow rate is derived by means of a sensor (2) whose pulses (I) are converted into pulses (I ¹ ) with a fixed pulse width (ot ) by means of a pulse shaper (3), which are fed to an electronic switch (k) as control pulses, which also generates one from the temperature difference between the flow or hot water and the return cold water or derived _measurement: voltage (ΔΤ) of two temperature sensors <5 receives 6). 909829/0016909829/0016 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1. Es ist bereits ein Verfahren zur elektrischen Erfassung der von in Räumen angeordneten Radiator-Heizkörpern abgegebenen Wärmeenergien vorgeschlagen, bei dem als Maß für die abgegebene Wärmeenergie die Temperaturdifferenz zwischen Hsizkörperoberflache und Raumwand herangezogen ist (P 27 34 406.5-52). Die Anordnung zur Durchführung des Ver-There is already a method for the electrical detection of the radiator heaters emitted by arranged in rooms Thermal energies proposed in which the temperature difference between the Hsizkörperoberflache as a measure of the heat energy emitted and room wall is used (P 27 34 406.5-52). The arrangement for carrying out the fahrens ist dabei derart ausgebildet, daß der oder die Heizkörper eines Raumes und eine Wand dieses Raumes mit je einem ein Fühlersystem bildenden Meßfühler und Verbleichnfühler versehen sind, wobei alle Fühlersysteme dr.rart an einen elektronischen Spaunungs-Frequenzwandler angeschlossen sind, daß sich an diesem die Signalspannungen der FUhlersysteme addieren und der Spannungs-Frequenzwandler einen Zähler ansteuert ; alle Fühlersysteme einer Wohneinheit-sind über eine Ringleitung miteinander in Reihe und an den Spannungs-Frequenzwandler geschaltet.driving is designed such that the radiator or radiators of a room and a wall of this room with one each A sensor and bleaching sensor forming a sensor system are provided, whereby all dr.rart sensor systems are connected to an electronic voltage frequency converter, that at this the signal voltages of the sensor systems add up and the voltage-frequency converter controls a counter ; all sensor systems of a residential unit are via one Ring line with each other in series and to the voltage-frequency converter switched. "Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, durch die erstens eine exakte Messung der vom Heizkörper abgegebenen Wärmeenergie unabhängig von allen Nebenbedingungen wie Abstrahlfläche oder Temporaturverteilung auf dem Heizkörper ermöglicht wird, zweitens eine exakte Messung der am Warmwasserhahn gezapften Wärmeenergie ermöglicht wird"The object of the invention is to provide an arrangement create, through which, firstly, an exact measurement of the heat energy emitted by the radiator, regardless of all secondary conditions such as radiating surface or temporal distribution the radiator is enabled, secondly, an exact measurement of the thermal energy drawn from the hot water tap is enabled 909829/0016909829/0016 und drittens soll diese Anordnung eine gemeinsame elektronische Verarbeitung und Anzeige zusammen mit der Heizungsenergie zulassen. and thirdly, this arrangement should allow a common electronic processing and display together with the heating energy. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characteristics of claim 1 specified measure solved. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die Ausbildung des erfindungsgemäßen Warmwasserkostenvcrteilers₍ The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Show it
Fig. 1 shows the design of the hot water cost allocator according to the invention ₍ nin Hi n rigrm rrr ni ι i , nin Hi n rigrm rrr ni ι i, Fig. Jf ein Beispiel der Verbindung der Ausbildung mitFig. Jf an example of the connection of the training with einem Heizkörper.a radiator. Nach der Fig. 1 besteht die Anordnung aus einem Durchflußmesser 1, einem diesem zugeordneten elektronischen Sensor 2, dem ein elektronischer Impulsformer 3 nachgeschaltet ist, dessen Impulse an einen elektronischen Schalter k in Form eines durch die Impulse gesteuerten Schalters geführt wird, an dem außerdem die Meßspannung zweier beispielsweise als Thermoelemente ausgebildeter Temperaturfühler 5, 6 anliegt« wobei der Fühler 5 beispielsweise die Vorlauf- oder Warmwassertemperatur und der Fühler 6 die Rücklauf- oder KaItwassertemperatur mißt.According to FIG. 1, the arrangement consists of a flow meter 1, an electronic sensor 2 assigned to it, which is followed by an electronic pulse shaper 3, the pulses of which are passed to an electronic switch k in the form of a switch controlled by the pulses, on which the The measuring voltage of two temperature sensors 5, 6, for example designed as thermocouples, is present, with sensor 5 measuring the flow or hot water temperature, for example, and sensor 6 measuring the return or cold water temperature. 909829/0016909829/0016 Die Anordnung kann unter Verwendung eines Festwiderstandes in die Ringleitung 8 des in der Beschreibungseinleitung erwähnten Wärmekostenverteilers eingeschleift werden. Der Durchflußmesser 1 ist beispielsweise nach dem Kugelumlaufprinzip ausgebildet; es kann sinngemäß jedoch auch ein Flügelrad-Durchflußmesser verwendet werden. Das Warmwasser strömt tangential in ein Toroid ein, wodurch mindestens eine Kugel 9 in kreisförmigen Umlauf versetzt wird} die Ausströmung des Wassers erfolgt über einen Schlitz imThe arrangement can be made using a fixed resistor be looped into the ring line 8 of the heat cost allocator mentioned in the introduction to the description. The flow meter 1 is designed, for example, according to the recirculating ball principle; however, it can also an impeller flow meter can be used. The hot water flows tangentially into a toroid, whereby at least a ball 9 is set in circular rotation} the outflow of the water takes place through a slot in the i
Innern des Toroides in axialer Richtung.i
Inside the toroid in the axial direction. Die Umlauffrequenz f der Metallkomponenten enthaltenden Kugel 9 ist ein Maß für die Wasser-Durchflußgeschwindigkeit und wird mittels des Sensors 2, der beispielsweise als induktiver Näherungsschalter ausgebildet sein kann, erfaßt.Containing the rotational frequency f of the metal components Ball 9 is a measure of the water flow rate and is by means of the sensor 2, for example as an inductive Proximity switch can be designed detected. Am Ausgang des Sensors 2 tritt eine der Durchflußgeschwindigkeit proportionale Impulsfrequenz f ■ a ~ auf, wobei der maximalen Durchflußgeschwindigkeit eine maximale Impulsfrequenz f « a (-—·) entspricht.At the output of the sensor 2, a pulse frequency f a ~ proportional to the flow rate occurs, with the maximum flow rate corresponding to a maximum pulse frequency f «a (-— ·). 5Π&Χ CIX5Π & Χ CIX Den vom Sensor 2 ausgegebenen Impulsen I wird mittels des Impulsformers 3 eine feste Breite 0*t gegeben, die mit der höchstmöglichen Durchflußgeschwindigkeit und Impulsfrequenz gemäß eft » l/f_Mav verknüpft ist.The pulses I output by the sensor 2 are given a fixed width 0 * t by means of the pulse shaper 3, which is linked to the highest possible flow rate and pulse frequency according to eft »l / f _Mav . 909829/0016909829/0016 ■ I · ·■ I · · t ·t Bei der höchsten Durchflußgeschwindigkeit stoßen dann die Impulse I* mit ihren ansteigenden und abfallenden Planken aneinander.At the highest flow rate, the impulses I * collide with their rising and falling planks to each other. Die von dem Fühlerpaar 5, 6 abgegebene Meßspannung entspricht der Temperaturdifferenz ΔΤ zwischen dem Vorlauf bzw. Warmwasser und dem Rücklauf bzw. Kaltwasser.The measuring voltage emitted by the sensor pair 5, 6 corresponds the temperature difference ΔΤ between the flow or hot water and the return or cold water. Am Ausgang des die Meßspannung und die Steuerimpulse verarbeitenden Schalters k tritt eine Signalspannung mit dem MittelwertA signal voltage with the mean value occurs at the output of the switch k , which processes the measurement voltage and the control pulses auf. Da U* dem Produkt von Durchflußgeschwindigkeit und Temperaturdifferenz proportional ist, stellt U" ein Maß für die Wärmeleistung dar. .Die Veiterverarbeitung kann wie bei der in der Beschreibungseinleitung erwähnten Anordnung mittels eines Spannungs-Frequenz-Wandlers 10 und eines Zählers 11 erfolgen.on. Since U * is the product of the flow rate and Temperature difference is proportional, U "represents a measure of the heat output. The processing can as with the arrangement mentioned in the introduction to the description by means of a voltage-frequency converter 10 and a Counter 11 take place. In der Fig. 1 sind mit a bis d vier unterschiedliche Signalspannungen des Schalters k dargestellt. Das Diagramm a zeigt eine einer bestimmten Temperaturdifferenz AT₁ entsprechende getaktete Meßspannung U-Ii₁₁ bei einer bestimmten Durchflußgeschwindigkeit (^r)₁* Das Diagramm b zeigt die in ihrer Amplitude unveränderte getaktete Meßspannung U₁-. ^» jedochIn Fig. 1, four different signal voltages of the switch k are shown with a to d. Diagram a shows a pulsed measuring voltage U-Ii ₁₁ corresponding to a certain temperature difference AT ₁ at a certain flow rate (^ r) ₁ * Diagram b shows the pulsed measuring voltage U ₁ - unchanged in its amplitude. ^ »However 909829/0016909829/0016 bei vergrößerter Durchflußgeschwindigkeit (^)₂* ^{Das Die}"with increased flow rate (^) ₂ * ^The " •^s granun c zeigt eine einer höheren Temperaturdifferenz T₂ entsprechende getaktete Meßspannung U-.. bei der Durchflußgeschwindigkeit (-rr) _Λ und das Diagramm d zeigt schließlich• ^s granun c shows a clocked measuring voltage U- .. corresponding to a higher temperature difference T _{2 at the flow rate (-rr) Λ} and diagram d finally shows die gleiche getaktete Meßspannung U_Tn2 bei einer Durchflviß-the same clocked measuring voltage U _Tn2 with a flow rate dVxdVx dt'2^# :dt'2 ^# : geschwindigkeit (rrr) speed (rrr) In der Pig· 2 ist ein Ausschnitt eines Heizkörpers 20 dargestellt, wobei am Warmwassereinlauf 21 der Durchflußmesser mit Sensor 2« ein Thermoelement 5 für die Messung der Vorlauft emperatur und eine aus dem Impulsformer 3 und dem Schalter 4 bestehende Bewertungeelektronik 22 angeordnet ist; am Auslauf 23 ist das die Rücklauftemperatur messende Thermoelement 6 angeordnet, das über ein Meßkabel 24 mit dem Thermoelement 5 verbunden ist. An der Ringleitung 8 P tritt die der Wärmeleistung proportionale Spannung U auf.A section of a heating element 20 is shown in Pig 2, the flow meter at the hot water inlet 21 with sensor 2 «a thermocouple 5 for measuring the flow temperature and an evaluation electronics 22 consisting of the pulse shaper 3 and the switch 4 is; at outlet 23 is the one measuring the return temperature Thermocouple 6 arranged, which via a measuring cable 24 with the thermocouple 5 is connected. The voltage U, which is proportional to the heat output, occurs on the ring line 8 P. ; Die Anordnung kann auch an die Ringleitung des in der Bell Schreibungseinleitung beschriebenen Heizkostenverteiler- < systems angeschlossen werden, wodurch sich eine eigene; The arrangement can also be attached to the ring main in the Bell Introduction to the letter described heat cost allocator <systems, which creates its own Elektronik 10 für die Weiterverarbeitung der Spannung U >; und eine zusätzliche Anzeigeeinrichtung 11 erübrigt·Electronics 10 for the further processing of the voltage U>; and an additional display device 11 is unnecessary 90 9829/001690 9829/0016