DE3243198A1 - Verfahren zur ermittlung des waermeverbrauchs von heizkoerpern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens zum zwecke der heizkostenverteilung - Google Patents
Verfahren zur ermittlung des waermeverbrauchs von heizkoerpern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens zum zwecke der heizkostenverteilungInfo
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Description
- Bezeichnung: Verfahren zur Ermittlung des Wärmeverbrauchs von
- Heizkörpern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Zwecke der Heizkostenverteilung.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Wärmeverbrauchs von Heizkörpern-mit Vor- und RücklaufTeitung und je einem Ventil in einer der beiden Leitungen und einer Meß- und Auswerteeinrichtung des Wärmeverbrauchs zum Zwecke der Heizkostenverteilung. Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens zum Zwecke der Heizkostenverteilung.
- Es ist bekannt, die verbrauchte Wärmemenge von Heizkörpern mittels Verdunstungsmessern zu messen, wobei derartige Heizkostenverteiler nach der sogenannten luftseitigen Methode arbeiten. Die Erfassung der Heizkosten ist weitgehend in der DIN-Norm 4704 beschrieben. Die Heizkostenverteilung nach der Verdunstungsmethode ist jedoch mit großen Fehlern behaftet, daneben sind derartige Geräte nicht manipulationssicher.
- Daneben gibt es Geräte, die elektrisch oder elektromechanisch aus der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur des Heizmediums und dem Volumen des durchströmten Heizmediums den Energieverbrauch errechnen. Desweiteren gibt es Geräte, die im wesentlichen aus der Differenz der meßbaren Temperaturen Verbrauch- bzw. Vergleichswerte ableiten.
- Bisher bekannte Thermostatventile bedienen sich in der Regel der Tatsache, daß sich Flüssigkeiten oder Bimetalle in Abhängigkeit von der Temperatur ausdehen. Ober eine geeignete Vorrichtung wird dadurch der Ventilstift betätigt, der im Ventil den Stellkegel verschiebt. Nachteilig bei diesen Ventilen ist die Tatsache, daß bei Lüftung des Raumes und der damit im Winter zwangsläufig verbundenen Abkühlung das Ventil geöffent wird. Es wird also Energie verschwendet.
- Darüber hinaus besitzen alle Methoden zur Heizkostenverteilung den Nachteil, daß die heizkörperspezifischen Daten der einzelnen Heizkörper identifiziert und somit bekannt sein müssen. Die Ermittlung dieser heizkörpers.pezifischen Daten ist zum einen kostenintensiv, zum anderen können Fehler nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches eine genaue Erfassung des Wärmeverbrauchs und damit eine genaue Heizkostenverteilung mit geringen Fehlern ermöglicht, ohne daß der Benutzer eine Manipulation am Gerät vornehmen kann, wobei das Verfahren gleichzeitig eine Regelung des Heizkörperventils ermöglichen soll.
- Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in der Kombination folgender Merkmale: a) Die Stellung des Drosselzustandes des Ventils wird als Maß für die Durchflußmenge des Heizmediums benützt und daraus eine elektrische Größe gewonnen b) Die Vorlauf- und die Rücklauftemperaturen des Heizmediums werden gemessen und daraus ebenfalls elektrische Größen abgeleitet, c) Aus der Differenz der Vorlauf- und Rücklauftemperatur wird ein elektrisches Differenzsignal gewonnen und mit dem aus dem Drosselzustand abgeleiteten elektrischen Signal multipliziert, wobei dieser Wert über die Betriebszeit integriert, bespeichert und angezeigt wird d) Dieser Wert steht für den relativen Wärmeverbrauch des Heizkörpers in Bezug auf den Gesamtwärmeverbrauch unter Berücksichtigung der Summe aller anderen in der Nutzereinheit gewonnenen Werte aller Heizkörper.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens, wobei das Ventil des jeweiligen Heizkörpers ein Regelventil ist, wird der Stellwert des Reglers in eine elektrische Größe über führt, die gemäß der Drossel charakteristik proportional dem -Drosselzustand des Regelventils ist. Als Auswerteeinrichtung wird ein Mikrocomputer verwendet, der die Stellwerte des Reglers fUr das geschlossene und das maximal geöffente Regelventil nach erfolgter Montage in entsprechender Stellung des Sollwertgebers speichert zum Zwecke der Kalibrierung; die elektrischen Werte aus der Temperaturmessung von Vor-und Rücklauf werden von einem Analog-Digital-Wandler digitalisiert, der vom Mikrocomputer gesteuert wird-.
- Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Mikrocomputer und einen davor geschalteten Analog-Digital-Wandler umfaßt, der die elektrischen Werte des Drossel zustandes des Ventils bzw. des Regelventils und der Vor- und der Rücklauftemperatur digital darstellt, diese Werte im Mikroprozessor rechnerisch über die Zeit integriert, speichert und anzeigt, wobei die Grenzstellungen des Ventils bzw. Regelventils als elektrische Grenzwerte dem Mikrocomputer eingegeben sind.
- In der einfachsten Ausführung kann auch auf die Messung der Temperatur verzichtet werden, wobei nur die Stellung des Drosselzustandes des Ventils al-s Maß für die Durchflußmenge gilt und analog die dergestalt gewonnene elektrische Größe im Mikrokomputer erfaßt, gespeichert und angezeigt wird und dieser Wert für den relativen Wärmeverbrauch des Heizkörpers stets in Bezug auf den Gesamtwärmeverbrauchs unter Berücksichtigung der Summe aller anderen in der Nutzereinheit gewonnenen Werte aller Heizkörper. In einer Vorrichtung zur Durchführung dieser Erfindungsvariante ist somit ebenfalls ein Mikrocomputer als Auswerteeinrichtung vorhanden, dem ein Analog-Digital-Wandler vorgeschaltet ist, der die elektrischen Werte des Drosselzustandes des Ventils bzw. des Regelventils digital darstellt und diese Werte im Mikrocomputer rechnerisch über die Zeit integriert, speichert und anzeigt, wobei die Grenzstellungen des Ventils bzw. des Regelventils als elektrische Grenzwerte dem Mikrocomputer eingegeben sind.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, die hiermit in die Beschreibung einbezogen sind.
- Die Erfindung besitzt eine Reihe von hervorstechenden Vorteilen gegenüber den bekannten Heizkostenverteilungsverfahren.
- Der Meßfehler des erfindungsgemäßen Verfahrens ist um ein Vielfaches geringer, als bei der Methode mittels Verdunstungsmessern. Die systematische Fehlerbandbreite ist abhängig von Bauteiletoeranzen und vor allen Dingen statistisch verteilt, was den Verteilungsfehler reduziert. Als einziges System entspricht das Verfahren gleichzeitig den Erfordernissen der Heizkostenverordnung und der Heizungsanlagenverordnung, weil zusätzlich zur Erfassung eine Regelung stattfinden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle denkbaren Fälle abgedeckt, einschließlich Fußbodenheizung, Heizkörper mit künstlicher Konvektion und Wärmestrahler (für die bis heute Verdunstungsmeßgerate nicht eingesetzt werden dürfen). Denn ein entscheidender Vorteil besteht darin, daß keine spezifischen Heizkörperdaten mehr benötigt werden und schon von daher das Ve-rfahren absolut manipulationssicher ist.
- Dadurch entfallen auch die Kosten der Identifizierung der Heizkörperdaten sowie die Fehlermöglichkeiten bei der Identifizierung derselben.
- Dadurch wird ein Preis/Leistungsverhältnis erreicht, welches weit besser ist, als das eines einzelnen Thermostaten mit einzelnen elektronischen Heizkostenverteilern, bei zusätzlich höherer Qualtität.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zu dessen Durchführung bassieren auf dem Gedanken, daß der Drosselzustand eines Ventils bzw. eines Thermostatventils als Maß für den Durchsatz des Heizkörpers gilt. Somit wird aus der Stellung des Ventilstiftes auf den Durchsatz des Heizkörpers geschlossen. Der Drosseizustand des Ventils (Thermostatventil oder Thermostatregelventil) ist in erster (und genügend genauer) Näherung durch die Betätigungstiefe des Ventilstiftes gekennzeichnet: Stift eingedrückt: Volumenstrom = 0% Stift frei : Volumenstrom = loo% die Zwischenwerte werden analog der Drossel charakteristik des Ventils gewonnen. Bei Abtastung der Stifttiefe ist das Ergebnis somit ein Maß für den Volumenstrom des Heizmediums. Denn Druckschwankungen betreffen alle Nutzer gleichermaßen und halten sich darüber hinaus in Grenzen. Bei vorschriftsmäßiger Auslegung ist sowieso der Differenzdruck an verschiedenen Heizkörpern vergleichbar groß.
- Diese Annahme ist innerhalb geringer Fehlergrenzen deshalb zulässig, weil der Druck in einem Heizungssystem innerhalb gewisser Grenzen konstant ist. Da der Strömungswiderstand des Heizkörpers selbst vernachlässigbar gering ist, ist der Strömungswiderstand des Ventils die maßgebliche Größe für den Durchsatz. In gleichen Anlagen muß demzufolge bei gleichen Drossel zuständen der gleiche Durchsatz vorhanden sein. In einer Abrechnungseinheit ist dies auf jeden Fall gewährleistet.
- Da zur Abrechnung der Heizkosten keine absolute Messung notwendig ist, vielmehr ein relativer Vergleich gemacht werden kann, kann zum Zwecke der Heizkostenabrechnung erfindungsgemäß dieses Verfahren eingesetzt werden.
- Sind unterschiedliche Ventile mit unterschiedlichem Ventildurchmesser und unterschiedlichen Kenndaten vorhanden, so können diese als Variable eingesetzt werden.
- In einfachster Ausführung kann allein mit Hilfe des aus der Kenntnis des Drosselrustandes abgeleiteten Volumenstromes auf die Heizkosten des Nutzers gschlossen werden, da über den Volumenstrom ein Zusammenhang mit dem Energieverbrauch besteht.
- Es ist jedoch vorzuziehen, den aus dem Drosselzustand gewonnenen Wert init der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf des Heizmediums am Heizkörper zu multiplizieren und somit einen genauen Wert zu erhalten. Zusätzlich wird dieses Produkt mit einem Anpassungsfaktor F multipliziert, der einen Multiplikator darstellt entsprechend den verschiedenen Größen und Daten der einzelnen Ventile. Diese Unterschiede können beispielsweise aus unterschiedlichen Ventilquerschnitten herrühren.
- Damit ergibt sich als Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens folgende Gleichung: Q = S (tv-tr) # F hierin bedeuten: Q = Energiemenge tv= Vorlauftemperatur des Heizkörpers r= Rücklauftemperatur des Heizkörpers F = Anpassungsfaktor an verschiedene Ventile S = Stellung des Ventilstiftes (beispielsweise zwischen O 0 ......100).
- Aus der Gleichung ist auch ersichtlich, daß bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren die Energiemenge ohne Kenntnis der technischen Daten des Heizkörpers ermittelt werden kann.
- Das bedeutet einen wesentlichen Vorteil hinsichtlich der Transparenz und auch der Gerechtigkeit der Heizkostenabrechnung, da die Identifikation des Heizkörpers üblicherweise eine bedeutende Fehlerquelle darstellt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert auch die Realisierung des Heizkostenverteilung, weil eine Identifizierung des einzelnen Heizkörpers entfällt.
- Es ist als besonderer Vorteil der Erfindung hervorzuheben, daß dieselbe zum ersten Mal eine gleichzeitige Heizkostenerfassung und Regelung des Ventils ermöglicht. Dadurch können unterschiedliche Heizgewohnheiten ausgeglichen werden, um den Wärmeverbrauch so gering wie möglich zu halten. Das erfindungsgemäße Verfahren spart somit technologisch bedingt Energie und gibt nicht nur eine Motivation zum Energiesparen.
- Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
- Dabei zeigen: Figur 1 einThermostatregelventil mit Fremdenergieeinstellung und Ist-Wert Geber, Figur 2 ein einfaches Thermostatventil, in welchem der Ventilstift und das Ventil direkt über eine sich ausdehnende Flüssigkeit oder sich ausdehnende Bimetalle in Abhängigkeit der Temperatur verstellt.werden und die Stellung des Ventils als Ist-Wert über ein Potentiometer abgegriffen wird und Figur 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Auswertschaltung.
- Gemäß Figur 1 kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Thermostatventil 1 verwendet werden, welches üblicherweise aus einem Thermostatkopf 2 und einem fest mit der Vorleitung 4 befestigten Unterteil 3 besteht. Innerhalb des Thermostatkopfes befinden sich beispielsweise ein Motor 8, der über ein Ritzel 9 und ein Zahnradgetriebe lo eine Exzenterscheibe 11 verstellt. Diese Exzenterscheibe 11 bewegt ein Potentiometer 5, an welchem der Ist-Wert abgegriffen wird. Die Exzenterscheibe 11 ist mit der Ventilstange 6 des Thermostatventils 1, verbunden, an der Ventilstange 6 ist das in die Vorlaufleitung 4 eintauchende Ventil 7 befestigt.
- Die Eintauchtiefe des Ventils 7 bzw. der Drosselzustand des Ventils ergeben somit einen eindeutig zugeordneten Ist-Wert des Potentiometers 5, der mit dem Soll-Wert des Reglers verglichen wird und der seinerseits einen Steuerimpuls an den Motor 8 liefert. Dadurch kann in bekannter Weise eine echte Regelung des Thermostatventils durchgeführt werden. Es können natürlich auch die üblichen Thermostatventile mit Ist-Wert-Geber verwendet werden, bei denen der Ventilstift und das Ventil in bekannter Weise über die Ausdehnung von Bimetallen oder von Flüssigkeiten bewerkstelligt wird.
- Gemäß Figur 2 besitzt ein derartiges Thermostatventil 21 eine Ventilstange 22, an der das Ventil 23 angeordnet ist. Ober eine Zahnung 24 der Ventilstange 22 wird das Antriebsrad 25 eines (nicht gezeigten) Schleifpotentiometers betätigt, welches seinerseits den Ist-Wert des Thermostatventils liefert, der hier ausschließlich zur Ermittlung der Heizkostenverteilung verwendet wird.
- Figur 3 zeigt nun ein Blockschaltbild einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung der Heizkostenverteilung und gegebenenfalls gleichzeitig zur Regelung des Thermostatventils.
- Ein Heizkörper 12 besitz eine Vorlaufleitung 13 und eine Rücklaufleitung 14, wobei in beiden Leitungen bevorzugt nahe am Heizkörper die Temperatur des Heizmediums mittels eines elektrischen Temperaturgebers gemessen wird. Desweiteren ist in der Vorlaufleitung 13 ein Ventil angeordnet, welches beispielsweise ein Themlostat-Regelventil 1 oder ein einfaches Thermostatventil 21 sein kann. In beiden Fällen besitzt das Ventil einen Ist-Wert-Geber, wie er unter den Figuren 1 und 2 beschrieben ist.
- Die Meßeinrichtung besteht somit aus den beiden Temperaturgebern in den Vor- und Rücklaufleitungen und dem Ist-Wert-Geber bezüglich der Ventilstellung, wobei dieser Ist-Wert ein direktes Maß für den Drosselzustand des Ventils ist.
- Die Auswerteeinrichtung besteht aus einem Analog-Digital-Wandler 15, der sämtliche elektrischeyi- Meßwerte, die Temperaturen und den Ist-Wert des Drosselzustandes, digitalisiert und die dergestalt ungewandelten Werte digital einem Mikrocomputer 17 zuführt. Dieser Mikrocomputer 17 besitzt- gleichzeitig einen Programspeicher, einen Datenspeicher, einen Anzeigespeicher und einen Rechenwert, wobei der Mikrocomputer die angezeigten Daten gemäß der oben genannten Gleichung rechnerisch auswertet, integriert, speichert und in einer Anzeige 20 anzeigt. Diese Anzeige 20 ist vorteilhafterweise eine LCD-Anzeige. Das bis hierher beschriebene Blockschaltbild ist vollständig zur Erfassung der Heizdaten und zur Berechnung der Heizkostenverteilung bei der Verwendung von einfachen Thermostatventilen mit Ist-Wert-Geber bezüglich des Drosselzustandes.
- Darüber hinaus kann bei der Verwendung eines Thermostatregelventils 1 innerhalb der Vorlaufleitung 13 dieses Thermostatregelventil 1 mittels des Mikrocomputers 17 geregelt werden.
- Dazu steuert der Mikrocomputer 17 eine Motorsteuerung und Treiberschaltung 19 an, die über eine Leitung 26 ein Differenzsignal zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert auf den Motor 1 des Thermostatregelventils 1 gibt. In diesem Falle wird die Temperatur als Raumtemperatur mittels eines temperaturabhängigen Potentiometers 16 gemessen, wobei dieser elektrische Wert mittels des Analog-Digital-Wandlers ebenfalls digitalisiert und als Führungsgröße verwendet wird.
- In vorteilhafter Weise ist die gesamte elektrische Schaltung batteriebetrieben und in dem Thermostatkopf des Ventils einyebaut. Die Anzeige 20 ist dann in die Oberfläche des Thermostatkopfes integriert und jederzeit sichtbar.
- Zur Inbetriebnahme werden nach der Montage des erfindungsgemäßen Ventils 1, 21 die Grenzwerte des Drossel zustandes des Ventils elektrisch festgelegt. Dazu wird zuerst das Ventil geschlossen, wobei dieser entsprechende elektrische Wert im Mikrocomputer gespeichert wird. Danach wird das Ventil vollständig geöffnet, wobei dieser elektrische Wert ebenfalls im Mikrocomputer als oberster Grenzwert gespeichert wird. Dazwischen liegend wird beispielsweise eine Lineareinteilung vorgenommen, wobei jede beliebige Stellung des Ventils einen elektrischen Ist-Wert erzeugt, der für die zugehörige Durchflußmenge steht.
- Darüber hinaus ist es aber aufgrund des Mikrocomputers auch möglich, diesem jede beliebige Drosselcharakteristik einzugeben, so daß auch beliebige Nichtlinearitäten in der Zuordnung des Drossel zustandes zum Durchsatz berücksichtigt werden können.
- Wird desweiteren ein Mikrocomputer verwendet, der als Zeit- basis eine Echtzeituhr 18 aufweist, so lassen sich weitere Vorteile der Erfindung erschließen. Beispielsweise kann über die Echtzeituhr eine Absenkung der Raumtemperatur während der Nachtstunden eingestellt werden.
- Darüber hinaus ist bei der Verwendung eines Thermostatregelventils und der Oberwachung der Temperatur der Raumluft eine weitere Energieeinsparung in der Weise möglich, daß bei Oberschreitung eines vorgegebenen negativen Temperaturgradienten der Mikrocomputer einen Steuerbefehl veranlaßt, der das Regelventil für eine vorgegebene Zeitdauer schließt. Beispielsweise kann dadurch die Zeit der Lüftung von Räumen vorgegeben werden, so daß während dieser Zeit keine unnötige Energie nach außen abgegeben wird.
- Prinzipiell eignet sich somit das erfindungsgemäße Verfahren für den Einsatz in einfachen Thermostatventilen, die über einen geeigneten Mechanismus, beispielsweise einen Hebelmechanismus, ein Schleifpotentiometer betätigen zur Abgabe des Ist-Wertes des Drossel zustandes.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eignet sich das Verfahren zum Einsatz bei Thermostatregelventilen, wobei gleichzeitig mit der Erfassung, Verarbeitung und Anzeige der Heizdaten zur Heizkostenverteilung eine Regelung des Regelventils erfolgt. In diesem Falle wird somit die Temperatur der Umgebungsluft als Führungsgröße in den Mikrocomputer gegeben, der als Regelstrecke verwendet wird und ein Stellsignal abgibt, welches unmittelbar auf den Drossel zustand des Regelventils einwirkt.
- Im Falle, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb des Themiostatkopfes eines Ventils integriert ist, muß von der Rücklaufleitung des Heizkörpers eine Temperatur-Meßleitung zum Thermostatkopf gezogen werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Thermostatregelventil genügen gleichzeitig den Erfordernissen der Heizkostenverordnung und der Heizungsanlagenverordnung.
- Liste der Bezugszeichen 1 Thermostatregelventil 2 Thermostatkopf 3 Unterteil 4 Vorlaufleitung 5 Ist-Wert-Potentiometer 6 Ventilstange 7 Ventil 8 Motar 9 Ritzel lo Getriebe 11 Exzenterscheibe 12 Heizkörper 13 Vorlaufleitung 14 Rücklaufleitung 15 Analog-Digital-Wandler 16 Temperaturabhängiges Potentiometer zur Erfassung der Raumteperatur 17 Mikrocomputer 18 Echtzei tuhr 19 Motorsteuer und Treiberschaltung 20 Anzeige 21 Thermostatventil 22 Ventilstift 23 Ventil 24 Zahnung 25 Ritzel des Potentiometers 26 Verbindungsleitung der Motorsteuerung zum Motor des Ventil antriebs Leerseite
Claims (15)
- A n s p r ü c h e ()1.Verfahren zur Ermittlung des Wärmeverbrauchs von Heizkörpern mit Vor- und Rücklaufleitung und je einem Ventil in einer der beiden Leitungen und einer Meß- und Auswerteeinrichtung des Wärmeverbrauchs zum Zwecke der Heizkostenverteilung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Stellung des Drosselzustandes des Ventils (1, 21) wird als Maß für die Durchflußmenge (V) benützt und daraus eine elektrische Größe gewonnen b) die Vorlauf- und die Rücklauftemperaturen des Heizmediums werden gemessen und daraus ebenfalls elektrische Größen abgeleitet c) aus der Differenz der Vorlauf- und Rücklauftemperatur wird ein elektrisches Differenzsignal gewonnen und mit dem aus dem Drosselzustand abgeleiteten eJektrischen Signal multipliziert, wobei dieser Wert über die Betriebszeit integriert, gespeichert und angezeigt wird d) dieser Wert steht für den relativen Wärmeverbrauch des Heizkörpers (12) in Bezug auf den Gesamtwänneverbrauch unter Berücksichtigung-der Summe aller anderen in der Nutzereinheit gewonnen Werte aller Heizkörper.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ventil des jeweiligen Heizkörpers ein Regelventil ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellwert des Reglers in eine elektrische Größe überführt wird, die gemaß der Drossel charakteristik proportional dem Drosselzustand des Regelventils (1) ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß a) als Auswerteeinrichtung ein Mikrocomputer (17)! verwendet wird b) die Stellwerte des Reglers fur das geschlossene und das maximal geöffnete Regelventil (1) nach erfolgter Montage desselben in entsprechender Stellung des Sollwertgebers im Mikrocomputer gespeichert werden zum Zwecke der Kalibrierung c) die elektrischen Werte aus der Temperaturmessung von Vor- und Rücklauf von einem Analog-Digital-Wandler (15) digitalisiert werden, der vom Mikrocomputer gesteuert wird.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der umgebenden Raumluft elektrisch erfaßt wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Umgebungsluft als Führungsgröße in den Mikrocomputer (17) gegeben wird, der in diesem Fall als Regelstrecke verwendet wird und ein Stellsignal abgibt, welches unmittelbar auf den Drossel zustand des Regelventils (1) einwirkt.
- 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Mikrocomputer (17) und einen davor geschalteten Analog-Digital-Wandler (5) umfaßt, der die elektrischen Werte des Drosselzustandes oder des Ventils (21)1des Regelventils (1) und der Vor- und der Rücklauftemperatur digital darstellt, die im Mikrocomputer rechnerisch über die Zeit integriert, gespeichert und angezeigt werden, wobei die Grenzstellungen des Ventils bzw. Regelventils als elektrische Grenzwerte dem Mikrocomputer eingegeben sind.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung zu ihrem Betrieb eine Batterie aufweist.
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung im Ventilkopf (2)- integriert ist.
- 9. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Raumluft derart überwacht wird, daß bei Oberschreitung eines vorgegebenen negativen Temperaturgradienten der Mikrocomputer (17) einen Steuerbefehl veranlaßt, der das Regelbentil (1) für eine vorgegebene Zeitdauer schließt.
- lo. Verfahren nach den Ansprüchen 4, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Mikrocomputer (17) eine Echtze-ituhr (18) realisiert ist, die für eine vorgebbare Zeitdauer den Sollwert um einen wählbaren Betrag absenkt zur Energieeinsparung beispielsweise in den Nachtstunden.
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel charakteristik bezüglich des Volumenstromes des Heizmediums im Mikrocomputer (17) gemäß der linear aufgenommenen Wegstrecke des Ventilstiftes (7) bewertet ist.
- 12. Verfahren zur Ermittlung des Wärmeverbrauchs von Heizkörpern mit Vor- und Rücklaufleitung und je einem Ventil in einer der beiden Leitungen und einer Meß- und Auswerteeinrichtung des Wärmeverbrauchs zum Zwecke der Heizkostenverteilung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Drosselzustandes des Ventils als Maß für die Durchflußnienge gilt und analog die dergestalt gewonnene elektrische Größe in einem Mikrocomputer erfaßt, gespeichert und angezeigt wird und dieser Wert für den relativen Wärmeverbrauch des Heizkörpers in Bezug auf den Gesamtwärmeverbrauch stets unter Berücksichtigung der Summe aller anderen in der Nutzereinheit gewonnenen Werte aller Heizkörper.
- 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Mikrocomputer und einen davorgeschalteten Analog-Digital-Wandler umfaßt, der die elektrischen Werte des Drossel zustandes des Ventils bzw. Regeluentils digital darstellt, diese Werte im Mikrocomputer rechnerisch über die Zeit integriert, speichert und anzeigt, wobei die Grenzstellungen des Ventils bzw. Regelventils als elektrische Grenzwerte dem Mikrocomputer eingegeben sind und daß die Auswerteschaltung batteriebetrieben ist.
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) einen Hebelmechanismus oder eine Betätigungseinrichtung aufweist, die auf ein Schleifpotentiometer einwirkt, wobei der Hebelmechanismus oder die Betätigungseinrichtung über eine sich ausdehnende Flüssigkeit oder sich ausdehnende Bimetalle betätigbar ist.
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (1) einen motorbetriebenen Ventilstift (6) aufweist, der auf ein Potentiometer (5) einwirkt.
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3529257A1 (de) * | 1985-08-16 | 1987-02-19 | Forschungsgesellschaft Heizung | Verfahren und anordnung zur ermittlung der waermeabgabe von heizflaechen einer heizungsanlage |
DE3644966A1 (de) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Gentischer Josef Dipl Ing Fh | Anordnung zur waermeverbrauchsmessung an warmwasser-heizungsanlagen |
US5156459A (en) * | 1989-09-01 | 1992-10-20 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Radiation beam calorimetric power measurement system |
US5255977A (en) * | 1989-06-07 | 1993-10-26 | Taprogge Gmbh | Method and device for monitoring the efficiency of a condenser |
EP1235131A2 (de) | 2001-02-23 | 2002-08-28 | Techem Service Aktiengesellschaft & Co. KG | Raumtemperaturregelung |
DE102004020292B3 (de) * | 2004-04-26 | 2005-12-01 | Danfoss A/S | Heizkörperanordnung |
DE102004044106B3 (de) * | 2004-09-13 | 2006-04-27 | Techem Energy Services Gmbh & Co. Kg | Heizkostenverteiler |
DE102005061107A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-21 | Elster Meßtechnik GmbH | Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauchswerten eines Heizkörpers |
DE102007059253A1 (de) * | 2007-12-07 | 2009-06-10 | Ista International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Wärmeabgabe einer Heizfläche |
EP2085707A3 (de) * | 2008-01-07 | 2010-03-03 | Viessmann Werke GmbH & Co. KG | Heizungsanlage und Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage |
CN102313564A (zh) * | 2010-07-09 | 2012-01-11 | 林秀麟 | 一种基于室内温度、用热时间和住房面积的热费分摊方法 |
ITMI20120954A1 (it) * | 2012-06-01 | 2013-12-02 | Caleffi Spa | Sistema per il conteggio dei consumi termici di un modulo radiante di un impianto di riscaldamento di un ambiente |
WO2016142769A1 (de) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Zehnder Group International Ag | Temperierkörper |
EP3217157A1 (de) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | Techem Energy Services GmbH | Heizkostenverteiler und verfahren zur erfassung der durch einen heizkörper abgegebenen wärmemenge |
DE102017113155A1 (de) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Minebea Mitsumi Inc. | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln von Heizkosten |
EP3657078A1 (de) | 2018-11-21 | 2020-05-27 | CSEM Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique SA | Verfahren zur messung der ausgangsleistung von wärmetauschern |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2837262A1 (de) * | 1977-09-01 | 1979-03-15 | Insele Oy | Regelungs- und messystem der wohnungsspezifischen heizung/kuehlung und verfahren zum kalibrieren des systems |
DE2801151A1 (de) * | 1978-01-12 | 1979-07-19 | Lenz | Verbrauchs-messeinrichtung |
-
1982
- 1982-11-23 DE DE19823243198 patent/DE3243198A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2837262A1 (de) * | 1977-09-01 | 1979-03-15 | Insele Oy | Regelungs- und messystem der wohnungsspezifischen heizung/kuehlung und verfahren zum kalibrieren des systems |
DE2801151A1 (de) * | 1978-01-12 | 1979-07-19 | Lenz | Verbrauchs-messeinrichtung |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3529257A1 (de) * | 1985-08-16 | 1987-02-19 | Forschungsgesellschaft Heizung | Verfahren und anordnung zur ermittlung der waermeabgabe von heizflaechen einer heizungsanlage |
DE3644966A1 (de) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Gentischer Josef Dipl Ing Fh | Anordnung zur waermeverbrauchsmessung an warmwasser-heizungsanlagen |
US5255977A (en) * | 1989-06-07 | 1993-10-26 | Taprogge Gmbh | Method and device for monitoring the efficiency of a condenser |
US5156459A (en) * | 1989-09-01 | 1992-10-20 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Radiation beam calorimetric power measurement system |
EP1235131A2 (de) | 2001-02-23 | 2002-08-28 | Techem Service Aktiengesellschaft & Co. KG | Raumtemperaturregelung |
DE10108852C1 (de) * | 2001-02-23 | 2002-08-29 | Techem Service Ag | Raumtemperaturregelung |
DE102004020292B3 (de) * | 2004-04-26 | 2005-12-01 | Danfoss A/S | Heizkörperanordnung |
EP1662240A1 (de) | 2004-09-13 | 2006-05-31 | Techem Energy Services GmbH | Heizkostenverteiler |
DE102004044106B3 (de) * | 2004-09-13 | 2006-04-27 | Techem Energy Services Gmbh & Co. Kg | Heizkostenverteiler |
DE102005061107A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-21 | Elster Meßtechnik GmbH | Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauchswerten eines Heizkörpers |
DE102007059253A1 (de) * | 2007-12-07 | 2009-06-10 | Ista International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Wärmeabgabe einer Heizfläche |
EP2085707A3 (de) * | 2008-01-07 | 2010-03-03 | Viessmann Werke GmbH & Co. KG | Heizungsanlage und Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage |
CN102313564A (zh) * | 2010-07-09 | 2012-01-11 | 林秀麟 | 一种基于室内温度、用热时间和住房面积的热费分摊方法 |
CN102313564B (zh) * | 2010-07-09 | 2013-07-24 | 林秀麟 | 一种基于室内温度、用热时间和住房面积的热费分摊方法 |
ITMI20120954A1 (it) * | 2012-06-01 | 2013-12-02 | Caleffi Spa | Sistema per il conteggio dei consumi termici di un modulo radiante di un impianto di riscaldamento di un ambiente |
WO2016142769A1 (de) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Zehnder Group International Ag | Temperierkörper |
EP3217157A1 (de) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | Techem Energy Services GmbH | Heizkostenverteiler und verfahren zur erfassung der durch einen heizkörper abgegebenen wärmemenge |
DE102017113155A1 (de) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Minebea Mitsumi Inc. | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln von Heizkosten |
EP3657078A1 (de) | 2018-11-21 | 2020-05-27 | CSEM Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique SA | Verfahren zur messung der ausgangsleistung von wärmetauschern |
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