DE3535848A1 - Vorrichtung zum ermitteln rueckgewonnener waermeenergie - Google Patents
Vorrichtung zum ermitteln rueckgewonnener waermeenergieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bei industriell und im Haushalt (Schwimmbadentlüftung) oder in öf
fentlichen Bauten (Turnhallen, Festsälen oder Museen) eingesetzten
Wärmerückgewinnungseinrichtungen konnte bisher nicht festgestellt
werden, wie leistungsfähig die Wärmerückgewinnungseinrichtung tat
sächlich arbeitet, weil zwar die rechnerische Leistung der Wärme
rückgewinnungseinrichtung angegeben war, aber diese häufig auf
idealen Voraussetzungen basierenden Angaben in der Praxis nicht
erreicht wurden. Speziell in den letzten 10 Jahren werden in der
Klima- und Lüftungstechnik solche Wärmerückgewinnungseinrichtun
gen mit rotierenden Wärmerückgewinnern eingesetzt. Ob diese Ein
richtungen letztlich auch betriebswirtschaftlich arbeiten und in wel
chem Zeitraum sie sich amortisieren können, konnte aufgrund der
rein rechnerisch ermittelten Leistungsfähigkeiten nicht belegt werden.
Äußere Einflüsse, wie die Verschmutzung von Filtern, wie baubeding
te Strömungshindernisse, wie montagebedingte Leckstellen, wie stark
schwankende Außenluftverhältnisse (Temperatur und Feuchtigkeit),
wie mechanischer Verschleiß der einzelnen Komponenten der Wärme
rückgewinnungseinrichtung und dgl. wirken sich jedoch in der Pra
xis unter Umständen sehr schwerwiegend auf die tatsächliche Effi
zienz der Wärmerückgewinnungseinrichtung aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der ein
gangs genannten Art zu schaffen, mit der beim Betrieb der Wärme
rückgewinnungseinrichtung direkt Aufschluß über die zurückgewon
nene Wärmeenergie gefunden werden kann. Dies soll auch unabhän
gig davon möglich sein, ob die Wärmerückgewinnungseinrichtung z. B.
in einer Entlüftungsanlage die Wärme aus der nach außen geführ
ten Raumluft oder im Sommer aus der nach innen geführten warmen
Außenluft abnimmt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dieser Ausbildung wird erreicht, daß die aus dem Luftstrom ent
nommene Wärme unmittelbar beim Betrieb der Wärmerückgewinnungs
einrichtung ermittelt, festgestellt und angezeigt werden kann. Das
Ermitteln und Anzeigen der Wärmemenge erfolgt unabhängig von der
theoretischen Leistungsfähigkeit der Wärmerückgewinnungseinrichtung
ausschließlich in Abhängigkeit von den beim Betrieb der Wärmerück
gewinnungseinrichtung vorliegenden Verhältnissen. Es braucht da
bei in die Wärmerückgewinnungseinrichtung nicht baulich eingegrif
fen zu werden, weil die einzelnen Komponenten der Vorrichtung nur
auf den Luftstrom ansprechen, der die Wärmerückgewinnungseinrich
tung durchsetzt. Innere Verluste der Wärmerückgewinnungseinrich
tung werden dabei genauso berücksichtigt wie fremde Störeinflüsse,
da sich diese insgesamt im Luftstrom bemerkbar machen. Da der
Preis für die eine Wärmeeinheit bekannt ist und die Anzeigevorrich
tung genau Aufschluß gibt, wieviel Wärme beim Betrieb der Wärme
rückgewinnungseinrichtung eingespart worden ist, läßt sich exakt
feststellen, ob die Wärmerückgewinnungseinrichtung betriebswirt
schaftlich arbeitet und ab welchem Zeitraum sie sich amortisiert hat.
Sie arbeitet zudem unabhängig von Sommer- oder Winterbetrieb, weil
für das Meßergebnis die Strömungseinrichtung der Luft ohne Bedeutung
ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Ein
Hitzedrahtfühler ist ein preiswertes und leicht zu installierendes
Element zur Luftgeschwindigkeitsmessung, das auf dem Prinzip ba
siert, daß die Lufttemperatur genau anhand des sich verändernden
elektrischen Widerstandes eines elektrisch erhitzten Drahtes festzu
stellen ist. Ein Hitzedrahtfühler ist ferner relativ unempfindlich ge
gen Verschmutzung und Feuchtigkeit.
Zweckmäßig ist ferner eine Ausführungsform gemäß Anspruch 3, weil
die beiden Temperaturfühler baulich einfach in der Wärmerückge
winnungseinrichtung untergebracht werden können und an der Zu
luft- und Außenluftseite des Wärmetauschers exakt die Lufttempera
turen ermitteln.
Wichtig ist ferner der Gedanke von Anspruch 4, weil damit die Vor
richtung auf einfache Weise auf die jeweilige Konzeption der Wärme
rückgewinnungseinrichtung einstellbar ist. Es braucht nur der Quer
schnitt des Luftkanals ermittelt und dann im Eingabeteil gespeichert
zu werden.
Eine schaltungstechnisch einfache und funktionssichere Ausführungs
form geht weiterhin aus Anspruch 5 hervor. Das elektronische Multi
plikations-Schaltglied ermittelt fortlaufend den tatsächlichen Luft
durchsatz im Luftkanal.
Weiterhin ist das Merkmal von Anspruch 6 vorteilhaft, weil das elek
tronische Vergleicherglied exakt und kontinuierlich die jeweils vor
liegende Temperaturdifferenz ermittelt.
Ein schaltungstechnisch einfacher Aufbau wird bei der Ausführungs
form von Anspruch 7 erreicht. Die einzelnen, den Luftdurchsatz und
die Temperaturdifferenz kontinuierlich repräsentierenden Signale
werden über die Multiplikations-Schalteinrichtung multipliziert, ehe
der Frequenzwandler das erzeugte Signalprodukt in eine bestimmte
Signalfolge umwandelt, die von der nachgeschalteten, codierten Zähl
einrichtung exakt verarbeitet werden kann, ehe sie nach erneuter
Umwandlung der Anzeigevorrichtung zugeführt wird, die dann die
tatsächlichen Wärmeeinheiten anzeigt und speichert. Zweckmäßiger
weise ist die Anzeigevorrichtung dann nach Art eines Zählers aufge
baut, der die Wärmemenge fortlaufend aufaddiert oder derart rück
setzbar ist, daß die bei bestimmten Betriebsverhältnissen und über
eine bestimmte Zeitdauer rückgewonnene Wärmeenergie genau anzeig
bar ist.
Für das Eingabefeld der Vorrichtung und für die Zähleinrichtung
empfiehlt sich eine BCD-Codierung, weil mit dieser die einzelnen,
wesentlichen Daten auf einfache Weise für die Schaltglieder übersetz
bar sind.
Zweckmäßig ist ferner das Merkmal von Anspruch 8, weil damit die
Vorrichtung automatisch in Betrieb gesetzt wird, wenn auch die
Wärmerückgewinnungseinrichtung arbeitet. Besonders praktisch ist
es dabei, die Vorrichtung über das Regelgerät der Wärmerückge
winnungseinrichtung zu steuern.
In der Praxis hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, ge
mäß Anspruch 9 vorzugehen, weil dann in der Anzeigevorrichtung
sogleich die eingesparten Kilowattstunden abgelesen werden können
und weil zum Ermitteln dieser Einheiten einfache und preiswerte
elektronische Schaltglieder genügen.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung 1 zum Feststellen der in ei
ner Wärmerückgewinnungseinrichtung 2 zurückgewonnenen Wärmemen
ge gezeigt, wobei letztere einen Wärmetauscher 3 in einem Gehäuse
4 enthält, durch das ein mit zwei Luftführungsstutzen 5 und 6 ge
bildeter Luftkanal verläuft. Zur Beschleunigung des Luftstroms dient
ein beispielsweise an der Außenluftseite A des Wärmetauschers 3 an
geordnetes Gebläse 33. Alternativ könnte das Gebläse 33 auch an
der Zuluftseite Z oder auch an beiden Seiten angeordnet sein. Das
Gebläse 33 wird zweckmäßigerweise wie auch der Wärmetauscher 3
durch ein Regelgerät 32 gesteuert. Soll aus der Luft (Winterbetrieb)
die Wärme entzogen werden, ehe sie in die Außenluft geblasen wird,
so wird der Luftkanal 5, 6 in Richtung des Pfeiles 7 durchströmt.
Bei Sommerbetrieb wird hingegen eine umgekehrte Luftstromrichtung
(strichlinierter Pfeil 8) gewählt, um der warmen Außenluft die Wärme
zu entziehen. Der Luftkanal 5, 6 hat einen Querschnitt 10.
An der Zuluftseite Z des Wärmetauschers 3 ist im Luftstrom ein Ge
schwindigkeitsmesser 9, z. B. ein Hitzedrahtfühler angeordnet, der
an die Vorrichtung 1 über eine Leitung 15 angeschlossen ist. An
beiden Seiten des Wärmetauschers 3 sind im Luftkanal Temperatur
fühler 11 und 12 angeordnet, die über Leitungen 13 und 14 eben
falls an die Vorrichtung 1 angeschlossen sind. Die Temperaturfühler
11 und 12 können auch außerhalb der Wärmerückgewinnungseinrich
tung 2 angeordnet sein, sofern sie dem Luftstrom unmittelbar ausge
setzt sind.
In der Vorrichtung 1, deren Gehäuse mit 16 bezeichnet ist und das
über Leitungen 17 an die Stromversorgung angschlossen ist, entwe
der an die Tachospannung des Gebläses 33 oder einen Parallelaus
gang des Regelgerätes 32, ist ein Eingabeteil 18 eingegliedert, das
ein codiertes, vorzugsweise BCD-codiertes Eingabefeld 31 mit Tasten
besitzt. In dem Eingabeteil 18 kann der Querschnitt 10 des Luftka
nals 5, 6 eingegeben werden. Über eine Leitung 13 steht der Einga
beteil 18 mit einem elektronischen Multiplikations-Schaltglied 20 in
Verbindung, an das auch die Leitung 15 vom Geschwindigkeitsmesser
9 angeschlossen ist. Im Schaltglied 20 wird das Produkt aus der
Luftgeschwindigkeit und dem Querschnitt des Luftkanals 5, 6 gebil
det. Über eine Leitung 21 ist das Schaltglied 20 an eine weitere
Multiplikations-Schalteinrichtung 22 angeschlossen, die gleichzeitig
über eine Leitung 24 an ein elektronisches Vergleicherglied 19 ange
schlossen ist, mit dem über die Leitungen 13, 14 die beiden Tempe
raturfühler 11, 12 derart in Verbindung sind, daß das Vergleicher
glied 19 ständig die Temperaturdifferenz in Grad Celsius ermittelt.
Die Schalteinrichtung 22 kann auf diese Weise das Produkt aus dem
Luftdurchsatz und der Temperaturdifferenz bilden, das über eine
Leitung 25 in einem Frequenzumwandler 26 zu einer bestimmten Fre
quenz geformt wird, die über eine Leitung 27 einem codierten Zäh
ler 28 zugeführt wird, der zweckmäßigerweise BCD-codiert ist, und
daraus unmittelbar die einzelnen Wärmeeinheiten darstellt, z. B. KWh.
Der Ausgang dieses Zählers 28 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 29
mit einem Anzeigefeld 30 verbunden, in dem die insgesamt ermittelte
Wärmeenergie gespeichert und fortlaufend aufaddiert wird.
Die Vorrichtung 1 könnte auch in das Gehäuse 4 der Wärmerückge
winnungseinrichtung 2 eingegliedert sein. Zweckmäßigerweise wird
aber zumindest die Anzeigevorrichtung 29 an einer Stelle in einem
Gebäude angebracht, wo sie fortlaufend leicht überwacht werden
kann.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Ermitteln der gewonnenen Wärmeenergie einer
Wärmerückgewinnungseinrichtung in einer lufttechnischen Anlage, in
der in einem Luftkanal ein Wärmetauscher angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Geschwindigkeitsmesser (9) für die Luftge
schwindigkeit im Luftkanal (5, 6), eine Temperaturmeßeinrichtung
(11, 12, 19) für die Lufttemperaturdifferenz zwischen beiden Seiten
des Wärmetauschers (3) und ein Eingabeteil (18) für den Querschnitt
des Luftkanals (5, 6) vorgesehen sind, und daß elektronische Schalt
glieder (20, 22, 26, 28) vorgesehen und an eine Anzeigevorrichtung
(29) angeschlossen sind, mit denen die gewonnene Wärmeenergie er
mittelbar und an die Anzeigevorrichtung (29) übermittelbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Geschwindigkeitsmesser (9) ein Hitzedrahtfühler ist, der an der Zu
luftseite (Z) des Wärmetauschers (3) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Temperaturmeßeinrichtung aus zwei Temperaturfühlern
(11, 12) an der Zuluft- und an der Außenluftseite (Z, A) des Wär
metauschers (3) besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Eingabeteil (18) für den Luftkanalquerschnitt (10) ein codiertes,
vorzugsweise ein BCD-codiertes, Eingabefeld (31) aufweist.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Eingabeteil (18) und der Geschwin
digkeitsmesser (9) an ein elektronisches Multiplikations-Schaltglied
(20) angeschlossen sind, mit dem das Produkt aus der Luftgeschwin
digkeit und dem Luftkanalquerschnitt bildbar ist.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die beiden Temperaturfühler (11, 12) an
ein elektronisches Vergleicherglied (19) angeschlossen sind, mit dem
die Temperaturdifferenz ermittelbar ist.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Multiplikations-Schaltglied (20) und
das Vergleicherglied (19) an eine elektronische Multiplikations-Schalt
einrichtung (22) angeschlossen sind, die über einen Frequenz-Wand
ler (26) eine codierte, vorzugsweise eine BCD-codierte, Zähleinrich
tung (28) ansteuert, in der die Frequenz des Frequenz-Wandlers (26)
abhängig von der gewünschten Anzeigeeinheit geteilt und anschlie
ßend der Anzeigevorrichtung (29) übermittelt wird.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß sie zur Signalstromversorgung (17) an
die Tachospannung der lufttechnischen Anlage (2) bzw. deren Ge
bläse oder an einen Parallelanschluß eines Regelgerätes (32) des
Wärmetauschers (3) angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Luftgeschwindigkeit in Meter/Sekunde, der
Luftkanalquerschnitt in Quadratmeter, die Temperaturdifferenz in
Grad Celsius ermittelbar und die Wärmemenge in KWh anzeigbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853535848 DE3535848A1 (de) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | Vorrichtung zum ermitteln rueckgewonnener waermeenergie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853535848 DE3535848A1 (de) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | Vorrichtung zum ermitteln rueckgewonnener waermeenergie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3535848A1 true DE3535848A1 (de) | 1987-04-16 |
DE3535848C2 DE3535848C2 (de) | 1989-02-23 |
Family
ID=6283029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853535848 Granted DE3535848A1 (de) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | Vorrichtung zum ermitteln rueckgewonnener waermeenergie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3535848A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998017984A1 (de) * | 1996-10-17 | 1998-04-30 | Horst Ziegler | Elektronisches gerät |
EP1045234A1 (de) * | 1999-04-13 | 2000-10-18 | Viterra Energy Services AG | Verfahren zur Erfassung und Auswertung von temperaturabhängigen Verbrauchswerten |
CN100383506C (zh) * | 2004-05-28 | 2008-04-23 | 黄瑞湄 | 热交换节能效益计量方法及其装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2822389A1 (de) * | 1977-05-26 | 1978-11-30 | Honeywell Inc | Waermeinhalt-vergleichseinrichtung |
DE2856288A1 (de) * | 1978-12-27 | 1980-07-17 | Babcock Bsh Ag | Verfahren und vorrichtungen zur ermittlung von enthalpiegroessen, wie feuchtegrad von gasen, dampfnaesse oder enthalpie trockenen dampfes |
-
1985
- 1985-10-08 DE DE19853535848 patent/DE3535848A1/de active Granted
Patent Citations (2)
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Publication number | Publication date |
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DE3535848C2 (de) | 1989-02-23 |
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