Einrichtung zum hiessen von Wärmemengen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zum Messen der Wärmemengen, die von den Heizkörpern einer Zentralheizungsanlage abgegeben wer den. Diese Einrichtung zeigt die Eigentüm lichkeit, dass ein stromführender elektrischer Leiter in zwei Zweige geteilt ist, die elek trische Widerstände enthalten, deren Leit fähigkeit sich mit der Temperatur ändert, und wovon der eine am Heizkörper, der an dere in der zu erwärmenden Luft angeordnet ist, während ein Elektrizitätszähler zu den Widerständen der Leiterzweige derart ge schaltet ist, dass er von einem der Differenz zwischen den Zweigströmen entsprechenden Strom durchflossen wird, zum Zwecke,
die infolge des Temperaturunterschiedes zwi schen den Heizkörpern und der Luft abge gebene Wärmemenge 'im Zähler registrieren zu lassen.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht schematisch einige beispielsweise Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt: Fig. 1 ein Stroinschenia für die Messung der Wärmeabgabe eines einzigen Heizkörpers, Fig. 2 eine geänderte Ausführungsform eines Stromschemas für die Messung der Wärmeabgabe eines Heizkörpers, und Fig. 3 ein ähnliches Stromschema für die Messung der Wärmeabgabe mehrerer, grup penweise angebrachter Heizkörper einer Zen tralheizungsanlage.
In Fig. 1 der Zeichnung bezeichnet 10 einen schematisch angedeuteten Heizkörper einer Zentralheizungsanlage.
Von einer aus einem Trockenelement oder dergleichen bestehenden Stromquelle 20, die auch in mehrfacher Anordnung vorhan den sein kann, fliesst ein Strom durch eine Leitung 21, die in zwei Zweige 22 und 31 geteilt ist, in welchen gleichgrosse Wider stände 23 und 25 eingeschaltet sind, deren Leitfähigkeit sich mit der Temperatur än dert. Der eine Widerstand 23 liegt am Heiz körper 10, so da.ss er die Temperatur des selben annimmt, während der Widerstand 25 in der Luft, die erwärmt werden soll, an geordnet ist und mithin die Temperatur der selben annimmt.
Von den Widerständen 23 und 25 führen Leitungen 32 und 41 zu einem Elcktrizitätszähler 40, der so eingerichtet ist, dass er den dem Unterschied in den elek trischen Zweigströmen, die durch die Wider stände fliessen, entsprechenden Strom regi striert, Der Elektrizitätszähler kann ver schiedenartig eingerichtet sein und ist, in Fig. 1 nur mit zwei Spulen angedeutet.
Man denkt sich, dass diese Spulen entgegengesetzte Bewicklung haben und dass beide auf dem Anker in einem Motorzähler mit. konstantem magnetischen Felde angebracht sind. Wenn der Widerstand 23 wärmer als der M'ider- stand 25 ist, wird er einen grösseren Ohni- schen Widerstand als der Widerstand 25 bieten, und die Menge des Stromes, der durch den Widerstand 23 fliesst, wird ge ringer sein als die Menge des Stromes, der durch den Widerstand 25 fliesst,
welche Dif ferenzen durch den Messer angezeigt; wer- den. Falls die Luft auf die gleiche Tem peratur des 'Heizkörpers erwärmt wird, wird die Wärmeabgabe aufhören; die beiden Widerstände werden jetzt wieder gleichgross sein, so dass auch die durch dieselben fliessenden Strommengen wieder übereiil- stimmen, weshalb der Zähler nicht beein- flusst wird.
Bei gewöhnlichen Heizanlagen mit heissem Wasser verwendet man mit Vorteil die in I ig. ? veranschaulichte Ausführungsform. 11 ist wieder ein Heizkörper; dieser ist oben finit einem Rohrstutzen 16 und unten mit einem Rohrstutzen 17, sowie mit den Zu- leitungs- und Abflussröhren 1.8, 19 für das heisse bezw. kältere Wasser versehen.
Der Strom geht von der Stromquelle 20 durch die Leitung 21, verteilt sich auf die Zweig leitungen ?2 und 31, in denen ebenfalls die beiden Widerstände 2,3 und 25 eingeschaltet sind. Der Strom geht hernach weiter von dem Widerstand 23, der auf oder lieben dem Zuleitungsrohr 16 des Heizkörpers all gebracht ist, und dieselbe Temperatur wie dieses Rohr hat, durch 32 an einen in der umgebenden Luft angeordneten Widerstand ?6.
Von dem Widerstand 25 führt eine Leitung 27 an einen auf dem Abflussrolir ilca Heizkörpers angebrachten IÄTide rstand ?I. und von liier führt eine Leitung 28.
die mit dem Widerstand 26 in Verbindung steht, durch die Leitung 29 zu der Strom quelle 20 zurück. In diesem System ist der Elektrizitätszähler -l0, der hier ein -,1-ewölin- liclier Amperestundenzähler ist, mit Lei tungsstücken -11 und -12 zwischen den Ver- bindungspunkten 32, 26 und 27, 25 ein geschaltet.
In der Zählerleitung kann ein konstanter Widerstand 13 (ohne Tempera turkoeffizient) zur Regulierung der Schnel ligkeit des Zählers übereinstimmend mit der Grösse des Heizkörpers eingeschaltet sein. Zu demselben Zwecke kann auch ein kon stanter Vorschalttviderstand (in der Zeich- nung nicht veranschaulicht) in dem Lf@i- tungsstückc# 21 eingeschaltet s(-in.
Es ist nicht notwendig, dass die @Vider- stände 23, ?-h 25 und 26 bei dies < -i- An- führungsform gleicligross sind:
sie sollen mir gegenseitig so abgepasst sein, dass keintioni den Zähler -l0 passieren luuin, wenn die vier Widerstände dieselbe Temperatur haben.
Aus demtromschenia ersieht man, dass das @eitungss@-stem eine Wheatstonesclie Brücke bildet, in welcher die am Heizkörpr>r angebrachten Widerstände 23 und 24 zwei einander gegenüberliegende Seitenzweige bil den, während die in der Luft angebrachten Widerstände<B>2,5</B> und 2(4 die andern Seiteil- zweige bilden,
und wobei der Elelztrizitäts- zähler .I0 in der einen Diagonale und die Stromquelle 20 in der andern Diagonale ein geschaltet ist.
Bei Anwendung des Systems zur Mes sung des @@'ä rmeverbrauches für einzelne Wohnungen, die von der gleichen Zentral- heiziingS < inla-,e versorgt. -erden, kann man mit Vorteil .in jeder Wohnung eine solche @Vheatatonesche Brücke anbringen,
bei wel- cher alle dio auf den verschiedenen Heiz körpern der Wohnung angebrachten Widcr- stände zwei einander regenüberliegende Sei tenzweige bilden.
während die in der Luft <B>z</B> -iiit, -#Vidprt#lide die beiden andern uebraebten Seitenzweige bilden. In der einen Diagonale ,jeder Brüclzc- isi der Elektrizitätszähler an- gebracht, während alle Brücken in Serie @g(- scliallei sind und vmi einer --eineinsamen Stromquelle gespeist werden.
Man erreicht hierdurch, dass der Strom, der durch alle Brücken fliesst, gleichartig wird, so dass die Elektrizitätszähler diejenigen Grössen zeigen, die den verhältnismässigen Anteil der einzel nen Wohnungen am gesamten Wärmever brauch angeben.
In Fig. y3 ist eine Ausführungsform die ser Anordnung bei einer Anlage mit zwei Wohnungen mit verschiedener Heizkörper anzahl in jeder Wohnung gezeigt.
Die Bezeichnungen sind dieselben wie in hig. 2. Sämtliche Leitungsanlagen sind in Serie und mit einer gemeinsamen Strom quelle 20, doch je mit einer Wheatstoneschen Brücke für jede Wohnung angeordnet. Die beiden Wohnungen haben eine verschiedene Anzahl von Heizkörpern 11 und 12 in der einen und 13, 14 und 1.5 in der andern Wohnung und die elektrischen Leitungs anlagen (Brücken) sind durch die Leitung 29 in Serie verbunden. Die Heizkörper sind nicht gleichgross und die Widerstände 23, 2.1, 25, 26 sind der Grösse der Heizkörper, zu welchen sie gehören, proportional. Die Summe der Heizflächen der Heizkörper in den beiden Wohnungen ist nicht dieselbe.
Man kann daher, um diesem Unterschiede Rechnung zu tragen, in der einen Wohnung entsprechende Konstantwiderstände 60, 61, 62 und 6 3 anordnen, so da,ss man in den beiden Wohnungen eine annähernde Pro portionalität zwischen der abgegebenen @@Tär- memenge und der Angabe des Zählers erhält. Diese Widerstände sind jedoch nicht unbe dingt. notwendig.
Die Widerstände 23 und 24, die an jedem Heizkörper angeordnet sind, können, wie in Fig. 2 und 3 veranschaulicht, an dessen Zu gangsrohr bezw. dessen Ablaufrohr angeordnet werden, indem man annimmt, dass, die Mittel temperatur des Heizkörpers gleich dem Mittelwert zwischen den Temperaturen des zuströmenden und abfliessenden Heizmittels ist. Dies ist indessen nicht ganz genau, da der Wärmeabfall im Heizkörper keine ge radlinige Funktion des Abstandes der Zu- und Ablaufstelle ist.
Man erhält indessen eine genauere Bestimmung der Mitteltempera tur, wenn die zur Messung dienenden Wi derstände derart angeordnet sind, dass sie sich über die ganze Höhe des Heizkörpers erstrecken. Der Widerstandsdraht wird hier durch Punkt für Punkt die Temperatur des Heizkörpers annehmen und also die gleiche Mitteltemperatur haben. Da die Tempera turen in den verschiedenen Elementen des Heizkörpers in der gleichen wagrechten Schicht gleichartig sind, ist es nur notwen dig, den Widerstand oder die Widerstände an einem 'einzelnen Element des Heizkörpers anzubringen.
Device for the heating of amounts of heat. The present invention relates to a device for measuring the amount of heat given off by the radiators of a central heating system. This device shows the peculiarity that a live electrical conductor is divided into two branches that contain electrical resistances, the conductivity of which changes with the temperature, one on the radiator, the other in the air to be heated , while an electricity meter is connected to the resistances of the conductor branches in such a way that a current corresponding to the difference between the branch currents flows through it, for the purpose of
to register the amount of heat given off due to the temperature difference between the radiators and the air in the meter.
The accompanying drawing illustrates schematically some exemplary embodiments of the subject invention, namely: Fig. 1 shows a Stroinschenia for measuring the heat output of a single radiator, Fig. 2 shows a modified embodiment of a current diagram for measuring the heat output of a radiator, and Fig. 3 a similar circuit diagram for measuring the heat output of several radiators in a central heating system installed in groups.
In Fig. 1 of the drawing, 10 denotes a schematically indicated radiator of a central heating system.
From a current source 20 consisting of a dry element or the like, which can also be in multiple arrangements, a current flows through a line 21 which is divided into two branches 22 and 31, in which equal resistors 23 and 25 are switched on, whose conductivity changes with temperature. The one resistor 23 is located on the heating body 10, so that it assumes the temperature of the same, while the resistor 25 is arranged in the air that is to be heated and therefore assumes the same temperature.
Lines 32 and 41 lead from resistors 23 and 25 to an electricity meter 40, which is set up so that it registers the current corresponding to the difference in the electrical branch currents flowing through the resistors. The electricity meter can be set up in various ways and is indicated in Fig. 1 only with two coils.
One thinks that these coils have opposite windings and that both are on the armature in a motor counter. constant magnetic field are attached. If the resistor 23 is warmer than the M 'resistor 25, it will offer a greater ohnic resistance than the resistor 25, and the amount of current flowing through the resistor 23 will be less than the amount of the Current flowing through resistor 25,
what differences are indicated by the knife; will. If the air is heated to the same temperature as the 'radiator, the heat emission will stop; the two resistors will now be of the same size again, so that the amounts of current flowing through them will again be the same, which is why the counter is not affected.
In the case of conventional heating systems with hot water, those in I ig are used with advantage. ? illustrated embodiment. 11 is again a radiator; This is at the top finite with a pipe socket 16 and below with a pipe socket 17, as well as with the inlet and outlet pipes 1.8, 19 for the hot or. colder water provided.
The current goes from the current source 20 through the line 21, is distributed over the branch lines? 2 and 31, in which the two resistors 2, 3 and 25 are also switched on. The current then continues from the resistor 23, which is placed on or off the supply pipe 16 of the radiator and has the same temperature as this pipe, through 32 to a resistor? 6 arranged in the surrounding air.
A line 27 leads from the resistor 25 to a heating element mounted on the drainage roller or radiator. and from there a line 28 leads.
which is connected to the resistor 26, through the line 29 to the power source 20 back. In this system, the electricity meter -l0, which is here a -, 1-ewöllin- liclier ampere-hour meter, with line pieces -11 and -12 between the connection points 32, 26 and 27, 25 is connected.
In the counter line, a constant resistor 13 (without tempera turcoefficient) to regulate the speed of the counter can be switched on in accordance with the size of the radiator. For the same purpose, a constant series resistor (not illustrated in the drawing) can be switched on in the line piece c # 21 (-in.
It is not necessary that the @ resistances 23,? -H 25 and 26 are the same size in this <-i- quotation:
they should be mutually matched to me so that no tioni pass the counter -l0 luuin when the four resistors have the same temperature.
From demtromschenia it can be seen that the @ eitungss @ -stem forms a Wheatstonesclie bridge in which the resistors 23 and 24 attached to the radiator element form two opposite side branches, while the resistors <B> 2.5 <attached in the air / B> and 2 (4 form the other side branches,
and wherein the electricity meter .I0 is switched on in one diagonal and the current source 20 in the other diagonal.
When using the system for measuring the consumption of energy for individual apartments that are supplied by the same central heating system. -ground, it is advantageous to install such a @Vheatatone bridge in every apartment,
in which all the resistors mounted on the various radiators in the apartment form two side branches that lie on top of each other.
while those in the air <B> z </B> -iiit, - # Vidprt # lide form the other two flattened side branches. In one diagonal, each bridge of the electricity meter is attached, while all bridges are connected in series @g (- scliallei and are fed by a single power source.
This ensures that the electricity that flows through all bridges becomes the same, so that the electricity meters show the values that indicate the proportionate share of the individual apartments in the total heat consumption.
In Fig. Y3 an embodiment of this arrangement is shown in a system with two apartments with different number of radiators in each apartment.
The names are the same as in hig. 2. All line systems are arranged in series and with a common power source 20, but each with a Wheatstone bridge for each apartment. The two apartments have a different number of radiators 11 and 12 in one and 13, 14 and 1.5 in the other apartment and the electrical wiring systems (bridges) are connected by line 29 in series. The radiators are not of the same size and the resistors 23, 2.1, 25, 26 are proportional to the size of the radiators to which they belong. The sum of the heating surfaces of the radiators in the two apartments is not the same.
In order to take this difference into account, one can therefore arrange corresponding constant resistances 60, 61, 62 and 6 3 in one apartment, so that there is an approximate proportionality between the amount of heat delivered and the Indication of the counter received. However, these resistances are not essential. necessary.
The resistors 23 and 24, which are arranged on each radiator, can, as illustrated in Fig. 2 and 3, BEZW on its to gangsrohr. its drain pipe can be arranged by assuming that the mean temperature of the radiator is equal to the mean value between the temperatures of the inflowing and outflowing heating medium. However, this is not entirely accurate, since the heat loss in the radiator is not a straight-line function of the distance between the inlet and outlet points.
However, a more precise determination of the mean temperature is obtained if the resistors used for the measurement are arranged in such a way that they extend over the entire height of the radiator. The resistance wire will take on the temperature of the radiator point by point and therefore have the same mean temperature. Since the tempera tures in the different elements of the radiator in the same horizontal layer are the same, it is only neces sary to attach the resistor or resistors to an 'individual element of the radiator.