CH217531A

CH217531A - Wärmemesser.

Info

Publication number: CH217531A
Authority: CH
Inventors: Rob Dr Forster
Original assignee: Rob Dr Forster
Priority date: 1940-11-19
Filing date: 1940-11-19
Publication date: 1941-10-31

Description

Wärmemesser.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmemesser, bei dem die von einem Teil einer Wärmeanlage, beispielsweise von einem Heizkörper einer Heizungsanlage an die Luft oder von einem Zapfhahn einer Warmwasseranlage usw. abgegebene Wärmemenge mit Hilfe von bei der Wärmeabgabe verdunstender Flüssigkeit gemessen wird.

Bei einem bekannten Wärmemesser dieser Art wird zum Feststellen der verdunst-eten Flüssigkeit ein offenes, mit Flüssigkeit gefülltes Messrohr verwendet. Entsprechend der Grösse der Verdunstung und damit der Wärmeabgabe sinkt der Flüssigkeitsspiegel im Messrohr. An einer nach unten enger werdenden Teilung kann die Menge der verdunsteten Flüssigkeit abgelesen werden. Es wurde auch schon vorgeschlagen, in das mit Flüssigkeit gefüllte Messrohr einen Docht einzusetzen, an dessen freiliegender Oberfläche die Verdunstung stattfindet, also stets an derselben Stelle und unter gleichen Bedingungen.

Bei diesen bekannten Wärmemessern ist nur eine Verdunstungsstelle vorgesehen, auf welche nicht alle für die Wärmeabgabe massgebenden Faktoren zur Einwirkung gebracht werden können.

Beim Wärmemesser gemäss vorliegender Erfindung sind mindestens zwei Verdunstungsstellen vorgesehen, die an Stellen mit verschiedener Temperatur liegen. Diese verschiedenen Temperaturen können zum Beispiel diejenige des Heizmittels einerseits und die Luft des umgebenden Raumes anderseits sein. Die Temperaturdifferenz kann aber auch erzeugt sein durch die Abkühlung, die das Heizmittel bei der zu ermittelnden Wärmeabgabe erfährt. In den meisten Fällen werden diese bei den verschiedenen Temperaturen an zwei verschiedenen Stellen des Temperaturgefälles zwischen der Temperatur des Heizmittels und der Luft des umgebenden Raumes liegen.

Zufolge der im erfindungsgemässen Wärmemesser an den beiden Verdunstungsstellen vorhandenen verschiedenen Temperaturen ergibt sich auch eine Differenz der während einer Messperiode an den beiden Stellen verdunsteten Flüssigkeitsmengen, die als Mass für die zu messende Wärmemenge henutzt wird.

In der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Wärmemessers nach der Erfindung schematiseb dargestellt. Dabei sind alle Skalen der Einfachheit halber linear gezeichnet. Es ist aber selbstverständlich. dass bei offenen Ver dunstungsröhrchen ohne Docht die entsprechend richtigen nach unten abnehmenden Skalen verwendet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei N7erdunstungsröhrehen 1 2 vorgesehen, zwischen denen ein wärmeisolieren- der Körper 3 angeordnet ist. Das Röhrchen 2 ist am oder nahe an einem wärmeabgebenden Körper, z. B. einem Heizkörper einer Zentralheizungsanlage, angeordnet. Das Röhreben 1 dagegen ist durch die Platte 3 gegen über dem Röhrchen 2 wärmeisoliert angeordnet. Entsprechend der höheren Temperatur des Heizkörpers erfolgt die Verdunstang im Röhrchen 2 rascher als im Röhrchen 1. Bei Beginn einer 3Tessperiode werden beide Röhrchen 1, 2 bis zur Eichmarke Z gefiillt.

An einer Skala 4. deren Nullinie mit ; der Eichmarke Z zusammenfällt, kann abgelesen werden. wieviel Flüssigkeit in einer gewissen Zeit. das heisst während der nlessperiode, in dem einen oder andern Röhrchen 1 2 verdunstet worden ist. Die Differenz der Werte T-R und TL (Fig. 1) ist nun ein Mass für die abgegebene und zu messende Wärmemenge.

Ein Vorteil dieses Wärmemessers gegen über den bekannten Wärmemessern mit nur einer Wrerdunstungsstelle ist die automatisch richtige Erfassung der sogenannten Kaltverdampfung. Jede Flüssigkeit verdampft auch bei Temperaturen die in Räumen herrschen wo solche Apparate sind, auch wenn die Heizkörper nicht in Betrieb sind. Ist ein Heizkörper nicht vom Heizmittel durchflos sen. so ist im Gehäuse. in dem sich die beiden Röhrchen befinden, auch kein Tempera turgefälle. Da die Röhrchen 1 2 gleich und mit derselben Flüssigkeit gefüllt sind, ist die Verdampfung in denselben gleich und die Differenz der Ablesungen also Null.

Dies gilt nun praktisch in gleicher Weise, ob der betreffende Heizkörper, an dem der Wärmemesser befestigt ist, dauernd nicht im Betrieh ist oder nur während einzelnen Zwi schenzeiten. Eine Kaltregistrierang findet also nicht statt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, könnte eine verschiebbare Skala 5 vorgesehen werden.

Der Nullstrich dieser Skala kann zum Ablesen auf den Flüssigkeitsspiegel des Röhrchens 1 eingestellt werden. Die vom Heizkörper abgegebene Wärmemenge ist dann praktisch proportional dem Wert tzrR. Auch hier sind die Verdunstungsflächen einander gleich.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Verdunstung der Flüssigkeit stets an derselben Stelle stattfindet. In den Röhrchen 6, 7 ist je ein Docht 8 angeordnet.

Diescr bringt die zu verdunstende Flüssigkeit stets auf dieselbe Höhe. Die Verdunstung findet stets unter denselben Bedingungen statt. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Nullstrich der Skala mit dem Eichstrich Z der Röhrchen zusammenfallen; es kann aber auch eine verstellbare Skala Ver wendung finden, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2. Die Berechnung der abgegebenen Wärmemenge erfolgt in gleicher Weise wie in bezug auf Fig. 1 und 2 beschieben.

Die Röhrchen 1 und 2 bezw. 6 und 7 können getrennt voneinander ausgeführt werden. Die Röhrchen können aber auch miteinander kommunizieren. Die Verdunstungsstellen können sich auch in den Schenkeln eines U-förmig abgebogenen Rohres befinden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei welcher neben einem U-förmigen Verdunstungsrohr 10 noch ein gerades Röhrchen 11 mit ungleich grosser Verdun stungsfläche verwendet wird. Der Schenkel 12 des Gefässes 10 kommt an den Heizkörper anzuliegen oder wird sonst in die Nähe der Stelle der höheren Temperatur angeordnet.

Der Schenkel 13 des Gefässes 10 besitzt kleileren Durchmesser und dient zum Erleich :ern des Ablesens. Zwischen dem Schenkel L2 und dem Rohr 11 liegt das wärmeisolieende Stück 3. Das Röhrchen 11 liegt in lem zu beheizenden Raum. Sein Durchmes ;er kann gleich oder verschieden von demwenigen des Schenkels 12 sein. Neben den reilen 11, 13 liegen zwei Skalen 14, 15. Das Ablesen des Standes des Flüssigkeitsspiegels in den Verdunstungsröhrchen kann wieder, wie in bezug auf Fig. 1 und 2 dargestellt, durch feste oder bewegliche Skalen durchgeführt werden.

Die Verwendung des U-förmigen Gefässes 10 ermöglicht, den Schenkel 19 an eine Stelle des : E Heizkörpers zu legen, die für die Verdunstung günstig liegt, die jedoch zum Ablesen nicht zugänglich ist.

Der Flüssigkeitsspiegel stellt sich im Rohr i3 stets auf die richtige Höhe ein. Auch bei dieser Ausführungsform könnten Dochte in den Flüssigkeitsröhrchen 11, 12 angeordnet werden. Bei allen beschriebenen Ausführungsformen können für die beiden Röhrchen, die der höheren und der niedrigeren Temperatur ausgesetzt sind, gleiche Flüssigkeiten verwendet werden. Es können aber auch Flüssigkeiten verwendet werden, die ungleich rasch verdunsten. In diesem Falle wären aber entsprechende Skalen zu verwenden.

Im Röhrchen, das der niedrigeren Temperatur ausgesetzt ist, kann zum Beispiel eine leichter verdunstende Flüssigkeit gewählt werden, als für das der höheren Temperatur ausgesetzte Röhrchen. Die Skalenteile müssten dann beim Rohr für die niedrigere Temperatur grösseren Abstand voneinander besitzen (vergl. Fig. 5).

In Fig. 6 ist ein U-förmiges Gefäss 16 vorgesehen. Der Schenkel 17 ist der höheren Temperatur ausgesetzt als der Schenkel 16'.

Zwischen den beiden Schenkeln ist wieder das wärmeisolierende Stück 3 vorgesehen, auf welchem eine Skala 18 vorgesehen ist.

Im Schenkel 16' ist eine Schicht 19 einer Sperrflüssigkeit vorgesehen, die zur Trennung der beiden Flüssigkeitssäulen a, b dient. Der Nullstrich der Skala 18 fällt mit dem untern Ende der Flüssigkeitssäule a zusammen. Da die Verdunstung im Schenkel 17 rascher erfolgt als im Schenkel 16', so sinkt die Sperrschicht 19. Das Mass der Mehrverdunstung im Schenkel 17 kann an der Skala 18 abgelesen werden. Die Wärmemenge kann unmittelbar an der Skala 18 festgestellt werden.

In Fig. 7 ist ein Gefäss 20 vorgesehen, das zwei aussen liegende Schenkel 21, 22 und zwei innen liegende Schenkel 23, 24 aufweist, welch letztere unter sich am obern Ende bei 25 verbunden sind. Im obern Teil der Schenkel 23, 24 liegt die Sperrflüssigkeit 26. Zu beiden Seiten der Schenkel 23, 24 sind Skalen 27, 28; der Nullstrich der beiden Skalen 27, 28 fällt mit der Grenzlinie N zusammen. Verdunstet im Schenkel 22 mehr Flüssigkeit als im Schenkel 21, so verschiebt sich die Sperrflüssigkeitssäule 26. Die Grenzlinie N verschiebt sich längs den Skalen 27, 28. Die Grösse der Verschiebung kann an der Skala abgelesen und damit die abgegebene Wärmemenge bestimmt werden.

Der Querschnitt der Sperrflüssigkeitssäule kann kleiner als der der Verdunstungsflüssigkeitssäule gewählt werden.

Wie Fig. 8 zeigt, besitzen in diesem Falle die innern Schenkel 23, 24 einen kleineren Durchmesser als die Aussenschenkel 21, 22. Die Nullstriche der Skalen 30, 31 fallen beim Beginn der Wärmemessung mit den Grenzlinien N, N' zusammen. Entsprechend der verschieden grossen Verdunstung in den Rohrschenkeln 21, 22 wird die Sperrflüssig keitssäule mehr oder weniger verschoben, der Stand der Grenzflächen N, N' wird an den Skalen abgelesen.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher ein U-förmiges Rohr 35 zur Anwendung kommt. Die beiden Schenkel 36, 37 sind oben offen. Der Schenkel 37 besitzt ein Stück 38 von verkleinertem Durchmesser. In diesem Teil liegt die Sperrschicht 39. An einer Skala 40 kann die Lagenänderung der Sperrschicht abgelesen werden. Die messung der Wärmeabgabe erfolgt so lange richtig, bis der Flüssigkeitsspiegel im Schenkel 37 die Einschnürung 38 erreicht.

Die Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, welche derjenigen nach Fig. 7 ähnlich ist.

Die Sperrflüssigkeitssäule 41 ist jedoch kleiner. Diese verschiebt sich in den beiden Innenschenkeln 23, 24 längs einer Skala 43 im Sinne der Pfeile. Die Verdunstungsstellen liegen wie bei Fig. 7 in zwei einander gleichen. äussern Schenkeln eines mehrfach gebogenen Rohres.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wärmemesser, bei dem die von einem Teil einer Wärmeanlage abgegebene Wärme menge mit : Hilfe von bei der Wärmeabgabe verdunstender Flüssigkeit gemessen wird, dadurch gelrennzeichnet, dass mindestens zwei Verdunstungsstellen vorgesehen sind. die an Stellen mit verschiedener Temperatur liegen, wobei die Differenz der während einer Messperiode verdunsteten Flüssigkeitsmengen an den beiden Stellen als Mass für die zu messende Wärmemenge benutzt wird.

UNTERANSPRUCHE: 1. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungsflächen an beiden Stellen gleich gross sind. wobei zum Messen der Wärmemenge das Sinken der Flüssigkeitsspiegel an beiden Stellen festgestellt wird.

2. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungsflächen ungleich gross sind.

3. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei Röhrchen (6, 7) Dochte (8) vorhanden sind, so dass die Verdunstung immer an der gleichen Stelle stattfindet.

4. Wärmemesser nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Skala für die Ablesung der Flüssigkeitsspiegel der beiden Messstellen vorhanden ist.

5. Wärmemesser nach Patentanspruch und Itnteransprueh 4 dadurch gekennzeichnet, dass diese Skala (4) fest angeordnet ist, wobei der Nullstrich an der Stelle (Z) des ursprünglichen Flüssigkeitsstandes ist.

6. Wärmemesser nach Patentanspruch und Unteransprueh 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Skala (5) so verschiebbar ist, dass beim Ablesen der Nullstrich auf die Höhe des einen Flüssigkeitsspiegels zu liegen kommt.

7. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleiche Verdunstungsröhrchen verwendet sind.

8. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei ungleiche Verdunstungsröhrchen verwendet sind.

9. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die beiden Verdunstungsstcllen die gleiche Flüssigkeit verwendet ist.

10. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die beiden Verdunstungsstellen verschiedene Flüssigkeiten verwendet sind.

11. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verdunstungsstellen in den beiden Schenkeln eines U-Rohres liegen.

12. Wärmemesser nach Patentanspruch und Vuteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das eine (10) der beiden Verbindungsröhrchen (10,1 l U-förmig ausgebil det ist.

13. Wärmemesser nach Patentanspruch und den ITnteransprüchen 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (12, 13) des U-Röhrchens (10) ungleichen Querschnitt haben.

14. Wärmemesser nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass zwei miteinander kommunizierende Verdunstungsröhrchen vorhanden sind.

15. Wärmemesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungsstellen in zwei einander gleichen, äussern Schenkeln (21, 22) eines mehrfach gebogenen Rohres liegen.