Vorrichtung zum Messen der Ladung von Flüssigkeits-Wärmespeichern. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Ladung von Wärmespeichern, bei welchen das Volumen verhältnis von zwei übereinandergelagerten Flüssigkeitsschichten von verschiedenen Temperaturen mit der Ladung sich ändert. Die Erfindung besteht in einer den Flüssig keitsinhalt des Speichers in seiner ganzen Höhe durchstossenden Säule einer Ausdeh nungsflüssigkeit, deren horizontale Quer schnitte zu den entsprechenden Querschnit- ten des Flüssigkeitsraumes des Speichers in wenigstens annähernd konstantem Verhältnis stehen, so dass auch die durch die wärmeren Flüssigkeitsschichten bewirkte Längenausdeh nung der Säule stets proportional dem Volumen der wärmeren Speicherflüssigkeit ist.
Die Pro portionalität der Querschnitte der Ausdeh nungsflüssigkeitssäule zu denjenigen der wärmeren Flüssigkeitsschicht kann durch einen entsprechend geformten, in die Aus dehnungsflüssigkeit eingelegten festen Kör per bewirkt werden. Ebenso kann der feste Körper aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, zum Zwecke, seine Herstellung zu er leichtern. In der Zeichnung sind zwei Ausfülhrungs- beispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 ein Beispiel für einen Speicher von konstantem horizontalem Querschnitt, und Fig. 2 ein Beispiel fair einen Speicher, dessen Querschnitt an verschiedenen Stellen verschieden ist.
a ist der mit Flüssigkeit angefüllte Spei cher, b die Zuleitung der kalten, c die Ab leitung der warmen Flüssigkeit. d ist ein vermittelst der Leitungen e und f an den Speicher angeschlossener und im Sinne der eingEZe,chneteii Pfeile von -der Flüssigkeit durchströmter Erhitzer. In die Leitung f ist ein Regulierorgan g eingebaut, dessen Dureli- gangsquerschnitt derart eingestellt wird, dass die im Erhitzer sich erwärmende Flüs sigkeit unter einmaligem Durchfliessen des l#.'rhitzers mindestens auf diejenige Tempera tur gebracht wird,
mit welcher sie nach der Verbrauchsstelle abzufliessen hat. Infolge der dadurch bewirkten Differenz des spezifischen Gewichtes zwischen der kalten und der war- tuen Flüssigkeit lagert sich die letztere über der ersteren an, ohne sich mit derselben zu vermischen. Es bildet sieh zwischeni den beiden Flüssigkeitsschichten eine ziemlich scharfe Trennungsfläche lt, die mit zuneh mender Ladung des Speichers fällt und mit abnehmender Ladung steigt.
Zum Messen dieser Ladung ist in dem Speicher a eine seinen Inhalt in der ganzen Höhe durch stossende, von einer Röhre i umgebene Säule k einer Ausdehnungsflüssigkeit angeordnet, an deren oberem Ende, ähnlich wie bei Ther mometern, eine Skala mn (in Fig. 2 nicht gezeichnet) angebracht ist. Bei Änderung der Ladung des Speichers wird von der Schicht der wärmeren Flüssigkeit eine an dere Länge der Säule der Ausdehnungs flüssigkeit auf die höhere Temperatur ge bracht. Es verändert sich also auch die to tale Länge den Säule. Jeder Ladung des Speiclhers entspricht eine ganz bestimmte Länge der Säule und somit eine bestimmte Lage des obern Säulenendes, vermittelst wel cher auf der Skala der Stand der Ladung abgelesen werden kann.
Damit zwischen den Verschiebungen des obern Säulenendes und den Volumenänderungen des warmen Was sers stets Proportionalität herrscht, ist es erforderlich, die Säule so auszubilden, dass das von jeder beliebigen Schicht warmen Wassers umschlossene Volumen der Aus dehnungsflüssigkeit dem Volumen der be treffenden Schichlt proportional ist. Dies ist bei Speichern nach Fig. 1 mit konstantem horizontalem Querschnitte dann der Fall, wenn auch die Säule der Ausdehnungs flüssigkeit konstanten Querschnitt hat.
Bei Speichern narb Fig. 2 dagegen, welche einen an verschiedenen Stellen verschiedenen hori zontalen Quersclnitt haben, muss auch der Querschnitt der Ausdehnungssäule in ver schiedenen Höhenlagen verschieden sein, und zwar wird die obenerwähnte Proportionalität am zweckmässigsten dadurch erreicht, dass in das zylindrisclhe, die Ausdehnungsflüssig keit enthaltende Rohr i ein fester, entspre chend geformter Körper l eingelegt wird. Dieser letztere kann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, der leichteren Herstellbarkeit halber, aus mehreren Zeilen zusammengesetzt sein.
Zwischen den Querschnitten des Speicher und des Röhrenfliissigkeitsraumes besteht alsdann nur noch eine angenäherte Propor tionalität, da sich die Querschnitte in der Röhre stufenweise, diejenige des Speichers dagegen stetig ändern. Diese angenäherte Proportionalität dürfte aber in den meisten Fällen genügen. Zum Zwecke, den Stand der Ladung auch an andern vom Speicher getrennten Orten feststellen zu können, kann die Skala, bei entsprechender Verlänge rung der Flüssigkeitssäule, auch an diesen Orten aufgestellt werden.
Vermittelst der in ihrer Länge veränderlichen Säule der Aus- dehnungsflüssigkeit kann auch in einem elektrischen Stromkreis ein veränderlicher Widerstand erzielt werden, wodurch ermög licht wird, den Stand der Speicherladung zum Beispiel vermittelst eines Galvanometers in beliebiger Entfernung vom Speicher an zeigen zu können.
Device for measuring the charge of liquid heat accumulators. The present invention relates to a device for measuring the charge of heat accumulators, in which the volume ratio of two superposed liquid layers of different temperatures changes with the charge. The invention consists in a column of an expansion liquid which penetrates the entire height of the liquid content of the reservoir, the horizontal cross-sections of which are at least approximately constant in relation to the corresponding cross-sections of the liquid space of the reservoir, so that also caused by the warmer liquid layers The linear expansion of the column is always proportional to the volume of the warmer storage fluid.
The proportionality of the cross sections of the expansion liquid column to those of the warmer liquid layer can be brought about by a correspondingly shaped solid body inserted into the expansion liquid. Likewise, the solid body can be composed of several parts for the purpose of making it easier to manufacture. The drawing shows two exemplary embodiments of the invention, namely: FIG. 1 shows an example of a store of constant horizontal cross-section, and FIG. 2 shows an example of a store whose cross-section is different at different points.
a is the storage tank filled with liquid, b the supply line for the cold, c the discharge line for the warm liquid. d is a through the lines e and f connected to the storage tank and in the sense of the single EZe, chneteii arrows -the liquid flows through the heater. A regulating element g is installed in the line f, the passage cross-section of which is set in such a way that the liquid heating up in the heater is brought to at least the temperature, while flowing through the heater once.
with which it has to flow after the point of consumption. As a result of the difference in the specific gravity between the cold and the waiting liquid, the latter is deposited on the former without mixing with it. Between the two layers of liquid it forms a fairly sharp separating surface, which falls as the charge of the storage device increases and increases as the charge decreases.
In order to measure this charge, a column k of an expansion liquid pushing its full height through its contents and surrounded by a tube i is arranged in the memory a, at the upper end of which, similar to thermometers, a scale mn (not in FIG. 2 drawn) is attached. When the charge of the storage tank changes, the layer of warmer liquid brings another length of the column of expansion liquid to the higher temperature. So the total length of the column also changes. Each charge in the storage tank corresponds to a very specific length of the column and thus a specific position of the top end of the column, which means that the level of the charge can be read on the scale.
So that there is always proportionality between the displacements of the upper end of the column and the changes in volume of the warm water, it is necessary to design the column in such a way that the volume of the expansion liquid enclosed by any layer of warm water is proportional to the volume of the layer concerned. This is the case in the memory of FIG. 1 with a constant horizontal cross-section when the column of the expansion liquid also has a constant cross-section.
In contrast, with memory scar Fig. 2, which have a different horizontal cross-section at different points, the cross-section of the expansion column must also be different at different heights, and the above-mentioned proportionality is most expediently achieved by the fact that the expansion fluid in the cylindrical speed containing tube i a solid, accordingly shaped body l is inserted. This latter can, as shown in FIG. 3, for the sake of easier production, be composed of several lines.
There is then only an approximate proportionality between the cross-sections of the reservoir and the pipe fluid space, since the cross-sections in the tube change gradually, while those of the reservoir change continuously. However, this approximate proportionality should be sufficient in most cases. For the purpose of being able to determine the level of the charge at other locations separate from the storage facility, the scale can also be set up at these locations if the liquid column is extended accordingly.
By means of the variable length column of the expansion liquid, a variable resistance can also be achieved in an electrical circuit, which makes it possible to show the level of the storage charge, for example using a galvanometer at any distance from the storage unit.