CZ2005235A3 - Odstranení integrace casu rozdílové chyby diferencního merení teplé uzitkové vody - Google Patents

Abstract

Prívodní vetví je privádena teplá voda pres prívodní snímac proteklého mnozství (11) do objektu. Nespotrebovaná voda protéká zpet a cirkulacním potrubím se vrací pres cirkulacní snímac (12) ke zdroji. Soucástí systému je logický clen (15) s cítacem,který vyhodnocuje prijaté impulsy ze snímacu a predává je do kalorimetrických jednotek (13, 14). Popríchodu impulsu z cirkulacního snímace (12) na vstup ,,B'' logického clenu (15) je nastaven príznak ke zrusení impulsu na vstupu ,,A'' z prívodního snímace (11). Po príchodu impulsu ,,A'' logický clen (15) otestuje nastavení príznaku a pokud je príznak nastaven impuls ,,A'' je zrusen. V opacném prípade dojde k prictení a k prenosu do kalorimetrické jednotky (13). Do kalorimetrické jednotky (14) jsou privádeny vsechny impulsy ,,B'' pres logický clen (15) z cirkulacního snímace (12). Na prívodnípotrubí se montuje snímac proteklého mnozství, který v oblasti prutoku Qt vykazuje delsí periodu impulsu nez snímac proteklého mnozství na cirkulaci.

Description

Odstranění integrace času rozdílové chyby diferenčního měření teplé užitkové vody.

Oblast techniky

Vynález se týká měření odběru teplé užitkové vody (TUV) na vstupu do objektu (popřípadě i na výstupu ze zdroje) při dodávce TUV z centrálních rozvodů TU V, přičemž počet výtoků je libovolný v rámci kapacity použitých snímačů proteklého množství.

Dosavadní stav techniky

U běžných zapojení centrálního rozvodu TUV je smyčka rozvodů napájena z centrálního zdroje a TUV je venkovním a následně vnitřním přívodním potrubím vedena k jednotlivým místům odběru TUV a následně je neodebraná voda (cirkulační), cirkulačním vnitřním a následně venkovním potrubím vedena zpět do centrálního zdroje. Při měření odebraného množství TUV může být každé odběrné místo opatřeno samostatným měřidlem (bytovým vodoměrem) odběru TUV. V bilanci spotřebované TUV však dochází ke značným rozdílům měření na zdroji TUV proti součtu bytových vodoměrů.

Namontování bytových vodoměrů je však velmi nevýhodné a mnohdy i technicky nemožné u objektů s mnoha odběry vody pro jednoho odběratele jako jsou např. mateřské a základní školy, hotely, podnikatelské objekty atd. a proto je velmi výhodné měření spotřeby TUV na vstupu do objektu.

Možnosti měření odběru TUV na vstupu do objektu jsou v současné době dvě.

Dnes již téměř nepoužívané diferenční měření jedním vodoměrem na přívodním potrubí a druhým vodoměrem na potrubí cirkulačním. Rozdíl těchto vodoměru má ukázat spotřebu TUV v objektu. Tento způsob, je téměř nepoužívaný z důvodu značné celkové chyby v roční bilanci, neboť i malá chyba integrovaná časem dává ve svém výsledku chybu značnou a to obzvláště při, co do objemu, malých odběrech v daném objektu.

Druhým způsobem měření je, že ve vnitřní smyčce rozvodu TUV je uspořádán výměník tepla pro ohřev vody vnitřního okruhu procházejícího výměníkem, přičemž vnitřní okruh je propojen s vnitřní smyčkou spojovacím vedením opatřeným vodoměrem a ústícím do vnitřního okruhu před prvním výtokem odběru TUV a vyúsťujícím z vnitřní smyčky před výměníkem tepla. Ve vnitřním okruhu je vřazeno cirkulační čerpadlo. Do zpětného potrubí vnitřní smyčky bývá někdy zařazen měřič tepla. Nevýhod tohoto způsobuje hned několik. Vodoměr při odběru startuje z klidové polohy a při uzavření odběru se opět do ní vrací, čímž je způsobena nedefinovatelná chyba v měření. Z těchto důvodu nelze ani měřit spotřebované teplo v odebrané TUV, protože správná funkce měřiče tepla vyžaduje měření průtoku média v oblasti definovatelných chyb, tedy v oblasti nad Qmin. daného měřidla. Odběr elektrické energie čerpadlem způsobuje značné náklady na tuto energii a zmíněný výměník se na TUV zanáší inkrustacemi a způsobuje nedostatečné ohřívání vody v cirkulační smyčce vnitřních rozvodů.

- 2 Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočívá v tom, že vynález dokáže odstranit (eliminovat) vzniklou chybu v rozdílovém měření snímačů proteklého množství TUV na vstupu do objektu a na cirkulaci v okamžiku, kdy tato chyba nastává pomocí elektronického přístroje tzv. „Logického členu s čítačem“.

Logický člen s čítačem, po příchodu impulsu na vstup „B“ z cirkulačního snímače proteklého množství TUV, nastaví příznak pro zrušení následujícího impulsu přicházejícího na vstup „A“ ze snímače proteklého množství TUV na přívodním potrubí.

Po příchodu impulsu na vstup „A“ Logický člen s čítačem otestuje zdali je nastaven příznak. Pokud ano, je impuls „A“ zrušen a do paměťové jednotky Logického členu s čítačem se nepřičte. V případě, že příznak nastaven nebyl provede Logický člen s čítačem jeho přičtení.

Počet prošlých impulsů je zobrazován na displeji Logického členu s čítačem a současně jsou impulsy převáděny ke zpracování v kalorimetrické jednotce „spotřeby TUV“ k měření spotřebovaného tepla obsaženého v TUV. Všechny impulsy „B“ jsou současně převáděny Logickým členem s čítačem do kalorimetrické jednotky „tepelných ztrát“ sloužící pro měření ztrát tepla z procirkulovaného množství TUV.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu na kterém znázorňuje obrázek 1. zařízení podle vynálezu ve „verzi 1“, u které je měření spotřebovaného množství teplé vody v m³, množství tepla v této vodě obsažené v GJ a tepelné ztráty rozvodů teplé vody v objektu v GJ, obrázek 2. zařízení podle vynálezu ve „verzi 2“, kde je měření spotřebovaného množství teplé vody v m³ a množství tepla v ní obsažené v GJ, obrázek 3. zařízení podle vynálezu ve „verzi 3“, kde je měření spotřebovaného množství teplé vody v m³.

Způsob „odstranění integrace času rozdílové chyby“ vynálezu pro všechny tři varianty pak znázorňuje obr. 4.

Výhody vynálezu

Vynález umožňuje při měření TUV přímý odečet spotřebované teplé vody v m³, přímý odečet spotřebovaného tepla ve spotřebované teplé vodě v GJ, přímý odečet procirkulovaného množství TUV, přímý odečet tepelných ztrát na vnitřních rozvodech v objektu v GJ, přímý odečet teploty na přívodním potrubí, přímý odečet teploty na cirkulačním potrubí, možnost zjištění průměrné teploty odebrané teplé vody, průkaznost nadměrných ztrát tepla v rozvodech u odběratelů s malými a sezónními odběry (školství MŠ,ZŠ), možnost snadné regulace okruhů teplé vody na jednotlivých odběrných místech, možnost zjištění průtoku směšování teplé vody do SV nebo obráceně (směšovací baterie). Oba snímače průtoku stále pracují v oblasti nad Q min. a proto nedochází k měření v oblasti nedefinovatelných chyb, integrace tepla probíhá v optimálním režimu provozu kalorimetrického počítadla a při dodržení těchto podmínek je takto dosaženo nejpřesnějšího technicky možného měření. Dále nepotřebuje žádné další cirkulační čerpadlo a tím nespotřebovává elektrickou energií, neodděluje vnitřní a vnější okruhy rozvodů, ani neovlivňuje hygienické podmínky dodávky teplé vody a při zastavení cirkulačního průtoku, probíhá měření spotřeby teplé vody dále v režimu jednotrubkového rozvodu.

- 3 Příklad provedení vynálezu

Na přívodu teplé vody do objektu je umístěn kulový ventil I, filtr 6, vstupní snímač proteklého množství TUV 1T a další kulový ventil 2, přes které protéká dodávaná TUV do objektu ke spotřebiteli. Nespotřebovaná TUV protéká dále cirkulační smyčkou a vrací se zpět do cirkulačního (vratného) potrubí přes kulový ventil 4, filtr 7, cirkulační snímač proteklého množství TUV 12, regulační ventil 9, zpětnou klapku 8 a kulový ventil 5. Ventily L 2, 4, 5 zajišťují uzavření měřicích úseků. Při uzavření ventilů 2, 4 lze přes otevřený kulový ventil 3 regulačním ventilem 9 přednastavit cirkulační průtok. Tím se zabrání při nastavování průtoku ovlivnění náhodným odběrem a lze i otestovat správnou funkci snímačů průtoků. Součástí systému MÚO je „Logický člen s čítačem“ (dále jen LČČ) 5, který vyhodnocuje přijaté impulsy ze snímačů proteklého množství TUV 11, 12 a zpracované předává do kalorimetrických jednotek 13, 14. Na přívodní potrubí se montuje snímač proteklého množství TUV 1_1> který při párování na zkušebně v oblasti průtoku Qt vykazuje zápornější metrologicky povolenou chybu.

Párované snímače teploty 16, 17, 18, 19 předávají snímanou hodnotu teploty teplonosného média do kalorimetrických jednotek 13, 14. Protože se jedná o poměrové měření, je možné, v případě osazení měřením celého okruhu, nahradit druhý snímač teploty do SV 17 u kalorimetrické jednotky „spotřeba TUV“ 13, přesným stabilním odporem, který zajišťuje pro všechna měřicí místa stejnou referenční teplotu Í2.

Díky práci LČČ lze na displeji kalorimetrických jednotek „spotřeby TUV“ 13 a „tepelných ztrát“ 14, vyčíst spotřebované množství odebrané vody vm³, tepla v ní obsaženého a tepla vyzářené do objektu potrubím cirkulační smyčky. Dále je zde možnost vyčíst teplotu TUV na vstupu do objektu a na výstupu z objektu, okamžité průtoky a okamžité spotřeby tepla. Díky paměti lze data z těchto jednotek vyčítat dle požadovaného nastavení až 18 měsíců zpět. Kalorimetrické jednotky současně umožňují i dálkový přenos měřených informací (dat). Zpětná klapka 8 slouží k zamezení odběru TUV cirkulačním potrubím v případě nedostatečného přívodu TUV do objektu způsobeného např. zarostlými venkovními rozvody inkrustací.

Podmínkou správné funkce měření je montáž typově shodných snímačů proteklého množství TUV 11, 12, které jsou nastaveny tak, aby při nulovém odběru TUV a shodném impulsním čísle za pomocí LČČ 15 nedocházelo k integraci chyby.

Stabilní odpor, splňující požadavky platných norem, simuluje teplotu studené vody 10°C pro výpočet odebraného tepla, což je projekční hodnota daná normou při výpočtu ohřevu teplé vody ve zdrojích.

Snímače proteklého množství TUV, kalorimetrické jednotky i teplotní čidla jsou stanovenými měřidly ve smyslu zákona o metrologii č. 505/1990 Sb. ve znění zákona č. 119/2000 Sb., zákona č. 13/2002 Sb., zákona č. 137/2002 Sb. a zákona č. 226/2003 Sb., dále pak vyhlášky MPO č. 262/2000 Sb. ve znění vyhlášky č. 344/2002 Sb.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle vynálezu lze použít na měření spotřebované TUV na vstupu do objektu, na výstupu ze zdroje (VS, kotelna) a na okruzích centrálních rozvodů TUV pro optimální řízení výroby a spotřeby TUV včetně sběru dat a případného dálkového řízení provozu.

'· ·

Významy a vztahové značky

L Kulový ventil na vstupu měřící řady přívodního potrubí do objektu.

2. Kulový ventil na výstupu přívodního potrubí do objektu.

3. Kulový ventil umožňující nastavení cirkulačního průtoku.

4. Kulový ventil na vstupu měřící řady cirkulačního potrubí.

5. Kulový ventil na výstupu měřící řady cirkulačního potrubí.

6. Filtr před snímačem průtoku na přívodním potrubí.

7. Filtr před snímačem průtoku na cirkulačním potrubí.

8. Zpětná klapka zabraňující odběru TU V z cirkulačního potrubí.

9. Regulační ventil pro nastavení cirkulačního průtoku.

10. Odběrná místa (výtoky).

11. Snímač proteklého množství TUV na přívodním potrubí.

12. Snímač proteklého množství TUV na cirkulačním potrubí.

13. Kalorimetrická jednotka „spotřeby TUV“ a tepla v ní obsaženého.

14. Kalorimetrická jednotka „tepelných ztrát“ z procirkulovaného množství TUV.

15. Logický člen s čítačem.

16. Teplotní čidlo na přívodním potrubí pro kalorimetrickou jednotku „spotřeby TUV“.

17. Teplotní čidlo v potrubí SV pro kalorimetrickou jednotku „spotřeby TUV“.

18. Teplotní čidlo na přívodním potrubí pro kalorimetrickou jednotku „tepelných ztrát“.

19. Teplotní čidlo na cirkulačním potrubí pro kalorimetrickou jednotku „tepelných ztrát“.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY.

1. Namontování dvou snímačů proteklého množství TUV v přívodním a cirkulačním potrubí rozvodů TUV na stupu do objektu (11, 12), vyznačující se tím, že jejich impulsní výstupy jsou zapojeny do přístroje nazvaného „Logický člen s čítačem“ (15), a v tomto „Logickém členu“ jsou zpracovány tak, že„Logický člen“ po příchodu impulsu na vstupu „B“ z cirkulačního snímače proteklého množství TUV (12), nastaví příznak pro zrušení následujícího impulsu na vstupu „A“ ze snímače proteklého množství TUV na přívodním potrubí (11). Po příchodu impulsu na vstupu „A“ „Logický člen“ otestuje zdali je nastaven příznak, pokud ano je tento příznak zrušen a impuls se do paměti „Logického členu a čítače“ nepřičte, ale v případě, že příznak nastaven nebyl provede se přičtení impulsu, který je zaznamenáván na displeji čítače a současně je tento stav přiváděn ke zpracování v kalorimetrické jednotce „spotřeby TUV“ (13) k měření spotřebovaného tepla obsaženého v TUV, přičemž všechny impulsy „B“ jsou současně převáděny „Logickým členem“ do kalorimetrické jednotky „tepelných ztrát“ (14) pro měření spotřebovaného tepla ve ztrátách v cirkulační smyčce v objektu.

2. Namontování dvou snímačů proteklého množství v přívodním a cirkulačním potrubí rozvodů TUV na stupu do objektu a připojení jejich impulsních výstupů do „Logického členu“, podle nároku 1.

vyznačující se tím, že se tento vztah vztahuje na všechny tři verze zapojení „Měřícího ústrojí odběru TUV“ tj. ve verzi 1. měření spotřebovaného množství teplé vody v m³, množství tepla v této vodě obsažené v GJ a tepelné ztráty rozvodů teplé vody v objektu v GJ, ve verzi 2. měření spotřebovaného množství teplé vody v m³ a množství tepla v ní obsažené v GJ a ve verzi 3. měření spotřebovaného množství teplé vody v m³.