Oblast techniky

Vynález se týká Zapojení pro kontrolu přesnosti měření průtokoměrů v centrálním rozvodu teplé vody, tvořeném vnitřní cirkulační smyčkou opatřenou přívodním potrubím se vstupním průtokoměrem, výstupním potrubím s výstupním průtokoměrem a alespoň jednou odbočkou k jednomu výtoku pro odběr teplé vody, přičemž mezi vstupním průtokoměrem a ve směru toku vody první io odbočkou prvního výtoku je uspořádán vstupní uzavírací ventil a ve směru toku vody mezi poslední odbočkou posledního výtoku a výstupním průtokoměrem je uspořádán výstupní uzavírací ventil a pro kontrolu přesnosti vstupního průtokoměrů a výstupního průtokoměrů je přívodní potrubí mezi vstupním průtokoměrem a vstupním uzavíracím ventilem propojeno kontrolním vedením přes kontrolní uzavírací ventil s výstupním potrubím mezi výstupním uzavíracím venti15 lem a výstupním průtokoměrem, přičemž ve fázi kontroly přesnosti měření průtokoměrů je vstupní uzavírací ventil a výstupní uzavírací ventil uzavřen a kontrolní uzavírací ventil otevřen.

Dosavadní stav techniky

Centrální rozvody teplé vody ve velkých objektech, jako jsou budovy obytných domů, úřadů, nemocnic, hotelů, apod., jsou tvořeny rozvodní smyčkou, ve které nucené koluje teplá voda, aby byla zajištěna její dodávka neprodleně po otevření každého výtoku rozvodní smyčky. U některých budov, např. nemocnic nebo hotelů se spotřeba teplé vody v celé budově měří pomocí prů25 tokoměrů umístěných na rozhraní rozvodní smyčky a vnějšího rozvodu teplé vody. U jiných budov, např. obytných domů nebo nájemních domů je požadováno, aby byla zajištěna informace o spotřebě teplé vody každé části budovy samostatně, např. bytu nebo kanceláře a proto se odběr teplé vody měří průtokoměry, umístěnými za každou odbočkou smyčky pro výtok. Přesto je nutné měřit současně celkovou spotřebu teplé vody v celé budově. Spolehlivost a přesnost měření jo spotřeby teplé vody je společným požadavkem na průtokoměry centrálních rozvodů teplé vody. Z patentového spisu CZ-281807 je známo zapojení centrálního rozvodu teplé užitkové vody, u kterého je centrální rozvod teplé vody v budově tvořen vnitřním okruhem s výtokovými místy, který je od vnějšího rozvodu teplé vody oddělen výměníkem tepla. Teplá voda z vnějšího rozvodu prochází vnější smyčkou s výměníkem tepla, ve kterém předává teplo vodě vnitřního okruhu a následně se vrací zpět do vnějšího rozvodu. K výměníku tepla je pro dodávku teplé vody do vnitřního okruhu paralelně připojeno propojovací vedení, opatřené průtokoměrem. Přesnost měření je závislá na přesnosti pouze jednoho průtokoměrů, který je v činnosti pouze při odběru vody výtokem z vnitřního okruhu, není však umožněna kontrola přesnosti měření průtokoměrů. Ze stavu techniky jsou obecně známa jiná zapojení centrálního rozvodu teplé vody, u kterých se

4o teplá voda do rozvodní smyčky trvale přivádí přívodním potrubím z vnějšího rozvodu teplé vody a po oběhu rozvodní smyčkou se teplá voda do vnějšího rozvodu teplé vody opět vrací výstupním potrubím. U takových zapojení centrálního rozvodu teplé vody je v přívodním potrubí uspořádán vstupní průtokoměr a ve výstupním potrubí uspořádán výstupní průtokoměr. Z rozdílu naměřených hodnot vstupním a výstupního průtokoměrů se zjišťuje spotřeba teplé vody centrálního roz45 vodu celé budovy. Uvedené zapojení je jednoduché, avšak rozdílné přesnosti měření vstupního a výstupního průtokoměrů mohou způsobovat značné zkreslení údajů o odběru teplé vody, zvláště v době, kdy celkový odběr teplé vody je nízký ve vztahu k celkovému objemu cirkulující vody. Přesnost měření průtokoměrů je proto nutné pravidelně kontrolovat. Pro pravidelnou kontrolu přesnosti měření odběru teplé vody nelze z ekonomických i praktických důvodů průtokoměry demontovat, nýbrž je nutné kontrolovat přesnost měření průtokoměrů za provozu centrálního rozvodu teplé vody. Ze stavu techniky je známo zapojení centrálního rozvodu, podle kterého je za tímto účelem mezi vstupním průtokoměrem a ve směru toku vody první odbočkou prvního výtoku uspořádán vstupní uzavírací ventil a ve směru toku vody mezi poslední odbočkou posledního výtoku a výstupním průtokoměrem je uspořádán výstupní uzavírací ventil a přívodní potrubí mezi vstupním průtokoměrem a vstupním uzavíracím ventilem je propojeno s výstupním potru- 1 CZ 302517 B6 bím mezi výstupním uzavíracím ventilem a výstupním průtokoměrem pomocí kontrolního vedení opatřeného kontrolním uzavíracím ventilem. V kontrolní fázi provozu centrálního rozvodu teplé vody jsou vstupní uzavírací ventil a výstupní uzavírací ventil uzavřeny a kontrolní uzavírací ventil otevřen. Teplá voda z vnějšího rozvodu není přiváděna do rozvodné smyčky, nýbrž se z přívodního potrubí přes kontrolní vedení vrací výstupním potrubí do vnějšího rozvodu. Přitom se provádí kontrola přesnosti měření vstupního a výstupního průtokoměru, např. tím, že se hodnoty průtoku naměřené vstupním průtokoměrem a výstupním průtokoměrem korigují s cílem snížit chybu měření a vyloučit nelogicky naměřené hodnoty. Vstupní a výstupní průtokoměr se obyčejně nastavují na definovanou chybu. Kontrolu přesnosti měření vstupního a výstupního průtokoměru lze popsaným způsobem provádět pouze v takové denní době, kdy není žádná spotřeba teplé vody, neboť uzavřením vstupním a výstupního ventilu je rozvodná smyčka odpojena od přívodu teplé vody z vnějšího rozvodu.

Ze spisu WO 2004/113863 jsou známy „průtokoměr a uzavírací ventil zapojené sériově jednak ve vstupní a jednak ve výstupní větví centrálního rozvodu vody a propojené s výpočetní jednotkou pro vyhodnocování stavu uzavíracích ventilů“. Výpočetní jednotka vyhodnocuje aktuálně naměřené průtočné množství média pro zjištění závady (stavu) uzavíracích ventilů. Výpočetní jednotka není jednotkou řídící, nepůsobí aktivně ve smyslu ovládání ostatních komponentů zapojení.

Ze spisu US 5 056 554 je známo sériové zapojení průtokoměru a uzavíracího ventilu v první rozvodné větvi, paralelně připojené k druhé rozvodové větvi, v níž je zapojen uzavírací ventil, přičemž průtokoměr v první rozvodové větvi je připojen k řídicí jednotce pro ovládání uzavíracího ventilu. Časově zpožďovací reléová řídicí jednotka, zapojená v jedné z větví (hlavní nebo obtočné), na základě naměřeného množství protékajícího média pouze reguluje míru uzavření sériově zapojeného řízeného uzavíracího ventilu.

Cílem vynálezu je odstranit nevýhody dosavadního stavu techniky a zajistit zapojení centrálního rozvodu teplé vody, které by jednoduchými prostředky umožnilo kontrolu přesnosti měření spotřeby teplé vody bez narušení odběru teplé vody.

Podstata vynálezu

Nevýhody dosavadního stavu techniky odstraňuje a cíl vynálezu splňuje zapojení pro kontrolu přesnosti měření průtokoměru v centrálním rozvodu teplé vody, tvořeném vnitřní cirkulační smyčkou opatřenou přívodním potrubím se vstupním průtokoměrem, výstupním potrubím s výstupním průtokoměrem a alespoň jednou odbočkou k jednomu výtoku pro odběr teplé vody, přičemž mezi vstupním průtokoměrem a ve směru toku vody první odbočkou prvního výtoku je uspořádán vstupní uzavírací ventil a ve směru toku vody mezi poslední odbočkou posledního výtoku a výstupním průtokoměrem je uspořádán výstupní uzavírací ventil a pro kontrolu přesnosti vstupního průtokoměru a výstupního průtokoměru je přívodní potrubí mezi vstupním průtokoměrem a vstupním uzavíracím ventilem propojeno kontrolním vedením přes kontrolní uzavírací ventil s výstupním potrubím mezi výstupním uzavíracím ventilem a výstupním průtokoměrem, přičemž ve fázi kontroly přesnosti měření průtokoměrů je vstupní uzavírací ventil a výstupní uzavírací ventil uzavřen a kontrolní uzavírací ventil otevřen, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že paralelně ke vstupnímu uzavíracímu ventiluje zapojeno obtokové vedení vyústěné svým vstupem do přívodního potrubí ve směru toku teplé vody před vstupním uzavíracím ventilem a svým výstupem do vedení ve směru toku teplé vody mezi vstupním uzavíracím ventilem a první odbočkou prvního výtoku, v obtokovém vedení je umístěn indikátor průtoku nebo mezi všemi odbočkami a výtoky jsou umístěny indikátory průtoku, přičemž indikátory průtoku jsou spojené s vyhodnocovací jednotkou pro vydání výkonného signálu k přerušení fáze kontroly při uzavřeném vstupním uzavíracím ventilu a výstupním uzavíracím ventilu a otevřeném kontrolním uzavíracím ventilu nebo výkonného signálu k zastavení fáze kontroly otevřením vstupního uzavíracího ventilu a výstupního uzavíracího ventilu a uzavřením kontrolního uzavíracího ventilu.

Výhodou zapojení pro kontrolu přesnosti průtokomerů v centrálním rozvodu teplé vody podle vynálezu je možnost přerušit fázi kontroly přesnosti vstupního a výstupního průtokoměru v případě odběru teplé vody výtokem nebo provádět kontrolu přesnosti vstupního a výstupního průtokoměru nezávisle na odběru teplé vody. Odběr teplé vody není v takovém případě prováděním kontroly nijak ovlivněn. Výhodou zapojení podle vynálezu je dále možnost kontroly jak vstupního průtokoměru, tak i výtokového průtokoměru. Konečně je výhodou zapojení podle vynálezu možnost dálkového sledování přesnosti měření průtokomerů.

Přehled obrázků na výkresech

Zapojení pro kontrolu přesnosti průtokoměru v centrálním rozvodu teplé vody podle vynálezu je znázorněno na výkresech, na kterých znázorňuje obr. 1 schéma zapojení s průtokovým čidlem v obtokovém vedení a obr. 2 schéma zapojení s průtokoměrem v obtokovém vedení.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 je centrální rozvod teplé vody tvořen cirkulační rozvodnou smyčkou 10, opatřenou přívodním potrubím 2 se vstupním průtokoměrem 1, výstupním potrubím 3 s výstupním průtokoměrem 5 a alespoň jednou odbočkou 11, 12, 13, 14, 15 k alespoň jednomu výtoku 111, 112, 113, 114, 115 pro odběr teplé vody. Mezi vstupním průtokoměrem I a první odbočkou 11 prvního výtoku 111 ve směru toku vody je uspořádán vstupní uzavírací ventil 81 a ve směru toku vody mezi poslední odbočkou 15 posledního výtoku 115 a výstupním průtokoměrem 5 je uspořádán výstupní uzavírací ventil 82. Pro provádění kontroly přesnosti vstupního průtokoměru 1 a výstupního průtokoměru 5 je přívodní potrubí 2 mezi vstupním průtokoměrem 1 a vstupním uzavíracím ventilem 81 propojeno kontrolním vedením 9 pres kontrolní uzavírací ventil 83 s výstupním potrubím 3 mezi výstupním uzavíracím ventilem 82 a výstupním průtokoměrem 5. Paralelně ke vstupnímu uzavíracímu ventilu 81. je zapojeno obtokové vedení 7 vyústěné svým vstupem do přívodního potrubí 2 ve směru toku teplé vody před vstupním uzavíracím ventilem 81 a svým výstupem do vedení ve směru toku teplé vody mezi vstupním uzavíracím ventilem 81 a první odbočkou 11 prvního výtoku 111. V obtokovém vedení 7 je uspořádán indikátor 62 průtoku spojený s vyhodnocovací jednotkou 20 pro vyhodnocování měření průtoku teplé vody vstupním průtokoměrem J a výstupním průtokoměrem 5 v kontrolní fázi při uzavřeném vstupním uzavíracím ventilu 81 a výstupním uzavíracím ventilu 82 a otevřeném kontrolním uzavíracím ventilu 83. V kontrolním vedení 9 může být v sérii s kontrolním uzavíracím ventilem 83 zapojen kontrolní průtokoměr 4.

Na obr. 2 je znázorněno stejné zapojení jako na obr. 1, přičemž namísto indikátoru 62 průtoku je uspořádán indikátor 61 průtoku. V obtokovém vedení 7 uspořádaný indikátor 61 průtoku je spojen s vyhodnocovací jednotkou 20 pro vydání výkonného signálu k přerušení ověřování přesnosti vstupního průtokoměru 1 a výstupního průtokoměru nebo pro vydání výkonného signálu k zastavení kontrolní fáze otevřením vstupního uzavíracího ventilu 81 a výstupního uzavíracího ventilu 82 a uzavřením kontrolního uzavíracího ventilu 83. Vstupní průtokoměr 1 na vstupním potrubí a výstupní průtokoměr 5 na výstupním potrubí mohou být kontrolovány a případně korigovány pomocí kontrolního průtokoměru 4 ve vyhodnocovací jednotce 20. Tím je umožněna trvalá funkce vstupního průtokoměru 1 a výstupního průtokoměru 5 v definovaných parametrech. Kontrola správnosti funkce průtokomerů může být prováděna porovnáním jejich náměrů s kontrolním průtokoměrem. Kontrola je zajištěna přepnutím toku média pomocí kontrolního uzavíracího ventilu 83 nebo jiných vhodných armatur, umožňujících průtok média kontrolním potrubím 9.

Porovnáním kontrolovaného průtokoměru s kontrolním měřidlem (etalonem) je zajištěna kontrola funkce celé sestavy měřidel a umožněn provoz měření v definovaných parametrech. K potvrzení správné funkce při kontrole a porovnání kontrolovaného průtokoměru s kontrolním průtokomě-3 CZ 302517 B6 rem může být použit indikátor 61, 62 průtoku, umístěný v obtokovém vedení 7 přes v kontrolní fázi přerušenou smyčku 10. Tím je umožněno signalizovat, případně definovat, průtok vody mezi oddělenou Části cirkulační smyčky. Na základě této signalizace nebo definice, lze přesně vyhodnotit stav v době provádění kontroly, porovnání průtokoměrů a provést vyhodnocení, případně rozhodnout o použitelnosti provedeného měření. Současně je zajištěna i možnost případného odběru vody z oddělené části cirkulační smyčky v době kontroly. Na obtokovém vedení 7 mohou být osazeny další armatury nebo zpětné klapky. Pro signalizaci funkce může sloužit i tlakové čidlo. Průtokoměry použité k měření průtoku a spotřeby teplé vody v cirkulační rozvodné smyčce mohou být použity i pro měření tepla obsaženého v protékajícím médiu. Porovnání průtokoměrů in s kontrolním průtokoměrem může být prováděno samostatným zařízením nebo tato funkce může být zajištěna vyhodnocovací jednotkou použitých měřidel. Doba a způsob přepínání armatur pro potřeby kontroly nejsou techniky omezeny. Četnost kontrol a způsob zpracování a uchovávání naměřených hodnot není techniky omezeno. Konečné další zpracování naměřených hodnot a jejich zobrazování není technicky omezeno. Zapojení obtokového vedení 7 ajeho další osazení armaturami není technicky omezeno, pouze musí umožnit propojení v době provádění kontroly průtokoměrů oddělených částí cirkulační smyčky.