CZ4898U1 - Měřidlo průtoku topného média a teplé užitkové vody - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká měřidel průtoku topného média a teplé užitkové vody, zejména pro měření spotřeby ve vícebytových domech s využitím bimateriálů ve spojení měření průtoku topného média v závislosti na jeho teplotě.

Dosavadní stav techniky

Dosud se měření a zjišťování spotřeby tepla ve vícebytových domech provádí buďto přesnými měřicími přístroji, nebo odpařovacími měřidly a zejména kvalifikovaným odhadem.

Přesné měřicí přístroje pracují na principu snímání množství průtoku topného média a jejich vynásobením okamžitou hodnotou teploty tohoto média, nebo teplé užitkové vody dle rovnice: Q=m.c(T2~T^). Průtokové množství i teplotu, měřené sondou je nutno prevest na elektrické hodnoty, která se v násobiči vzájemně vynásobí. Nevýhodou těchto přesných měřicích přístrojů je jejich enormně vysoká cena.

Odpařovací měřidla tepla, které se umísťují přímo na radiátory ústředního topení pracují s přesností okolo 30 %, což je jejich podstatná nevýhoda. Jejich cena je naopak nízká.

Kvalifikovaný odhad spotřeby tepla na jednotlivé byty ve vícebytových domech vychází z projektovaných tepelných ztrát a jejich rozpočtem na jednotlivé byty. Nepřihlíží se ke skutečné teplotě místností, na kterou jsou vytápěny. Dále se používá zjištěné množství tepla, přiváděné do vícebytového domu, které se dle podlahové plochy rozpočte na jednotlivé byty, což rovněž není přesné avšak ani spravedlivé.

U teplé užitkové vody se v praxi měří jen průtok teplé vody bez její teploty. Měření je prováděno bez ohledu jaká voda teče a jaká je doba, než teče horká voda, což nájemníky značně znevýhodňuj e.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy měřidlem průtoku topného média a teplé užitkové vody podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že v dvoucestném tělese je k dělicí stěně proti průtoku připevněna bimateriálová klapka a nad dělicí stěnou je kolmo k ose průtoku umístěná turbínka s alespoň jedním permanentním magnetem na lopatce, přičemž na tělese je dále umístěn vyhodnocovací člen. Podstatou je rovněž to, že průtočná část tělesa je na vstupní straně opatřena vstupním čelem, na němž je upevněn bimateriálový pásek s uzavírací deskou.

Jednocestné axiální měřidlo má na vstupu víceramenné česlo, ve kterém jsou jednostranně upevněny bimateriálové lopatky a za nimi je v ložiskách na hřídeli umístěna turbínka.

-1CZ 4898 UI

Podstatou je rovněž jednocestné axiální měřidlo s víceramenným česlem, ve kterém jsou upevněny usměrňovači desky, mezi nimiž prochází hřídel osové turbínky, která je opatřena bimateriálovými lopatkami.

Pro přímé snímání tepla průtočného ohřívacího média nebo teplé užitkové vody je použito bimateriálního pásku, zejména je využito jeho fysikálních vlastností. Nemusí se jednat pouze o bimetal.

Jeho funkce může být nahrazena biplastem, nebo kombinací kov-plast spojených do celku tak, aby vzhledem k jejich tepelné roztaživosti reagovaly svým zakřivením na změny teploty průtočného média. Podstatnou výhodou technického řešení je, že se dosahuje vyšší přesnosti proti odhadové metodě nebo odpařovacím měřidlům a jsou rovnocenná co do přesnosti měřené spotřeby tepla s velmi přesnými měřidly, snímající zvlášť průtok a zvlášť teplotu, kteréžto hodnoty se převádí na elektrické veličiny a tyto se vynásobí. Vyhodnocovací člen, jež není předmětem ochrany je vybaven geometrickým násobičem množství-průtoku média, který bude nastavován s ohledem na světlost potrubí a dalším geometricko-exponenciálním násobičem, který srovná hodnotu zakřivení bimateriálového pásku v závislosti na teplotě průtočného média s rovnicí Q=m.0^2^-^).

Vysvětlení obrázků řešení

Na přiložených výkresech jsou schematicky znázorněna příkladná provedení technického řešení, kde obr. 1 představuje podélný řez dvoucestným měřidlem, obr. 2 částečný řez měřidlem z obr. 1. Na obr. 3 a 4 je pohled na uzavřený a otevřený kanálek k turbínce. Obr. 5 představuje podélný řez dvoucestného měřidla s uzavírací destičkou a obr. 6 znázorňuje částečný řez s průtokem k turbínce. Obr. 7 a 8 zobrazuje uzavřený a otevřený přívod k turbínce na vstupu. Na obr. 9 je nakreslen podélný řez jednocestného, měřidla s bimateriálovými lopatkami na česlo, přitom obr. 10 znázorňuje pohled P z obr. 9. Na obr. 11 je schematicky znázorněna situace směrových lopatek při studeném médiu a obr. 12 představuje vykřivení lopatek před turbínkou při max. teplotě média. Podélný řez jednocestného měřidla s bimateriálovými lopatkami na turbínce je znázorněn na obr. 13, přičemž obr. 14 znázorňuje orientaci bimateriálních lopatek na turbínce při studeném médiu- cca 5 °C a obr. 15 vykřivení lopatky při max. teplotě média.

Příkladná provedení technického řešení

Dvoucestné měřidlo - obr. 1 a 2 s dělicí stěnou 10, ke které je připevněna bimateriálová klapka 3 která při studeném médiu uzavírá kanálek 13 dosedem do sedla 101 nemagnetického tělesa 1. Při horkém médiu se poloha bimateriálové klapky 3 změní do polohy na sedlo 100 - obr. 2, a tím otevře kanálek 13 a obtok 11 uzavře. Tím prochází kanálkem 13 maximální množství topného média, průtok je snímán lopatkami 51 turbínky 5, přitom jedna lopatka 51 je opatřena permanentním magnetem 52, jehož impulzy snímá vyhodnocovací člen 8, umístěný na tělese 1, ke kterému je rovněž připojen přechodový prvek, umožňující připojení k armatuře, nebo potrubí.

-2CZ 4898 U1

Dvoucestné měřidlo - obr. 5, 6 s prodlouženou dělicí stěnou 10 ke vstupnímu čelo 12 nemagnetického tělesa 1. Vstupní čelo 12 je opatřeno horním otvorem 121 proti kanálu 13 a spodním otvorem 122 proti obtoku ll a na čepu 14 je upevněn bimateriálový pásek 31, přichycený k uzavírací destičce 2. Obtokem 11 prochází studené médium - obr. 6, 7a bimateriálový pásek 31 s destičkou 2 uzavírá kanálek 13 a turbínka 5 je v klidu. Příchodem teplého média se bimateriálový pásek 31 postupně zakřivuje až do polohy

- obr. 8 při maxim, teplotě, kdy dojde k uzavření otvoru 122 čela 12 a nutí tak všechno průtočné topné médium proudit kanálkem 13 na turbínku 5. Permanentní magnet 52 na jedné lopatce 51 je otáčkami snímán vyhodnocovacím členem 8. který provede vyhodnocení, jako u předešlého měřidla.

Jednocestné měřidlo - obr. 9, 10 je tvořeno tělesem 101 z nemagnetického materiálu, do jehož vstupu je vřazeno čtyřramenné česlo 4., ve kterém jsou ukotveny bimateriálové lopatky 41 a za nimi je v ložiskách 7 uložena hřídel 53 turbínky 5 na jehož jedné lopatce je umístěn permanentní magnet 52.. Na tělese 101 je umístěn vyhodnocovací člen 8..

Při studeném médiu jsou bimateriálové lopatky 41 rovné

- obr. 11. Médium proudí axiálním směrem při v=a, turbínka se neroztočí. Ohřátým médiem se zakřiví bimateriálové lopatky 41 do šroubovice, obr. 12. Proudění v se rozloží a radiální složky r roztáčí turbínku 5. Vyhodnocovací člen 8 vyhodnotí spotřebu a hodnotu vypíše ku příkladu na display.

Další příklad jednocestného měřidla je znázorněn na obr. 13. V čtyřramenném česle 4 jsou upevněny usměrňovači desky 42, přičemž osová turbínka 55 je opatřena bimateriálovými lopatkami 54 a na obvodě jedním permanentním magnetem 52.

Usměrňovači desky 42 zabraňují turbulentnímu proudění a převádějí je na laminární. Zahřátým topným médiem dojde k zakřivení lopatek bimateriálových 54 a radiální složka r roztočí osovou turbínku 55 - obr. 15

Popsaná měřidla mohou rovněž měřit spotřebu teplé užitkové vody. Měřidla dle technického řešení se dají využít zejména pro měření spotřeby tepla ve vícebytových domech s možností montáže jak do bytu přímo, tak na stoupačky, nebo do přívodů domů.

Claims (4)

1. NÁROKY NA

   OCHRANU

   1. Měřidlo průtoku topného média a teplé užitkové vody, zejména pro měření v obytných vícebytových domech s využitím bimateriálních prvků, axiální nebo radiální turbínky s permanentními magnety a vyhodnocovacím členem, vyznačuj ící se tím, že v dvoucestném tělese (1) je k dělicí stěně (10) proti průtoku připevněna bimateriálová klapka (3) a nad dělicí stěnou (10) je kolmo k ose průtoku umístěna turbínka (5) s alespoň jedním permanentním magnetem (52) na lopatce (51), nad níž je na tělese (1) umístěn vyhodnocovací člen (8).

   Měřidlo průtoku topného média a teplé užitkové vody podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstupní čelo dvoucestného tělesa (1) s prodlouženou dělicí stěnou (10) je opatřeno horním otvorem (121) a spodním otvorem (122), přičemž ke vstupnímu čelu (12) je na čepu (14) upevněn bimateriálový pásek (31) s uzavírací destičkou (
2. 2).
3. 3. Měřidlo průtoku topného média a teplé užitkové vody podle nároku l s jednocestným tělesem (1) a vstupním víceramenným česlem, vyznačující se tím, že do vstupního prostoru jednocestného tělesa I (01) je vřazeno víceramenné česlo (4), ve kterém jsou ve směru proudění upevněny bimateriálové lopatky (41) a za nimi je v ložiskách' (7) uložena hřídel (53) turbínky (5).
4. 4. Měřidlo průtoku topného média a teplé užitkové vody podle nároku 3, vyznačující se tím, že ve víceramenném česle (4) jsou upevněny usměrňovači desky (42), mezi nimiž prochází hřídel (53) osové turbínky (55), která je opatřena bimateriálovými lopatkami (54).