DD269672A1 - Anordnung zur durchflussmessung von heizwasser - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemaesse Anordnung zur Durchflussmessung von Heizwasser findet vorzugsweise Anwendung fuer die Waermeverbrauchsbestimmung in Wohnungen oder kleineren Verbrauchergruppen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Durchfluss von Warmwasserheizkoerpern oder -heizkoerpergruppen mit einer robusten und preiswerten Anordnung zu bestimmen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, indem eine Bypasstrecke parallel zur Heizwasserleitung verlaeuft und in der Bypasstrecke ein Magnetventil angeordnet ist, das mit einem Zentralgeraet verbunden ist, und dass sich hinter der Stroemungsvereinigung von Bypasstrecke und Heizwasserleitung zwei durch ein Rohrstueck getrennte Temperaturmessstellen befinden, die ebenfalls an das Zentralgeraet angeschlossen sind.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, mit der der Durchfluß von Heizwasser durch Heizkörpergruppen bestimmt werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung ist vorzugsweise für die Wärmeverbrauchsbestimmung in Wohnungen oder kleineren Verbrauchergruppen bestimmt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die sicherste Methode zur Bestimmung des Wärmeverbrauchs von Warmwasserheizungen besteht darin, den Massenstrom m des Wassers sowie die Vor- und Rücklauftemperaturen t_v und t_R zu messen. Die Leistung ergibt sich aus

Q = m*-Cp* (t_v-t„),

wobei Cp die im allgemeinen temperaturabhängige Wärmekapazität des Wassers ist.

Hierzu ist eine Vielzahl technischer Lösungen bekannt, die sich vor allem in der Bestimmung desMassenstromes unterscheiden.

Zumeist werden Turbinenzählwerke eingesetzt, deren Umdrehungen mechanisch, elektromagnetisch, optisch oder mittels Ultraschall gezählt werden. Nachteilig ist bei allen derartigen Lösungen, daß bewegliche Teile auftreten, deren Verschleiß die Meßgenauigkeit mindert, und daß die Zählwerke relativ teuer sind.

Andere Verfahren zu Durchflußbestimmung benutzen elektromagnetische bzw. thermoelektrische Schaltungen oder Ultraschall zum direkten Messen der Geschwindigkeit. Nachteilig ist, daß diese Verfahren bei kleinen Geschwindigkeiten versagen.

Weiterhin sind hydraulische Schaltungen bekannt, die den Wasserstrom konstanthalten bzw. mit Hilfe von Präzisionsventilen auf genau definierte Weise verändern, so daß die entsprechende Messung entfallen kann. Die Genauigkeit der Wärmeverbrauchsbestimmung hängt in diesem Fall davon ab, wie genau der Anlagendruck einreguliert werden kann.

Es wurde bereits in der DE-OS 3239252 vorgeschlagen, einen Heizkörper stoßweise mit Wasser zu beaufschlagen und aus der Rücklaufcharakteristik den Mengenstrom zu ermitteln. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Heizkörper jeweils auskühlen muß, um einen erneuten Durchfluß am Rücklauf erkennen zu können.

Außerdem sind Lösungen bekannt, wie DE-OS 2521008, DE-OS 2528385 und DE-OS 2526828, bei denen schaltungstechnisch parallel zum Heizkörper eine Mischkammer ausgebildet ist, die schubweise mit Vorlauf- und Rücklaufwasser durchspült wird.

Aus dem Ansteigen bzw. Absinken der Mischkammertemperatur läßt sich der Wasserdurchsatz näherungsweise bestimmen.

Nachteilig ist hierbei, daß in der Mischkammer mehrere Temperaturfühler installiert werden müssen und daß ständig eine ausreichende Durchmischung gewährleistet sein muß.

Es ist außerdem im Stand der Technik eine Lösung beschrieben, in der eine Kurzschlußstrecke parallel zum Verbraucher angeordnet ist und in einem bestimmten Zeittakt Vorlaufwasser in den Rücklauf eingespeist wird. Die Störung in der Rücklauftemperatur wird von zwei in einem bestimmten Abstand befindlichen Fühlern registriert und gibt Aufschluß über die Fließgeschwindigkeit bzw. den Durchsatz. Nachteilig ist hierbei, daß dazu Vorlauf und Rücklauf eng zusammen geführt werden müssen und daß durch das Zuschalten der Kurzschlußstrecke die Rohrleitungskennlinie und damit der Durchfluß erheblich gestört werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung für die Messung des Heizwasserdurchflusses zu schaffen, die an einer einzelnen Rohrleitung montiert werden kann, ein Minimum an mechanisch beweglichen Teilen aufweist, geringe Investitionskosten benötigt, wartungsarm ist und eine Meßgenauigkeit unter 10% gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Durchfluß von Warmwasserheizkorpern oder -heizkorpergruppen mit einer robusten und preiswerten Anordnung zu bestimmen

Erfindungsgemaßwird die Aufgabe dadurch gelost, daß eine Bypassstrecke parallel zu Heizwasserleitung, vorzugsweise am Ort der höchsten Wassertemperatur, angeordnet wird In der Bypassstrecke befindet sich ein Magnetventil, das von einem vorzugsweise mikroprozessorgesteuerten Zentralgerat kurzzeitig fur den Wasserdurchtntt geöffnet oder verschlossen wird Die Bypassstrecke besitzt eine gute Wärmeableitung, vorzugsweise durch Kuhlrippen, und ist bei waagerechter Rohrführung unter der Vorlaufleitung angebracht Hinter der Stromungsvereinigung von Heizwasserleitung und Bypassstrecke befinden sich zwei in einem definierten Abstand voneinander angeordnete und mit dem Zentralgerat verbundene Temperaturmeßstellen, wobei das dazwischenliegende Rohrstuck keine scharfkantigen Umlenkungen aufweist Das Zentralgerat ist zusammen mit der Bypassstrecke und den Temperaturmeßstellen in einem Gehäuse untergebracht und besitzt eine digitale Durchflußanzeige und einen elektronischen Ausgang zur Übertragung eines Zahlimpulses

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an drei Ausfuhrungsbeispielen erläutert

Fig 1 zeigt das Schaltschema der Anordnung bei Verwendung eines Einweg-Magnetventils Fig 2 zeigt das Schaltschema bei Verwendung eines Zweiwege-Magnetventils Fig 3 zeigt das Schaltschema bei Verwendung von zwei Einweg-Magnetventilen

Die Anordnung gemäß Fig 1 besteht aus einer Bypassstrecke 1,die parallel zur Heizwasserleitung 2 verlauft, in der ein Magnetventil 3 angeordnet ist und die Kuhlrippen 4 besitzt In der Heizwasserleitung 2 ist eine Blende 5 oder ein anderer Stromungswiderstand angeordnet Das Magnetventil 3 wird von einem vorzugsweise mikroprozessorgesteuerten Zentralgerat 6 betätigt Weiterhin befinden sich in der Heizwasserleitung 2 hinter der Stromungsvereinigung mit der Bypassstrecke 1 zwei durch eine Rohrschlange 7 definierter Lange getrennte und an das Zentralgerat 6 angeschlossene Temperaturmeßstellen 8 und 9 Das Zentralgerat 6 ist zusammen mit einer Bypassstrecke 1 und den Temperaturmeßstellen 8 und 9 in einem Gehäuse 10 untergebracht und besitzt eine digitale Anzeige 11 und einen elektronischen Ausgang 12 zur Übertragung eines Zahlimpulses Die Anordnung gemäß Fig 2 besitzt im Unterschied zu Fig 1 einZweiwege-Magnetventil 13 in der Stromungsvereinigung von Heizwasserleitung 2 und Bypassstrecke 1 Auf die Blende 5 kann in diesem Fall verzichtet werden Die Anordnung gemäß Fig 3 besitzt im Unterschied zu Fig 1 und zu Fig 2 zwei Einweg-Magnetventile 3, von denen eines in der Heizwasserleitung 2 und das andere in der Bypassstrecke 1 angeordnet ist

Das Ganze funktioniert folgendermaßen In Normalbetriebszustand ist die Bypassstrecke 1 geschlossen, das dann befindliche Wasser kühlt bis auf die Umgebungstemperatur aus In einem vorgebbaren Zeittakt wird das Magnetventil 3 geöffnet bzw das Zweiwege-Magnetventil 13 (Fig 2) durch das Zentralgerat 6 betätigt, so daß kaltes Wasser in die Heizwasserleitung 2 gelangt Bei der Anordnung gemäß Fig 3 wird gleichzeitig das Magnetventil 3 in der Heizwasserleitung 2 geschlossen Sobald die Temperaturmeßstelle 8 einen Temperaturabfall registriert, wird der Stromungsweg durch die Bypassstrecke 1 wieder geschlossen Bei der Anordnung gemäß Fig 3 wird gleichzeitig das Magnetventil 3 in der Heizwasserleitung 2 wieder geöffnet Anschließend mißt das Zentralgerat 6 die Zeitspanne, bis sich an der Temperaturmeßstelle 9 ebenfalls ein Temperaturabfall einstellt Der Wassennhalt der Rohrschlange 7 zwischen den Temperaturmeßstellen 8 und 9 dividiert durch die Durchflußzeitspanne ist der gesuchte Durchsatz, der auf der digitalen Anzeige 11 dargestellt wird Zusätzlich sendet das Zentralgerat 6 an einem elektronischen Ausgang 12 wahrend des Normalbetriebs einen Zahlimpuls, dessen Zeittakt den Umdrehungen bekannter mechanischer Durchflußzahler entspricht Damit ist ein problemloser Anschluß an normale Heizkostenerfassungsanlagen möglich

Die Blende 5, das Zweiwege-Magnetventil 13 bzw das Magnetventil 3 in derHeizwasserleitung 2 sichern den Wasserdurchtritt durch die Bypassstrecke 1 Das Gehäuse 10 gewährleistet eine weitgehende Manipulationssicherheit des Durchflußzahlers

Claims (4)

1. Anordnung zur Durchflußmessung von Heizwasser, vorzugsweise für die Wärmeverbrauchsbestimmung kleiner Abnehmergruppen, gekennzeichnet dadurch, daß eine Bypassstrecke (1) parallel zur Heizwasserleitung (2) verläuft und daß in der Bypassstrecke (1) ein Magnetventil (3) angeordnet ist, das mit einem Zentralgerät (6) verbunden ist, und daß sich hinter der Strömungsvereinigung von Bypassstrecke (1) und Heizwasserleitung (2) zwei durch ein Rohrstück getrennte Temperaturmeßstellen (8) und (9) befinden, die ebenfalls an das Zentralgerät (6) angeschlossen sind.

2. Durchflußzähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Bypassstrecke (1) Kühlrippen besitzt.

3. Durchflußzähler nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohrstückzwischen den Temperaturmeßstellen (8) und (9) als Rohrschlange ausgebildet ist.

4. Durchflußzähler nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Zentralgerät (6) eine digitale Anzeige (11) und einen elektronischen Ausgang (12) zur Übertragung eines Zählimpulses besitzt.