DD269672A1

DD269672A1 - ARRANGEMENT FOR FLOW MEASUREMENT OF HEATING WATER

Info

Publication number: DD269672A1
Application number: DD31160287A
Authority: DD
Inventors: Detlev Ullrich; Manfred Riedel; Andreas Frenzel; Roland Fohry
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1989-07-05

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.The inventive arrangement for flow measurement of heating water is preferably used for the determination of heat consumption in apartments or smaller consumer groups. The invention has for its object to determine the flow of Warmwasserheizkoerpern or -heizkoerpergruppen with a robust and inexpensive arrangement. According to the invention, the object is achieved in that a bypass line runs parallel to the heating water line and in the bypass line a solenoid valve is connected, which is connected to a Zentralgeraet, and that are located behind the flow combination of by-pass and heating water two separate by a piece of pipe temperature measuring points, which also connected to the central device.

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

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.The invention relates to an arrangement with which the flow of heating water can be determined by radiator groups. The solution according to the invention is preferably intended for the determination of heat consumption in apartments or smaller consumer groups.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

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 ausThe safest method for determining the heat consumption of hot water heating systems is to measure the mass flow m of the water and the flow and return temperatures t _v and t _R. The performance results

Q = m*-Cp* (t_v-t„),Q = m * -Cp * (t _v -t "),

wobei Cp die im allgemeinen temperaturabhängige Wärmekapazität des Wassers ist.where Cp is the generally temperature-dependent heat capacity of the water.

Hierzu ist eine Vielzahl technischer Lösungen bekannt, die sich vor allem in der Bestimmung desMassenstromes unterscheiden.For this purpose, a variety of technical solutions are known, which differ mainly in the determination of the mass flow.

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.In most cases turbine counters are used whose revolutions are counted mechanically, electromagnetically, optically or by means of ultrasound. A disadvantage of all such solutions that moving parts occur whose wear reduces the accuracy, and that the counters are relatively expensive.

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.Other methods of flow determination use electromagnetic or thermoelectric circuits or ultrasound to measure the velocity directly. The disadvantage is that these methods fail at low speeds.

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.Furthermore, hydraulic circuits are known, which keep the water flow constant or change with the help of precision valves in a well-defined manner, so that the corresponding measurement can be omitted. The accuracy of the heat consumption determination in this case depends on how accurately the system pressure can be regulated.

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.It has already been proposed in DE-OS 3239252 to apply a radiator intermittently with water and to determine the flow rate from the return characteristic. The disadvantage of this method is that the radiator must each cool down to recognize a new flow on the return can.

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.In addition, solutions are known, such as DE-OS 2521008, DE-OS 2528385 and DE-OS 2526828, in which circuitry parallel to the radiator, a mixing chamber is formed, which is rinsed in batches with flow and return water.

Aus dem Ansteigen bzw. Absinken der Mischkammertemperatur läßt sich der Wasserdurchsatz näherungsweise bestimmen.From the rise or fall of the mixing chamber temperature, the water flow can be determined approximately.

Nachteilig ist hierbei, daß in der Mischkammer mehrere Temperaturfühler installiert werden müssen und daß ständig eine ausreichende Durchmischung gewährleistet sein muß.The disadvantage here is that in the mixing chamber several temperature sensors must be installed and that constantly sufficient mixing must be guaranteed.

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.It is also described in the prior art, a solution in which a short-circuiting path is arranged parallel to the consumer and in a certain time cycle feed water is fed into the return. The fault in the return temperature is registered by two sensors located at a certain distance and provides information about the flow rate and the throughput. The disadvantage here is that this flow and return must be performed closely together and that significantly disrupted by the connection of the short-circuit path, the pipe line characteristic and thus the flow.

Object of the invention

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.The aim of the invention is to provide an arrangement for the measurement of Heizwasserdurchflusses that can be mounted on a single pipe, has a minimum of mechanically moving parts, low investment costs required, low maintenance and ensures a measurement accuracy below 10%.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Durchfluß von Warmwasserheizkorpern oder -heizkorpergruppen mit einer robusten und preiswerten Anordnung zu bestimmenThe invention has for its object to determine the flow of Warmwasserheizkorpern or -heizkorpergruppen with a robust and inexpensive arrangement

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 ZahlimpulsesAccording to the invention, the object is achieved by arranging a bypass section parallel to the heating water line, preferably at the highest water temperature. In the bypass section is a solenoid valve, which is briefly opened or closed by a preferably microprocessor-controlled central unit for the passage through which the water passes. The bypass section has good heat dissipation Behind the Stromungsvereinigung of Heizwasserleitung and Bypassstrecke are two arranged at a defined distance from each other and connected to the Zentralgerat Temperaturmeßstellen, the intermediate Rohrstuck has no sharp-edged deflections The Zentralgerat is together with the bypass line and the Temperaturmeßstellen housed in a housing and has a digital flow indicator and an electronic output to practice carrying a number impulse

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung wird nachfolgend an drei Ausfuhrungsbeispielen erläutertThe invention will be explained below with reference to three exemplary embodiments

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-MagnetventilenFig. 1 shows the circuit diagram of the arrangement using a one-way solenoid valve. Fig. 2 shows the circuit diagram using a two-way solenoid valve. Fig. 3 shows the circuit diagram using two one-way solenoid valves

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 istThe arrangement of Figure 1 consists of a bypass line 1, which runs parallel to the heating water pipe 2, in which a solenoid valve 3 is arranged and the Kuhlrippen 4 has In the heating water pipe 2, a diaphragm 5 or another flow resistance is arranged Furthermore, two temperature measuring points 8 and 9 connected to the central device 6 are located in the heating water line 2 behind the flow connection with the bypass section 1 Housed in a housing 10 and has a digital display 11 and an electronic output 12 for transmitting a number pulse The arrangement of Figure 2 has, in contrast to Figure 1, a two-way solenoid valve 13 in the Stromungsvereinigung of heating water line 2 and Bypassstr In this case, the aperture 5 can be dispensed with. In contrast to FIG. 1 and FIG. 2, the arrangement according to FIG. 3 has two one-way solenoid valves 3, one of which is arranged in the heating water line 2 and the other in the bypass section 1

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 möglichThe whole works as follows. In normal operating state, the bypass line 1 is closed, the water then cooled down to the ambient temperature in a predetermined time cycle, the solenoid valve 3 is opened or the two-way solenoid valve 13 (Figure 2) operated by the Zentralgerat 6, so that cold In the arrangement according to FIG. 3, the solenoid valve 3 in the heating water line 2 is closed at the same time. As soon as the temperature measuring point 8 registers a temperature drop, the flow path through the bypass line 1 is closed again. In the arrangement according to FIG The central unit 6 then measures the time interval until a temperature drop also occurs at the temperature measuring point 9. The water content of the coil 7 between the temperature measuring points 8 and 9 divided by the flow time period is the desired D value In addition, sends the central unit 6 at an electronic output 12 during normal operation, a number pulse whose timing corresponds to the revolutions of known mechanical Durchflußzahler Thus a trouble-free connection to normal heating cost detection systems is possible

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 DurchflußzahlersThe orifice 5, the two-way solenoid valve 13 and the solenoid valve 3 in the heating water line 2 ensure the passage of water through the bypass line 1 The housing 10 ensures extensive manipulation safety of Durchflußzahlers

Claims

1. Arrangement for flow measurement of heating water, preferably for the determination of heat consumption small customer groups, characterized in that a bypass line (1) parallel to the heating water line (2) and that in the bypass line (1) a solenoid valve (3) is arranged, which with a Central unit (6) is connected, and that are located behind the flow combination of bypass line (1) and heating water line (2) separated by a piece of pipe temperature measuring points (8) and (9), which are also connected to the central unit (6).

2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the bypass line (1) has cooling fins.

3. flow meter according to claim 1 and 2, characterized in that the pipe section between the Temperaturmeßstellen (8) and (9) is designed as a tube coil.

4. Flow meter according to claim 1 to 3, characterized in that the central device (6) has a digital display (11) and an electronic output (12) for transmitting a count pulse.