DE1013092B

DE1013092B - Device for determining the amount of heat, especially for heating systems

Info

Publication number: DE1013092B
Application number: DEL17638A
Authority: DE
Inventors: Hugo Schilling
Original assignee: OTTO LINGEMANN
Current assignee: OTTO LINGEMANN
Priority date: 1954-01-08
Filing date: 1954-01-08
Publication date: 1957-08-01

Description

Einrichtung zur Ermittlung von Wärmernengen, insbesondere für Heizungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ermittlung der Wärmemengen, die von einem dem Verbraucher zugeführten Wärmeträger, wie Luft oder Wasser, mitgeführt werden; sie ist insbesondere für Heiz- bzw. Warmwasserversorgungsanlagen bestimmt. Beim Bau von Wohn- bzw. Geschäftshäusern werden neuerdings zentral gespeiste Heiz- bzw. Warmwasserversorgungsanlagen bevorzugt. Diese haben gegenüber einer Mehrzahl parallel arbeitender kleiner selbständiger Anlagen den Vorzug eines besseren Wirkungsgrades, da der aufgewandte Brennstoff od. dgl. besser ausgenutzt wird. Device for determining heat quantities, in particular for heating systems The invention relates to a device for determining the amount of heat, carried along by a heat transfer medium such as air or water supplied to the consumer will; it is intended in particular for heating and hot water supply systems. Centrally fed heating systems have recently been used in the construction of residential and commercial buildings. or hot water supply systems preferred. These have opposite a majority small, independent systems working in parallel have the advantage of better efficiency, because the fuel used or the like is better utilized.

Schwierigkeiten bereitete aber bisher die rechnungsmäßige Aufteilung der den einzelnen der Anlage angeschlossenen Verbrauchern zugeführten Wärmemengen, die eine ordnungsgemäße Aufteilung der anfallenden Betriebskosten zuläßt. Bisher wurden die Unkosten entweder nach entsprechend der Größe der zu beheizenden Räume od. dgl. bestimmten Grundgebühren oder bei Luftheizungen nach dem Energieverbrauch der in die Luftführungskanäle eingeschalteten, jedem Verbraucher zugeordneten Ventilatoren, gegebenenfalls auch nach beiden Verfahren berechnet.Up to now, however, there have been difficulties with the arithmetic allocation the amount of heat supplied to the individual consumers connected to the system, which allows a proper allocation of the operating costs incurred. Until now the expenses were either according to the size of the rooms to be heated Od. The like. Specific basic fees or in the case of air heating according to the energy consumption the fans that are switched on in the air ducts and assigned to each consumer, if necessary also calculated according to both methods.

Die so erhaltenen Richtwerte sind naturgemäß sehr ungenau, da sie einerseits die bei nicht laufendem Ventilator zuströmende Wärme nicht registrieren bzw. anderseits Verbraucher mit Kosten belasten, die nicht gerechtfertigt sind, wenn z. B. im Durchschnitt nur niedrige Luftgeschwindigkeiten anfallen.The guide values obtained in this way are naturally very imprecise since they on the one hand, do not register the heat flowing in when the fan is not running or, on the other hand, burden consumers with costs that are not justified, if z. B. only low air velocities occur on average.

Vorbekannte Einrichtungen zur Bestimmung von Strömungsgeschwindigkeiten arbeiten schon mit Vergleichsmessungen, bei denen die eingangs- und ausgangsseitig vorhandenen Temperaturen berücksichtigt werden, um aus den Wärmeübergangswerten auf die jeweils vorhandene Geschwindigkeit zu schließen. Bei diesen Anordnungen werden vorzugsweise Hitzdrahtinstrumente verwandt, bei denen entweder die Temperatur des Drahtes konstant gehalten wird, wobei dann die hierzu erforderliche elektrische Energie ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit gibt, oder die Widerstandsänderung des Hitzdrahtes wird als solche der Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit zugrunde gelegt. Dabei sind naturgemäß verwickelte Kompensationsschaltungen erforderlich, so daß derartige Instrumente praktisch nur in Laboratorien verwandt wurden. Es ist auch bekannt, die sogenannte Abkühlungsgröße einer in einem Raum vorhandenen Atmosphäre mit Hilfe einer auf konstanter, oberhalb der Raumtemperatur liegender Temperatur gehaltenen Einrichtung dadurch zu bestimmen, daß die für die Beheizung jeweils erforderliche Energie als Maß benutzt wird. überdies ist es bekannt, Thermometer zu verwenden, deren Quecksilberfaden in dem Stromkreis einer elektrischen Anzeigeeinrichtung liegt, um entsprechend der jeweiligen Raumtemperatur Steuerungsvorgänge auszulösen. Previously known devices for determining flow velocities already work with comparison measurements where the input and output side existing temperatures are taken into account in order to get from the heat transfer values to infer the respective existing speed. With these arrangements Hot-wire instruments are preferably used, which either measure the temperature of the wire is kept constant, then the required electrical Energy is a measure of the flow velocity, or the change in resistance of the hot wire is used as such to determine the flow velocity placed. Naturally, complex compensation circuits are required here, so that such instruments were practically only used in laboratories. It is also known, the so-called cooling quantity of an atmosphere present in a room with the help of a constant temperature above room temperature held device to determine that the required for the heating Energy is used as a measure. it is also known to use thermometers whose mercury thread in the circuit of an electric Display device is located, to trigger control processes according to the respective room temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung insbesondere für Heizungs- bzw. The invention is based on the object of a measuring device in particular for heating or

Warmwasserversorgungsanlagen zu schaffen, die die einem Verbraucher zugeführten Wärmemengen mit einer den praktischen Anforderungen genügenden Genauigkeit anzeigt. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch ein nach seiner Eigentemperatur eine Anzeigeeinrichtung steuerndes, der Strömung des Wärmeträgers ausgesetztes, in an sich bekannter Weise über die Temperatur des Wärmeträgers mit konstanter Energiezufuhr beheiztes Thermometer erreicht. Die Eigentemperatur eines solchen Thermometers wird durch die Wärmeabgabe an das strömende Medium bestimmt. Diese ist bekanntlich sowohl von der Eigentemperatur des Wärmeträgers als auch von dessen Strömungsgeschwindigkeit abhängig.To create hot water supply systems that serve a consumer supplied amounts of heat with an accuracy that meets the practical requirements indicates. According to the invention, this is essentially determined by a temperature based on its own temperature a display device controlling the flow of the heat carrier exposed, in a manner known per se via the temperature of the heat transfer medium with a constant supply of energy heated thermometer reached. The intrinsic temperature of such a thermometer becomes determined by the heat dissipation to the flowing medium. This is known to be both on the intrinsic temperature of the heat transfer medium as well as on its flow rate addicted.

Damit werden die für die Bestimmung der einem Verbraucher zugeführten Wärmemengen maßgeblichen Faktoren ausreichend zuverlässig erfaßt, und die Einrichtung ist derart einfach und übersichtlich, daß kaum Betriebsstörungen anfallen können. Die Empfindlichkeit der Anordnung läßt sich durch Wahl der Differenz der mittleren Temperatur des Wärmeträgers und derjenigen des Thermometers weitgehend frei wählen. Für die praktischen Zwecke reicht erfahrungsgemäß eine Temperaturdifferenz von etwa 300 C aus. Die dem beheizten Thermometer zugeordnete Schreib- und Recheneinrichtung kann entweder stetig oder intermittierend die jeweils ermittelten Werte verarbeiten. Bei der Verwendung eines mit Quecksilber od. dgl. arbeitenden Thermometers kann beispielsweise der Kapillare ein elektrischer Widerstand zugeordnet werden, der entweder unmittelbar oder über abgestuft angeordnete Abgriffe durch den Quecksilberfaden stellungsabhängig teilweise kurzgeschlossen wird und jeweils in einem Stromkreis einen dem Meßwert verhältnisgleichen Strom fließen läßt, der seinerseits zur Steuerung eines Schreibgerätes ausnutzbar ist. Ähnliche Einrichtungen lassen sich auch treffen, wenn zur Messung der Temperatur ein seinen spezifischen elektrischen Widerstand mit der Temperatur ändernder Werkstoff verwandt wird, der in einen Anzeigestromkreis geschaltet ist. Hierbei kann der temperaturempfindliche Werkstoff mittelbar oder unmittelbar beheizt werden. Solche Anordnungen sind insofern günstig, als sie leicht mit einer dem strömenden Medium ausgesetzten besonders großen Oberfläche ausgestattet werden können, doch läßt sich auch bei der Verwendung von z. B. mit Quecksilber arbeitendem Thermometer durch Wahl einer entsprechend großen Temperaturdifferenz eine allen Ansprüchen gerecht werdende Empfindlichkeit schaffen.This is used to determine which is supplied to a consumer Amounts of heat relevant factors detected sufficiently reliably, and the facility is so simple and clear that there are hardly any malfunctions. The sensitivity of the arrangement can be determined by choosing the difference between the mean Select the temperature of the heat transfer medium and that of the thermometer largely freely. Experience has shown that a temperature difference of approximately is sufficient for practical purposes 300 C off. The writing and computing device assigned to the heated thermometer can be determined either continuously or intermittently values to process. When using a mercury or similar thermometer For example, an electrical resistance can be assigned to the capillary, either directly or via taps arranged in steps through the mercury thread Depending on the position, it is partially short-circuited and each in a circuit allows a current to flow in proportion to the measured value, which in turn is used for the control a writing instrument can be used. Similar institutions can also be met if to measure the temperature its specific electrical resistance with the temperature changing material is used in a display circuit is switched. Here, the temperature-sensitive material can be indirect or be heated immediately. Such arrangements are beneficial in that they are lightweight equipped with a particularly large surface exposed to the flowing medium can be, but can also be used when using z. B. with mercury working thermometer by choosing a correspondingly large temperature difference create a sensitivity that meets all requirements.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen eine Meßeinrichtung enthaltenden Zuführkanal einer Luftheizung, Fig. 2 die Meßeinrichtung in größerem Maßstab. The subject of the invention is shown schematically in the drawing. 1 shows a section through a feed channel containing a measuring device an air heater, Fig. 2 the measuring device on a larger scale.

In dem einer Etagenwohnung od. dgl. zugeordneten Luftheizkanal 4 ist ein z. B. mit Warmwasser gespeister Heizkörper 5 angeordnet. Die Luftbewegung durch den Heizkörper 5 wird durch einen Ventilator 6 bewirkt. Die dem Heizkörper entnommene Wärmemenge ist nicht nur durch die Temperaturdifferenz zwischen der ein strömenden und der ausströmenden Luft, sondern darüber hinaus von der Luftgeschwindigkeit abhängig. Diese Faktoren werden durch das Thermometer 7 erfaßt, dessen Quecksilber enthaltende Kugel 8 einen einen elektrischen Heizwiderstand 9 enthaltenden Hohlraum aufweist und dessen Kapillarrohr mit einem elektrischen Widerstand 10 kombiniert ist, der durch den Quecksilberfaden meßwertabhängig mehr oder weniger weit kurzgeschlossen wird. die hierdurch bedingte Änderung des Stromes in dem über dem Widerstand 10 geführten Stromkreis bildet einen Steuerwert, der in einem an sich bekannten Registrier- bzw. Schreibgerät 11, welches vorzugsweise ebenfalls elektrisch arbeitet, verarbeitet wird. Die Beheizung der das Quecksilber enthaltenden Kugel 8 des Thermometers 7 über die Temperatur des zu kontrollierenden Wärmeträgers hat den Vorteil, daß die Anzeige praktisch verzugslos erfolgt, so daß auch der Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgers, d. h. die Menge des Wärmeträgers berücksichtigt wird. In the air heating duct 4 assigned to an apartment or the like is a z. B. with hot water fed radiator 5 arranged. The air movement through the radiator 5 is effected by a fan 6. The one to the radiator The amount of heat removed is not only due to the temperature difference between the one flowing and outflowing air, but also on the air speed addicted. These factors are detected by the thermometer 7, its mercury Ball 8 containing a cavity containing an electrical heating resistor 9 and its capillary tube combined with an electrical resistor 10 is short-circuited to a greater or lesser extent by the mercury thread, depending on the measured value will. the resulting change in the current in the resistor 10 led circuit forms a control value, which is in a known registration or writing implement 11, which preferably also works electrically, processed will. The heating of the sphere 8 of the thermometer 7 containing the mercury on the temperature of the heat transfer medium to be controlled has the advantage that the advertisement takes place practically without delay, so that the influence of the flow rate the heat transfer medium, d. H. the amount of heat transfer medium is taken into account.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, und diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. Die Heizeinrichtung könnte auch von der Darstellung abweichend gestaltet sein. An Stelle des verwandten Quecksilberthermometers lassen sich auch andere an sich bekannte Temperaturmeßeinrichtungen, die über die Durchschnittstemperatur des zu messenden Mittels beheizt sind, verwenden. Die Einrichtung läßt sich überdies auch zur Bestimmung der beispielsweise in Warmwasserversorgungsanlagen entnommenen Wärmemengen ausnutzen. As already mentioned, the embodiment shown is only an example Realization of the invention, and it is not limited thereto. Rather, they are many other designs and applications are possible. The heating device could also be designed differently from the representation. Instead of the related Mercury thermometers can also use other known temperature measuring devices, that are heated above the average temperature of the medium to be measured. The device can also be used to determine, for example, in hot water supply systems utilize the amount of heat removed.

PATNTANSPRCHE: 1. Einrichtung zur Ermittlung der Wärmemengen, die von einem dem Verbraucher zugeführten Wärmeträger, wie Luft oder Wasser, mitgeführt werden, insbesondere für Heizungs- bzw. PATENT CLAIMS: 1. Device for determining the amount of heat that carried along by a heat transfer medium such as air or water supplied to the consumer especially for heating or

Warmwasserversorgungsanlagen, gekennzeichnet durch ein nach seiner Eigentemperatur eine Anzeigeeinrichtung steuerndes, der Strömung des Wärmeträgers ausgesetztes, in an sich bekannter Weise über die Temperatur des Wärmeträgers mit konstanter Energiezufuhr beheiztes Thermometer. Hot water supply systems, characterized by one after his Own temperature a display device controlling the flow of the heat carrier exposed, in a manner known per se, via the temperature of the heat transfer medium constant energy supply heated thermometer.

Claims

2. Device according to claim 1, characterized in that one with constant energy heated by the temperatures of the heat transfer medium A mercury thermometer in a known manner with its capillary thread temperature-dependent electrical resistance that controls a writing instrument.

3. Device according to claim, characterized in that in the Flow of the heat carrier a known, heated, its electric Contradicted with the temperature changing conductor is provided the one The writing instrument controls the circuit.

Considered publications: German Patent Specifications No. 889 845, 898 232, 457 543, 454 543; Swiss patents No. 126 847, 293 160; "Zeitschrift des VDI" 93 (1951), pp. 672/673; »Heating, ventilation, building services« 2 (1951), pp. 187/188.