DE102005061107A1

DE102005061107A1 - Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauchswerten eines Heizkörpers

Info

Publication number: DE102005061107A1
Application number: DE102005061107A
Authority: DE
Inventors: Hans-Christian Obst
Original assignee: Elster Messtechnik GmbH
Current assignee: Honeywell Messtechnik GmbH
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauchswerten an einem Heizkörper (1) mit wenigstens einer Regeleinrichtung (20) zur Regelung der durch den Heizkörper (1) strömenden Flüssigkeitsmenge, mit wenigstens einem Temperatursensor (22) zur Bereitstellung eines Temperatursignals und mit einer Einstellvorrichtung (40) zur Einstellung der durch den Heizkörper (1) strömenden Flüssigkeitsmenge auf einen vorgegebenen Wert. Die Regeleinrichtung (20) weist einen als Ventil ausgeführten Durchflussmengenzähler (21) und den Temperatursensor (22) auf, wobei aus der Ventilstellung des Ventils und dem vom Temperatursensor (22) bereitgestellten Temperatursignal die Durchflussmenge durch den Heizkörper (1) ermittelbar ist. Die Regeleinrichtung (20) wirkt mit einer Einstellvorrichtung (40) zur Ventilvoreinstellung und einer Auswerteeinheit (50) zusammen. Die Auswerteeinheit (50) ermittelt aus der Durchflussmenge und dem vom Temperatursensor (22) bereitgestellten Temperatursignal die Verbrauchswerte des Heizkörpers (1) und stellt diese zur weiteren Verarbeitung bereit. Die Regeleinrichtung (20) mit dem Ventil, dem Durchflussmengenzähler (21) und dem Temperatursensor (22), die Einstellvorrichtung (40) und die Auswerteeinheit (50) sind in einem Gehäuse (2) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauschswerten an einem Heizkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Vorrichtungen zur Erfassung und Auswertung von temperaturabhängigen Verbrauschswerten an einem Heizkörper, auch Wärmemengenzähler genannt, sind aus einem Rechenwerk aufgebaut, welches von einem Mikroprozessor gesteuert wird. Der Wärmemengenzähler befindet sich üblicherweise am Heizkreisverteiler oder an der Steuereinheit einer zentralen Heizungsanlage, die sich üblicherweise in den Kellerräumen eines Gebäudes befindet.

Zur Wärmeverbrauchszählung ist in den Rücklauf einer Heizungsanlage ein als Volumenmessteil ausgeführter Durchflussmengenzähler eingebaut. Das Volumenmessteil überträgt mittels eines vorhandenen Flügelrades die durch die durchströmende Flüssigkeitsmenge bedingte Flügelraddrehzahl an das Rechenwerk, welches die Flügelraddrehzahl zusammen mit einem von einem externen Widerstandstemperaturfühler bereitgestelltem Temperatursignal auswertet. Dazu wird das Rechenwerk von einem Mikroprozessor gesteuert.

Volumenmessteile sind üblicherweise als Einstrahlzähler, Mehrstrahlzähler oder Woltmannzähler ausgeführt, und das Rechenwerk ist direkt auf dem Volumenmessteil angebracht. Der Widerstandstemperaturfühler ist üblicherweise direkt am Heizkörper angebracht.

Eine am Wärmemengenzähler befindliche Anzeigeeinrichtung ist dafür vorgesehen, den Wärmeverbrauch, beispielsweise durch Betätigung eine Abfrageeinrichtung, die üblicherweise als Taste ausgeführt ist, anzuzeigen.

Mittels eines Thermostates, bestehend aus einem Regler und einem Temperatursensor ist der Durchfluss durch den Heizkörper in Abhängigkeit des vom Temperatursensor bereitgestellten Temperatursignals auf einem bestimmten Wert einstellbar. Der Thermostat ist im Vorlauf direkt am Heizkörper angeordnet.

Somit werden gegenwärtig zur Erfassung der temperaturabhängigen Verbrauchswerte, auch Heizkostenerfassung oder Erfassung des Wärmeverbrauches des Heizkörpers genannt, und zur Regelung der Durchflussmenge am Heizkörper zwei separate Geräte, ein Wärmemengenzähler und ein aus Temperatursensor sowie Regler bestehendes Thermostat benötigt, wodurch hohe Gerätekosten und ein hoher Verdrahtungsaufwand entstehen. Auch sind Messfehler bedingt durch Stromverluste in den Leitungen zur Verbindung des Temperatursensors mit dem Durchflussmengenzähler nicht auszuschließen.

Eine weitere Fehlerquelle resultiert aus fehlerhaften Verbindungsleitungen zwischen Widerstandstemperaturfühler und Wärmemengenzähler.

Ein weiterer Nachteil beruht auf der fehlenden Möglichkeit einer separaten Heizkostenerfassung für einen einzelnen Heizkörper.

Ausgehend von den beschriebenen Nachteilen liegt der Erfindung demgemäss die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile, insbesondere Fehlerquellen bedingt durch externe Verbindungsleitungen zwischen dem Temperaturmessfühler und dem Wärmemengenzähler, zu vermeiden und den Montageaufwand bei der Installation des Wärmemengenzählers zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in weiteren Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauschswerten an einem Heizkörper umfasst wenigstens eine Regeleinrichtung zur Regelung der durch den Heizkörper strömenden Flüssigkeitsmenge – auch als Durchflussmenge bezeichnet –, wenigstens einen Temperatursensor oder Temperaturmessfühler zur Bereitstellung eines Temperatursignals und eine Einstellvorrichtung zur Einstellung der durch den Heizkörper strömenden Flüssigkeitsmenge auf einen vorgegebenen Wert. Die Regeleinrichtung ist aus einem als Ventil ausgeführtem Durchflussmengenzähler und dem Temperatursensor aufgebaut, wobei aus der Ventilstellung des Ventils und dem vom Temperatursensor bereitgestelltem Temperatursignal die Durchflussmenge durch den Heizkörper ermittelbar ist.

Der Durchflussmengenzähler weist als Messelement beispielsweise eine Messspitze, eine Messnadel oder eine Messkugel auf.

Die Regeleinrichtung wirkt mit einer Einstellvorrichtung und einer Auswerteeinheit zusammen. Die Einstellvorrichtung bewirkt eine Ventilvoreinstellung der Regeleinrichtung.

Die Einstellvorrichtung ist dafür vorgesehen, die vom Durchflussmengenzähler erfasste Durchflussmenge temperaturabhängig zu regeln.

Die Auswerteeinheit ermittelt aus der vom Durchflussmengenzähler ermittelten Durchflussmenge und dem vom Temperatursensor bereitgestelltem Temperatursignal die Verbrauchswerte des Heizkörpers und stellt diese zur weiteren Verarbeitung bereit.

Erfindungsgemäß sind die Regeleinrichtung mit dem Ventil, dem Durchflussmengenzähler und dem Temperatursensor, die Einstellvorrichtung und die Auswerteeinheit sind in vorteilhafter Weise in einem Gehäuse angeordnet.

Zur Ermittlung der Durchflussmenge ist als Messelement beispielsweise eine Messspitze, Messnadel, oder Messkugel vorgesehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauschswerten an einem Heizkörper umfasst das Gehäuse eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Verbrauchswerte des Heizkörpers und/oder der mittels der Einstellvorrichtung eingestellten Temperatur.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die ermittelten Verbrauchswerte mittels einer Übertragungseinrichtung an eine externe Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung übertragbar sind, wobei die Übertragungseinrichtung vorzugsweise im Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung integriert ist. Somit sind die ermittelten Verbrauchswerte der einzelnen Heizkörper für eine gemeinsame Heizkostenerfassung verwendbar.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung reduzieren sich in vorteilhafter Weise der Montageaufwand und Materialbedarf bei der Installation des Wärmemengenzählers, des Temperatursensors und der Einstellvorrichtung zur Regelung der temperaturabhängigen Verbrauschswerte des Heizkörpers, da keine zusätzlichen Leitungen zur Verbindung eines üblicherweise am Heizkörper angeordneten Widerstandstemperaturfühlers mit dem Durchflussmengenzähler notwendig sind. Auch die Anzahl der durch die Verbindung des Widerstandstemperaturfühlers mit dem Durchflussmengenzähler bedingten potentiellen Fehlerquellen verringern sich erheblich.

Anhand des in der folgenden Figur dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen und weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauschswerten an einem Heizkörper 1 mit einer im Vorlauf des Heizkörpers 1 angeordneten Regeleinrichtung 20, welche aus einem als Ventil ausgeführtem Durchflussmengenzähler 21 und einen Temperatursensor 22 aufgebaut ist. Der Temperatursensor 22 bestimmt die Temperatur der durch den Heizkörper 1 strömenden Flüssigkeitsmenge.
Der Durchflussmengenzähler 21 erfasst die durch den Heizkörper 1 strömende Flüssigkeitsmenge beispielsweise mittels einer Messspitze, einer Messnadel oder einer Messkugel.
Eine als Handregler ausgeführte Einstellvorrichtung 40 regelt die durch den Heizkörper 1 strömende Flüssigkeitsmenge auf einen bestimmten Wert und ist zur Voreinstellung des Ventilabstandes in Abhängigkeit von der mittels des Temperatursensors 22 ermittelten Temperatur vorgesehen.
Die vom Durchflussmengenzähler 21 ermittelten Durchflussmenge und das vom Temperatursensor 22 bereitgestellte Temperatursignal werden einer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung integrierten Auswerteeinheit 50 zur Ermittlung der temperaturabhängigen Verbrauchswerte des Heizkörpers, auch Wärmeverbrauch genannt, zugeführt.
Die Auswerteeinheit 50 ist vorzugsweise als Mikroprozessor ausgeführt und in vorteilhafter Weise mit einer Anzeigeeinheit 60 verbunden. Die Anzeigeeinheit 60 ist zur Temperaturanzeige und zur Anzeige der Verbrauchswerte des Heizkörpers vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen den Durchflussmengenzähler 21 mit der die Erfassung der durch den Heizkörper 1 strömenden Flüssigkeitsmenge vorgesehenen Messspitze, Messnadel oder Messkugel, den Temperatursensor 22, die Einstellvorrichtung 40 und die als elektronische Auswerteelektronik ausgeführte Auswerteeinheit 50 zur Auswertung des vom Temperatursensor 22 bereitgestellten Temperatursignals und die Anzeigeeinheit 60 in einem Gehäuse 2 anzuordnen, welches zum Einbau in den Vorlauf des Heizkörpers 1 vorgesehen ist.
Weiterhin ist vorgesehen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine als Sendeeinheit ausgeführte Übertragungseinrichtung 70 zu integrieren, welche die von der Auswerteeinheit 50 ermittelten Verbrauchswerte des Heizkörpers 1 an eine externe An zeige- und/oder Auswerteeinrichtung zur gemeinsamen Heizkostenerfassung mehrerer Heizkörper überträgt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in vorteilhafter Weise ein zweiter Temperaturmessfühler eingespart. Weiterhin ist der Wärmeverbrauch im Gegensatz zur bisher üblichen Erfassung an der zentralen Heizungsanlage oder am Heizkreisverteiler direkt am Heizkörper 1 ablesbar.

1: Heizkörper
2: Gehäuse
20: Regeleinrichtung
21: Durchflussmengenzähler
22: Temperatursensor
40: Einstellvorrichtung
50: Auswerteeinheit
60: Anzeigeeinheit
70: Übertragungseinrichtung

Claims

Vorrichtung zur Erfassung, Auswertung und Regelung von temperaturabhängigen Verbrauschswerten an einem Heizkörper (1) mit wenigstens einer Regeleinrichtung (20) zur Regelung der durch den Heizkörper (1) strömenden Flüssigkeitsmenge – im folgenden Durchflussmenge genannt –, mit wenigstens einen Temperatursensor (22) zur Bereitstellung eines Temperatursignals und mit einer Einstellvorrichtung (40) zur Einstellung der durch den Heizkörper (1) strömenden Flüssigkeitsmenge auf einen einstellbaren Wert, dadurch gekennzeichnet, dass – die Regeleinrichtung (20) einen als Ventil ausgeführten Durchflussmengenzähler (21) und den Temperatursensor (22) aufweist, – aus der Ventilstellung des Ventils und dem vom Temperatursensor (22) bereitgestellten Temperatursignal die Durchflussmenge durch den Heizkörper (1) ermittelbar ist, – die Regeleinrichtung (20) mit einer Einstellvorrichtung (40) zusammenwirkt, welche eine Ventilvoreinstellung bewirkt, – die Regeleinrichtung (20) weiterhin mit einer Auswerteeinheit (50) zusammenwirkt, welche aus der Durchflussmenge durch den Heizkörper (1) und dem vom Temperatursensor (22) bereitgestelltem Temperatursignal die Verbrauchswerte des Heizkörpers (1) ermittelt, zur weiteren Verarbeitung bereitstellt, und – die Regeleinrichtung (20) mit dem Durchflussmengenzähler (21) und dem Temperatursensor (22), die Einstellvorrichtung (40) und die Auswerteeinheit (50) in einem Gehäuse (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmengenzähler (21) als Messelement eine Messspitze, Messnadel, oder Messkugel aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) die ermittelten Verbrauchswerte des Heizkörpers (1) für eine Heizkostenerfassung bereitstellt.
Vorrichtung nach einem vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Anzeigeeinheit (60) zur Anzeige der Verbrauchswerte des Heizkörpers (1) aufweist.
Vorrichtung nach einem vorherigen Ansprüche 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Anzeigeeinheit (60) zur Anzeige des vom Temperatursensor (22) bereitgestellten Temperatursignals aufweist.
Vorrichtung nach einem vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Verbrauchswerte mittels einer Übertragungseinrichtung (70) an eine externe Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung übertragbar sind.
Vorrichtung nach einem vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) in den Zulauf direkt am Heizkörper (1) angebracht ist.