-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmezähler, insbesondere zum Einbau in eine Versorgungsleitung, mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
-
Entsprechende Wärmezähler dienen der Erfassung der verbrauchten Wärmemenge, die einem Verbraucher insbesondere über einen Heizkreislauf zugeführt wird. Die Wärmemenge errechnet sich aus dem gemessenen Volumenstrom des Heizwassers und der Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und der Rücklauftemperatur des Heizkreislaufs. In einer Auswerte- bzw. Rechner- und Anzeigeeinheit wird die verbrauchte Wärmemenge errechnet und angezeigt. Die gemeinsame Auswerte- und Anzeigeeinheit ist in oder an einem gemeinsamen Gehäuse des Wärmezählers angeordnet, so dass die gemessene Wärmemenge direkt am Zähler ablesbar ist.
-
Entsprechende Wärmezähler werden auch in Fernwärmeanlagen im Sekundärkreislauf, der direkt beim Verbraucher angeordnet ist, eingesetzt. Dort kann er die verbrauchte Wärmemenge messen. Eine Erfassung der Rücklauftemperatur bzw. der Temperaturdifferenz im Primärkreislauf, durch den die Fernwärme strömt, ist nicht möglich. Dafür werden Loggingstationen bei Kunden installiert, die die Temperaturen protokollieren. Diese müssen wieder abgeholt und ausgewertet werden. Bei Sanierungsmaßnahmen z. B. aufgrund zu hoher Rücklauftemperatur muss deren Wirksamkeit mit dem gleichen Vorgehen bestätigt werden.
-
Ein entsprechender Wärmezähler geht aus
DE 296 19 790 U1 hervor, bei welchem das Gehäuse, durch das der Warmwasservorlauf und der Warmwasserrücklauf geführt sind, den Vorlauftemperaturfühler für den Warmwasservorlauf, den Rücklauftemperaturfühler für den Warmwasserrücklauf, das Volumenmessteil zum Erfassen der durch den Warmwasservorlauf und Warmwasserrücklauf geflossenen Wassermenge, die elektronische Auswerteeinheit zum Ermitteln der verbrauchten Wärmemenge, die Anzeigeeinheit als auch die Stromversorgung enthält.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen gattungsgemäßen Wärmezähler zur Verfügung zu stellen, der umfassender einsetzbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–13.
-
Der erfindungsgemäße Wärmezähler weist einen dritten Temperaturfühler zur Erfassung einer weiteren Temperatur auf, wobei dieser dritte Temperaturfühler der gemeinsamen Auswerte- und/oder Anzeigeeinheit ebenfalls zugeschaltet ist, so dass die weitere Temperatur in die Auswertung mit einbeziehbar ist. Es erweist sich als kostengünstig, noch einen zusätzlichen Anschluss am Wärmezähler für den zusätzlichen Temperaturfühler zu schaffen. Eine weitere Temperatur, die ggf. die Vorlauf- und/oder Rücklauftemperatur beeinflusst, kann mit erfasst werden und in die Auswertung und/oder Anzeige mit einbezogen werden. Ein zusätzliches Rechenwerk bzw. eine zusätzliche Auswerte- und/oder Anzeigeeinheit für die vom dritten Temperaturfühler ankommenden Signale ist nicht erforderlich. Die zusätzlich erfasste Temperatur kann innerhalb des Rechenwerks mit anderen Messwerten, wie z. B. die Vorlauf- und/oder Rücklauftemperatur und/oder der vom Durchflussmesser erfassten Durchflussmenge, verknüpft, verrechnet und/oder weiterverarbeitet werden.
-
Es ist auch möglich, den Wärmezähler mit weiteren zusätzlichen Temperaturfühlern auszustatten, die es erlauben, entsprechende zusätzliche Temperaturen zu messen und/oder zu protokollieren. Auch diese zusätzlichen Temperaturen können mit in die Gesamtauswertung des Wärmezählers mit einbezogen werden.
-
Vorteilhafterweise kann der dritte Temperaturfühler und/oder die weiteren Temperaturfühler außerhalb des Gehäuses des Wärmezählers angeordnet sein. Dementsprechend ist er nicht in oder an dem Gehäuse des Wärmezählers angebracht. Dadurch ist es möglich, dass der dritte Temperaturfühler eine Temperatur in einem Bereich erfasst, der vom Wärmezähler beabstandet ist. Auf diese Weise können Temperaturen gemessen werden, die z. B. auch die verbrauchte Wärmemenge, die vom Wärmezähler ohnehin erfasst wird, direkt oder indirekt beeinflussen.
-
Mit Vorteil kann der dritte Temperaturfühler zur Erfassung der Umgebungs- oder Raumtemperatur oder Außentemperatur vorgesehen sein. Auf diese Weise kann z. B. der Wirkungsgrad der Versorgungsleitung oder des Versorgers bei einer bestimmten Umgebungs- oder Außentemperatur ermittelt werden. Z. B. kann man darüber Kenntnis erhalten, wie der Wirkungsgrad der Anlage ist, wenn eine Außentemperatur von weniger als 0°C herrscht. Die Außentemperatur kann entweder direkt an der Anzeigeeinheit angezeigt werden oder mit den anderen Messwerten verrechnet werden, um z. B. den Wärmeverbrauch in Abhängigkeit einer bestimmten Außentemperatur zu ermitteln.
-
Der dritte Temperaturfühler kann auch zur Erfassung der Temperatur eines flüssigen oder gasförmigen Mediums vorgesehen sein, bei welchen es sich nicht um die Umgebungs- oder Außenluft handelt. Z. B. kann der dritte Temperaturfühler eine Temperatur im sogenannten Primärkreislauf einer Fernwärmeanlage erfassen, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird.
-
Der dritte Temperaturfühler kann mit dem Wärmezähler und/oder Auswerte- und/oder Anzeigeeinheit mittels Leitungsverbindung, also z. B. mittels Draht oder Kabel, verbunden sein. Diese Möglichkeit bietet sich vor allem dann an, wenn der dritte Temperaturfühler nicht zu weit entfernt ist und/oder wenn eine Leitungsverbindung ohne aufwendige Umbaumaßnahmen einfach zu legen ist.
-
In einer alternativen Ausführungsvariante kann es vorgesehen sein, dass der dritte Temperaturfühler mit dem Wärmezähler und/oder der Auswerte- und/oder Anzeigeeinheit draht- oder kabellos verbunden ist. Die vom dritten Temperaturfühler erfasste weitere Temperatur kann per Funk oder per elektronischer Kommunikation bzw. Datenleitung übertragen werden. Eine bauliche Veränderung des Wärmezählers ist dadurch nicht notwendig. Dennoch kann die zusätzliche Temperatur in die Auswertung des Wärmezählers mit einfließen. Der dritte Temperaturfühler kann auf diese Weise auch an einem schwer zugänglichen Ort installiert werden, der aber eine draht- oder kabellose Verbindung zum Wärmezähler erlaubt.
-
Zusätzlich kann eine Alarmeinrichtung vorgesehen sein, mittels der ab einem bestimmten Mess- oder Temperaturwert (Schwellwert) ein Alarm anzeigbar ist. Der Alarm kann z. B. optisch angezeigt und/oder akustisch hörbar sein. So kann es z. B. vorgesehen sein, dass bei Unterschreiten eines bestimmten Wirkungsgrades ein Alarm ausgelöst wird.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Wärmezähler Teil eines Systems mit Wärmetauscher mit einem Primärkreislauf und einem Sekundärkreislauf sein, wobei der erste und zweite Temperaturfühler die Vor- und Rücklauftemperatur im Sekundärkreislauf erfassen und der dritte Temperaturfühler eine Temperatur im Primärkreislauf erfasst. Die Wärmeübergabe von dem Medium im Primärkreislauf an das Medium im Sekundärkreislauf erfolgt in bzw. über den Wärmetauscher. Der Verbrauch an Wärmeenergie im Sekundärkreislauf kann mittels der Vor- und Rücklauftemperatur sowie der gemessenen Durchflussmenge bestimmt werden. Der dritte Temperaturfühler erlaubt es, auch eine Temperatur im Primärkreislauf zu erfassen und diese Temperatur direkt an den Wärmezähler weiterzuleiten und zu protokollieren. Die Temperaturmesseinrichtung sowie die Loggingfunktionen des Wärmezählers können so mit geringem Zusatzaufwand für diese Sonderfunktion mitgenutzt werden. Es kann damit eine kontinuierliche Datenaufzeichnung, also Erfassung und Abspeichern einzelner Messwerte über die Zeit, sowohl für den Primär- als auch den Sekundärkreislauf in nur einem Wärmezähler erfolgen.
-
Insbesondere kann der Wärmezähler Teil einer Fernwärmeanlage mit Wärmetauscher sein. Eine Herausforderung beim Betrieb von Fernwärmeanlagen stellt das Erreichen einer möglichst hohen Temperaturdifferenz im Primärkreislauf dar, d. h., dass bei gegebener Vorlauftemperatur das Erreichen einer möglichst niedrigen Rücklauftemperatur angestrebt wird. Durch die Temperaturdifferenz wird die Leistung definiert, die bei gegebenem Durchfluss durch eine Fernwärmeleitung transportiert werden kann. Es ist also darauf zu achten, dass die Rücklauftemperatur möglichst niedrig ist. Mittels des dritten Temperaturfühlers kann z. B. die Rücklauftemperatur auf der Primärseite einer Fernwärmeanlage gemessen und direkt an Wärmezähler weitergeleitet werden. Dort kann sie protokolliert sowie in einfacher Weise abgelesen werden. Ebenso ist es auch möglich, die zusätzliche Temperatur mit den anderen Messwerten zu verknüpfen, zu verrechnen und/oder weiterzuverarbeiten. Es kann auch ein vierter oder noch weitere Temperaturfühler hinzugefügt werden, die z. B. die Vorlauftemperatur im Primärkreislauf messen und die Außentemperatur oder die Raumtemperatur ermitteln.
-
Zweckmäßigerweise kann die Auswerteeinheit eine Speichereinheit umfassen, in der die Temperaturdaten des dritten Temperaturfühlers speicherbar sind. Die gespeicherten Daten sind wieder abrufbar, anzeigbar und/oder weiterverarbeitbar.
-
Mit besonderem Vorteil ist es möglich, dass unter Einbeziehung der Daten des dritten Temperaturfühlers ein Wärmeverbrauchswert oder ein Wärmeverbrauchstarif in der Auswerteeinheit generierbar ist. Dies ist gerade durch die Verknüpfung der Informationen der verschiedenen Temperaturfühler sowie des Durchflussmessers möglich. Sowohl für die einzelnen Haushalte als auch die Betreiber der Fernwärmeanlagen wird es damit ermöglicht, die Einstellung der jeweiligen Temperaturen der Medien in Primär- und Sekundärkreislauf zu optimieren.
-
Zweckmäßigerweise kann der Wärmeverbrauch selbst oder Wärmeverbrauchstarif in der Anzeigeeinheit, insbesondere in Echtzeit, angezeigt werden. Diese direkte, unmittelbare Wiedergabe erlaubt es sowohl den Kunden, also den Haushalten, als auch dem Fernwärmebetreibern, den tatsächlichen, gegenwärtigen Wärmeverbrauchswert zu sehen und ggf. unmittelbar in das System eingreifen zu können, um z. B. den Wirkungsgrad zu erhöhen.
-
Der Wärmezähler erlaubt eine dauerhafte und allumfassende Überprüfung der Messwerte der gesamten Anlage.
-
Die Daten der Auswerteeinheit können an eine externe Zentrale übertragbar sein, die sich z. B. beim Betreiber des Fernwärmesystems befindet. Die Datenübertragung kann mittels Datenexport oder Schnittstelle erfolgen. Dort können die einzelnen Daten zu einer Gesamtauswertung des gesamten Fernwärmesystems verknüpft werden.
-
Die Erfindung ist anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert. Diese zeigt einen Ausschnitt einer Fernwärmeanlage mit teilweise dargestelltem Primärkreislauf und einem Sekundärkreislauf.
-
Bezugsziffer 1 bezeichnet den Wärmezähler, der in eine häusliche Versorgungsleitung 2 eingebaut ist und zur Bestimmung der verbrauchten Wärmemenge dient. Der Wärmezähler 1 ist Teil einer Fernwärmeanlage mit Wärmetauscher 2. Der Wärmetauscher 2 befindet sich zwischen einem Primärkreislauf 3 und einem Sekundärkreislauf 4. Durch den Primärkreislauf 3 strömt Fernwärme in Form von Wasser zu den einzelnen Abnehmern, also Haushalten, wo die Wärmeübergabe im Wärmetauscher 2 auf das Wasser im Sekundärkreislauf 4 erfolgt. Der Verbrauch an Wärmeenergie kann im jeweiligen Haushalt am Wärmezähler 1 abgelesen werden. Der Wärmezähler 1 umfasst ein Gehäuse 6, einen Durchflussmesser (zeichnerisch nicht dargestellt), einen ersten Temperaturfühler 7 zur Erfassung der Vorlauftemperatur T1 im Sekundärkreislauf 4, einen zweiten Temperaturfühler 8 zur Erfassung der Rücklauftemperatur T2 im Sekundärkreislauf 4 sowie eine gemeinsame Auswerte- und Anzeigeeinheit 9. Die Auswerte- und Anzeigeeinheit ist im oder am Gehäuse 6 des Wärmezählers 1 angeordnet. Ferner ist ein dritter Temperaturfühler 9 zur Erfassung der Temperatur T3 im Rücklauf des Primärkreislaufs 3 vorgesehen, wobei dieser dritte Temperaturfühler 9 auch der gemeinsamen Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 zugeschaltet ist, so dass auch die Temperatur T3 in die Auswertung mit einbeziehbar ist. Es kann damit direkt am Wärmezähler 1 festgestellt werden, auf welche Weise Primär- 3 und Sekundärkreislauf 4 bzw. die einzelnen Messwerte in den jeweiligen Kreisläufen voneinander abhängig sind. Die Temperatur T3 kann direkt am Wärmezähler 1 abgelesen werden. Es ist nicht erforderlich, gesonderte Loggingstationen beim Kunden in der Primärseite zu installieren, die die Temperaturen protokollieren. Die Zusammenführung aller erfassten Temperaturen an dem Wärmezähler 1 ist effektiv sowohl für die Ablese- als auch die Auswertefunktion.
-
Ein weiterer Temperaturfühler, der jedoch zeichnerisch nicht dargestellt ist, kann zur Erfassung der Außentemperatur vorgesehen sein. Dadurch kann z. B. festgestellt werden, inwiefern sich die Außentemperatur auf den Wirkungsgrad der Fernwärmeanlage oder auch des jeweiligen Primär- 3 oder Sekundärkreislaufs 4 auswirkt.
-
Der dritte Temperaturfühler 9 ist mit dem Wärmezähler 1 mittels Leitungsverbindung 11 verbunden. Es ist auch möglich, dass der dritte Temperaturfühler 9 mit dem Wärmezähler und/oder der Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 draht- oder kabellos verbunden ist und die Datenübertragung per Funk oder per Kommunikation erfolgt. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Leitung zum dritten Temperaturfühler 9 aus baulichen Gründen schlecht möglich ist oder der dritte Temperaturfühler 9 vom Wärmezähler 1 zu weit entfernt ist.
-
Am Wärmezähler 1 ist eine Alarmeinrichtung 12 vorgesehen, mittels der ab einem bestimmten Mess- oder Temperaturwert bzw. ab einem bestimmten Schwellwert ein Alarm anzeigbar ist. Der Alarm kann auch mittels Datenübertragung oder per Funk direkt an die Zentrale des Betreibers der Fernwärmeanlage weitergeleitet werden. Ein Alarm kann z. B. dann angezeigt werden, wenn die Temperatur T3 im Primärkreislauf 3 zu hoch ist oder wenn der Wirkungsgrad zu niedrig ist. Die Alarmeinrichtung 12 kann dabei so programmiert sein, dass für unterschiedliche Mess- oder Schwellwerte ein Alarm ausgelöst wird.
-
Die Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 umfasst eine Speichereinheit 13, in der die Temperaturdaten des dritten Temperaturfühlers 9 als auch die Temperaturdaten des ersten 7 und zweiten Temperaturfühlers 8 sowie die Messdaten des Durchflussmessers speicherbar sind. Sämtliche abgespeicherte Daten einschließlich der des dritten Temperaturfühlers 9 ermöglichen eine Überprüfung der aufgezeichneten Daten (auch für die Vergangenheit) sowie eine Darstellung, wie die jeweiligen Daten voneinander abhängig sind oder nicht.
-
Unter Einbeziehung der Daten des dritten Temperaturfühlers 9 ist ein Wärmeverbrauchswert oder Wärmeverbrauchstarif in der Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 generierbar. Eine zusätzliche Aufbereitung der Daten zur Ermittlung des Wärmeverbrauchstarifs ist mithin nicht notwendig.
-
Der Wärmeverbrauchswert oder Wärmeverbrauchstarif ist in der Anzeigeeinheit der Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 in Echtzeit anzeigbar, so dass der Wärmeverbrauch bei den gegenwärtigen Bedingungen einsehbar ist.
-
Die Daten der Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 sind an eine externe Zentrale 14, die zweckmäßigerweise beim Betreiber der Fernwärmeanlage positioniert ist, übertragbar. Die Datenübertragung ist durch die strichlierte Linie, die von der Auswerte- und Anzeigeeinheit 10 bis zur Zentrale 14 reicht, symbolisch dargestellt. In der Zentrale 14 findet eine Gesamtauswertung aller Wärmezähler 1 der verschiedenen Haushalte statt, so dass eine Gesamtbeurteilung, z. B. über die Abhängigkeit der einzelnen Messdaten oder den Wirkungsgrad der gesamten Anlage oder derjenigen in den einzelnen Haushalten, durchführbar ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wärmezähler
- 2
- Wärmetauscher
- 3
- Primärkreislauf
- 4
- Sekundärkreislauf
- 5
- Versorgungsleitung
- 6
- Gehäuse
- 7
- erster Temperaturfühler
- 8
- zweiter Temperaturfühler
- 9
- dritter Temperaturfühler
- 10
- Auswerte- und Anzeigeeinheit
- 11
- Leitungsverbindung
- 12
- Alarmeinrichtung
- 13
- Speichereinheit
- 14
- Zentrale
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
