DE19602973A1 - Wärmeenergievorratsmeßgerät für Wärmespeichertanks - Google Patents

Wärmeenergievorratsmeßgerät für Wärmespeichertanks

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DE19602973A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Energievorratsmeßgerät für den Gesamtwärme­ inhalt von Flüssigkeiten mit Temperaturschichtung in vertikal-zylindrischen Tanks. In Wärmespeichern, wie sie z. B. in solarthermischen Anlagen Verwendung finden, ist eine möglichst ungestörte Temperaturschichtung des Speichermediums innerhalb des Speichers erwünscht.
Durch die Temperaturschichtung läßt sich jedoch der jeweilige Energievorrat im Speicher nicht mit einzelnen, punktuellen Temperaturmeßstellen an der Speicherwandung feststellen.
Eine genaue Information über den Energievorrat ist aber für eine optimale Nutzung der solarthermischen Anlage unerläßlich.
Der Gesamtwärmeinhalt eines Wärmespeichers (Fig. 1, 2 Nr. 1) ist das Produkt aus Speichervolumen und Temperatur. Bei zylindrischen Speichern ist das Volumen eine Funktion der Speicherhöhe. Bei unterschiedlichen Temperaturen in den einzelnen Speicherschichten ist der Wärmeinhalt eine Funktion des Integrals der Temperatur über die Speicherhöhe.
Dieser Wert ist annähernd äquivalent zum Integral der Speicherwandtemperatur entlang einer Geraden über die Höhe des zylindrischen Speicherteiles, welches wiederum äquivalent beispielsweise zum Widerstand eines Drahtmeßfühlers (Fig. 1, 2 Nr. 2) ist, welcher entlang dieser Linie in thermischem Kontakt zur Speicherwand verläuft.
Daraus folgt, daß der elektrische Widerstand des Meßfühlers äquivalent ist zum Wärmeenergieinhalt des Speichers.
Um möglichst hohe Widerstandsänderungen im Meßfühler zu erzielen, ist das An­ bringen mehrerer, in Reihe geschalteter Meßfühler möglich, z. B. lackisolierter Kupferdraht mit 0,1 mm Durchmesser in 10 parallel angebrachten, in Reihe geschalteten Meßabschnitten (Fig. 1, 2 Nr. 2).
Die Anforderungen an den Meßfühler (hoher Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstandes, lineare Temperatur-Widerstands-Charakteristik im gewünschten Anwendungstemperaturbereich, elektrisch isolierte, aber thermisch leitende Verbindung zur Behälterwand) richten sich nach dem Anwendungsgebiet. Eine Widerstands-Meßbrücke (Fig. 1, 2 Nr. 3) mit Abgleichmöglichkeit für Nullpunkt und Maximalanzeige dient als Anzeigeinstrument und kann in % des maximalen Speicherenergieinhalts (Gesamtvolumen mit maximal zulässiger Speichertemperatur = 100%, Gesamtvolumen mit minimaler Speichertemperatur = 0%) oder unmittelbar in Energieeinheiten (Joule) geeicht werden.
Ein solches Wärmeenergievorratsmeßgerät ist zu äußerst geringen Kosten herstellbar und kann auf zweierlei Art zur Energieeinsparung beitragen:
  • 1. Die genaue Information über den Energievorrat erlaubt es dem Betreiber, seine Energieentnahme optimal dem vorhandenen Vorrat anzupassen. Bei solarther­ mischen Anlagen ist so eine bessere Ausnutzung der gespeicherten Sonnen­ energie möglich.
  • 2. Die Einspeisung des gewonnenen Meßwertes in ein Regelgerät ermöglicht die Optimierung des Wärmeerzeugungsmanagements für eine Nachheizung des Solarspeichers.

Claims (3)

1. Wärmeenergievorratsmeßgerät für Wärmespeichertanks dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler integralmäßig die Temperatur über die Behälterhöhe mißt.
2. Wärmeenergievorratsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler entlang der Außenwand des Speichertanks parallel zu dessen Längsachse angebracht ist.
3. Wärmeenergievorratsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler wendelförmig um die Außenwand des Speichertanks angebracht ist.
DE19602973A 1996-01-27 1996-01-27 Wärmeenergievorratsmeßgerät für Wärmespeichertanks Withdrawn DE19602973A1 (de)

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