DE2521008A1

DE2521008A1 - Heat meter without flow metering components - controlled bypass mixes inlet and outlet samples to find mean temp.

Info

Publication number: DE2521008A1
Application number: DE19752521008
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Phys Raufenbarth
Original assignee: CENTRA BUERKLE KG ALBERT; ZENTRA BUERKLE KG ALBERT
Current assignee: CENTRA BUERKLE KG ALBERT; ZENTRA BUERKLE KG ALBERT
Priority date: 1975-05-12
Filing date: 1975-05-12
Publication date: 1976-11-18
Also published as: DE2521008B2

Abstract

A heat meter which is reliable and accurate, needing no parts revolving in the heating medium for measuring flow over a period, has a regulator (34) alternately opening and closing a bypass (28) in the feed pipe and another (29) in the return flow pipe which lead to a common mixing chamber (16), the regulator (34) being fed with a variable required setting temperature which is compared with the actual temperature in the mixing chamber. On reaching temperature difference exceeding a certain positive value the return bypass (29) is opened and on reaching a value exceeding a certain negative difference the inlet bypass. The switching effects are metered to determine the heat supplied.

Description

Wärmemengenzähler Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärinernengenzähler der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. Heat meter The invention relates to a heat meter of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Bei bekannten Wärmemengenzählern dieser Art wird ausser der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf des die Wärme abgebenden Mediums auch die Menge des zugeführten Mediums bzw. Warm«7asser, Dampf, erwärmte Luft oder dergleichen gemessen. Um die verbrauchte Wärmemenge zu bestimmen, wird dann das Produkt aus diesen beiden Messgrössen gebildet.In known heat meters of this type, in addition to the temperature difference between the flow and return of the medium that emits the heat, there is also the amount of the supplied Medium or warm water, steam, heated air or the like measured. To determine the amount of heat consumed, the product is then made formed from these two measured quantities.

Die Produktbildung dieser beiden Messgrössen erfolgt beispielsweise silber Differentialgetriebe oder andere ähnliche mechanische oder elektrische Vorrichtungen.The product formation of these two measured quantities takes place, for example silver differential gears or other similar mechanical or electrical devices.

Nachteilig an diesen bekannten Einrichtungen ist u.a. ihr hoher baulicher Aufwand und die erforderliche häufige Wartlmg, so dass sie nur beschränkte Anwendung finden konnir.One of the disadvantages of these known devices is their high construction Effort and the frequent maintenance required so that they are only of limited use find konnir.

Bekannt sind ferner Flärmemengenzahler, die zwischen den Rippen von Radiatoren in beispielsweise zentralbeheizten Bohrungen befestigt werden und ein mit einer Flüssigkeit gefülltes Messröhrchen enthalten. Diese auf der Verdunstung der Flüssigkeit beruhenden Einrichtungen sind jedoch ciusserst ungenau.Also known are the noise meters, which are between the ribs of Radiators are attached in, for example, centrally heated holes and a contain a measuring tube filled with a liquid. This on the evaporation however, the fluid-based devices are extremely inaccurate.

Fine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Wärmemengenzähler zu schaffen, der zuverlässig und recht genau misst, kostengünstig hergestellt werden kann, betriebssicher ist und keine im Heiz- oder Kühlmedium rotierenden Messgeräte fi;r die Messung der zeitlichen Mediumsmenge benötigt und auch sonstige Vorteile hat.It is therefore an object of the invention to provide a heat meter to create that measures reliably and quite accurately, can be manufactured inexpensively can, is operationally reliable and no measuring devices rotating in the heating or cooling medium for measuring the amount of medium required over time and other advantages Has.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is specified in claim 1 Features solved.

Dieser erfindungsgemäße Wärmemengenzähler benötigt keine Multiplikationsvorrichtung und ist auch in seiner! Aufbau einfach und betriebssicher. Auch ist seine Messgenauikeit hoch.This heat meter according to the invention does not require a multiplication device and is also in his! Simple and reliable construction. Also is its measurement accuracy high.

Eine besonders einfache Ausbildung der Regelvorrichtung ergibt sich /dann, wenn die Regelvorrichtung ein Zweipunktregler ist und die vorgegebene Temperaturabweichung vom veränderlichen stellwert nach oben und unten die Umschaltpunkte des Zweipunktreglers bestimmt, da dadurch besonders einfache und billige Regler zur Anwendung kommen.A particularly simple design of the control device results / when the control device is a two-point controller and the specified temperature deviation the switching points of the two-position controller from the variable manipulated variable upwards and downwards determined, as this means that particularly simple and inexpensive controllers are used.

Die Querschnitte der Bypässe sind zweckmäßig wesentlich kleiner als die Vor- und Rücklaufleitungen.The cross sections of the bypasses are expediently much smaller than the supply and return lines.

Bei. einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass rlittel zum raschen Mischen des in die tsischkammer einströmenden Mediums mit dem in der Mischkammer befindlichen Medium vorgesehen sind. Dies kann in vielfältiger Weise erfolgen, beispielsweise mittels einer ausserhalb der Mischkammer angeordneten Umwälzpumpe, die ständig Medium aus der tisch kammer absaugt und in diese wieder zurückleitet. Oder es kann ein rotierender Flügel in der Mischkammer vorgesehen sein oder es können auch sonstige Massnahmen zur Beschleunigung des Mischvorganges vorgesehen sein, mit dem Ziel, die Temperatur in c7er Mischkammer ständig zu vergleichm.SEigen.At. A preferred embodiment provides that rlittel for rapid mixing of the medium flowing into the table chamber with that in the Mixing chamber located medium are provided. This can be done in a number of ways take place, for example by means of an outside of the mixing chamber arranged Circulation pump that constantly sucks the medium out of the table chamber and into it again returns. Or a rotating vane can be provided in the mixing chamber or other measures to accelerate the mixing process can also be used be provided, with the aim of constantly comparing the temperature in the mixing chamber.

In vielen Fällen ist es jedoch ausreichend, den Mischvorgang in der Mischkammer nicht zwangszubeeinflussen.In many cases, however, it is sufficient to start the mixing process in the Do not necessarily influence the mixing chamber.

Ifrr: die Strömungsmengen der Bypässe zu vergrössern und auch in möglichst genaue Abhängigkeit von den Strömungsmengen im Vor- und Rücklauf zu bringen, kann vorgesehen sein, c1ass die Vor- und Rilcklaufleitungen in ihren parallel zum betreffenden Bypass angeordneten Bereichen Verengungen besitzen. Die Verengung kann vorteilhaft als Blende ausgebildet sein. Auch kann es günstig sein, die Verengung als Düse auszubilden.Ifrr: to increase the flow rates of the bypasses and also in as much as possible Bringing exact dependence on the flow rates in the supply and return can be provided, c1ass the flow and return lines in their parallel to the relevant Bypass arranged areas have constrictions. The narrowing can be beneficial be designed as a diaphragm. It can also be advantageous to design the constriction as a nozzle.

Ur unrittelbares Ablesen der gezählten Wärmemenge zu erhalten, kann eine die Zahl der Umschaltungen oder einen bestimmten Bruchteil dieser Zahl sichtbar anzeigende Zählvorrichtung vorgesehen sein, wie es auch bei Strom- und Casmengenzählern in Haushalten üblich ist. Es ist dabei meist ausreichend, wenn jeweils nur ein bestimmter Bruchteil der aufgetretenen schaltungen angezeigt wird.To get a direct reading of the counted amount of heat, can one shows the number of switchings or a certain fraction of this number indicating counting device can be provided, as is also the case with electricity and cash counters is common in households. It is usually sufficient if only one specific one at a time Fraction of the switching operations that have occurred is displayed.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindunc anhand der in der Zeichnung dargestellten AusffihrungsWeispiele näher beschrieben und erläutert wird.Further details of the present invention are as follows Refer to the description in which the invention based on the shown in the drawing AusffihrungsWebeispiele is described and explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 einen Wärmemengenzähler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 ein Diagramm, welches an einem Beispiel die zeitliche änderung der Mediumterperatur in der Mischkammer der Einrichtung nach Fig. 1 um den jeweiligen Sollwert zeigt, und Fig 3 a und @ eine Soll-/Isttemperatur-Vergleichsvorrichtung gem.1 shows a heat meter according to a first exemplary embodiment of the invention, FIG. 2 is a diagram showing, using an example, the change over time the medium temperature in the mixing chamber of the device according to FIG. 1 by the respective Setpoint shows, and FIGS. 3 a and @ show a setpoint / actual temperature comparison device according to

3 b ' einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 b 'a second embodiment of the invention.

Die in Fig, 1 dargestellte Einrichtung ist beispielsweise in einer Warmwasserheizungsanlage eines Gebäudes ingebaut, und zwar zwischen der zu einem Wärmeverbraucher fhrenden Vorlaufleitung 12 und der Rücklaufleitung 13, um die abgegebene Wärmemenge zu messen und zu zählen. Derartige Verbraucher können beispielsweise die Heizkörper einer Wohnung, einer Etage, mehrerer Etagen, eines Hauses oder dergleichen sein. Dem Verbraucher 14 strömt eine Wärmemenge pro Zeiteinheit QV zu und es fliesst vom Verbraucher 14 durch den Rücklauf 13 eine verbliebene Restwärmemenge pro Zeiteinheit beispielsweise zu einem nicht dargestellten Heizkessel, in welchem das Warmwasser wieder auf sine Vorlauftemperatur aufgeheizt wird. Die Differenz zwischen OV und QR entspricht der pro Zeiteinheit abgegebenen Wärmemenge Q. Diese abgeebene Wärmemenge Q wird gemessen und über ein längeres zeltintervall beispielsweise eine Heizperiode hinweg intefriert, d.h. gezählt.The device shown in Fig, 1 is, for example, in a Hot water heating system built into a building, between the one Heat consumer leading flow line 12 and the return line 13 to the discharged Measure and count the amount of heat. Such consumers can, for example the radiators of an apartment, a floor, several floors, a house or the like be. An amount of heat per time unit QV flows to the consumer 14 and it flows from the consumer 14 through the return 13 a remaining amount of residual heat per unit of time for example to a boiler, not shown, in which the hot water back to its flow temperature is heated. The difference between OV and QR corresponds to the amount of heat Q emitted per unit of time. This The level of heat Q is measured and, for example, over a longer interval freezes over a heating period, i.e. counted.

Ceriß der Fig. 1 ist an den Vorlauf 12 und den Rücklauf 13 eine Mischkammer 16mittels Leitungen 17 bis 20 angeschlossen, die ein bestimmtes Volumen hat. In den Leitungen 17 bis 20, deren QuerschnitS erheblich kleiner als die Querschnitte der Leitungen 12 und 13 sind, sind Absperrventile 21 bis 24 angeordnet. Sowohl in den Vorlauf 12 als auch in den Rücklauf 13 ist im jeweiligen Bereich zwischen den Anschlüssen der Leitungen 17, 18 bzw. 19, 20 je eine Blende 26 bzw. 27 einansetzt, welche eine Verengung des Vorlaufes 12 bzw. Rück-/13 von laufes zwecks Erzeugung/von der Strömungsgeschwindigkeit abhängigen Druckdifferenzen bewirken, so dass dann, wenn die Ventile 21, 22 des Vorlauf-Bypasses 28 oder die Ventile 23, 24 des Rücklauf-Bypasses 29 geöffnet sind, jeweils eine von der jeweiligen Druckdifferenz und damit im Vorlauf bzw. Rücklauf strömender Wassermenge abhängige wesentlich k]einere Wassermenge den betreffenden Bypass durchströmt.Ceriss of FIG. 1 is a mixing chamber on the flow 12 and the return 13 16 connected by means of lines 17 to 20, which has a certain volume. In the lines 17 to 20, the cross sections of which are considerably smaller than the cross sections of the lines 12 and 13, shut-off valves 21 to 24 are arranged. As well in the flow 12 as well as the return 13 is in the respective area between the Connections of the lines 17, 18 or 19, 20 each have a panel 26 or 27 inserted, which a narrowing of the flow 12 or return / 13 of flow for the purpose of generating / of cause pressure differences depending on the flow velocity, so that then, if the valves 21, 22 of the flow bypass 28 or the valves 23, 24 of the return bypass 29 are open, each one of the respective pressure difference and thus in the flow or the return flow of the flowing water quantity dependent essentially k] a more water quantity relevant bypass flows through.

Ir Vorlauf 12 und im Rücklauf 13 ist jeweils ein Temperaturffihler 31 bzw. 32 eingebaut. Die beiden Temperaturfühler 31 und 32 sind mit einem ersten Mittelwertbildner 33 verbunden, der einem Zweipunktregler 34 die jeweils vorliegende mittlere Temperatur #m als Sollwert zuführt, wobei = V + R 2 ist. In der Mischkammer 16 sind in diesem usführungsbeispiel zwecks möglichst genauer Ermittlung der jeweiligen Mitteltemperatur (Mischtemperatur) an vier voneinander entfernt liegenden Stellen Temperaturfühler 36 bis 39 angeordnet, deren Messgrössen einem zweiten Mittelwertbildner 41 zugeführt werden, welcher aus diesen vier Temperaturverten das arithmetische Mittel bildet und als Istwert dem Zweipunktregler 34 zuführt. Es versteht sich, in der M schkammer 16 in es in manchen Fällen auch zweckmäßg sein kann,/mehr oder weniger Temperaturfühler, ggfs. einen einzigen Temperaturfühler, vorzusehen, die auch an anderen Stellen als dargestellt angeordnet sein können. Die Vermischung in der Mischkammer 16 kann zwangsweise, beispielsweise mit TTi lfe einer nicht dargestellten Umwälzpumpe oder eines angetriebenen Fl(igelrades erfolgen oder es kann nur Selbstmischung vorgesehen sein.In the flow 12 and in the return 13 there is a temperature sensor 31 or 32 installed. The two temperature sensors 31 and 32 are connected to a first Averaging 33 connected to a two-point controller 34 which is present middle Temperature #m supplies as setpoint, where = V + R 2. In the mixing chamber 16 are in this exemplary embodiment for the purpose of determining the respective Mean temperature (mixed temperature) at four points that are separated from each other Temperature sensors 36 to 39 are arranged, the measured values of which are sent to a second averaging unit 41 are supplied, which of these four temperature values is the arithmetic Forms means and supplies the two-point controller 34 as an actual value. It goes without saying in the mixing chamber 16 it can also be expedient in some cases, / more or fewer temperature sensors, if necessary. A single temperature sensor to be provided, the can also be arranged at other locations than shown. The mixing in the mixing chamber 16 can forcibly, for example with TTi lfe a not shown Circulation pump or a driven impeller or it can only be self-mixing be provided.

Per Zweipunktregler 34 ist über eine erste elektrische cteuerleitung 42 mit den Ventilen 21, 22 im Vorlauf-Bypass 28 und über eine zweite Steuerleitung 43 mit den Ventilen 23, 24 im Rücklauf-Bypass 29 verbunden. Die beiden Ventile 21, 22 bzw. 23, 24 des Bypasses 28 bzw. 29 werden jeweils gleichznitig geöffnet und geschlossen. Und zwar werden in diese Ausführungsbeispiel die Ventile 21, 22 immer dann gleichgeöffnet zeitig/, wenn die Ventile 23, 24 geschlossen werden und umgekehrt, so dass die Mischkammer alternativ von Vorlauf-oder Rücklaufflüssigkeit durchströmt wird. Die Frequenz, mit der das öffnen und Schliessen der beiden Bypässe 28, 29 mittels der Ventile 21 bis 24 erfolgt, wird vom Zweipunktregler 34 bestimmt und ist proportional der jeweils abgeebenen zeitlichen Wärmemenge Q, wie nachfolgend rechnerisch gezeigt wird.A two-point controller 34 is via a first electrical control line 42 with the valves 21, 22 in the flow bypass 28 and via a second control line 43 connected to the valves 23, 24 in the return bypass 29. The two valves 21, 22 and 23, 24 of the bypass 28 and 29 are opened and at the same time closed. And that will be in this Embodiment the valves 21, 22 always open at the same time / when the valves 23, 24 are closed and vice versa, so that the mixing chamber can alternatively be supplied with flow or return liquid is flowed through. The frequency with which the two bypasses open and close 28, 29 takes place by means of the valves 21 to 24, is determined by the two-point controller 34 and is proportional to the amount of heat Q given off over time, as follows is shown mathematically.

Die einzelnen Symbole kennzeichnen folgendes: ap Qp = die durch den Vorlauf bzw. Rücklauf strömende Wärmemenge pro Zeiteinheit, zeitliche Änderung der Wärmemenge in der Mischkammer M = die durchfliessende Wassermenge pro Zeiteinheit Cv, CR und Cm = die spezifische Wärme des Wassers in Vorlauf, Rücklauf bzw. Mischkammer, #V, #R und #m = die Wassertemperatur im Vorlauf bzw. Rücklauf bzw. mittl. Temperatur in der Mischkammer 9m = die Dichte des Wassers in der Mischkammer und V = das Volumen der Mischkammer.The individual symbols indicate the following: ap Qp = the through the Flow or return flow of heat per unit of time, temporal change in Amount of heat in the mixing chamber M = the amount of water flowing through per unit of time Cv, CR and Cm = the specific heat of the water in the flow, return or mixing chamber, #V, #R and #m = the water temperature in the flow or return or mean. temperature in the mixing chamber 9m = the density of the water in the mixing chamber and V = the volume the mixing chamber.

Es gilt: #V = M#CV##V(1) QR = M#CR##R (2) Die Gleichungen (3a) und (3h) gelten, da durch die Bypässe 28 und 29 die Wassermenge pro Zeiteinheit a M bzw. b strömt, wo a und b konstant sind Bei Zuströmen der Teilstrommenge a.M aus dem Vorlauf 12 in die Mischkammer 16 ergibt si eine zeitliche Änderung der mittleren Temperatur in der Mischkammer 16, wenn dafür gesorft wird, daß das aus der Mischkanner abströmende Wasser die Temperatur hat, von: und bei Zuströmen der Teilstrommenge aus dem Rücklauf 13 in die Mischkammer 16 eine solche von F.s sei nun für das Rechnungsbeispiel angenommen, dass diese beiden zeitlichen Änderungen der mittleren Temperatur in der Mischkammer 16 unter gleichen Bedingungen betragsmaßig jeweils gleich sind. Setzt man die Gleichungen (4) und (5) gleich, so ergibt sich nach Umformen: Setzt man Gleichung (6) in die Gleichungen (4) bzw. (5) ein, so erhält man nach Umformung: und Trägt man diese beiden Gleichungen (7) und (8) für den Fall in das in Fig. 2 dargestellte Koordinatensystem ein, dass der Zweipunktregler bei den Temperaturen #m + 1/2 ##z die Ventile 23, 24 öffnet und die Ventile 21, 22 schliesst und bei #m - 1/2##z die Ventile 21, 22 öffnet und die Ventile 23, 24 schliesst, so ergibt sich unter Berücksichtigung des alternierenden öffnens und Schliessens der beiden Bypasse 28 und 29 die in Fig. 2 dargestellte Kurve. Wenn sich ändert, wandert der dargestellte Bereich T entsprechend auf und abwärts. Von t = o bis t = ist 2 also nur der Bypass 28 geöffnet, was einen Temperaturanstieg /ist in der Mischkaminer 16 bewirkt und es während der Zeit von T bis T nur der Bypass 29 geöffnet, was sich in einer Er-2 niedrigung der mittleren Temperatur, also des Istwertes in der der Mischkammer auswirkt. ##z ist die am Regler eingestellte Temperaturdifferenz bezogen auf den jeweiligen im Glied 33 gebildeten Mittelwert #m, bei deren Erreichen der Regler jeweils die Ventile 21 - 24 umschaltet.The following applies: #V = M # CV ## V (1) QR = M # CR ## R (2) Equations (3a) and (3h) apply because the bypasses 28 and 29 flow the amount of water per unit of time a M or b, where a and b are constant a change over time in the mean temperature in the mixing chamber 16, if it is ensured that the water flowing out of the mixing kettle has the temperature of: and when the partial flow from the return 13 flows into the mixing chamber 16, such from It is now assumed for the calculation example that these two changes over time in the mean temperature in the mixing chamber 16 are each equal in terms of amount under the same conditions. If equations (4) and (5) are equated, the following results after reshaping: If you insert equation (6) into equations (4) or (5), you get after transformation: and If these two equations (7) and (8) are entered in the coordinate system shown in FIG. 2, the two-point controller opens valves 23, 24 and valves 21 at temperatures #m + 1/2 ## z , 22 closes and at #m - 1/2 ## z the valves 21, 22 open and the valves 23, 24 closes, then taking into account the alternating opening and closing of the two bypasses 28 and 29, the one shown in FIG. 2 results Curve. When changes, the displayed area T moves up and down accordingly. From t = 0 to t = 2, only the bypass 28 is open, which causes a temperature rise / is in the mixing chamber 16 and only the bypass 29 is opened during the time from T to T, which results in a decrease in the temperature mean temperature, i.e. the actual value in which the mixing chamber has an effect. ## z is the temperature difference set on the controller based on the respective mean value #m formed in element 33, when the controller switches valves 21-24 when it is reached.

wird geeignet getroffen, beispielsweise kann weniger als 1 0C betragen.is taken appropriately, for example can be less than 10C.

T Integriert man die Gleichung (7) über die Zeit von 0 bis 2 so ergibt ich: #etzt man für 1/T die Frequenz f, so erhält man durch Umfc.rren der Gleichung (9): setzt man die beiden Faktoren a und b gleich, so erhält man: schon aus diesen Gleichungen (10) und (10 a) erkennt man, dass die Frequenz f des Zweipunktreglers 34 proportional zur zeitlichen Änderung der Wärmemenge 0m in der Mischkammer 16 und damit pro Zeiteinheit am Verbraucher abgegebenen Wärmemenge Q und damit ein Maß für die verbrauchte Wärmemenge ist, so daß durch mittels eines Zählers 44 erfolgenden Zählend der vom Zweipunktregler bewirkten Umschaltungen der Ventile 21 - 24 die in dem betreffenden Zeitraum abgegebene Wärmemenge gezählt wird. Der Zähler 44 kann auch räumlich weit entfernt angeordnet werden, wenn er elektrisch angesteuert wird; Die obige Rechnung wurde unter besonders einfachen Annahmen durchgeführt, die sich auch baulich realisieren lassen, doch versteht es sich, dass auch hiervon abweichende Maßnamen getroffen werden können, ohne dass der Erfindungsgedanke verlassen wird, beispielsweise die Faktoren a, b und die Blenden 26, 27 unterschiedlich getroffen sein können. Oder man trifft AS nicht konstant, sondern beispielsweise proportional abhängig von bmt wobei man dann bei jede llmschaltvorgang in AbhAngigkeit von S den Zähler unterschiedlich fortschaltet, beispielsweise ihm unterschiedliche Anzahlen von Zählimpulsen zuleitet, usw.T Integrating equation (7) over time from 0 to 2 gives: # If one uses the frequency f for 1 / T, one obtains by turning the equation (9): if we put the two factors a and b equal, we get: Even from these equations (10) and (10a) it can be seen that the frequency f of the two-point controller 34 is proportional to the change in the amount of heat 0m in the mixing chamber 16 over time and thus the amount of heat Q emitted to the consumer per unit of time and thus a measure of the amount of heat consumed is, so that by means of a counter 44 counting the switchings of the valves 21-24 effected by the two-position controller, the amount of heat given off in the relevant period is counted. The counter 44 can also be arranged spatially far away if it is electrically controlled; The above calculation was carried out under particularly simple assumptions that can also be implemented structurally, but it goes without saying that measures deviating from this can also be taken without departing from the inventive concept, for example the factors a, b and the diaphragms 26, 27 can be made differently. Or one does not hit AS constantly but, for example, proportionally depending on bmt, whereby the counter is then incremented differently for each switching process depending on S, for example different numbers of counting pulses are fed to it, etc.

Auch kann iz zu dem Zweck abhängig von gemacht werden, um die temperaturabhängigen änderungen von cm und #m durch Veränderung von ##z in ihrer Auswirkung auf das Meßergebnis zu kompensieren.Also, iz can be made dependent on for the purpose of being temperature-dependent Changes in cm and #m by changing ## z in their effect on the measurement result to compensate.

Gegebenenfalls kann ##z auch von einer oder mehreren anderen Variablen abhängig gemacht werden, mit dem Ziel, die Meßgenauigkeit zu erhöhen.If necessary, ## z can also be taken from one or more other variables be made dependent, with the aim of increasing the measurement accuracy.

Die obigen Rechnungen galten für den Fall, daß das Wasser jeweils mit der Temperatur P m aus der Mischkammer abströmt. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht geschränkt.The above calculations were valid for the case that the water respectively flows out of the mixing chamber at the temperature P m. The invention is based on this, however not restricted.

Bspw. könnte man die Temperatur des jeweils abströmenden Wassers in den Leitungen 18 und 20 messen und bei weihung von t m dies durch geeignete Änderung von d der durch Änderung des/der nachfolgenden Umschaltung gelieferten Zählwertes berücksichtigen. Gegebenenfalls kann man auch weitere Korrekturen in Abhängigkeit mindestens einer zu messenden G ße fortlaufend vornehmen, sei es durch Änderung von izRt'z oder durch Beeinflußung des im Gefolge der nachfolgenden Umschaltung abgegebenen Zählwertes, der den Zählerstand des Zählers 44 direkt oder nach Zwischenaddition in einem nicht dargestellten Zwischenzahler beeinflußt. DB die Wärmemengenzählung stets über sehr lange zeiträume erfolgt, bspw. über eine Heizperiode oder zumindest über einen Monat, kann ohne weiteres ein Zwischenzähler vorgesehen werden, der stets nur bei Erweichen eines bestimmten, vorzugsweise relativ hohen Zählerstandes oder Zählerinhaltes den Zähler 44 weiterschaltet.For example, the temperature of the water flowing out could be in Measure the lines 18 and 20 and, if t m is increased, change this accordingly from d the one supplied by changing the subsequent switchover Count value consider. If necessary, you can also make further corrections as a function Carry out at least one size to be measured continuously, either by changing it from izRt'z or by influencing the in the wake of the subsequent switchover delivered count value, which is the count of the counter 44 directly or after intermediate addition influenced in an intermediate payer, not shown. DB is the heat quantity meter always takes place over very long periods of time, for example over a heating period or at least over a month, an intermediate counter can easily be provided that always only when softening a certain, preferably relatively high count or Counter 44 advances the counter content.

Anstatt, wie vorangehend beschrieben, bei jeder vom Regler vorgenommeneflumschaltung der Bypässe einen konstanten Zählwert oder einen von mindestens einer gemessenen Variablen abhrngigen Zählwert für die Zählung der Wärmemenge vorzusehen, kann in vielen Fällen auch zweckmäßig vorgesehen werden, daß nur die Umschattwngen an einer der beiden Grenzen von z der bereits gezählten Wärmemenge hinzu zu addierende Zähiwerte für die zu zählende Wärmemenge auslösen, da ach hierdurch die Wärmemenge über einen längeren Zeitraum mit gleicher Genzutgkeit gezählt werden kann.Instead of, as described above, every time the controller switches over of the bypasses have a constant count value or one of at least one measured value Providing variable-dependent counting value for counting the amount of heat can be done in In many cases it is also expedient to provide that only the Umschattwngen on one the two limits of z of the amount of heat already counted to be added counting values trigger for the amount of heat to be counted, because this also means that the amount of heat over a longer period of time can be counted with the same Genzutgkeit.

Mit Zählwert ist eine Größe bezeichnet, die den Inhalt eines Zählers oder Zwischenzählers vergrößert, bspw. kann ein Zählwert aus einem, mehreren oder vielen Impulsen, mechanischen Schaltschritten oder dergl. bestehen und eine unverschlüsselte oder verschlüsselte Zahl darstellen oder symbolisieren u.s.w..A counter value is a quantity that contains the content of a counter or intermediate counter, for example, a counter value can be made up of one, several or many impulses, mechanical switching steps or the like. exist and one unencrypted or represent or symbolize encrypted number, etc.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung werden der Sollwert und der Istwert der mittleren Temperatur nicht getrennt über die Mittelwertbildner 33 bzw. 41 dem Zweipunktregler 34 zugeführt, sondern es wird gemäß den Figuren 3a und 3b dem Zweipunktregler 34 über einen Verstärker 49 eine elektrische Spannung u zugeführt, die proportional der Summe aus den Temperaturen im Vorlauf 12 und im Rücklauf 13 abzüglich der Temperatur in der Mischkammer 16 ist.According to a second embodiment of the present invention the setpoint and the actual value of the average temperature are not separated by the averaging 33 or 41 fed to the two-point controller 34, but it is according to FIGS. 3a and 3b an electrical voltage to the two-point controller 34 via an amplifier 49 u supplied, which is proportional to the sum of the temperatures in the flow 12 and in Return 13 minus the temperature in the mixing chamber 16 is.

Anhand der Fig. 3a sei das Grundschaltbild erläutert. An geeigneter Stelle des Vorlaufs 12 ist eine Schweißstelle V eines ersten Thermoelementes 46 und an geeigneter Stelle des Rücklauf 13 die Schweißstelle R eines zweiten Thermoelementes 47 angeordnet. Verbindungsstellen m der Thermoelemente 46 und 47 sind an zur Mittelwertbildung geeigneten Stellen in der Mischkammer 16 angeordnet. Die Schweißstellen V,R und m sind damit den Temperaturen $ m des Wassers im Vorlauf 12, im Rücklauf 13 bzw. in der Mischkammer 16 ausgesetzt. Die beiden freien Verbindungsstellen m der beiden Thermoelemente 46 und 47 sind über Anschlußleitungen mit einem elektrischen Operationsverstrker 49 verbunden, der mit dem Zweipunktregler 34 verbunden ist.The basic circuit diagram is explained with reference to FIG. 3a. At more suitable Place of the flow 12 is a weld V of a first thermocouple 46 and at a suitable point of the return 13 the welding point R of a second thermocouple 47 arranged. Connection points m of the thermocouples 46 and 47 are on for averaging arranged in suitable locations in the mixing chamber 16. The welds V, R and m are therefore the temperatures $ m of the water in the flow 12, in the return 13 or exposed in the mixing chamber 16. The two free connection points m of the two Thermocouples 46 and 47 are connected to an electrical operational amplifier via connecting leads 49, which is connected to the two-position controller 34.

Am Eingang des Verstärkers 49 liegt damit eine Thermospannung u an, für die unter der Annahme, daß sie über einen genügend großen Bereich eine lineare Funktion der Temperaturdifferenz ist, gilt: k = konstanter Proportionalitätsfaktor Der Zweipunktregler 34 hat nun die Aufgabe, durch abwechselndes öffnen und Schließen der Ventile 21 und 22 bzw. der Ventile 23 und 24 die mittlere Temperatur t in der Mischkammer 16 so zu regeln, daß am Verstärker 49 die Spannung zwischen vorbestimmten, A E entsprechenden Grenzen pendelt, wobei u = 0 dem Mittelwert der Spannungsänderung am Verstärker 49 entspricht. Für u = 0 ergibt sich aus Gleichung (11) die Beziehung Damit ist die Bedingung erfüllt, daß die mittlere Temperatur in nL in der Mischkammer 16 gleich dem arithmetischen Mittel aus der Vorlauftemperatur $v und der Rücklauftemperatur +R ist; Sollwert und Istwert sind also dann gleich.At the input of the amplifier 49 there is thus a thermal voltage u for which, assuming that it is a linear function of the temperature difference over a sufficiently large range, the following applies: k = constant proportionality factor The two-position controller 34 now has the task of regulating the mean temperature t in the mixing chamber 16 by alternately opening and closing the valves 21 and 22 or the valves 23 and 24 so that the voltage at the amplifier 49 is between predetermined, AE fluctuates according to the limits, where u = 0 corresponds to the mean value of the voltage change at amplifier 49. For u = 0, the relationship results from equation (11) This fulfills the condition that the mean temperature in nL in the mixing chamber 16 is equal to the arithmetic mean of the flow temperature $ v and the return temperature + R; The setpoint and actual value are then the same.

Wie beim in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Umschaltungen der Bypässe 28,29, die der Zweipunktregler 34 ausführt, ein Maß für die im Verbraucher 14 abgegebene zeitliche Wärmemenge Q Ist die Temperaturverteilung in der Mischkammer 16 nicht gleichmäßig, was bspw. bei Selbstmischung der Fall sein kann, so kann man gemäß Fig. 3b eine Thermobatterie 48 verwenden, die mehrere, beim Ausführungsbeispiel drei erste Thermoelemente 46, 46', 46rr und je drei zweite Thermoelemente 47, 47', 47" besitzt, welche entsprechsd größere Anzahlen SchweißstellenV bzw. R und m besitzen. Die Schweißstellen m können dabei in der Mischkammer 16 gleichmäßig verteilt angeordnet werden, was in Fig. 3b schematisch angedeutet ist.As in the first embodiment shown in Fig. 1 is the Number of switchings of the bypasses 28, 29 that the two-position controller 34 carries out, A measure of the amount of heat Q over time given off in consumer 14 is the temperature distribution not uniformly in the mixing chamber 16, which is the case, for example, with self-mixing can, so you can use a thermal battery 48 according to FIG. 3b, the several when Embodiment three first thermocouples 46, 46 ', 46rr and three second thermocouples each 47, 47 ', 47 "has, which correspondingly larger numbers of welding points V or R and m own. The welds m can be uniform in the mixing chamber 16 be arranged distributed, which is indicated schematically in Fig. 3b.

Aus Gründen der Korrosionsfestigkeit und der Temperaturlinearität der Thermospannung u können für die Thermoelemente 46, 46', 46" und 47, 47', 47" bevorzugt Nickelchrom-Nickel-Thermoelemente verwendet werden.For reasons of corrosion resistance and temperature linearity the thermal voltage u can be used for the thermocouples 46, 46 ', 46 "and 47, 47', 47" preferably nickel-chrome-nickel thermocouples are used.

Claims

1. Heat meter for heating. Cooling or air conditioning devices or systems, with a device for measuring the temperature difference between flow and return of the medium emitting the l ^ tcirme, d u r c h e k e n n nz e i c h n e t that a discontinuous control device (34) is provided which has a bypass (28) of the flow line (12) of the medium and a bypass (29) of the return line (13) alternately opens and closes, the two bypasses (28, 29) passing through a common mixing chamber (16) their, and which control device (34) as a variable setpoint a The mean temperature between the flow and return temperature of the medium is entered, those in the Fegel device (34) with the actual value of the eaten in the mixing chamber Mixing temperature is compared to that each time the lens reaches a predetermined value positive temperature deviation from the setpoint of the bypass (29) lower temperature opened and the bypass (28) higher temperature is closed and when it is reached a predetermined negative temperature deviation from the setpoint, the bypass is higher Temperature is opened and the lower temperature bypass is closed, and that is in the wake of the switchover of the bypasses at at least one of the two temperature deviation limits Counting values to be added for counting the amount of heat to be determined are triggered and added to the content of at least one counting device (44).

2. Heat meter according to claim 1, characterized in that the control device is a two-point controller (34) and the specified temperature deviation the switching points of the two-position controller from the variable setpoint upwards and downwards (34) determined.

3. Goods quantity counter according to claim 1 or 2, characterized in that that the cross-sections of the bypasses (28, 29) are much smaller than those of the front and rear Return lines (12,13) are.

4. heat meter according to one of claims 1 - 3, characterized in that that the two bypasses (28, 29) have the same flow resistance.

5. Wrrnemenemeter according to one of claims 1 - 4, characterized in that that the mixing chamber (16) has a single temperature sensor for measuring the actual value having.

6. Heat meter according to one of claims 1 - 4, characterized in that that the mixing chamber (16) has several temperature sensors (36-39), wherein the Actual value is formed from the mean of the measured values.

7. heat meter according to one of claims 1 - 6, characterized in that that a shut-off valve (21 - 24) is assigned to each bypass, whereby the two Shut-off valves (21, 22; 23, 24) of the same bypass (28, 29) from the control device (34) can be controlled in the same direction.

8. w;: rme counter according to one of claims 1 - 7, characterized in that that the flow and return lines (12, 13) in their parallel to the relevant Bypass (28, 29) arranged areas have constrictions (26, 27).

9. heat meter according to claim 8, characterized in that the the constriction is designed as a diaphragm (26, 27).

10. Warranty counter according to one of claims 1 - 9, characterized in that that the setpoint is derived from the arithmetic mean of the medium temperatures in pre- and Return line (12, 13) is formed.

11. Heat meter according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (34) the density and / or the specific Heat of the medium used is entered as a temperature-dependent variable.

12. Wrrrernengenzähler according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that means for rapidly mixing the flowing into the mixing chamber Medium are provided with the medium located in the mixing chamber.

13. Heat meter according to one of claims 1 to 4 and 7 to 12, characterized in that an even number of thermocouples (46, 46 ', 46 "; 47, 47 ', 47") are connected in series that half the number of connection points (V) of the two wires of the thermocouples of the temperature of the flow (12) the remaining Junctions (R) of the two wires of the thermocouples of the temperature of the return flow (13) and the connection points (m) of the thermocouples that influence the thermal voltages and the connection points of the thermocouple row of the temperature of the mixing chamber (16) are exposed.

14. heat meter according to claim 13, characterized in that Nickel-chrome-nickel thermocouples are provided.

15. Heat meter according to one of the preceding claims, characterized characterized that the positive and negative temperature deviation from the setpoint can be changed automatically in a predetermined manner as a function of the setpoint.

16. Heat meter according to one of the preceding claims, characterized characterized in that in the wake of each effected by the controller switching the Bypasses a count is added to the contents of the counting device (44).

17. Heat meter according to one of claims 1 to 15, characterized in that that only with every switchover of the bypasses effected by the controller a count is added to the content of the counter (44) wtd.

18. Heat meter according to one of the preceding claims, characterized characterized in that all counters triggered in the wake of switchings are the same are great.

19. Heat meter according to one of claims 1 to 17, since the size characterized in that / each count value triggered in the wake of a switchover depends on at least one variable.