DE2911836C3 - Elektrische Schaltung für einen Wärmeverbrauchszähler - Google Patents
Elektrische Schaltung für einen WärmeverbrauchszählerInfo
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Description
Die Heizkostenverteilung läßt sich mit Hilfe elektri scher bzw. elektronischer Wärmeverbrauchszähler
durchführen. Dabei werden elektrische Meßfühler für 'femperaturmessungen verwendet.
Solche Wärmeverbrauchszähler haben mehrere Vorteile. Unter anderem läßt sich der Wärmeverbrauch
einer Wohnung an einer Stelle, die außerhalb der Wohnung liegt, ermitteln, ähnlich wie beim Elektrozähler.
Der Nachteil der elektrischen Messung liegt darin, daß die Leitungen, die zu den Temperaturfühlern führen,
in der Wohnung verlegt sind und unabsichtlich oder absichtlich beschädigt werden können. Es können auch
Eingriffe in die Stromkreise erfolgen, die eine Herabsetzung des angezeigten Wärmeverbrauchs zum
Ziel haben.
Die elektrischen Leitungen lassen sich mit einem vertretbaren Aufwand vor solchen Eingriffen nicht
schützen.
Die Möglichkeit der Beeinflussung der Meßergebnisse kann rechtliche Folgen haben, um so mehr, als bei der
Heizkostenverteilung die Verfälschung der Meßergebnisse bei einem Mieter bzw. Wohnungseigentümer zu
Mehrbelastungen der anderen Mieter bzw. Wohnungseigentümer führt.
Die Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung ist es, die Möglichkeit der Verfälschung der Meßergebnisse
weiteehend auszuschließen.
Dabei wird zuerst festgestellt daß im Störungsfall
eine Alarmmeldung in der Wohnung allein nicht ausreichend ist, da der Bewohner entweder nicht daran
interessiert ist, die Störung zu melden oder abwesend sein kann.
Eine Störungsmeldung an einer Stelle außerhalb der Wohnung ist auch nicht zufriedenstellend, da eine
längere Zeit verstreichen kann zwischen dem Eintritt ■;o der Störung und deren Behebung.
Zur Lösung des Problems bei einer Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 schlägt die Erfindung
die dort gekennzeichneten Maßnahmen vor.
A b b. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Strom für die Ansteuerung des Heizkörperventils V kann manuell oder automatisch eingestellt werden, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen.
Der Strom für die Ansteuerung des Heizkörperventils V kann manuell oder automatisch eingestellt werden, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen.
Dieser Strom fließt in einem relativ niederohmigen Stromkreis über die Dioden D 3, Dl und die elektrische
Weiche W. Die Diode D 2 ist gesperrt, der Temperaturfühler TFist stromlos.
Der Aufbau der Weiche braucht hier nicht näher beschrieben zu werden, da solche Schaltungen allgemein
bekannt sind. Hierfür kann z. B. ein Relais mit Umschaltekontakt verwendet werden oder eine dieses
Relais ersetzende Transistorschaltung.
Die Diode D 3 überbrückt den Widerstand R, so daß
dieser keinen nennenswerten Einfluß auf den Strom für
die Ansteuerung des Heizkörpei-ventils hat
Für die Temperaturmessung wird die Weiche W umgestellt, wodurch eine Umpolung stattfindet.
Durch die umgekehrte Polarität sperren jetzt die Dioden D1, D 3 und öffnet die Diode D 2.
Der Strom fließt in entgegengesetzter Richtung über die Weiche W, den Temperaturfühler TF, die Diode D 2
und den Widerstand R. Dieser Stromkreis ist hochohmiger als der vorher erwähnte.
Die Temperatur kann jetzt durch die Messung des Spannungsabfalls auf dem Widerstand R ermittelt
werden.
Als Temperaturfühler können z. B. ein temperaturabhängiger
Widerstand oder eine temperaturabhängige Konstantstromquelle verwendet werden.
Die Diode D 2 kann entfallen, wenn die Konstantstromquelle so aufgebaut ist, daß sie in einer Richtung
keinen oder nur einen geringen Strom durchläßt bzw. wenn der temperaturabhängige Widerstand so hochohmig
ist, daß durch ihn fließender Strom die Funktion des HeizköTperventils nicht beeinträchtigt. Die Diode D 4
ist eine übliche Schutzdiode, die induktive Überspannungen verhindert
Die Steuerung des Systems kann mit Hilfe festverdrahteter Logik oder mit Hilfe eines Mikroprozessors
bzw, Rechners erfolgen.
Die auf dem Widerstand R gemessene Spannung, die von der Temperatur des Meßfühlers abhängig ist, kann
mit Hilfe einer Abtast- und Halteschaltung festgehalten werden.
Solche Schaltungen sind'allgemein bekannt. Zwischen
dem Widerstand R und der Abtast- und Halteschaltung kann ein Vorverstärker eingesetzt werden, um den
Signalpegel oder die Genauigkeit zu erhöhen..
Während die Weiche W für die Temperaturmessung umgeschaltet ist, erzeugt die Steuerung einen Abtastimpuls
für die Abtast- und Halteschaltung, wodurch diese Schaltung den Temperaturmeßwert übernimmt und bis
zur nächsten Abtastung behält
Nach dieser Übernahme wird die Weiche W für den Antrieb des Heizkörperventils umgestellt, das Temperaturmeßergebnis
bleibt in der Abtast- und Halteschaltung erhalten. Von dort wird dieser Wert zum
Wärmeverbrauchszähler weitergegeben. Da die Abtast- und Halteschaltung nur eine kurze Zeit für die.
Übernahme des Meßwertes benötigt (z.B. 100μβε^
und diesen Meßwert über viel längere Zeit ohne nennenswerte Veränderung speichern kann (z B.
1 Sekunde), kann die Umpolung für die Temperaturmessung so kurz dauern und m so großen Zeitabständen
vorgenommen werden, daß das Heizkörperventil entweder gar nicht oder nur geringfügig reagiert.
Bedingt durch die große Trägheit des Heizsystems sind Temperaturmessungen in Zeitabständen in der Größenordnung
von Sekunden oder sogar Minuten völlig ausreichend.
Durch die sehr kurz dauernden und in großen Zeitabständen stattfindenden Temperaturmessungen im
umgepolten Zustand entstehen praktisch keine Beeinträchtigungen der Heizkörpertemperatur.
Anstelle der Abtast- und Halteschaltung kann auch ein Analog-Digital-Wandler verwendet werden. Die
digitalisierten Meßergebnisse können in diesem Falle in einem Digitalspeicher, z. B. in dem RAM-Speicher eines
Mikroprozessors, festgehalten werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der zur Umschaltung der Polaritäten
vorgesehene Schaltkreis (Weiche W, A b b.!) für eine so langsame Umschaltung ausgelegt ist daß in den an
die Leitungen angeschlossenen Stromkreisen keine
nennenswerten Überspannungen bzw. Stromstöße oder Einschwingvorgänge auftreten.
Dies läßt sich z. B. durch Verwendung von entsprechend
großen Kondensatoren in dem mit Hilfe von Transistoren aufgebauten Umschalte-Schaltkreis reali-
!0 sieren. Der. Strom wird nicht abrupt, sondern langsam verändert es entstehen nur geringe induktive Überspannungen
Durch diese Maßnahme kann die Schutzdiode D 4 (A b b. 1) entfallen.
Der Vorteil der Schaltung gemäß der Erfindung liegt darin, daß eine Beeinträchtigung der L?:fungen für die
Temperaturmessung gleichzeitig den iiromkreis des elektrisch gesteuerten Heizkörperventils betrifft und
zwar so, daß dadurch das Heizkörperventil geschlossen wird. Der betroffene Heizkörper wird abgeschaltet.
wodurch zwei wichtige Ziele erreicht werden: 1. De>· Bewohner ist selbst daran interessiert, den ursprünglichen
Zustand wieder herzustellen. 2. Es entstehen keine unerfaßten Gebühren.
Es muß dafür gesorgt werden, daß die Leitungen zwischen dem Temperaturfühler und dem Heizkörperventil
gegen Eingriffe geschützt sind, was aber wegen ihrer geringen Entfernung einfach realisierbar ist, im
Gegensatz zur Schutzmöglichkeit für die gesamte in der Wohnung befindliche Leitungslänge.
Zu den Eingriffs- oder Beschädigungsmöglichkeiten an den Leitungen gehören:
1. Unterbrechung,
2. Kurzschluß,
3. Einfügen eines elektrischen Widerstandes parallel,
4. Einfügen eines elektrischen Widerstandes seriell,
5. Ersatz- bzw. Simulationsschaltungen, die in die Leitungen eingebaut werden können.
Bei Verwendung der Schaltung gemäß der Erfindung wird in den Fällen 1 und 2 der Heizkörper abgeschaltet.
Im Falle 3 kann ein elektrisch betätigbares Heizkörperventil mit einer unterteilten Wicklung verwendet
werden. Für jeden Temperaturfühler und jede Teilwicklung wird eine Schaltung wie in der A b b.l aufgebaut.
Die Wicklungen sind so bemessen, daß das Ventil nur bei Beaufschlagung aller Wicklungsteile anspricht. Bei
Störung im Stromkreis eines Wicklungsteils schließt das Ventil.
Auch die Verwendung mehrerer parallel oder seriell verbundener Temperaturfühler je Heizkörper ist
möglich.
Ein zusätzlicher Vorteil der oben beschriebenen Schaltungen liegt darin, daß die Temperaturfühler nur
impulsweise arbeiter! und dadurch ihre Eigenerwärmung
sehr gering ist. Damit ist höhere Meßgenauigkeit möglich.
Außerdem ist bei Verwendung einer zentralen Elektroventilsteuerung die Verkabelung für die Temperaturfühler
des Wärmeverbrauchszählers dieselbe wie für die Ventile, d. h. es entsteht ein geringerer
Verkabelungsaufwand.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektrische Schaltung für einen Wärmeverbrauchszähler
mit mindestens einem im Bereich jeweils eines Heizkörpers angeordneten Temperaturfühler,
dessen Meßwerte mittels einer Übertragungsleitung elektrisch dem Wärmeverbrauchszäh- ·
ler zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizkörper zur Vorgabe des Wärmezuf.usses ein elektrisch betätigbares Ventil aufweist,
daß die für die Betätigung dieses Ventils erforderliche elektrische Leistung mit Hilfe derselben Übertragungsleitung
zuführbar ist, die auch die Temperaturfühler-Meßwerte überträgt, und daß das Ventil so
geschaltet ist daß es beim Ausbleiben der zu seiner Betätigung erforderlichen elektrischen Leistung
schließt.
2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventil zugeordnete
Stromkreis und der dem Temperaturfühler zugeordnete Stromkreis für unterschiedliche Durchlaßrichtungen
ausgelegt sind und daß die an der Übertragungsleitung anstehende Polarität für die
Übertragung von Meßwerten des Temperaturfühlers zeitweise in die diesem Stromkreis entsprechende
Durchlaßrichtung umschaltbar ist. .
3. Elektrische Schaltung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Temperaturfühler über die Übertragungsleitung geleitete elektrische Meßwert direkt
oder über einen Vorverstärker einem Speicher zugeführt wird, der entweder den Meßwert mit Hilfe
einer Abtast- und Halteschaltung analog oder mit Hilfe eines Analog-DigiteJ-Wandlers digital speichert.
4. Elektrische Schaltung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zur Umschaltung der Polaritäten vorgesehener Schaltkreis für eine so langsame
Umschaltung ausgelegt ist, d&ß in den an die Übertragungsleitung angeschlossenen Stromkreisen
keine nennenswerten Überspannungen oder Stromstöße auftreten.
5. Elektrische Schaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
oder die für die Temperaturmessungen im Stromkreis des Temperaturfühlers verwendeten Widerstände
zumindest teilweise mit Dioden überbrückt sind, deren Durchlaßrichtung der Richtung des
Stromflusses bei Beaufschlagung des Ventils entspricht
6. Elektrische Schaltung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß der Spannungsversorgungsteil einen mit der Übsrtra*'im<rsleit!inCT verbindbar**1! PHifspannungsausgang
enthält und daß der sich bei Beaufschlagung der Übertragungsleitung mit dieser
Prüfspannung ergebende Spannungs- oder Stromwert auf eine Soll-Ist-Wert-Vergleichsschaltung
geschaltet ist
7. Elektrische Schaltung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß die Wicklung des Ventils in mehrere Teile unterteilt ist, daß jedem Wicklungsteil ein
Meßfühler und eine Übertragungsleitung zugeordnet ist, daß die Meßfühler an unterschiedlichen
Meßstellen angeordnet sind und daß die Wicklungsteile so bemessen sind, daß das Ventil nur bei
Beaufschlagung aller dieser Wicklungsteile anspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2911836A DE2911836C3 (de) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Elektrische Schaltung für einen Wärmeverbrauchszähler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2911836A DE2911836C3 (de) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Elektrische Schaltung für einen Wärmeverbrauchszähler |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2911836A1 DE2911836A1 (de) | 1980-10-09 |
DE2911836B2 DE2911836B2 (de) | 1981-07-09 |
DE2911836C3 true DE2911836C3 (de) | 1984-07-19 |
Family
ID=6066456
Family Applications (1)
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DE2911836A Expired DE2911836C3 (de) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Elektrische Schaltung für einen Wärmeverbrauchszähler |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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DE3337588A1 (de) * | 1983-10-15 | 1985-04-25 | Richard 4300 Essen Elsen | Verfahren zur messung von waermeleistung bei heizungsanlagen |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3945564A (en) * | 1974-06-24 | 1976-03-23 | Novo Products, Inc. | Temperature control system |
DE2701184A1 (de) * | 1977-01-13 | 1978-07-27 | Endress Hauser Gmbh Co | Schaltungsanordnung zur uebertragung von messwertsignalen |
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1979
- 1979-03-26 DE DE2911836A patent/DE2911836C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2911836A1 (de) | 1980-10-09 |
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