DE3018772C2

DE3018772C2 - Vorrichtung zur Heizkostenaufschlüsselung

Info

Publication number: DE3018772C2
Application number: DE19803018772
Authority: DE
Inventors: Gotthold 6370 Oberursel Böhme; Reinhard Dipl.-Phys. Dr. 6239 Kriftel Knödler; Friedhelm 6505 Nierstein Merz
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE3018772A1

Description

J5

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Heizkostenaufschlüsselung, bestehend aus einem evakuierten, abgeschlossenen Behälter mit zwei Abteilungen, deren eine einen Anzeigestoff enthält und deren zweite den in w Abhängigkeit von der Temperaturerhöhung verdrängten Anzeigestoff aufnimmt, wobei das verdrängte Stoffvolumen ein Maß für den anteiligen Verbrauch darstellt.

Die üblichen Geräte zur Heizkostenaufschlüsselung Ί5 bestehen im wesentlichen aus einem oben offenen Röhrchen, in dem sich eine für die Ableseperiode ausreichende Menge Flüssigkeit befindet, die bei höheren Temperaturen verdampft. Der Volumenverlust der Flüssigkeit dient als ein Maß für die Ermittlung des so anteiligen Energieverbrauchs. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung liegt in der ungenauen Ablesung, die darüberhinaus nur nach einem gewissen Zeitraum, z. B. nach einigen Tagen, echte Differenzwerte erkennen läßt. Hinzu kommt, daß der Volumenverlust auch außerhalb der Heizperiode, z. B. bei längerer Sonneneinwirkung durch sogenannte »Kaltverdunstung« auftreten kann.

Ferner sind Wärmemingenmesser nach dem Verdampfungs- bzw. Kondensationsprinzip für die Heiz- <>o körper von Zentralheizungen bekannt, die aus zwei evakuierten Gefäßen bestehen, die durch eine Rohrleitung miteinander in Verbindung stehen. Das eine Gefäß wird mit einer unter dem Einfluß der Wärme verdampfenden Flüssigkeit gefüllt, das andere Gefäß ^ nimmt das Kondensat auf (z. B. DE-PS 5 77 574, CH-PS 2 88 799). Durch die Verwendung abgeschlossener und evakuierter Behälter wird zwar die Kaltverdunstung vermieden, die Auswahl geeigneter Anzeigestoffe ist jedoch problematisch, da diese unterhalb von ca. 20⁰C fast keinen Meßwert liefern und oberhalb von ca. 40°C eine starke Temperaturabhängigkeit zeigen sollten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Nachteile der Kaltverdunstung vermieden werden und die wiederverwendbar ist

Es hat sich nun gezeigt daß sich diese Aufgabe lösen läßt wenn bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art als Anzeigestoff eine Mischung aus 45 bis 55 Mol-% Harnstoff, 35 bis 45 Mol-% Ammoniumnitrat und 5 bis 15 Mol-% Natrium- oder Lithiumnitrat, gegebenenfalfs in Anwesenheit von Spuren Wasser, verwendet wird. Vorzugsweise besteht die Mischung aus 51 Mol-% Harnstoff, 41 Mol-% Ammoniumnitrat und 8 Mol-% Natriumnitrat Eine solche Mischung hat einen Schmelzpunkt von ca. 35°C, so daß eine Verdrängung der Schmelze über das Steigrohr in den oberen Teil des Behälters weitgehend nur oberhalb dieser Temperatur erfolgen kann.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind an der Abteilung des Behälters zwei Elektroden angebracht die in die Schmelze eintauchen. Wird eine konstante Spannung an diese Elektroden gelegt, so findet eine Elektrolyse statt und es entwickeln sich Gasbläschen. Der Widerstand der Schmelze nimmt bei !löheren Temperaturen ab, dabei nimmt der Ionenstrom und gleichzeitig die entwickelte Gasmenge zu. Es hat sich gezeigt daß der Strom bei festem Elektrolyten, d. h. also bei einer Temperatur von weniger als 35° C, weniger als 1% des Stroms im geschmolzenen Zustand beträgt, d. h. durch Elektrolyse werden im festen Zustand praktisch keine Gasblasen erzeugt Die zur Gasentwicklung notwendige Spannung kann von einer handelsüblichen Batterie, z. B. Knopfzelle, geliefert werden, die so ausgelegt ist, daß ein Betrieb des Systems über 1 Jahr gewährleistet ist. Die Spannung sollte oberhalb von etwa 2 V liegen.

Die Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert, die einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem durchsichtigen Glasbehälter 1, der in Form eines abgeschlossenen und evakuierten Rohres ausgebildet ist. Dieser Behälter wird durch eine gas- bzw. flüssigkeitsdichte Trennwand 2 in zwei Räume 3 und 4 geteilt. In der unteren Abteilung des Behälters befindet sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Mischung vorzugsweise aus 43,6 Gew.-% Harnstoff, 46,7 Gew.-% Ammoniumnitrat und 9,7 Gew.-% Natriumnitrat. In die Schmelze 5 tauchen zwei Elektroden 6 ein, die von einer Stromquelle mit mindestens 2 V gespeist werden. Durch die Elektrolyse bilden sich oberhalb des Schmelzpunktes des Elektrolyten Gasblasen, die durch die Auftriebskraft in der Schmelze nach oben steigen und sich im Gasraum 7 sammeln. Der Druck im Gasraum 7 drückt die Schmelze im Verlauf der Heizperiode dem geflossenen Wärmestrom entsprechend durch das Steigrohr 8 in den oberen Teil 4 des Behälters, wo sie sich am Boden über der Trennwand 2 ansammelt, ohne daß sie bei Zwischenabkühlungen wieder nach unten gelangen kann. An der Skala 9 kann der Meßwert abgelesen werden. Der Behälter ist durch den zuschmelzbaren Stutzen 10 evakuiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, wie es auch in der Figur angedeutet wird, durch einen symmetrischen Aufbau mehrmals wieder verwendet werden,

wenn sie um 180° gedreht und über den Stutzen 11 evakuiert wird. Dabei befindet sich die Schmelze dann im oberen Tei! dei Vorrichtung. In diesem Fall werden die vorerst stromlos gehaltenen Elektroden 12 eingesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Heizkostenaufschlüsselung, bestehend aus einem evakuierten, abgeschlossenen Behälter mit zwei Abteilungen, deren eine einen Anzeigestoff enthält und deren zweite den in Abhängigkeit von der Temperaturerhöhung verdrängten Anzeigestoff aufnimmt wobei das verdrängte Stoffvolumen ein Maß für den anteiligen Verbrauch darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigestoff eine Mischung aus 45 bis 55 Mol-% Harnstoff, 35 bis 45 Mol-% Ammoniumnitrat und 5 bis 15 Mol-% Natrium- oder Lithiumnitrat, gegebenenfalls in Anwesenheit von Spuren ii Wasser, verwendet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus 51 Mol-% Harnstoff, 41 Mol-% Ammoniumnitrat und 8 Mol-% Natriumnitrat besteht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden (6) vorgesehen sind, die an der unteren Abteilung (3) des Behälters in den Anzeigestoff (5) eintauchen, so daß beim Anlegen einer konstanten Spannung eine Elektrolyse stattfindet, wobei die Menge an entstehenden Gasen proportional zu der Temperaturerhöhung in dem flüssigen Elektrolyten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Wiederverwendbarkeit an der ju oberen Abteilung (4) des Behälters zwei weitere Elektroden (12) vorgesehen sind.