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Verfahren und Vorrichtungen zum Messen der bei Heizungen o. dgl. nutzbar
gemachten Wärmemengen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um die bei Heizungen
ö. dgl. nutzbar gemachten Wärmemengen dadurch zu messen, däß durch die Wärme des
Heizkörpers oder durch die Heizflüssigkeit ein Gefäß mit einer Substanz erhitzt
wird, die infolge der Erwärmung in ein zweites Gefäß überströmt und dort gemessen
wird. Bisher benutzte man für derartige Zwecke Flüssigkeiten, die leicht verdunsten.
er Erfindung gemäß kommt eine feste Substanz zur Anwendung, die bei den üblichen
Anfangstemperaturen schmilzt. Je nachdem, ob der zur Ausführung dieses Verfahrens
dienende Apparat für Messungen an Warmwasser- oder Dampfheizungen bestimmt ist,
wird man einen Stoff mit einem zweckentsprechenden Schmelzpunkte wählen. Beispielsweise
wird zu Messungen an Warmwasserheizungen eine Lösung von Kolophonium in Rizinusöl
verwendet, deren Zähigkeit (Viskosität) innerhalb der bei Warmwasseranlagen üblichen
Temperaturschwankungen
eine steil abfallende Kurve aufweist. Man
ist dadurch in der Lage, die bei der Beheizung von Wohn- und anderen Räumen tatsächlich
nutzbar gemachten Wärmemengen zu messen und dadurch den Kohlenanteil zu berechnen,
der auf die Beheizung der fraglichen Räume verwendet worden ist. Die Meßvorrichtung
gibt zugleich ein Mittel an die Hand, um den Wirkungsgrad der Heizung nachzuprüfen.
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Auf den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch die eine Ausführungsform ;
Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie A -B der Abb. i, Abb. 3 ein Schnitt nach Linie
C-P der Abb. i ; Abb. q. zeigt den unteren Teil der Einrichtung in einem Schnitt,
der senkrecht zti dem der Abb. i liegt; Abb. 5 bis 12 zeigen drei «eitere Ausführungsformen
im Längsschnitt und Querschnitt, zum Teil auch in Ansicht.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis .4 ist i das Gehäuse der Meßeinrichtung,
dessen oberer Teil 2 einen Blechbehälter 3 l das Vorratsgefäß) einschließt, der
in ein Rohr 4. ausläuft. Dieses Rohr ist durch einen Boden 5 abgeschlossen und trägt
an dieser Stelle zwei Scheiben 6 und ;, die mittels einer Schlifffläche aufeinanderliegen.
In der oberen Scheibe 6 ist ein Kanal 8 "ngeordnet, der oberhalb des Bodens 5 in
das Rohr .4 ausmündet und anderseits mit einer spiralförmigen --\-utg von sehr kleinem
Ouerschnitt in Verbindung steht, die auf der Schlifffläche der unteren Scheine 7
eingeritzt ist und durch eine Bohrung io mit dein Raume i i unterhalb des Bodens
5 in Verbindung steht. Dieser Raum wird durch ein Glasrohr 12, das Meßgefäß, begrenzt,
das eine Fortsetzung des Rohres 4. bildet. Auf ihr ist eine Teilung angebracht.
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Die Rohre q und 12 «erden der ganzen Länge nach von einem beiderseitig
offenen Imntlüftungsrohr 1;; durchsetzt, das durch den Boden 5 hindurchgeführt ist.
Im Entlüftungsrohr ist eine Öffnung 14 vorgesehen, die den Raum i i mit dem Innern
des Steigrohres 13 verbindet. Der Behälter 3 und der Tiber dein Boden 5 befindliche
Teil des Rohres d. sind mit Paraffin oder einem ähnlichen, leicht schmelzbaren Stoff
gefüllt, wobei der Behälter 3 durch eine Öffnung 1 5 mit der Außenluft verbunden
sein kann.
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Die Meßvorrichtung wird nun mittels der beiden Anschlußstutzen i'
zwischen zwei Elemente eines Heizkörpers so eingebaut, daß das Heizmittel den Raum
16 durchströmt und dabei den Behälter 3, das Rohr q. und die Platten 6 und 7 umspült.
Dadurch wird das Paraffin geschmolzen, so daß es durch den Kanal 8, die Nut 9 und
den Kanal io hindurchtritt und in den Meßraum i i tropft. Die in dem Raume i i befindliche
Luft kann dann durch die Öffnung 1.4 und das Steigrohr 13 nach oben entweichen.
Die durch den engen Kanal 9 in den Meßraum übergetretene Flüssigkeit gibt ein Maß
für die verbrauchte Wärmemenge ab, das unmittelbar an der Teilung abgelesen werden
kann.
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Um die Vorrichtung in der Heizperiode gegen unbefugte Eingriffe zu
schützen und sie nach Ablauf der Heizperiode wieder auffüllen zu können, ist folgende
Einrichtung getroffen: Das untere Ende des Gehäuses i besitzt eine Nabe 17, um welche
ein Ring 18 drehbar gelagert ist. An diesem Ringe 18 sitzt ein Arm i9, der mittels
eines Zapfens i9' in einen ringförmigen Ansatz 2o des Gehätises i greift, wobei
beide Teile auf irgendeine Weise durch eine Plombe oder einen Siegeldruck fest miteinander
verbunden werden können. Dadurch ist auch der Ring 18 gegen unbeabsichtigte Drehung
gesichert. Er dcckt in dieser Lage eine zu dem Raum i i führende Bohrung 21 ab.
Der Ring i8 wird hierbei auf der Nabe 17 durch einen in letzterer befestigten Stift
22 gehalten, der in eine Ringnut 23 des Ringes eingreift, die gleichzeitig die Größe
der Winkeldrehung bestimmt. Nehmen die Teile die in Abb. i dargestellte Lage ein,
so ist die Vorrichtung auf 'Ießbetrieb geschaltet.
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Nach Ablauf der Heizperiode, wenn die Verrechnung der Kohlenanteile
der einzelnen Mieter nach dem Stande der Skalen erfolgt ist, wird der Hebel i9 nach
dem Lösen der Plombe so weit herumgeschwenkt (s. Abb. ,4), bis die Bohrung 21 durch
eine gleich große Bohrung in dem Ringe 18 freigelegt wird. Durch diese Bohrungen
wird ein Metallrohr 24 eingeführt, dessen konisches Ende 25 die Öffnung 1;4 im Steigrohr
13 abschließt, jedoch durch den Kanal 26 eine Verbindung des Innenraumes
i i mit einer Druckquelle (beispielsweise einem Druckball 27) herstellt. Das in
der Meßröhre 12 befindliche feste Paraffin wird vorher durch Erwärmen verflüssigt.
Durch Unterdrucksetzeil des Ratinies i i tritt es dann durch das Steigrohr 13, dessen
oberes Ende als L'berlauf wirkt, in den Behälter 3 zurück. Nachdem dies geschehen
ist, kann die Vorrichtung nach Umstellung des Hebels i9 -,vieder zu weiteren Messungen
benutzt werden.
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Bei der in Abb.5 bis 7 gezeigten Ausfiihrungsform besteht der Meßkörper
28 aus Glas und ist nach Art der Sanduhren mit zwei voneinander getrennten Hohlräumen
29
und 30 versehen. Der untere Hohlraum 30 steht mit dem
oberen Raume 29 durch ein enges Rohr 31 in Verbindung, das in den unteren Hohlraum
3o hineinragt und zugleich die Teilung trägt. Außerdem stehen beide Hohlräume durch
ein Rohr 32 miteinander in Verbindung, das in den oberen Hohlraum 30 hineinragt.
In diesem oberen Hohlraum ist wiederum eine leicht schmelzende Masse eingefüllt.
Der Meßkörper 28 selbst ist mit Spiel in. ein zweiteiliges Metallgehäuse 33 eingelegt.
Dieses ist mittels Stutzen 33' in den Heizkörper eingebaut,. so daß auch hier das
Heizmittel den Meßkörper umspült: Durch Plombierung der beiden Gehäuseteile 33 ist
dafür gesorgt, daß kein Unberufener während der Heizperiode die Meßvorrichtung irgendwie
beeinflussen kann.
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Die Wirkungsweise ist leicht zu verstehen. Wird das Paraffin flüssig,
so tritt es tropfenweise aus dem oberen Raume 29 durch das enge Rohr 31 in den unteren
Meßraum 30 über, während die Luft durch das Rohr 32 nach oben ausweichen kann. Nach
Ablauf der Heizperiode wird das Paraffin in dem Raum 3o erwärmt, und die Umfüllung
durch 'Umkehren des Meßkörpers bewirkt, wobei das Paraffin durch das Rohr 32 in
den Raum 29 zurückfließen kann. Da bei dieser Einrichtung der Flüssigkeitsspiegel
mit .der Zeit sinkt und dadurch der Druck auf das enge Rohr 31 sich ändert, so muß
diesem Umstande durch eine entsprechende Einteilung der Skala Rechnung getragen
werden.
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Man kann statt dessen, wie die in Abb. i i und 12 ,gezeigte Ausführungsform
erkennen läßt, auch das Meßgefäß aus einigen nebeneinander angeordneten Räumen 3:4
herstellen, deren Querschnitte sich z. B. wie die Ordinaten einer logarithmischen
Linie ändern und die oben durch Überläufe 35 miteinander in Verbindung stehen. Die
Meßflüssigkeit wird dann durch einen wagerecht liegenden engen Kanal 36, entsprechend
dem höheren Flüssigkeitsdruck im Vorratsgefäß, zunächst in das weiteste Meßröhr
3.4 geleitet. Ist dieses gefüllt, dann gelangt es durch den Überlauf 35 in das nächst
engere Rohr 34' usf. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß der Flüssigkeitsspiegel
im Meßgefäß auch dann noch merklich steigt, wenn die Druckhöhe im Vorratsbehälter
sehr klein geworden ist.
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Bei der in Abb.8 bis io gezeigten Ausführungsform wird diese Änderung
des Durchflußdruckes dadurch auf ein geringes Maß herabgedrückt, daß der obere Raum
29 sehr breit und dafür wenig hoch gehalten ist. Das enge Rohr 31 ist hierbei so
in den Hals 28' des Meßkörpers 29 eingelegt, daß es in keinen der Räume 29 und 3o
hineinragt, während das Entlüftungsrohr nur in den oberen Raum 29 ragt. Die Teilung
ist in diesem Falle an dem Meßkörper 28 selbst,angebracht. Selbstverständlich können
die engen Kanäle 31 gerade, spiralig oder sonstwie geformt sein.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen ist angenommen, daß sie so
in den Heizkörper eingebaut sind, daß das Heizmittel sie durchströmt. Es kann auch
die Einrichtung so getroffen sein, daß die Meßvorrichtung zwischen den Heizrippen
eingebaut und durch die ausstrahlende Wärme der Heizkörper beeinflußt wird.