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Wärmemenge-Meßeinrichtung bei Heizanlagen mit Umwälzpumpe
Die Erfindung
betrifft eine Wärmemenge-Meßeinrichtung bei Heizanlagen mit Umwälzpumpe und zeichnet
sich dadurch aus, daß bei Zuleitung des Wärmeträgers zu den einzelnen, zwischen
einer Zufuhr-und einer Rückführleitung angeordneten Wärmeverbrauchern, so daß der
Durchfluß und der Druckabfall an jeder Heizstelle unabhängig von ihrer Wärmeabgabe
konstant bleiben und die Wärmeabgabe mindestens angenähert verhältnisgleich der
Verstellung eines Regelorganes gehalten wird, die Temperaturdifferenz-Meßeinrichtung
eines Wärmemengenzählers bezüglich an Zufuhr- und Rückführleitung angeschlossener
Temperaturfühler parallel zu mindessen einem, eine Umgehungsleitung aufweisenden
Wärmeverbraucher angeschlossen ist.
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In der Zeichnung ist schematisch eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. I eine Heizanlage, Fig. 2
eine Wärmemenge-Meßeinrichtung und Fig. 3 eine vereinfachte Wärmemenge-Meßeinrich.
tung.
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In der Fig. I bedeutet I einen Heizkessel einer Heizanlage, bei welcher
der Wärmeträger durch eine Umwälzpumpe 2 in Umlauf gehalten wird. Zwischen einer
Zufuhrleitung 3 und einer Rückführleitung 4 sind Heizkörper 5 eines ersten Gebäudeteiles
und 6 eines zweiten Gebäudeteiles geschaltet, die zu einander parallel liegen. In
der Zuleitung zu jedem Heizkörper sind Dreiweg-Regelorgane 7 bzw. 8 vorgesehen,
von denen je eine zum betreffenden Heizkörper parallel liegende Umgehungsleitung
9 bzw. 10 abzweigt und nach dem Heizkörper wieder in die Leitung einmündet. Die
Regelorgane 7 bzw. 8 sind so ausgebildet, daß sie nicht als eigentliche Sperr- und
Drosselventile wirken, wie dies üblich ist, sondern als Umleitorgane, die den Wärmeträger
vom Heizkörper auf die Umleitung und umgekehrt umzuleiten gestatten, und zwar derart,
daß der Durchfluß jeder Heizstelle unverändert bleibt. Die Umgehungsleitung
ist
außerdem derart dimensioniert und zwischen Dreiweg-Regelorgan und Heizkörper ist
eine derart eingestellte Regelmuffe vorgesehen, daß auch der Durchflußwiderstand
jeder Heizstelle bei beliebiger Stellung des Dreiweg-Regelorganes unverändert bleibt.
Daraus ergibt sich, daß bei der beschriebenen Heizanlage die durch die Umwälzpumpe
2 zu fördernde Wärmcträgermenge stets unverändert bleibt, ganz unabhängig von den
jeweiligen Stellungen der Dreiweg-Regelorgane. Um den Wärmeverbrauch der Heizkörper
5 bzw. 6 festzustellen, ist für jede Heizkörpergruppe je eine Wärmemenge-Meßeinrichtung
II bzw.
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12 vorgesehen, deren Temperaturdifferenz-Integriereinrichtung bezüglich
der an die Zufuhr- und Rückführleitung angeschlossenen Temperaturfühler 13, 14 bzw.
15, I6 parallel zu den Heizkörpergruppen angeschlossen ist, während eine direkte
Erfassung der Wärmeträgermenge selbst nicht stattfindet. In der Fig. 2 ist eine
Wärmemenge-Meßeinrichtung dargestellt, bei welcher die in der Zufuhr- und Rückführleitung
gemessenen Temperaturen mechanisch auf die Sonnenräder I7v I8 eines Differentialgetriebes
19 übertragen werden, dessen Planetenrad 20 und damit eine Nockenscheibe 2I verhältnisgleich
der Differenz dieser beiden Temperaturen verstellt wird. Durch die Verstellung der
Nockenscheibe 21 gegenüber einer ähnlich aufgebauten Nockenscheibe 22 entsteht am
Umfang dieser beiden Scheiben eine Lücke " die verhältnisgleich der Temperaturdifferenz
d, ist und durch eine Laufrolle 23 ständig abgetastet wird. Eine ähnliche Einrichtung
mit zwei Nockenscheiben 24, 25, von denen die erstere durch einen Knopf 26 gegenüber
einer Skala 27 einstellbar und die zweite fest angeordnet ist, dient dazu, eine
durch eine Laufrolle 28 ständig abgetastete Lücke Spg entsprechend der konstanten
Wärmeträgermenge Q von Hand einzustellen.
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Durch einen in einem Gehäuse 29 untergebrachten, an sich bekannten
Mechanismus werden die beiden Faktoren p, und zpg fortwährend miteinander multipliziert
und die Produkte integriert. Die derart ermittelte Wärmemenge wird durch ein Zählwerk
30 angezeigt. In der Fig. 3 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine vereinfachte
Wärmemenge-Meßeinrichtung dargestellt, bei welcher nur der der Temperaturdifferenz
entsprechende Wert wt auf ähnliche Weise wie in der Fig. 2 erfaßt wird und durch
einen in einem Gehäuse 3I untergebrachten, an sich bekannten Mechanismus fortwährend
integriert und durch ein Zählwerk 32 angezeigt wird. Um die Wärmemenge zu erhalten,
ist in diesem Fall die Zählwerkangabe jeweils noch mit der für die betreffende Anlage
einmal ermittelten konstanten Wärmeträgermenge Q zu multiplizieren. Dies kann dadurch
geschehen, daß vor dem Zählwerk 32 eine Übersetzung vorgesehen ist, dessen Übersetzungsverhältnis
verhältnisgleich der Wärmeträgermenge ist. Diese Übersetzung kann als stufenloses
Getriebe oder mit leicht auswechselbaren Wechselrädern ausgebildet sein. Eine besonders
einfache Wärmemenge-Meßeinrichtung ergibt sich dann, wenn der der Wärmeträgermenge
entsprechende Faktor lediglich als Zählerkonstante auf der Meßeinrichtung notiert
wird und die Angabe des Zählwerkes 32 mit dieser Zählerkonstante auf dem Papier
multipliziert wird.
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Um ein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten, muß die Temperaturdifferenz
genau ermittelt werden, da letztere als Unterschied zweier \oneinander nur wenig
differierenden Grölle ermittelt wird und der auf eine kleine Temperaturdifferenz
l)ezogene Absolutfehler ein Vielfaches der bei der Messung der verhältnismäßig hohen
Einzeltemperaturen entstehenden Fehler ist. In solchen Fällen ist es daher zweckmäßiger,
die Zufuhrtemperatur und die Riickführtemperatur durch getrennte Integriereinrichtungen
zu erfassen und erst diese Werte zu subtrahieren.
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Die beschriebene W.irmemenge Meßeinrichtung hat den Vorteil, daß
durch den Fortfall des Mengenmeßteiles eine starke Vereinfachung und Verbilligung
eintritt. Da weniger empfindliche Teile vorhanden sind, neigt eine solche Einrichtung
auch viel weniger zu Störungen. Diese Alerkmale treten bei der vereinfachten Ausführungsform
besonders deutlich in Erscheinung. In diesem Falle wird für die Wärmemenge-Meßeinrichtung
verhältnismäßig sehr wenig Platz benötigt, so daß sie in einem kleinen Gehäuse unterzubringen
ist.
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PAT£NTA N 5 Pn C H E: I. Wärmemenge-Nleßeinrichtung bei Heizanlagen
mit Umwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuleitung des Wärmeträgers zu den
einzelnen, zwischen einer Zufuhr- und einer Rückführleitung angeordneten Wärmeverbrauchern
der Durchfluß und der Druckabfall an jeder Heizstelle unabhängig von ihrer Wärmeabgabe
konstant bleiben und die Wärmeabgabe mindestens angenähert verhältnisgleich der
Verstellung eines Regelorganes gehalten wird, und daß die Temperaturdifferenz-Meßeinrichtu
n g eines Wärmemengenzählers bezüglich an Zufuhr- und Rückführleitung angeschlossener
Temperaturfühler parallel zu mindestens einem, eine Umgehungsleitung aufweisenden
Wärmeverbraucher angeschlossen ist.
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2. Wärmemenge-Meßeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmemengenzähler außer der Temperaturdifferenz-Integriereinrichtung noch
eine von Hand einstellbare Wärmeträgermenge-Integriereinrichtung aufweist.
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3. Wärmemenge-Meßeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmemengenzähler nur eine Temperaturdifferenz-Integriereinrichtung aufweist
und zwischen dieser und dem Wärmemengen-Zählwerk ein Getriebe mit variabler Übersetzung
vorgesehen ist.