DK165858B - Varmtvandsforbrugsmaaler - Google Patents

Description

i

DK 165858 B

Opfindelsen angår en varmtvandsforbrugsmåler, hvorved skal forstås en måler, der er i stand til at registrere et varmeforbrugstal, der er repræsentativt for den energimængde, som er forbrugt til at 5 opvarme vand, der strømmer forbi et målested i en varmtvandsledning. Måleren er af den art, der har et målelegeme, der er således forbundet med en varmtvandsledning, at der ved strømning af varmt vand gennem varmtvandsledningen i forskellige punkter af målelegemet fremkommer forskellige temperaturer, som afføl es ved hjælp af 10 termofølere og påtrykkes en microprocessor til beregning af et varmeforbrugstal.

En måler af den angivne art er kendt fra USA patent nr. 4.538.925.

Denne kendte måler har et massivt, eventuelt af flere dele sammensat 15 målelegeme, i hvilket der findes en kanal for en fremløbende vandstrøm, på hvilken måling skal foretages. Denne vandstrøm står gennem det massive målelegeme i varmeudvekslende forbindelse enten med en gennem målelegemt ført kanal for en returstrøm eller med de ydre omgivelser. I målelegemet er indbygget termofølere til afføling af 20 temperaturgradienten i målelegemets masse. Termofølere er endvidere anbragt i tilgangen og afgangen for den fremløbenue vandstrøm samt i afgangen for returstrømmen, hvis denne findes. I modsat fald bruges der ved beregningen af varmeforbrugstallet i stedet for returstrømmens afgangstemperatur en fast referencetemperatur.

25

Hvis den kendte måler tænkes anvendt til en varmtvandsledning med intermitterende aftapning af varmt vand, hyppigt med lange mellemrum, således som det er normalt hos en forbruger, der er sluttet til et centralt varmtvandsforsyningsanlæg, vil de af termofølerne 30 afføl te temperaturer ved påbegyndelsen og afslutningen af hver aftapning først indstille sig på de for tapningsstilstanden karakteristiske temperaturværdier med betydelig tidsforsinkelse, og det kan derfor ikke påregnes, at der vil fås et måleresultat, der er rimeligt repræsentativt for den forbrugte varmemængde.

35

Opfindelsen går ud på at udføre en måler af den angivne art således, at der ved et normalt tapningsforløb opnås et særdeles tilfredsstillende repræsentativt måleresultat. Med henblik herpå består det for opfindelsen ejendommelige i, at målelegemet omfatter et

DK 165858B

2 kalorimeter, der er indskudt i en fra varmtvandsledningen afgrenet shuntledning til tilvejebringelse af en med hovedstrømmen i varmtvandsledningen proportional delstrøm af vand gennem kalorimetret og er forsynet med en første føler, der afføler vandtempera-5 turen af det til kalorimetret strømmende vand, og en anden føler, der afføler kalorimetertemperaturen i et punkt af kalorimetrets væg, og at microprocessoren omfatter et regneværk (i det følgende benævnt det første regneværk), der er indrettet til ved en stigning af kalorimetertemperaturen fra en udgangsværdi til en slutværdi, der 10 efterfølges af et temperaturfald eller temperaturstagnation, at beregne et tæl!ebidrag udfra udgangsværdien af kalorimetertemperaturen, slutværdien af kalorimetertemperaturen og vandtemperaturen og at overføre dette tællebidrag til et tælleværk, og at del strømsledningen og kalorimetret er således dimensioneret, at kalorimetret ved 15 gennemstrømning af en vandmængde gennem varmtvandsledningen under en forudbestemt grænsemængde ikke når at komme op på en stagnerende værdi, idet grænsemængden fortrinsvis vælges således, at den kan forventes ikke at blive overskredet ved et normalt tapningsforløb hos en bruger.

20

Opfindelsen er baseret på den erkendelse, at når en given vandmængde passerer gennem kalorimetret ved en given temperatur, vil kalorimetertemperaturens stigning være entydigt bestemt ved den gennem kalorimetret strømmende vandmængde (som er proportional med den 25 gennem vandledningen strømmede vandmængde), hvoraf omvendt følger, at den gennemstrømmede vandmængde ved et tapningsforløb, hvor grænsemængden ikke overskrides, kan beregnes entydigt ud fra stigningen af kalorimetertemperaturen i forbindelse med vandtemperaturen.

30

Det kan derfor påregnes, at den overvejende del af varmtvandsforbruget hos hver bruger vil blive afregnet af det nævnte første regneværk, som giver en entydig bestemmelse af den aftappede vandmængde og det dertil knyttede varmeforbrug.

35

Til overvågning af kalorimetertemperaturen og vandtemperaturen omfatter microprocessoren hensigtsmæssigt en aftaster, der er indrettet til i en forudbestemt takt at aftaste de affølte temperaturer og indsætte disse midlertidigt og udskifteligt i en

DK 165858B

3 hukommelse, samt i overensstemmelse med et i microprocessoren indkodet program at overføre data fra hukommelsen og fra følerne til det nævnte første regneværk.

5 På grund af kalorimetrets varmetræghed kan man opnå et repræsentativt måleresultat ved anvendelse af en lav aftastningsfrekvens, f.eks. en aftastning pr. minut, hvorved forbruget af batteristrøm minimeres, og batteriets levetid forlænges tilsvarende.

’10 Der kan imidlertid forekomme situationer, hvor den ovenfor nævnte grænsemængde overskrides, f.eks. hvis en bruger glemmer at lukke en varmtvandshane eller foretager meget store aftapninger hurtigt efter hinanden.

15 Med fordel kan microprocessoren derfor tillige omfatte et andet regneværk, som er indrettet til ved stagnerende temperatur af kalorimetret at beregne et tællebidrag for hver aftastningsperiode udfra kalorimetertemperaturen, vandtemperaturen og omgivelsernes temperatur. Også tællebidraget fra det andet regneværk er i prin-20 cippet repræsentativt for den aftappede vandmængde og den forbrugte varmeenergi, men målingen er forbundet med større usikkerhed end målingen ved hjælp af det første regneværk. Dette må anses for akceptabelt, da der er tale om situationer, som normalt ikke kan ventes at forekomme, og det afgørende moment er, at brugerne gennem 25 tællingen i det andet regneværk advares om, at de ved sløseri med det varme vand kommer til at betale en strafafgi ft.

Som kriterium for omstilling mellem de to regneværker kan hensigtsmæssigt benyttes stagnation af kalorimetertemperaturen, nemlig 30 således at microprocessoren er indrettet til at omstille fra det første til det andet regneværk ved stagnation af kalorimetertemperaturen efter en stigning og at tilbagestille til det første regneværk, når kalorimetertemperaturen stiger efter en stagnation eller et fald. Ved en aftastningsperiode på 1 minut som ovenfor eksempel-35 vis foreslået kan stagnation af kalorimetertemperaturen defineres derved, at kalorimetertemperaturen fra en aftastning til den næste aftastning hverken stiger eller falder med mere end f.eks. 0,2°C.

Der kan også forekomme situationer, hvor der foretages en så

DK 165858 B

4 kortvarig tapning, at kalorimetertemperaturen ikke indenfor et aftastningsinterval når at stige måleligt, eller dog ikke ud over stagnationsgrænsen, til trods for en væsentlig stigning af vandtemperaturen. Dette kan f.eks. indtræde ved tapning af varmt vand til 5 en hurtig håndskylning.

Hvis kalorimetertemperaturen heller ikke indenfor det næste aftastningsinterval kommer op over stagnationsgrænsen i forhold til værdien ved påbegyndelsen af det forrige interval, vil der ikke 10 blive målt noget varmeforbrug for den kortvarige tapning.

For at der også for kortvarige tapninger skal kunne indregnes et forbrug, foreslås det ifølge en udførelsesform for opfindelsen, at microprocessoren tillige omfatter et tredie regneværk, der er 15 indrettet til for en aftastningsperiode med stigning af vandtemperaturen ud over en forudbestemt stigningstærskel, men stagnerende kalorimetertemperatur at beregne et kun af vandtemperaturen afhængigt tæl!ebidrag.

20 Navnlig med henblik på sådanne kortvarige tapninger er det ønskeligt, at stigninger i vandtemperaturen registreres så hurtigt som muligt, og for at opnå dette foreslås det ifølge en yderligere udførelsesform for opfindelsen at anbringe den første føler i varmel edende kontakt med hovedstrømmen i eller i nærheden af det 25 område, hvor del strømmen afgrenes. Herved opnås, at en brat stigning af vandtemperaturen ikke unddrager sig registrering, selvom den under en aftastningsperiode ikke når at forplante sig gennem del-strømskanalen til kalorimetrets indløb.

30 Ved tællingen i det andet regneværk indgår omgivelsernes temperatur i beregningen af tællebidraget. Det vil imidlertid være upraktisk direkte at måle omgivelsernes temperatur, da en føler til en sådan måling ikke kan anbringes indenfor målerhuset. Som det vil blive forklaret senere, er det muligt at foretage en simuleret måling af 35 omgivelsernes temperatur ud fra det grundlag, at kalorimetertemperaturen vil blive lig med omgivelsernes temperatur, når der ikke tappes vand.

En anden mulighed for bestemmelse af omgivelsernes temperatur kan

LiIV I UUUvFW

5 opnås ved, at måleren til afføling af en referencetemperatur, der er repræsentativ for omgivelsernes temperatur, omfatter en tredie temperaturføler, som er anbragt i afstand fra kalorimetret inden for et ydre indelukke, der tildækker kalorimetrets forside.

5

Hensigtsmæssigt kan også microprocessoren være anbragt i det nævnte indelukke, således at måleren i sin helhed fremtræder som en helt aflukket enhed, der kan plomberes. Dette er givetvis ikke til hinder for, at måleresultatet kan vises på et udefra synligt display.

10

Kalorimetret kan ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt være anbragt varmeisoleret fra varmtvandsledningen, idet også væggene af de del strømskanal er, der forbinder kalorimetret med varmtvandsledningen, består af varmeisolerende materiale. Derved 15 opnås, at der ikke ved direkte varmeoverføring fra vandledningen til måleren kan opstå misvisning.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser en varmtvandsledning med aftapningshane, og en på ledningen monteret varmtvandsforbrugsmåler i henhold til en udførelsesform for opfindelsen, det hele set fra siden, 25 fig. 2 et vandret snit gennem måleren efter den brudte linie 11-11 i fig. 1, fig. 3 et lodret snit gennem måleren efter den brudte linie 111-111 i fig. 2, 30 fig. 4 et til fig. 2 svarende snit gennem en ændret udførelsesform for måleren, fig. 5 et til fig. 3 svarende snit gennem samme ændrede udførelses-35 form for måleren, fig. 6 et blokdiagram, der symbolsk illustrerer den elektroniske modulopbygning af en i måleren indbygget microprocessor i henhold til en udførelsesform for opfindelsen,

DK 165858B

6 fig. 7 og 8, når de lægges ved siden af hinanden, et rutediagram, der illustrerer den logiske opbygning af programstyringen af en aftastningscyklus for microprocessoren i henhold til en udførelsesform for opfindelsen med to regneværker, og 5 fig. 9 og 10, når de lægges ved siden af fig. 7, et tilsvarende rutediagram for en udførelsesform med tre regneværker.

På tegningen betegner 1 en varmtvandsledning med aftapningshane 2. I 10 ledningen er der indbygget et venturi rør 3 med indsnævring 4. Venturi røret 3 har på den ene side en fortykket vægdel 5 med to boringer 6 og 7, der udmunder i venturirøret 3 på hver sin side af indsnævringen 4. Ved boringen 7's udmunding er der anbragt en blende 8, der på kendt måde tjener til at tilvejebringe proportionalitet 15 mellem en ved hjælp af venturirøret afgrenet del strøm og hoved strømmen gennem ledningen 1.

På venturirøret 3's vægdel 5 er der monteret en muffe 9 af isolerende materiale til optagelse af måleren. Denne omfatter et kalori-20 meter 10 og et yderhus 11. Kalorimetret er ved den viste udførelsesform udformet som en flad firkantet beholder med en bagvæg 12, en forvæg 13, en bundvæg 14, to sidevægge 15, 16 og en topvæg 17. Kalorimetret består af godt varmel edende materiale. På kalorimetret er der monteret to rør 18 og 19, der strækker sig bagud og ved 25 montering af måleren i muffen 9 skydes tætnende ind i boringerne 6 og 7. Rørene 18 og 19 består af isolerende materiale, fortrinsvis Teflon, så at de er beskyttet mod aflejring af kalk eller andre udskille!ige stoffer i vandet. Af samme grund kan kalorimetrets hulrum være teflonbelagt.

30 Røret 18 er indskudt i en bøsning 20 af isolerende materiale, som strækker sig fra kalorimetrets bagvæg til dets forvæg. Fra denne bøsning er der afgrenet et indstrømningsrør 21, som er ført lodret ned til i nærheden af bundvæggen 14. I bøsningen 20's forreste ende 35 er der indsat en hætte 22 af godt varmeledende materiale, som er isoleret fra kalorimetervæggen. Hætten tjener til at optage enden af en første temperaturføler 23, som er i god varmeledende forbindelse med hætten 22.

DK 165858B

7 Røret 19 udmunder på indersiden af bagvæggen 12 umiddelbart ved siden af røret 18.

I kalorimetrets forvæg 13 findes en optrykning 24, der tjener til at 5 optage en anden temperaturføler, 25, i god varmeledende forbindelse med kalorimetervæggen.

Yderhuset 11 er adskilt fra kalorimetret ved en isolerende væg 26. I yderhuset er anbragt en elektronikenhed 27, fra hvilken følerne 23 10 og 25 strækker sig gennem væggen 26 ind i henholdsvis hætten 22 og optrykn i ngen 24. På elektronikenheden 27 kan der væge anbragt en tredie føler 28 for en referencetemperatur, der er repræsentativ for de ydre omgivelsers temperatur, som det skal forklares nærmere nedenfor.

15 I yderhuset findes endelig et batteri 29 med lang levetid til elektronikenheden, der udgør målerens microprocessor.

Elektronikenheden 27 er' forsynet med et display 30, som er synligt 20 gennem yderhusets gennemsigtige forvæg 31.

Når en tapning påbegyndes ved åbning af hanen 2, strømmer der varmt vand gennem ledningen 1, hvorved der over venturi rørets indsnævring 4 opstår et trykfald, som frembringer en del strøm gennem røret 18, 25 . bøsningen 20, indstrømningsrøret 21 ind i kalorimetret og retur gennem røret 19. Da det i kalorimetret indstrømmende vand passerer umiddelbart forbi hætten 22, vil den i kontakt med hætten 22 værende føler 23 meget hurtigt komme op på en temperatur, der praktisk taget er lig med temperaturen af det gennem rørledningen strømmende vand.

30 Den temperatur, som føleren 23 antager, skal i det følgende betegnes som vandtemperaturen TV.

Den i fig. 4 og 5 viste måler adskiller sig fra den i fig. 2 og 3 viste ved, at der i stedet for den i kalorimetrets indløb anbragte 35 føler 23 for vandtemperaturen TV anvendes en føler 123, som er ført gennem kalorimetret og strækker sig bagud parallelt med rørene 18 og 19 og med sin ende føres ind i en boring 124 i den fortykkede rørvæg 5, ved hvis indre ende der er anbragt en godt varmeledende hætte 125, så at føleren 123 er i varmeledende kontakt med hovedstrømmen

DK 165858 B

8 gennem rørledningen og således direkte afføler dennes vandtemperatur TV.

Ved begge udførelsesformer ledes vandet gennem indstrømningsrøret 21 5 videre mod kalorimetrets bundvæg 14 og søger på grund af termosiforvirkning opad under fortrængning af det koldere vand i kalorimetret ud gennem røret 19 og tilbage til venturi røret. Opvarmningen af den samlede vandmasse i kalorimetret tager imidlertid nogen tid, og temperaturen af føleren 25, som er i kontakt med 10 kalorimetervæggen, stiger derfor med en forsinkelse i forhold til temperaturen af føleren 23 eller 123. Temperaturen af føleren 25 skal i det følgende betegnes som kalorimetertemperaturen TK. Hvis strømningen gennem rørledningen 1 fortsætter tilstrækkelig længe med uforandret hastighed, vil kalorimetertemperaturen TK til slut komme 15 til en ligevægtstilstand. Måleteknisk anses denne temperaturligevægt eller temperaturstagnation at være indtrådt, når kalorimetertemperaturen indenfor en periode af den aftastning, der finder sted for at overvåge temperaturforløbene, ikke er steget mere end en tærskelværdi, der f.eks. kan sættes til 0,2°C, og temperaturstagnatio-20 nen anses for at vedvare, så længe kalorimetertemperaturens ændringer holder sig indenfor den nævnte tærskelværdi i op- eller nedadgående retning.

Fortrinsvis gøres rørene 18 og 19's lysninger så snævre, at der ved 25 et normalt aftapningsforløb hos en bruger, f.eks. ved fyldning af et badekar, ikke indtræder ligevægtstilstand af kalorimetertemperaturen TK. Ved aftapninger indenfor denne grænse vil stigningen af kalorimetertemperaturen være entydigt bestemt af den gennemstrømmende vandmængde og vandtemperaturen, og omvendt kan derfor den gennem-30 strømmende vandmængde beregnes entydigt ud fra stigningen af kalo-* rimetertemperaturen samt vandtemperaturen.

Man har fundet, at massen af det tappede vand kan beregnes efter ligningen 35 (1) M = kl ( --- ) nl

In (TV-TKu)- In (TK-TKu) hvor TKu betegner den udgangstamperatur af kalorimetret, ved hvilken

DK 165858 B

9 tapningen påbegyndtes, medens kl og ni er apparatkonstanter. In betyder den naturlige logaritme.

Den energimængde, som er medgået til opvarmning af vandet fra en 5 koldtvandsforsyningstemperatur To, der kan anses for konstant og i Danmark f.eks. kan sættes til 8°C, bliver herefter (2) Q = M . c · (TV - To), 10 hvor c er en konstant.

Hvis en aftapning fortsættes så længe, at der indtræder ligevægt af kalorimetertemperaturen TK, kan den herefter gennemstrømmende vandmængde beregnes ud fra den kendsgerning, at der nu i hver 15 aftastningsperiode afgives samme varmemængde fra kalorimetret til omgivelserne som den energimængde, kalorimetret modtager fra det gennemstrømmende vand. Man har fundet, at den gennemstrømmende vandmængde kan beregnes ved ligningen 20 (3) m = k2 ( -L- ) n2

In (TV-TY) - In (TK-TY) hvor TY er temperaturen af de ydre omgivelser.

25 Den til opvarmning af det aftappede vand fra koldtvandsforsyningstemperaturen To til aftapningstemperaturen forbrugte energimængde bliver følgelig for hver aftastningsperiode (4) q = m · c · (TV - To), 30 hvor k2 og n2 er apparatkonstanter, der er forskellige fra kl og nl.

I dette tilfælde sker beregningen af energimængden således for hver aftastning, medens beregningen efter ligningerne (1) og (2) kan strække sig over et antal aftastningsperioder.

35

Talværdien af potenserne nl og n2 og værdierne af konstanterne kl og k2 kan bestemmes eksperimentelt. Konstanterne kl og k2 kan dog vælges vilkårligt, men i korrekt indbyrdes forhold, hvis det ikke er hensigten, at måleren direkte skal vise den forbrugte energimængde, men snarere et proportional tal, der kan lægges til grund for en fordeling af varmtvandsomkostningerne på de enkelte forbrugere i et centralt varmtvandsforsyningsanlæg.

DK 165858 B

10 5 Opfindelsen er ikke bundet til formlerne (1),(2) henholdsvis (3),(4), idet der også kan tænkes andre formler, som vil være rimeligt repræsentative eller måske endda mere repræsentative. Der består også den mulighed at anvende empirisk bestemte funktioner, som indlæses i en hukommelse i microprocessoren.

10 Når måleren som tidligere nævnt er således udført, at temperaturligevægtstilstand ikke kan forventes at indtræde under normale aftastningsforløb, kan dette også udtrykkes derhen, at kalorimetret har en stor varmetræghed, og man bliver derved i stand til at 15 foretage aftastninger med en lav frekvens, f.eks. en aftastning pr. minut.

Ved en kortvarig tapning af varmt vand vil det kunne forekomme, at der indenfor en aftastningsperiode sker en væsentlig stigning af 20 vandtemperaturen TV, f.eks. ud over en tærskel værdi på 5°C, uden at kalorimetertemperaturen TK når at stige mærkbart, eller dog ikke ud over stagnationsgrænsen. Er den aftappede vandmængde så lille, at kalorimetertemperaturen ved næstfølgende aftastning stadig ikke er steget ud over stagnationsgrænsen i forhold til den ved den forrige 25 aftastning affølte værdi, eller måske endog er faldet, vil varmeforbruget til den kortvarige tapning ikke blive målt.

Ifølge opfindelsen kan der i det samlede måleresultat indregnes et tællebidrag for sådanne kortvarige tapninger baseret på følgende 30 overvejelse:

Hvis den største aftappede vandmængde, der ved en stigning af vandtemperaturen ud over tærskelværdien ikke indenfor to på hinanden følgende aftastningsintervaller kan bringe kalorimetertemperaturen 35 til at stige udover stagnationsgrænsen, betegnes som Ms, vil det være rimeligt at antage, at vandmængden i korte tapninger gennemsnitligt andrager 1/2 Ms. Varmeforbruget til en kortvarig tapning bliver herefter

DK 165858B

11 (5) Qs = 1/2 . Ms . (TV - To) · c.

Ms kan for en given måler bestemmes én gang for alle ved en måleopstilling og er således en apparatkonstant.

5

Til overvågning af temperaturforløbene og til udførelse af beregninger i henhold til ovenstående ligninger (2) og (4) og eventuelt (5) har microprocessoren en modulopbygning, der er symbolsk illustreret ved blokdiagrammet i fig. 6.

‘10 I fig. 6 betegner 32 en hukommelse med positioner for følgende data: TK = den ved den igangværende aftastning målte kalorimetertemperatur, 15 TKi = den ved forrige aftastning målte kalorimetertemperatur, TKu = kalorimetertemperaturen ved påbegyndelsen af en temperaturstigning over temperaturstagnationsgrænsen, TV = den ved den igangværende aftastning målte vandtemperatur, TVi = den ved forrige aftastning målte vandtemperatur, 20 TY = de ydre omgivelsers temperatur,

Rute = den hovedrute, som microprocessoren skal følge i næste gennemløb af en aftastningscyklus, nemlig en første hovedrute,

Rute = 1, for stigende kalorimetertemperatur, en anden hovedrute, Rute = 2, for stagnerende eller faldende kalorimeter-25 temperatur, og eventuelt en tredie hovedrute, Rute = 3, for de ovenfor definerede kortvarige tapninger af varmt vand.

23, 123 er den tidligere beskrevne føler for vandtemperaturen TV, her betegnet som føler 1.

30 25 er den tidligere beskrevne føler for kalorimetertemperaturen TK, her betegnet som føler II.

33 er en aftaster, som f.eks. én gang pr. minut sender et 35 aftastningssignal dels direkte til hukommelsen 32 og dels indirekte over følerne til denne.

34 er et regneværk, betegnet som regneværk I, som er indrettet til at beregne tællebidrag efter ligning (1) og (2), og 35 er et

DK 165858 B

12 regneværk, betegnet som regneværk II, der er indrettet til at foretage beregninger efter ligning (3) og (4). Der er endvidere vist et tredie regneværk 134, betegnet som regneværk III, som finder anvendelse, hvis man ønsker at indregne et tællebidrag for kortva-5 rige tapninger i henhold til ligning (5).

De af regneværkerne I og II og eventuelt III beregnede tællebidrag overføres til et tælleværk 36 med display, jfr. 30 i fig. 1.

10 En udførelsesform for den tilhørende programstyring for en måler med de to regneværker I og II er illustreret i form af et rutediagram i fig. 7 og 8, når disse lægges ved. siden af hinanden.

De i diagrammet ved pile angivne transaktioner skal læses på den 15 måde, at den foran pilen stående værdi, der kan være en måleværdi eller en i forvejen i en hukommelsesposition stående værdi, skal indsættes i den efter pilen angivne hukommelsesposition. Tilsvarende betegner f.eks. 2 -+ Rute (punkt (7) og (11)), at der i hukommelsespositionen Rute skal indsættes værdien 2 til styring af gennemløbet 20 i næste aftastningscyklus. "Mål TK og TV" (punkt 1) betyder, at disse temperaturer skal afføles af følerne 25 og 23 (123) og indsættes i de tilsvarende positioner i hukommelsen. "Rute * 1" i punkt (2) skal forstås: Står der værdien 1 i hukommelsespositionen Rute? I alle andre checkpunkter er der angivet temperatursammenligninger, 25 der kan besvares med ja eller nej. Intervallet mellem successive aftastningscykler er antaget = 1 minut.

Det vil ses, at denne programstyring fører til målinger efter de tidligere beskrevne principper, og der skal hertil blot knyttes 30 nogle få yderligere bemærkninger.

Der er indbygget forskellige sikkerhedscheck, navnlig punkt (4) og (14) mod overskridelse af tællernes funktioneringsgrænser i visse ekstreme situationer, der er i alt fald teoretisk tænkelige.

35

Der er endvidere taget højde for, at varmtvandstemperaturen eventuelt kan falde under en tapning. Hvis dette sker under stigende kalorimetertemperatur, dirigeres microprocessoren f punkt (8) til at foretage beregning i regneværk I ved hver aftastning, hver gang med

DK 165858B

13 den nye vandtemperatur og med den sidst målte kalorimetertemperatur som udgangspunkt for temperaturstigningen. Falder vandtemperaturen til under kalorimetertemperaturen, frakobles regneværk I i punkt (5) og (9), og regneværk II i punkt (15).

5

De ydre omgivelsers temperatur TY måles ved simulation på den måde, at kalorimetertemperaturen, når den er faldende, ved hver aftastning i punkt (17) indsættes i hukommelsen i stedet for værdien ved forrige aftastning, så at TY til slut bliver = den laveste tempera-10 tur, som TK har været nede på siden sidste tapning.

I stedet for den beskrevne simulerede måling af TY er det imidlertid også muligt at foretage en direkte måling af en referencetemperatur TR, der er repræsentativ for TY, ved hjælp af den i fig. 2 viste 15 tredie føler 28. Da denne føler er beliggende i en fast stilling i varmediffusionsfeltet fra kalorimetret til de ydre omgivelser, vil den antage en temperatur, der er bestemt ved ligningen (6) TK - TY = k4 (TK-TR), 20 hvoraf (7) TY = TK - k4 (TK-TR), 25 hvor k4 er en apparatkonstant.

Ved anvendelse af den tredie føler 28 aftastes TR i hver aftastningscyklus. Han kan nu enten hver gang beregne TY efter ovenstående ligning og indsætte den i hukommelsen, eller også kan 30 man indsætte TR i hukommelsen og ændre ligning (3) for beregning i regneværk II ved indsættelse af TY fra ligning (7).

De nødvendige tilpasninger af rutediagrammet vil være nærliggende.

35 Fig. 9 og 10 viser, når de lægges sammen med fig. 7, en programstyring for en måling med tre regneværker I, II og III.

Rute 1 er den samme som tidligere. I det første check i Rute 2, nemlig punkt (19)» checkes, om vandtemperaturen siden sidste

DK 165858 B

14 aftastning er steget mindre end 5°C. Er svaret ja, har der ikke været nogen kort tapning med stigning af vandtemperaturen ud over stigningstærsklen, og der gås derfor videre til punkt (13) og videre frem som i den tidligere Rute 2.

5

Er svaret i punkt (19) nej, checkes i punkt (20), om kalorimetertemperaturen er steget over stagnationsgrænsen. Er svaret ja, betyder det, at den aftappede vandmængde ikke er så lille, at den unddrager sig måling i regneværk I, og der gås derfor til punkt (18) 10 i den tidligere beskrevne Rute 2. Er svaret i punkt (20) derimod nej, gås til Rute 3, hvor kalorimetertemperaturen TKi ved forrige aftastning indsættes som udgangsværdi for en kalorimetertemperatur-stigning. Nu afventes i punkt (22) næste aftastningsimpuls, og i punkt (23) måles TK, hvorefter det checkes i punkt (24), om kalori-15 metertemperaturen stadig ikke er steget over stagnationsgrænsen. Er den ikke det, har den aftappede vandmængde været så lille, at varmeforbruget ikke kan inddrages i en måling i regneværk I, og der sker derfor i punkt (25) en måling i regneværk III efter ligning (5). Er kalorimetertemperaturen i punkt (24) derimod steget over 20 stagnationsgrænsen, kan denne stigning inddrages i en måling i regneværk I, og der omskiftes derfor i punkt (26) til Rute 1.

25 30 35

Claims (11)

1. Varmtvandsforbrugsmåler med et målelegeme (10), der er således 5 forbundet med en varmtvandsledning (1), at der ved strømning af varmt vand gennem varmtvandsledningen (1) i forskellige punkter af målelegemet (10) fremkommer forskellige temperaturer, som afføles ved hjælp af termofølere (23,123; 25) og påtrykkes en microprocessor (27) til beregning af et varmeforbrugstal, kende 10 tegnet ved, at målelegemet omfatter et kalorimeter (10), der er indskudt i en fra varmtvandsledningen (1) afgrenet shuntledning (18,19) til tilvejebringelse af en med hovedstrømmen i varmtvandsledningen (1) proportional del strøm af vand gennem kalorimetret (10) og er forsynet med en første føler (23,123), der 15 afføler vandtemperaturen af det til kalorimetret (10) strømmende vand, og en anden føler (25), der afføler kalorimetertemperaturen i et punkt af kalorimetrets (10) væg, og at microprocessoren omfatter et første regneværk (34), der er indrettet til ved en stigning af kalorimetertemperaturen fra en udgangsværdi til en slutværdi, der 20 efterfølges af et temperaturfald eller temperaturstagnation, at beregne et tællebidrag udfra udgangsværdien af kalorimetertemperaturen, slutværdien af kalorimetertemperaturen og vandtemperaturen og at overføre dette tællebidrag til et tælleværk (36), og at del- strømsledningen (18,19) og kalorimetret (10) er således dimensione-25 ret, at kalorimetret ved gennemstrømning af en vandmængde gennem varmtvandsledningen (1) under en forudbestemt grænsemængde ikke når at komme op på en stagnerende værdi, idet grænsemængden fortrinsvis vælges således, at den kan forventes ikke at blive overskredet ved et normalt tapningsforløb hos en bruger. 30

2. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at microprocessoren (27) omfatter en aftaster (33), der er indrettet til i en forudbestemt takt at aftaste de afføl te temperaturer og indsætte disse midlertidigt og udskifteligt i en hukommelse 35 (32), samt i overensstemmelse med et i microprocessoren indkodet program at overføre data fra hukommelsen (32) til det nævnte første regneværk (34).

3. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 2, kendetegnet DK 165858B 16 ved, at microprocessoren tillige omfatter et andet regneværk (35), som er indrettet til ved stagnerende kalorimetertemperatur efter en stigning af denne at beregne et tællebidrag for hver aftastningsperiode udfra kalorimetertemperaturen, vandtemperaturen 5 og omgivelsernes temperatur.

4. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 3, kendetegnet ved, at microprocessoren (27) er indrettet til at omstille fra det første (34) til det andet (35) regneværk ved stagnation af kalori- 10 metertemperaturen efter en stigning og at tilbagestille til det første regneværk (34), når kalorimetertemperaturen stiger efter en stagnation eller et fald.

5. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 2, kendetegnet 15 ved, at microprocessoren (27) tillige omfatter et tredie regneværk (135), der er indrettet til for en aftastningsperiode med stigning af vandtemperaturen ud over en forudbestemt stigningstærskel, men stagnerende kalorimetertemperatur at beregne et kun af vandtemperaturen afhængigt tællebidrag. 20

6. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den første føler (123) er anbragt i varmel edende kontakt med hovedstrømmen i eller i nærheden af det område, hvor del strømmen afgrenes. 25

7. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den til afføling af en referencetemperatur, der er repræsentativ for omgivelsernes temperatur, omfatter en tredie temperaturføler (28), som er anbragt i afstand fra kalorimetret (10) inden 30 for et ydre indelukke (11), der tildækker kalorimetrets (10) forside.

8. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 7, kendetegnet ved, at microprocessoren (27) er anbragt i det nævnte indelukke 35 (Π).

9. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kalorimetret (10) er anbragt varmeisoleret fra varmtvandsledningen (1,4), og at også væggene af de del strømskanal er 17 DK 165858B (18.19) , der forbinder kalorimetret (10) med varmtvandsledningen (1,4), består af varmeisolerende materiale.

10. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 9, kendetegnet 5 ved, at kalorimetret (10), del strømskanal erne (18,19) og følerne (23,25) er sammenbygget med det ydre indelukke (11) til dannelse af en enhed, der kan påmonteres varmtvandsledningen (1,4), idet denne på målestedet har boringer (6,7), i hvilke del strømskanal erne (18.19) kan indskydes. 10

11. Varmtvandsforbrugsmåler ifølge krav 6 og 10, kendetegnet ved, at varmtvandsledningen tillige har en boring (124) til optagelse af den første føler (123), hvilken boring er lukket med en godt varmel edende hætte (125), der optager følerens (123) ende. 15 20 25 30 35