DK3217157T3 - Varmeomkostningsfordeler og fremgangsmåde til detektion af den af et varmelegeme afgivne varmemængde - Google Patents

Description

Beskrivelse Nærværende opfindelse angår en varmeomkostningsfordeler og en fremgangsmåde til detektion af den af et varmelegeme afgivne varmemængde ifølge indledningen til krav 1 henholdsvis 9. Varmeomkostningsfordeleren har en fremløbstemperaturføler til måling af fremløbstemperaturen for et varmetransmissionsmedie, fortrinsvis direkte på frem-løbet til varmelegemet, en varmelegemetemperaturføler til måling af en varmelegemetemperatur, som eksempelvis en returløbstemperatur og/eller en varmelegemeoverfladetemperatur, samt i givet fald supplerende en rumtemperatur. En beregningsenhed i den foreslåede varmeomkostningsfordeler er indrettet til bestemmelse af den afgivne varmemængde under anvendelse af de målte temperaturer.

Varmeomkostningsfordelere er vidt udbredte, med henblik på at fordele varmeomkost-ningerne, især i et flerfamiliehus, i overensstemmelse med forbruget, til de forskellige parter. Hertil er varmeomkostningsfordelerne anbragt på varmelegemerne i huset. De detekterer den af de individuelle varmelegemer afgivne varmemængde. De samlede opstående varmeomkostninger bliver så i overensstemmelse med en fordelingsnøgle pålagt brugerenhederne i overensstemmelse med basis- og forbrugsomkostninger. I praksis bliver der anvendt i det væsentlige to typer af varmeomkostningsfordelere, som betegnes som 2-føler- eller 3-føler-varmeomkostningsfordelere. 2-Føler-varmeomkostningsfordelere måler en varmelegemeoverfladetemperatur $hk og en rumtemperatur ^Raum, og beregner herudfra en logaritmisk overtemperatur Alog

(1) hvor kgeS er en faktor, som tager hensyn til varmetransmissionen imellem varmelegemet og luften til de respektive temperaturfølere. Denne faktor kges er kendt for de anvendte varmelegemer og varmeomkostningsfordelere. 2-føler-varmeomkostningsfordelere er i praksis mest udbredte.

Yderligere foreligger der 3-føler-varmeomkostningsfordelere, som måler en fremløbs-temperatur Ovl for varmetransmissionsmediet, en returløbstemperatur $rl for varme-transmissionsmediet og en rumtemperatur ^RaUm, og herudfra beregner en logaritmisk overtemperatur Alog

(2)

Den afgivne varmeydelse AQ pr. tidsenhed Af fremkommer under anvendelse af den logaritmiske overtemperatur Alog af

(3) hvorAlogw er den logaritmiske overtemperatur ved nominel massestrøm, den nominelle ydelse AQ for varmelegemet og n er varmelegemeeksponenten. Disse størrelser afhænger af det respektivt anvendte varmelegeme og bekendtgøres af varmelegemefabrikanten.

Fordelen ved disse varmeomkostningsfordelere består i, at massestrømmen m henholdsvis volumenstrømmen V for varmetransmissionsmediet igennem varmelegemet ikke skal måles. Hertil ville en indbygning af en tilsvarende gennemstrømningstæller i rørledningssystemet henholdsvis foran varmelegemet være nødvendig, hvilket ville gøre installationen afen varmeomkostningsdetektion meget besværlig og dyr. En sådan varmeomkostningsfordeler, som omfatter en ventil og således samtidigt kan anvendes til regulering af varmeydelsen, er beskrevet i DE 297 10 248 U1. Denne omfatter en fremløbstemperaturføler, en returløbstemperaturføler og en differenstrykføler. Til beregning af gennemstrømningen igennem varmelegemet detekterer et følerelement-ventil-sti 11 i ngen for ventilen. I DE 32 43 198 A1 forklares, at under bestemte betingelser, nemlig ved en forskriftsmæssig dimensionering af varmeanlægget og ensartede drosseltilstande for varmelegemeventilerne, rammer tryksvingninger alle brugere ensartet og holder sig desuden indenfor grænser.

Ved varmelegemer uden volumenstrømsbestemmelse består der imidlertid den ulempe, at varmeomkostningsfordelerne ved installationen på varmelegemet skal forprogrammeres i overensstemmelse med fabrikantangivelser. Dette er ikke kun en kilde til fejl, men også besværligt, eftersom installatøren skal være passende skolet og skal fremskaffe fabrikantangivelserne for de pågældende varmelegemer. Sidstnævnte er især besværligt, når varmeomkostningsfordelerne skal installeres efterfølgende og eksempelvis typeangivelserne og/eller fabrikanten for varmelegemet ikke er kendt.

EP 2 068 138 A2 beskriver en fremgangsmåde og en indretning til bestemmelse af varmeafgivelsen fra et varmelegeme, ved hvilken der kun i fremløbet eller kun i returløbet for varmelegemet måles varmemedietemperaturen, og en gennemstrømning af varmemediet indikerende størrelse detekteres. Ud fra disse størrelser samt en rumtemperatur samt de for varmelegemet lagrede data bliver en varmeafgivelse beregningsmæssigt tilvejebragt. Til tilvejebringelse af gennemstrømningen foreslås en køeller differenstrykmåleindretning, eftersom disse er til bestemmelse af gennemstrømningen egnede størrelser, eftersom de udgør af den faktiske gennemstrømning afhængige størrelser. Ved kendte differenstryk er gennemstrømningen så en entydig funktion af ventilstillingen.

Ud fra denne baggrund er hensigten med opfindelsen, at foreslå en varmeomkostnings-henholdsvis forbrugsdetektion til varmeomkostningsfordeling på et varmelegeme, som hverken kræver en indbygning af en gennemstrømningsmåler til måling af volumenstrømmen V for varmetransmissionsmediet eller forprogrammering af varmeomkost-ningsfordeleren med varmelegemespecifikke data.

Dette opnås ifølge opfindelsen med de i krav 1 angivne træk. I forbindelse med en varmeomkostningsfordeler af den indledningsvis nævnte art er det hertil især foreskrevet, at varmeomkostningsfordeleren omfatter en varmelegemereguleringsventil, fortrinsvis i fremløbet til varmelegemet, med en kendt og i givet fald forudstillelig karakteristiklinie for sammenhængen imellem ventilstilling h og volumenstrøm V ved et kendt differenstryk Δρ for varmetransmissionsmediet over varmelegemeventilen, idet differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen i arbejdspunktet for varmelegemereguleringsventilen og desuden den i givet fald tilvejebragte forudindstilling for driftskarakteristiklinien er kendt. Den eventuelle forudindstilling for driftskarakteristiklinien angår det tilfælde, at en nominel gennemstrømning ved varmelegemereguleringsventilen er indstillelig. I dette tilfælde skal driftskarakteristiklinien tilpasses tilsvarende. Dette kan også ske ved udvælgelse af den egnede driftskarakteristiklinie eller egnet forprogrammering af driftskarakteristiklinien.

Desuden har varmeomkostningsfordeleren en indretning til detektion af ventilstillingen for varmelegemereguleringsventilen. Beregningsenheden i varmeomkostningsfordeleren er indrettet til at beregne den afgivne varmemængde Δ<2 ud fra størrelserne ventilstilling h, fremløbstemperatur $vl samt varmelegemetemperatur $rl,$hk, under anvendelse af den (i givet fald forudindstillelige henholdsvis forudindstillede) drifts-krakteristiklinie for varmelegemereguleringsventilen for det kendte differenstryk Δρ. Med den "kendte driftskarakteristiklinie" forstås indenfor denne beskrivelse i det følgende især også, at driftskarakteristiklinien kan tilpasses til forudindstillinger af varmelegemereguleringsventilen (henholdsvis til nominel gennemstrømningsbegrænsning) og tilpasses, dvs. er forudindstillelig og forudindstillet, når varmeomkostningsfordeleren indsættes og den beskrevne fremgangsmåde udøves.

Eventuelt kan varmeomkostningsfordeleren også omfatte en (separat) temperatur-sensor/temperaturføler til måling af rumlufttemperaturen ^Raum- Desuden kan en temperaturføler til måling af rumtemperaturen ^RaUm være integreret i varmelegemetem-peraturføleren. Rumlufttemperatur ^RaUm kræves især, for ud fra varmelegemeoverfladetemperaturen $hk, at kunne tilvejebringe en returløbstemperatur $rl.

Den angivne varmemængde AQ for varmelegemet er i overensstemmelse med den her anvendte definition det pr. tidsenhed At tilvejebragte forbrugsfremskridt AQ(Af) (i overensstemmelse med et varmemængdeinkrement under tidsenheden Af).

(4) hvor p er massefylden for varmetransmissionsmediet c er den specifikke varmekapasitet for varmetransmissionsmediet A\/(Af) er det pr. tidsenhed Af igennem varmelegemet (og dermed også igennem varmelegemereguleringsventilen) strømmende volumen af varmetransmissionsmediet dvL er den tilvejebragte fremløbstemperatur for varmetransmissionsmediet $rl er den tilvejebragte returløbstemperatur for varmetransmissionsmediet.

Faktoren p-c bliver i litteraturen også betegnet med en tilnærmelsesvis konstant parameter k. Denne er alene bestemt af det anvendte varmetransmissionsmedie og udgør for det sædvanlige varmetransmissionsmedie "vand" med god tilnærmelse ved sædvanlig rumtemperatur k = 1,163 kWh / (m3 K).

Fremløbstemperaturen θν/. og returløbstemperaturen 3rl kan måles direkte ved varmelegemet. Returløbstemperaturen $rl kan ifølge opfindelsen også beregnes ud fra en målt varmelegemeoverfladetemperatur 3hk, som senere mere detaljeret beskrevet. Da såvel varmelegemeoverfladetemperaturen 3hk som også returløbstemperaturen 3rl afhænger af konstruktionsmåden for varmelegemet, eftersom de bestemmes af varmemængdeafgivelsen AQ for varmelegemet i dettes aktuelle arbejdspunkt, bliver disse temperaturer også sammenfattende betegnede som varmelegemetemperaturer. Ifølge opfindelsen falder under dette begreb "varmelegemetemperaturer" alle temperaturer, som er korrelerede med varmemængdeafgivelsen for varmelegemet ved en forudbestemt frem løbstemperatur for varmetransmissionsmediet. I overensstemmelse med en foretrukken udførelsesform ifølge opfindelsen måles fremløbstemperaturen dvL direkte på fremløbet til varmelegemet, især ved varmelegemereguleringsventilen. Det er imidlertid eksempelvis også muligt at måle en anlægs-fremløbstemperatur ved et andet sted i systemet, og eksempelvis at beregne fremløbstemperaturen dvL for varmetransmissionsmediet ved varmelegemet via en som sådan kendt rørledningsmodel. Dette er eksempelvis grundlæggende kendt fra VDI2077, og beskrives ikke næmere her.

Kvotienten ΔΟ/Δί betegnes også som varmemængdestrøm Q. I overensstemmelse hermed bliver kvotienten AV7Af også betegnet som volumenstrøm V (for varmetransmissionsmediet). I en tæller (varmeomkostningsfordeler) bliver forbrugsfremskridtet AQ pr. tidsenhed Af akkumuleret over tiden, således at det for et tidsrum ΔΤ akkumulerede forbrugsfremskridt AQ(Af) svarer til den under tidsrummet ΔΤ afgivne varmemængde AQ(A7):

(5)

Volumenstrømmen for Vfor det igennem varmelegemereguleringsventilen (og dermed også igennem varmelegemet) strømmende varmetransmissionsmedie (henholdsvis volumenstrømsinkrementet AV under tidsenheden Af) kan bestemmes som følger

(6)

hvor

Kv er gennemstrømningskoefficienten for åbningen af varmelegemereguleringsventilen og dermed beskriver sammenhængen imellem ventilstillingen h og volumenstrømmen V ved et bekendt differenstryk Δρ for varmetransmissionsmediet over varmelegemereguleringsventilen, i givet fald under hensyntagen til et tilvejebragt forudindstilling af varmelegemereguleringsventilen til en valgbar nominel massestrøm, h beskriver stillingen for varmelegemereguleringsventilen, idet eksempelvis h=1 beskriver en fuldstændigt åbnet varmelegemereguleringsventil og h=0 beskriver en fuldstændigt lukket varmelegemereguleringsventil, og Δρ er differenstrykket over varmelegemereguleringsventilen.

Hyppigt bliver der i ligningen (6) yderligere angivet en yderligere, fabrikantspecifik faktor fHersteiier, som her imidlertid af hensyn til overskueligheden blev undertrykt og medtaget indeholdt i Kv. I det følgende bliver også afhængigheden af gennemstrømningskoefficienten Kv af forudindstillingen, ikke længere gennemgående anført af hensyn til overskueligheden. Dette skal forstås således, at forudindstillingen - såfremt denne er nødvendig - allerede er medtaget i gennemstrømningskoefficienten Kv(h, forudindstilling'). I det følgende betragtes frem for alt dennes afhængighed af stillingen h for varmelegemereguleringsventilen.

Produktetbliver også betegnet som af parametrene stilling h og differenstryk Δρ afhængig (og i givet fald forudindstillelig) driftskarakteristiklinie for varmelegemereguleringsventilen, idet det for fagmanden naturligvis er muligt, også at definere driftskarakteristiklinien således, at bestemte afhængigheder, især af parametrene h og/eller Δρ ekstraheres som funktionel sammenhæng ud fra driftskarakteristiklinien. Også denne bliver indenfor opfindelsens rammer betegnet som driftskarakteristiklinie. Efterfølgende og især på tegningerne bliver der af hensyn til overskueligheden imidlertid beskrevet driftskarakteristiklinier, som umiddelbart angiver sammenhængen imellem volumenstrømmen V og parametrene stilling h og/eller differenstryk Δρ.

Differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen er trykdifferensen for varmetransmissionsmediet målt før og efter, henholdsvis over, varmelegemereguleringsventilen, som fås under drift.

Varmelegemereguleringsventilen styrer eller regulerer gennemstrømningen alt efter varmebehov for varmelegemet og/eller brugeren. Således kendes eksempelvis mekaniske termostatvarmelegemereguleringsventiler (i det følgende kort betegnet som "termostatventil") eller rumtemperaturreguleringer med elektromotoriske justeringer af varmelegemereguleringsventilen, som afhængigt af indstillingsværdi for rumtemperaturen og den aktuelle måleværdi-rumtemperatur indstiller gennemstrømningen af varmetransmissionsmediet igennem varmelegemet således, at måleværdi-rumtemperatur nærmer sig en på termostatventilen eller rumtemperaturreguleringen indstillet rum-temperaturindstillingsværdi.

Ligger den aktuelle rumtemperatur under den indstillede rumtemperaturværdi, åbner varmelegemereguleringsventilen yderligere, med henblik på at opnå en højere masse-henholdsvis volumenstrøm for varmetransmissionsmediet igennem varmelegemet. I overensstemmelse hermed kan varmelegemet afgive en større varmemængde til rummet og rumtemperaturen stiger.

Ligger omvendt den aktuelle rumtemperatur over den indstillede rumtemperatur, lukker varmelegemereguleringsventilen yderligere, med henblik på at opnå en lavere masse-henholdsvis volumenstrøm for varmetransmissionsmediet igennem varmelegemet. I overensstemmelse hermed kan varmelegemet afgive en mindre varmemængde til rummet, og rumtemperaturen synker. I overensstemmelse med ovennævnte formel (6) fås volumenstrømmen V (henholdsvis den deraf afledelige massestrøm m) altså ud fra det over varmelegemereguleringsventilen faldende differenstryk Δρ og gennemstrømningskoefficienten ( i form af en strømningsmodstand) for åbningen af varmelegemereguleringsventilen Kv.

En stor fordel ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen til tilvejebringelse af forbrugsværdierne i forbindelse med varmeomkostningsfordelingen ligger i, at driftskarakteristiklinien (som for parametrene stilling h, differenstryk Δρ over varmelegemereguleringsventilen og for den i givet fald tilvejebragte og kendte forudindstilling, fortrinsvis umiddelbart leverer volumenstrømmen V igennem varmelegemereguleringsventilen i det respektive arbejdspunkt for varmelegemet i varmesystemet) erfuldstændig uafhængig af egenskaber for varmelegemet. Driftskarakteristiklinien afhænger kun af egenskaber for varmelegemereguleringsventilen, som ifølge opfindelsen er en del af varmeomkostningsfordeleren. Dermed biiveren varmeomkostningsfordeling uafhængig af egenskaberne for varmelegemet, som eksempelvis den nominelle varmemængdestrøm Qw og varmelegemeeksponenten n. Disse størrelser skal i forbindelse med foreliggende sædvanlige varmeomkostningsfordelere, som ikke måler massestrømmen m henholdsvis volumenstrømmen V for varmetransmissionsmediet igennem varmelegemet, til stadighed være kendt ved indbygningen og tilsvarende forprogrammeres i varmeomkostningsfordelerne. Dette udgør en mulig fejlkilde i forbindelse med varme-omkostningsfordelingen og kræver en indbygning af varmeomkostningsfordeleren af passende specialister, som kender de nødvendige parametre og indfører disse i varmeomkostningsfordelerne.

Ved hjælp af nærværende opfindelse bliver varmeomkostningsfordelerne uafhængige af parametre for varmelegemet. De nødvendige parametre indskrænker sig til egenskaberne for varmelegemereguleringsventilen, som er kendte for varmeomkostningsfordeleren, eftersom varmeomkostningsfordeleren og varmelegemereguleringsventilen udgør én - i det mindste funktionel - enhed. Fortrinsvis bliver varmeomkostningsfordeleren og varmelegemereguleringsventilen integreret i en til det respektive varmelegeme tilknyttet temperaturregulering (især en enkeltrums- eller rumtemperatur-regulering), således at eksempelvis den ene fælles beregningsenhed kan anvendes såvel til varmeomkostningsfordeling som også til temperaturreguleringen. Fordelagtig kan imidlertid også en udførelsesform være, som tilvejebringeren separat realisering af temperaturregulering og varmeomkostningsfordeling i et hus. Således vil et udfald af temperaturreguleringen ikke føre til et udfald af varmeomkostningsfordelerfunktionen.

Tilsvarende gælder især også for målestørrelserne henholdsvis de variable fremløbstemperatur $vl og stilling h for varmelegemereguleringsventilen, som såvel for varmeomkostningsfordelingen som også for temperaturreguleringen er nødvednige. Ifølge opfindelsen kan altså en indenfor den kendte teknik kendt temperaturregulering, som eksempelvis en enkeltrumstemperaturregulering, som tilpasser temperaturen ved tilpasning af ventilstillingen h for varmelegemereguleringsventilen til den ønskede indstillede temperatur, ved tilvejebringelse af en fremløbstemperaturføler på fremløbssiden af varmelegemereguleringsventilen og en varmelegemetemperaturføler, ved passende tilpasning af beregningsenheden ved hjælp af programkodningsorganer, omstilles til en varmeomkostningsfordeler. Delvist råder disse temperaturreguleringer sågar allerede over en tilsvarende fremløbstemperaturføler. I forbindelse med denne beskrivelse betegnes også et sådant kombinationsapparatur af temperaturregulering og varmeomkostningsfordeler som varmeomkostningsfordeler.

Driftskarakteristiklinien for varmelegemereguleringsventilen er eksempelvis allerede kendt fra fabrikanten eller kan i en prøvestand for varmelegemereguleringsventilen tilvejebringes ved måling af volumenstrømmen Vfor forskellige differenstryk Δρ og/eller ventilstillinger h, som karakteristiklinie eller karakteristikliniefelt, og i en egnet forprogrammering indlægges i beregningsenheden i varmeomkostningsfordeleren, henholdsvis i form af en værditabel med eller uden interpolationsmuligheder. Denne fremgangsmåde er kendt for fagmanden og skal på dette sted derfor ikke nærmere beskrives. Afhængigheden af den i givet fald af fabrikanten tilvejebragte forudindstilling (eksempelvis værdi i området 1-10) for varmelegemereguleringsventilen er der dermed taget hensyn til. For den efterfølgende betragtning bliver en sådan forudindstilling anset for at være konstant.

Fig. 1 a viser skematisk driftskarakteristiklinien for en varmelegemereguleringsventil ved fuldstændigt åbnet varmelegemereguleringsventil, dvs. ved ventilstillingen h = 1. Denne driftskarakteristiklinie viser volumenstrømmen V i afhængighed af det over varmelegemereguleringsventilen liggende differenstryk Δρ ved ventilstillingen h = 1. Det over varmelegemereguleringsventilen liggende differenstryk afhænger af indbygningssituationen i varmesystemet, dvs. det af fremløb og returløb bestående rørledningssystem, eftersom det på tilgangen til varmelegemereguleringsventilen liggende tryk på varmetransmissionsmediet i fremløbet for varmelegemet afhænger af positionen af varmelegemereguleringsventilen (henholdsvis varmelegemet) i varmesystemet. I indbygningssituationen 1 ligger differenstrykket Δρ ved værdien c/p1, og i indbygningssituationen 2 ligger differenstrykket Δρ tilsvarende ved værdien dp2. Heraf fås tilsvarende forskellige volumenstrømme V med værdierne \/1 henholdsvis V2. Når, med udgangspunkt fra en fuldstændig åbnet varmelegemereguleringsventil, dvs. ventilstillingen h = 1, varmelegemereguleringsventilen lukkes, øges den hydrauliske modstand for åbningen i varmelegemereguleringsventilen (denne bliver mindre) og dermed også differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen med faldende ventilstilling h < 1. Som følge heraf reduceres samlet volumenstrømmen V igennem varmelegemereguleringsventilen.

En skematisk driftskarakteristiklinie herfor er med udgangspunkt fra tilfældet med en indbygningssituationen 1 i overensstemmelse med fig. 1a, vist i fig. 1b. Denne viser afhængigheden mellem volumenstrømmen V og ventilstillingen h for et differenstryk Δρ med værdien c/p1 ved ventilstillingen h = 1. For andre værdier af differenstrykket Δρ fås af fig. 1b tilsvarende karakteristiklinier, som kan sammensættes til det i fig. 1c viste karakteristikliniefelt. Fig. 1b udgør tilsvarende projektionen af den i punktet (c/p1, h = 1, V1) begyndende karakteristiklinie på planet h-V. Det samme gælder tilsvarende for den i givet fald af fabrikanten tilvejebragte forudindstilling af ventilen, som der tages hensyn til ved en tilsvarende forudindstilling af driftskarakteristiklinien. I karakteristikliniefeltet i overensstemmelse med fig. 1c for varmelegemereguleringsventilen kan der, for de i arbejdspunktet kendte størrelser ventilstilling h og differenstryk Δρ, direkte aflæses henholdsvis bestemmes volumenstrømmen V = Δν/ Δί. Ud fra dette kan så i overensstemmelse med ligning (6) direkte den af varmelegemet afgivne varmemængde Δ<2 beregnes, uden at den nominelle varmemassestrøm for varmelegemet er kendt eller massestrømmen m for varmetransmissionsmediet tilsvarende måles af en varmemængdetæller.

Det er fra den kendte teknik kendt, at varmeomkostningsfordelere foran varmelegemereguleringsventilen omfatter en første trykføler og efter varmelegemereguleringsventilen omfatter en anden trykføler, idet beregningsenheden er indrettet til, ud fra differensen mellem den af den første trykføler målte trykværdi og den af den anden trykføler målte trykværdi beregner differenstrykket Δρ.

Dette giver mulighed for at opnå et kendt differenstryk Δρ. I dette tilfælde er det under alle omstændigheder nødvendigt, at integrere trykfølere før og efter varmelegemereguleringsventilen, med henblik på at måle trykdifferensen. I en yderligere fra den kendte teknik kendt udførelsesform kan det være tilvejebragt, at opnå differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen ud fra måleværdien fra en differenstrykgivende føler, eksempelvis ud fra strømningsmålinger. I den ifølge opfindelsen foreslåede udførelsesform indeholder varmelegemereguleringsventilen derimod en differenstrykregulator, som uafhængigt af det i varmesystemet og dermed også ved varmelegemereguleringsventilen liggende anlægstryk, holder differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen konstant. Varmelegemereguleringsventilen med differenstrykregulator bliver i det følgende også betegnet som trykuafhængig reguleringsventil. Sådanne trykuafhængige reguleringsventiler er kendte. De indstiller differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen, uafhængigt af anlægget via i varmesystemet (varmeanlægstryk) på varmelegemereguleringsventilen, til en konstant værdi, idet den i den trykuafhængige reguleringsventil integrerede differenstrykregulator holder differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen konstant. Ud fra ligningen (6) følger dermed umiddelbart volumenstrømmen V, eftersom differenstrykket Δρ over åbningen i varmelegemereguleringsventilen er konstant. En yderligere parameter, som skal tages hensyn til, er forudindstillingen på varmelegemereguleringsventilen, som svarer til en justerbar maksimal åbning af ventilen.

Disse sammenhænge gælder i det mindste for arbejdsdifferenstrykområder som alt efter ventiltype strækker sig fra omtrent 5 kPA (50 mbar) til op til 15 kPA (150 mbar). For en typisk varmeanvendelse ligger det over varmelegemereguleringsventilen nødvendige differenstryk Δρ typisk i størrelsesordenen 10 kPA (100 mbar). Systemsanlægstrykket i varmeanlægget hertil bør typisk ved ventilen udgøre i det mindste 60 kPA (=600 mbar). Opfindelsen er imidlertid ikke begrænset til en bestemt dimensionering af reguleringsventilen i varmeanlægget, eftersom princippet grundlæggende er skalerbart.

Kendte reguleringsventiler af denne type er eksempelvis termostat-ventilunderenheden Eclipse fra firmaet IMI Hydronic Engineering Deutschland GmbH, termostat-konstruktionsserie QV fra Oventrop GmbH &amp; Co. KG eller den trykuafhængige reguleringsventil AB-QM fra Danfoss GmbH. Det er imidlertid også muligt at tilvejebringe en sådan trykuafhængig reguleringsventil ved tilvejebringelse af en differenstrykregulator og en varmelegemereguleringsventil som separat koblede konstruktionselementer i fremløbet til varmelegemet, idet differenstrykregulatoren som reguleringsstørrelse holder trykdifferensen over varmelegemereguleringsventilen konstant.

Den konstant indregulerede værdi dp for differenstrykket Δρ gælder i forbindelses med nærværende beskrivelse indenfor rammerne af reguleringsafvigelser for den anvendte reguleringsventil som konstant. De indenfor rammerne for reguleringsafvigelser forekommende svingninger kan for den her beskrevne anvendelse lades ude af betragtning. I dette tilfælde (og for en iøvrigt konstant antaget forudindstilling) reduceres den i fig. 1 a, 1b, 1c beskrevne karakteristiklinieskare til en karakteristiklinie, som i det følgende forklares under henvisning til fig. 2a, 2b, 2c.

Fig. 2a viser skematisk, ved hjælp af skæringspunktet mellem dp-karakteristiklinien og driftspunktet dp, det tilfælde, at differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen indstilles konstant til dp.

Ved hjælp af den i den trykuafhængige reguleringsventil integrerede differenstryk-regulator bliver differenstrykket Δρ reguleret til den konstante værdi dp, som så påtrykkes via den i varmelegemereguleringsventilen integrerede differenstrykregulator. Dette er også antydet i fig. 2a ved hjælp af pilene, som betegner det af differens-trykregulatoren indstillede differenstryk. På grund af det konstante differenstryk Δρ over den (trykuafhængige) varmelegemereguleringsventil har denne en ventilautoritet på a=1.

Den i ligning (6) anførte faktor er altså konstant, således at denne afhængighed af differenstrykket Δρ i volumenstrømmen V forsvinder og blot indgår som konstant faktor i driftkarakteristiklinien. Dermed kan afhængigheden af volumenstrømmen Valene vises som funktion af ventilstillingen h (og i givet fald den her ikke længere separat viste forudindstilling). Dette er i fig. 2b vist ved hjælp af den fuldt optrukne linie (for en konstant forudindstilling). Denne driftskarakteristiklinie gælder for alle indbygningssituationer, i hvilke differenstrykket Δρ over den integrerede varmelegemereguleringsventil er konstant, i det nævnte eksempel altså for værdien dp.

Dermed reduceres karakteristiklinieskaren i overensstemmelse med fig. 1c for denne særligt foretrukne udførelsesform til den ene driftskarakteristiklinie, som yderligere er indtegnet i fig. 2c.

Ifølge opfindelsen korrelerer den i dette tilfælde anvendte driftskarakteristiklinie altså den variable ventilstilling h med volumenstrømmen V, idet den konstant holdte værdi dp af det over den integrerede varmelegemereguleringsventil liggende differenstryk Δρ fortrinsvis allerede er indeholdt i driftskarakteristiklinien, ligesom en mulig forudindstilling. Dermed afhænger den foretrukne driftskarakteristiklinie i dette tilfælde kun af ventilstillingen h for varmelegemereguleringsventilen (fig. 2b).

Ifølge opfindelsen kan også maksimalstillingen for den tryk-uafhængige varmelegemereguleringsventil i forhold til den konstruktionsbetingede maksimalstilling, begrænses og være indstillelig.

Denne funktion tilvejebringer eksempelvis de ovennævnte reguleringsventiler, som tilsvarende er forudindstillelige. Herved kan volumenstrømmen V (i det mindste i på forhånd definerede trin) begrænses til en ønsket maksimalværdi. Begrænsningen af maksimalstillingen eller forudindstillingen kan eksempelvis foretages ved en indstilling på reguleringsventilen, idet indstillingsmuligheden forrtrinsvis kun er mulig under indbygningen af reguleringsventilen og under den normale drift er sikret ved et eksempelvis plomberet område, med henblik på at forhindre en manipulation. Alternativt eller supplerende kan indstillingsmuligheden også være forsynet med en detekterbar markering, som via en eksempelvis induktiv, resistiv, kapacitiv, mekanisk og/eller optisk markering muliggør en udlæsning af indstillingen ved hjælp af beregningsenheden, således at beregningsenheden automatisk kan tilpasse den i forbrugsdetektionen anvendte driftskarakteristiklinie Kv(h, forudindstilling), og automatisk kan tage hensyn til mulige ændringer af forudindstillingen.

Ved en begrænsning af maksimalstillingen eller ved forudindstillingen af den trykuafhængige reguleringsventil kan gennemstrømningen igennem varmelegemereguleringsventilen begrænses. I ligning (6) bliver altså faktoren Kv(h = hmax, forudindstilling) tilsvarende ændret.

Herved bliver den i fig. 2b viste kurve tilsvarende tilpasset, idet, på grund af ventilautoriteten på a=1 og den konstante værdi dp for det over varmelegemereguleringsventilen liggende differenstryk Δρ, vil en reduktion af ventilåbningen med faktoren 0,5 føre til en forringelse af gennemstrømningskoefficienten med 0,5 og dermed til en halvering af volumenstrømmen V. En tilsvarende tilpasset karakteristiklinie kan enkelt tilvejebringes og er i fig. 2b indtegnet streg punkteret som eksempel for en halvering af åbningen ved begrænsning af maksimalstillingen.

Også i denne variant kan de første og andre tryksensorer eller alternativt en dif-ferenstrykgivende sensor være tilvejebragt, med henblik på supplerende at måle trykdifferensen Δρ. Dette gør det muligt at kontrollere det for den trykuafhængige reguleringsventil krævede differenstryk-arbejdsområde (Apmax > dp> c/pmin), enten ved måling af differenstrykket Δρ over hele reguleringsventilen og sammenligning med det foreskrevne arbejdsområde eller ved måling af varmeanlægstrykket ved varmelegemereguleringsventilen og fastlæggelse af en afvigelse fra den tilladelige værdi.

Ved en afvigelse af må man gå ud fra en fejlsituation i varmeanlægget. Eksempelvis kan en cirkulationspumpe være faldet ud eller varmesystemet eksempelvis lukke ned ved hjælp af en skydeventil. Som regel finder så ikke nogen ordnet varmedrift sted, efter som ingen tilstrækkelig varmetransmissionsmiddel-massestrøm længere ankommer til varmelegemet og/eller fremløbstemperaturen ikke er tilstrækkelig til varmedriften. I dette tilfælde kan varmeomkostningsfordeleren eksempelvis lukke varmelegemereguleringsventilen helt og indstille tællerdriften. Alternativt kan masse- henholdsvis volumenstrømmen også evalueres med en reduceret værdi og varmeomkostnings-detektionen fortsættes med denne værdi. På grund af en i denne situation mindre eller sågar negligerbar frem- og returløbstemperaturdifferens fås uden videre for det meste et mindre eller ingen tællerfremløb for varmeomkostningsfordeleren.

Med henblik på at sandsynliggøre fastholdelsen af de for arbejdspunktet definerede betingelser, kan beregningsenheden i varmeomkostningsfordeleren være indrettet til, at beregne et plausibelt område for en varmelegemetemperatur Orl,Ohk ud fra den tilvejebragte ventilstilling h, den til driftskarakteristiklinien svarende volumenstrøm V, fremløbstemperaturen $vl og en typisk varmebelastning, og sammenligne disse med den målte (tilvejebragte) varmelegemetemperatur Orl,Ohk.

Dette udgør især en test for, at differenstrykket Δρ over den integrerede varmelegemereguleringsventil faktisk er reguleret konstant til den dorudbestemte værdi dp. Kun når denne værdi opnås, stemmer den for varmeomkostningsfordelingen tilvejebragte volumenstrøm \/og respektive massestrømmen m = p-V, forvarmetransmissionsmediet.

En typisk varmebelastning (dvs. især en varmemængdeafgivelse Δ<2) for varmelegemet kan eksempelvis tilvejebringes på basis af teoretiske evalueringer (i givet fald under kendskab til størrelsen af varmelegemet) og/eller selvlærende på grundlag af tidligere forbrugsværdier.

Under antagelse af denne typiske varmebelastning Δ<2/Δί kan ud fra ligning (4) en forventet varmelegemetemperatur Orl,Ohk beregnes, omkring denne antages et bestemt toleranceområde på (eksempelvis +/- 20% eller en anden egnet valgt værdi), som så antages som plausibelt område for varmelegemetemperaturen 0rl,0hk- Falder den tilvejebragte varmelegemetemperatur 0rl,0hk i dette plausible område, bliver den integrerede varmelegemereguleringsventil drevet med det forudbestemte differenstryk Δρ. I andre tilfælde foreligger der en forstyrrelse, som i givet fald kan fremvises. I stedet for en kontrol ved hjælp af frem- og returløbstemperaturer Orl,Ohk, kan kontrollen særligt foretrukkent også ske ved hjælp af frem- og returløbsovertemperaturer, som beskriver de over rumtemperaturen liggende temperaturer for varmetransmissionsmediet i frem- og returløb for varmelegemet, og som er de for afgivelse af varme til omgivelserne afgørende temperaturer.

Alternativt eller supplerende kan den allerede beskrevne kontrol af det på varmelegemereguleringsventilen liggende tryk og/eller det over varmelegemereguleringsventilen liggende differenstryk, ved fuldstændig åbnet varmelegemereguleringsventil (dvs. en ventilstilling på h=1) ske ved hjælp af den første og/eller den anden trykføler. Også dette muliggør en tilbageslutning til, om varmeanlægget drives i et arbejdspunkt i overensstemmelse med bestemmelserne. Også i dette tilfælde kan ellers en forstyrrelse afgives. Beregningsenheden i varmeomkostningsfordeleren kan også være indrettet til at gennemføre denne kontrol. 1 overensstemmelse med en udførelsesform kan varmelegemetemperaturføleren til måling af varmelegemetemperaturen omfatte en temperaturføler til måling af returløbstemperaturen $rl for varmetransmissionsmediet ved returløbet fra varmelegemet.

Yderligere kan det være foreskrevet, at varmelegemetemperaturføleren og/eller varmeomkostningsfordeleren, til måling af varmelegemetemperaturen omfatter en temperaturføler til måling af rumtemperaturen ^Raum-

Fortrinsvis i kombination med en temperaturføler til måling af rumtemperaturen ^RaUm kan varmelegemetemperaturføleren til måling af varmelegemetemperaturen omfatte en temperaturføler til måling af varmelegemeoverfladetemperaturen fWved et defineret og især ved en fra returløbet for varmelegemet forskellig måleposition på varmelegemet.

Ud fra en sådan måling kan der også sluttes til returløbstemperaturen $rl, som an-skueliggjort ved hjælp af fig. 4. Denne viser skematisk et varmelegeme 3 med etfremløb 2 og et returløb 4. En temperaturføler 108 måler, som anlægsføleroverfladetemperaturen $hk for varmelegemet i en vertikal afstand hvert fra højden af fremløbet 2. For en sådan måleposition gælder følgende sammenhæng for returløbsovertemperaturen i afhængighed af fremløbsovertemperaturen:

Q _ Q in n Wen _ σΗΚ σΚαντη /~7\ \^RL &amp;Ruum) / „ _ g V ) ~^Raum)

Herudfra kan returløbstemperaturen tilvejebringes ved logarimisering.

De to temperaturfølere, dvs. temperaturføler til måling af varmelegemeoverfladetemperatur eller returløbstemperatur og temperaturføler til måling af rumlufttemperaturer, kan være anbragt rumligt adskilt, også i forskellige husdele i varmeomkostningsfordeleren.

Temperaturføleren til måling af rumtemperaturen er udformet således, at den måler temperaturen i det rum, som omgiver varmelegemet. Hertil er temperaturføleren til måling af rumtemperaturen fortrinsvis anbragt således i huset eller husdelen i varmeomkostningsfordeleren, at der ikke foreligger nogen direkte varmeledningskontakt imellem overfladen på varmelegemet og/eller rørledningssystemet for transporten af varmetransmissionsmediet og temperaturføleren. Dette kan eksempelvis opnås ved, at temperaturføleren er anbragt i afstand fra varmelegemet i rummet eller via varmeisolerende materialer, som eksempelvis plastmaterialer, fastholdes i et på varmelegemet og/eller rørledningssystemet fastgjort hus. Dette er sædvanligt i forbindelse med eksempelvis på varmelegemeoverfladen monterede varmeomkostningsfordelere.

Temperaturføleren til måling af rumtemperaturen kan ifølge opfindelsen være anbragt i en husdel for varmelegemetemperaturføleren, i en husdel for fremløbstemperatur-føleren og/eller i en husdel for en rumtemperaturregulering. Fremløbstemperaturføleren kan også være integreret i et varmelegemereguleringsventilhus.

Ifølge opfindelsen kan beregningsenheden være indrettet til, ud fra den målte frem-løbstemperatur $vl, den målte returløbstemperatur 3rl og/eller den målte varmelegemeoverfladetemperatur $hk ved fratrækning af den målte rumtemperatur ^RaUm at beregne en tilsvarende overtemperatur, dvs. en fremløbsovertemperatur, returløbs-overtemperatur og/eller varmelegemeoverflade-overtemperatur. Disse temperaturer er ved beregning af den af varmelegemet afgivne varmemængde fordelagtige, eftersom differensen fra den rumlufttemperatur, som omgiver varmelegemet betragtes. Denne differens bestemmer størrelsen af varmemængdeafgivelsen via varmelegemet.

Til kombination af en varmeomkostningsfordeler med en rumtemperaturregulering kan det være foreskrevet, at varmeomkostningsfordeleren omfatter et elektromotorisk justeringsdrev til indstilling af ventilstillingen h for varmelegemereguleringsventilen og en beregningsenhed, som er indrettet til at sammenligne den med en rumtemperatur-føler målte rumtemperatur ^RaUm med en forudbestemt indstillingsværdi for rumtemperaturen ^Raum og at udligne en ved sammenligningen fremkommet reguleringsafvigelse ved justering af ventilstillingen h. Sådanne rumtemperaturreguleringer er kendte og skal derfor med hensyn til deres funktionsmåde ikke beskrives detaljeret her. Disse rumtemperaturreguleringer er hyppigt optaget i ventilhuset for en reguleringsventil for varmelegemet, især en varmelegemereguleringsventil eller en differenstrykuafhængig reguleringsventil med en integreret varmelegemereguleringsventil, og kan således forbindes med det elektromotoriske justeringsdrev til indstilling af ventilstillingen på enkel måde. I givet fald er der i en sådan rumtemperaturregulering også allerede integreret en fremløbstemperaturføler.

Eftersom de foreliggende følere også kræves til detektion af forbrugsfremskridet for en varmeomkostningsfordeler, kan disse foreliggende følere, i forbindelse med kombinationen ifølge opfindelsen af rumtemperaturregulering og varmeomkostningsfordeler, anvendes i et også som varmeomkostningsfordeler betegnet kombinationsapparatur på synergistisk måde. Dette gælder også for ventilstillingen for varmelegemereguleringsventilen, som (på den allerede beskrevne måde) kan anvendes til beregning af volumenstrømmen V henholdsvis massestrømmen m for varmetransmissionsmediet igennem varmelegemet. Dermed er det muligt at tilvejebringe en varmeomkostningsfordeler, som kan beregne den afgivne varmemængde AQ for varmelegemet uafhængigt af dettes karakteristikværdier, især uafhængigt af en nominel varmemængdestrøm.

Også beregningsenheden for varmeomkostningsfordeleren og rumtemperaturregule-ringen kan på synergistisk måde anvendes sammen, idet såvel fremgangsmåden til rumtemperaturregulering som også fremgangsmåden til varmeomkostningsfordeling er implementeret i den fælles beregningsenhed.

Fortrinsvis kan rumtemperaturreguleringen og varmeomkostningsfordelingen være anbragt i et fælles hus for varmeomkostningsfordeleren, fortrinsvis som på den i fremløbet (eller i givet fald på returløbet) i varmekredsløbet indkoblede ventilposition for varmelegemereguleringsventilen anbragt hus. Dette inkluderer en anbringelse på ventilpositionen for den differenstrykuafhængige reguleringsventil med integreret varmelegemereguleringsventil, som for såvidt også udgør en varmelegemereguleringsventil. En sådan anbringelse er mulig, eftersom rumtemperaturreguleringen skal betjene ventilstillingen for varmelegemereguleringsventilen. Grundlæggende ville det imidlertid også være muligt, på varmelegemereguleringsventilen blot at tilvejebringe et elektromotorisk drev, som kabelbundet eller trådløs (i givet fald også ved hjælp af en nærfeltkommunikation) kommunikere med varmeomkostningsfordeleren henholdsvis rumtemperaturreguleringen og/eller varmeomkostningsfordelingen i varmeomkostningsfordeleren.

Det er ifølge opfindelsen imidlertid også muligt at tilvejebringe (rum)-temperatur-reguleringen og varmeomkostningsfordelingen i separate husenheder, som kabelbundet eller trådløst kommunikerer med hinanden. Således kunne et hus for rumtemperaturreguleringen eksempelvis være anbragt på ventilpositionen for varmelegemereguleringsventilen og et hus for varmeomkostningsfordeleren i varmelegeme-temperatursensoren med varmelegemetemperaturføleren, altså især med temperaturføleren til måling af varmelegemeoverfladetemperaturen eller returløbstemperaturen. Disse temperaturfølere kan, som også hidtil sædvanligt, være udformede som anlægsfølere. Tilsvarende kan der som varmeomkostningsfordelerhus eksempelvis også anvendes et hidtil sædvanligt hus, som eksempelvis kan monteres og monteres på varmelegemeoverfladen.

En radiokommunikation imellem to eller flere husdele sker fortrinsvis synkroniseret, med henblik på at spare energi i forbindelse med datakommunikationen, idet sende- og modtagetidspunkter ved den synkroniserede kommunikation er kendte og sender og modtager udkobles imellem sende- og modtagetidspunkterne, dvs. i den kommunikationsfrie tid.

Det er også muligt at tilvejebringe varmeomkostningsfordeleren som indkapslet og plomberet område i et ifølge opfindelsen foreslået kombinationsapparatur, med henblik på at undgå manipulationer i forbindelse med omkostningsfordelingen.

Med henblik på at sikre driften af varmeomkostningsfordelingen, især i et kombinationsapparatur, kan en separat energiforsyning være tilvejebragt, som kun forsyner de til forbrugsomkostningsdetektion nødvendige funktioner med strøm.

Et vigtigt aspekt ved den ifølge opfindelsen foreslåede varmeomkostningsfordeler angår energiforsyningen for varmeomkostningsfordelerfunktionen, som skal sikre en forbrugs-detektion over et langt anvendelsestidsrum, eksempelvis omkring 10 år, uden afbrydelser. Dette kan opnås ved, at i det mindste energiforsyningen for varmeomkostningsfordeleren fortrinsvis sker ved hjælp af et batteri, som kun forsyner energi til de for varmeomkostningsfordelingen nødvendige funktioner i varmeomkostningsfordeleren.

Hertil tæller især detektionen af de til beregning af forbrugsfremskridtet nødvendige størrelser, som allerede indgående blev beskrevet, beregningen af forbrugsfremskridtet og den udfaldssikre lagring af det akkumulerede forbrug henholdsvis den afgivne varmemængde samt udlæsningen af forbrugsværdierne. Ved en trådløs udlæsning til eksempelvis en dataopsamler skal altså også den trådløse udsendelse af forbrugsværdier til dataopsamleren sikres ved energiforsyning over det forudbestemte anvendelsestidsrum. Dette kan ifølge opfindelsen realiseres på samme måde, som i forbindelse med kendte varmeomkostningsfordelere.

Supplerende funktioner for den ifølge opfindelsen foreslåede varmeomkostningsfordeler, eksempelvis indenfor rammerne af rumtemperaturreguleringen, bliver ifølge opfindelsen forsynet af en anden energiforsyning. Denne kan være et andet batteri eller også en tilslutning til EL-nettet. Det kan være foreskrevet, at basisfunktionen for apparaturet (inkl. varmeomkostningsfordelingen) sker ved hjælp af det til varmeomkostningsfordeleren tilknyttet batteri (henholdsvis den separate energiforsyning), og ved opkald af en derudover udgående funktionalitet omkobles der til den anden energiforsyning, dvs. når en ud over basisfunktionen for apparaturet udgående funktion opkaldes. Denne funktion bliver ifølge opfindelsen kun udført, når den anden energiforsyning leverer tilstrækkelig energi. Herved bliver funktionalitet for varmeomkostningsfordeleren sikret over hele anvendelsestidsrummet.

Alternativt ville det også være muligt at tilvejebringe den separate energiforsyning for varmeomkostningsfordelingen i den ovenfor beskrevne dimensionering og udføre alle funktioner for varmeomkostningsfordeleren med den anden energiforsyning, så længe denne foreligger. Først ved udfald af den anden energiforsyning omkobler apparaturet til en basismodus, i hvilken de for varmeomkostningsfordelingen (henholdsvis almen forbrugsdetektion) nødvendige funktioner udføres og energien leveres af den separate energiforsyning. Også således kan varme- henholdsvis forbrugsomkostningsdetek-tionen sikres over det forudbestemte anvendelsestidsrum.

Fortrinsvis er et batteri som anden energiforsyning udskiftelig af enhver bruger, hvor imod et batteri som separat energiforsyning er tilvejebragt i et kapslet husområde, således at dette ikke kan fjernes af brugeren, i det mindste ikke uden at bryde en plombering. I overensstemmelse med den forudgående beskrivelse angår opfindelsen også en fremgangsmåde til detektion af den af et varmelegeme afgivne varmemængde ΔΟ på basis af en måltfremløbstemperaturtfw. og en målt varmelegemetemperatur Orl,Ohk for varmetransmissionsmediet samt i givet fald en målt rumtemperatur ^RaUm ved varmelegemet. Det er foreskrevet, at ventilstillingen h for en varmelegemereguleringsventil tilvejebringes og at den afgivne varmemængde ΔΟ beregnes ud fra størrelserne ventilstilling h, fremløbstemperatur θνι samt varmelegemetemperatur Orl,Ohk og i givet fald rumtemperatur ^Raum, under anvendelse af en i givet fald forudindstillelig driftskarakteristiklinie for varmelegemereguleringsventilen og et i arbejdspunktetfor varmelegemet henholdsvis varmelegemereguleringsventilen kendt differenstryk Δρ for varmetransmissionsmediet over varmelegemereguleringsventilen, idet den i givet fald forudindstillelige driftskarakteristiklinie angiver sammenhængen imellem ventilstilling h og volumenstrømmen V ved det kendte differenstryk Δρ og ved kendt forudindstilling.

De i sammenhæng med den foreslåede varmeomkostningsfordeler angivne forklaringer gælder på samme måde for fremgangsmåden. I overensstemmelse med den angivne fremgangsmåde er differnstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen, på grund af anvendelsen af en i varmelegemereguleringsventilen integreret differenstrykregulator, konstant og kendt, uafhængigt af det på-liggende anlægstryk for varmesystemet.

Yderligere kan det kontrolleres, om en, ud fra ventilstillingen h, volumenstrøm V svarende til driftskarakteristiklinien, fremløbstemperaturen Ovl og en typisk varme- belastning AQ, tilvejebragt varmelegemetemperatur $hk,$rl for varmetransmissionsmediet ligger indenfor et plausibelt område omkring den målte måleværdivarme-legemetemperatur Ohk,Orl.

Alle yderligere ovenfor beskrevne aspekter ved fremgangsmåden og dennes udøvelse i varmeomkostningsfordeleren ifølge opfindelsen er genstand for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, også når disse her ikke yderligere endnu engang separat beskrives. Det er især foreskrevet, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen eller dele heraf er implementeret til udøvelse i beregningsenheden i varmeomkostningsfordeleren. Med andre ord er beregningsenheden i varmeomkostningsfordeleren indrettet til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen eller dele heraf.

Yderligere foredele, egenskaber og anvendelsesmuligheder for opfindelsen fremgår af det i det følgende med henvisning til tegningen beskrevne udførelseseksempel. I den forbindelse hører alle beskrevne og/eller billedmæssigt viste egenskaber hver for sig eller i vilkårlig kombination til genstanden for den foreliggende opfindelse, også uafhængigt af deres sammenfatning i kravene eller disses henvisninger.

Tegningen viser:

Fig. 1 a, b, c skematiske karakteristiklinier til tilvejebringelse af volumenstrømmen V igennem en varmelegemereguleringsventil til anvendelse ifølge opfindelsen ved tilvejebringelsen af den af et varmelegeme afgivne varmemængde AQ;

Fig. 2 a, b, c skematiske karakteristiklinier til tilvejebringelse af volumenstrømmen V igennem en tryk-uafhængig varmelegemereguleringsventil med integreret differenstrykregulator til anvendelse ifølge opfindelsen ved tilvejebringelse af den af et varmelegeme afgivne varmemængde AQ;

Fig. 3 en foretrukken udførelsesform for en varmeomkostningsfordeler ifølge opfindelsen; og

Fig. 4 en skematisk skitse til beregning af returløbstemperaturen ud fra en varmelegemeoverfladetemperatur. I fig. 1a til 1c er karakteristiklinier henholdsvis karakteristikliniefelter for en varmelegemereguleringsventil vist, som viser den igennem varmelegemereguleringsventilen flydende massestrøm m i afhængighed af ventilstillingen h for varmelegemereguleringsventilen og det over varmelegemereguleringsventilen liggende differenstryk Δρ.

Fig. 1a viser volumenstrømmen V ved en fuldstændigt åbnet varmelegemereguleringsventil, dvs. ventilstillingen h = 1, i afhængighed af det over varmelegemereguleringsventilen liggende differenstryk Δρ, som især afhænger af indbygningssituationen og det i varmesystemet foreliggende tryk for varmetransmissionsmediet. Fig. 1b viser ud fra en indbygningssituation og dermed en given værdi c/p1 for differenstrykket Δρ, volumenstrømmen V, som afhængigt af den af varmelegemeregulatoren ved åbne ventil (h = 1)fås ved lukning af varmelegemereguleringsventilen (h < 1).

Fig. 1c viser det samlet resulterende karakteristikliniefelt for volumenstrømmen V for forskellige indbygningssituationer og dermed forskellige differenstrykværdier c/p1,... for differenstrykket Δρ og ventilstillingsværdier h for ventilstillingen i varmelegemereguleringsventilen.

Fig. 2 viser tilsvarende karakteristiklinier for en trykuafhængig reguleringsventil, som uafhængigt af det på reguleringsventilen liggende varmeanlægstryk holder differenstrykket Δρ over varmelegemereguleringsventilen konstant. En sådan trykuafhængig reguleringsventil består af en sædvanlig varmelegemereguleringsventil og en integreret differenstrykregulator, som indregulerer differenstrykket Δρ konstant til differens-trykværdien dp. I dette tilfælde afhænger volumenstrømmen V kun af den (i givet fald med en forudindstilling indstillelige) gennemstrømningskoefficient for åbningen af varmelegemereguleringsventilen og af ventilstillingen h. Den eventuelle forudindstilling af gennemstrømningskoefficienten for varmelegemereguleringsventilen bør være plomberbar, ligesom en eventuel indstilling af den maksimalt mulige ventilstilling for varmelegemereguleringsventilen.

Eftersom differenstrykket Δρ over denne ventil er konstant, afhænger volumenstrømmen \/kun yderligere af ventilstillingen h og i givet fald af en mulig forudinstilling af gennemstrømningskoefficienten samt og supplerende i giver fald af en supplerende indstillelig begrænsning af den maksimale ventilstilling.

Fig. 2b viser en med fig. 1b sammenlignelig afhængighed for volumenstrømmen V af ventilstillingen h, idet karakteristiklinien som følge af en justerbar forudindstilling forskydes, således som det er vist eksempelvis med den stregpunkterede karakteristiklinie for Kv/2. Det i overensstemmelse med fig. 1c foreliggende karakteristikfelt reducerer sig dermed til den ene i fig. 2c viste karakteristiklinie.

Denne karakteristiklinie i overensstemmelse med fig. 2b henholdsvis 2c eller karakteri-stikliniefeltet ifølge fig. 1c anvendes ifølge opfindelsen, med henblik på, i forbindelse med en differenstrykreguleret varmelegemereguleringsventil med integreret differenstrykregulator eller i forbindelse med en sædvanlig varmelegemereguleringsventil, at bestemme volumenstrømmen (/igennem varmelegemereguleringsventilen (og dermed igennem varmelegemet). Herudfra kan så den afgivne varmemængde, som allerede beskrevet, beregnes. Denne fremgangsmåde til bestemmelse af den afgivne varmemængde AQ er særlig fordelagtig, eftersom ingen karakteristike størrelser for varmelegemet skal være kendte for beregning af den afgivne varmemængde.

Med henvisning til fig. 3 beskrives i det følgende en særlig foretrukken udførelsesform for en varmeomkostningsfordeler 1 ifølge opfindelsen.

Varmeomkostningsfordeleren 1 er anbragt ved fremløbet 2 for et varmelegeme 3. Igennem fremløbet 2 strømmer et ikke vist varmetransmissionsmedie med fremløbstemperaturen $vl ind i varmelegemet 3, som afgiver varmemængden AQ. I den forbindelse afkøles varmetransmissionsmediet til returløbstemperaturen $rl. Med denne returløbstemperatur $rl strømmer varmetransmissionsmediet igennem returløbet 4 atter ud af varmelegemet 3.

Varmeomkostningsfordeleren 1 omfatter en fremløbstemperatursensor 5 med en temperaturføler 6 til måling af fremløbstemperaturen $vl, som eksempelvis som anlægsføler ligger an imod fremløbet 2 og er medintegreret i huset for varmeomkostningsfordeleren 1. Yderligere omfatter varmeomkostningsfordeleren en varmelegemetemperatursensor 7 til måling af returløbstemperaturen $rl som varmelegemetemperatur. Også varme-legemetemperaturføleren 8 er eksempelvis udformet som anlægsføler og optaget i et i forhold til varmeomkostningsfordeleren 1 separat hus for varmelegemetempera-tursensoren 7. I det viste eksempel kommunikerer varmelegemetemperatursensoren 7 den målte returløbstemperatur $rl via en trådløs kommunikation til varmeomkostningsfordeleren 1. Alternativt kan også en kabelbundet kommunikation finde sted.

Ved en alternativ udførelsesform har varmeomkostningsfordeleren 1 som varme-legemetemperatursensor i stedet for varmelegemetemperatursensoren 7 en varme-legemetemperatursensor 107 til måling af varmelegemeoverfladetemperaturen tkmed en varmelegemetemperaturføler 108 til måling af varmelegemeoverfladetemperaturen $hk. Også varmelegemetemperaturføleren 108 er eksempelvis udformet som anlægsføler og fastholdt i varmeledende kontakt med overfladen på varmelegemet 3 på dette. På allerede beskreven måde kan der ud fra den målte varmelegemeoverfladetemperatur $hk sluttes tilbage til returløbstemperaturen $rl, som også forklaret i fig. 4. Begge varianter for varmelegemetemperatursensoren 7 og varmelegemetemperatursensoren 107 er derfor ligeværdige. I det viste eksempel overfører også varmelegemetemperatursensoren 107 den målte varmelegemeoverfladetemperatur 3hk trådløst til varmeomkostningsfordeleren 1. Alternativt er også her en trådbunden overføring tænkelig.

Eventuelt kan varmelegemetemperatursensoren 7 og/eller varmeomkostningsfordeleren 1 også omfatte en temperaturføler 9 til måling af rumtemperaturen ^Raum- Samtlige temperaturværdier $rL, $hk, $vl og/eller $Raum overføres til en beregningsenhed 10 i varmeomkostningsfordeleren 1, som er indrettet til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen til varmeomkostningsfordeling.

Fortrinsvis er beregningsenheden 10 supplerende indrettet til rumtemperaturregulering for rummet, hvori varmelegemet 3 befinder sig. Hertil har varmeomkostningsfordeleren 1 en varmelegemereguleringsventil 11, hvis ventilstilling h er justerbar ved hjælp af et af beregningsenheden 10 styret, fortrinsvis elektromotorisk drevet justeringsdrev 12, idet en ventilspindel i varmelegemereguleringsventilen 11 lukker eller åbner den resterende gennemgangsåbning i varmelegemereguleringsventilen yderligere.

Volumenstrømmen V igennem varmelegemereguleringsventilen 11 afhænger aftrykdifferensen Δρ over varmelegemereguleringsventilen 11 og af en i givet fald tilvejebragt forudindstilling og af ventilstillingen h, dvs. den resterende gennemgangsåbning i varmelegemereguleringsventilen 11. Differenstrykket Δρ kan grundlæggende tilvejebringes af trykdifferensen p1 - p2, hvortil varmeomkostningsfordeleren 1 eventuelt kunne omfatte første og anden tryksensorer eller alternativt en differenstrykgivende sensorkonstruktion, således som det er kendt indenfor den kendte teknik. Ventilstillingen h erkendt i beregningsenheden 10 i beregningsomkostningsfordeleren, eftersom beregningsenheden 10 styrer justeringsdrevet 12. Med disse værdier kan, udfra karakteristiklinien i overensstemmelse med fig. 1c, på den allerede udførligt beskrevne måde, volumenstrømmen V aflæses og den afgivne varmemængde AQ for varmelegemet 3 bestemmes. I den i fig. 3 som udførelsesform ifølge opfindelsen viste udførelsesform er der i varmelegemereguleringsventilen 11 integreret en differenstrykregulator 13. En sådan ventil betegnes også som trykuafhængig reguleringsventil 14.1 dette tilfælde reduceres karakteristikliniefeltet (ved konstant forudindstilling) i overensstemmelse med fig. 1c til en enkelt karakteristiklinie. I fig. 2b er driftskarakteristiklinien for konstant differenstryk og for to forudindstillinger vist. Også dette blev allerede udførligt beskrevet ovenfor.

Dermed udgør denne foretrukne udførelsesform en særlig enkel mulighed for, at tilvejebringe den af varmelegemet 3 angivne varmemængde AQ, under anvendelse af en enkelt karakteristiklinie for varmelegemereguleringsventilen 11. Karakteristiklinien er enten kendt fra fabrikanten af varmelegemereguleringsventilen 11 eller kan enkelt måles på en målestand. Målingen af denne enkelte karakteristiklinie udgør en væsentligt mindre høj omkostning, end bestemmelsen af det samlede karakteristikliniefelt ifølge fig. 1c.

Også karakteristikliniefeltet ifølge fig. 1c kan imidlertid opmåles i en teststand og er uafhængigt af varmelegemekarakteristikdata, således at også herved opnås en uafhængighed for forbrugsdektionen af varmelegemekarakteristikdata. HENVISNINGSTALSLISTE: 1 varmeomkostningsfordeler 2 fremløb 3 varmelegeme 4 returløb 5 fremløbstemperatursensor 6 temperaturføler til måling af fremløbstemperaturen 7 varmelegemetemperatursensor til måling af returløbstemperaturen 8 varmelegemetemperaturføler til måling af returløbstemperaturen 9 temperaturføler til måling af rumtemperaturen 10 beregningsenhed 11 varmelegemereguleringsventil 12 justeringsdrev 13 differenstrykregulator 14 tryk-uafhængig reguleringsventil 107 varmelegemetemperatursensor til måling af varmelegemeoverfladetemperaturen 108 varmelegemetemperaturføler til måling af returløbstemperaturen.

Claims (10)

1. Varmeomkostningsfordeler til tilvejebringelse af den af et varmelegeme (3) afgivne varmemængde (21Q) - med en fremløbstemperatursensor (5) til måling af fremløbstemperaturen (tfw.) for et varmetransmissionsmedie, - med en varmelegemetemperatursensor (7, 107) til måling af en varmelegemetemperatur ($rl, &amp;hk) og - med en beregningsenhed (10), som er indrettet til bestemmelse af den afgivne varmemængde (21Q), hvor - varmeomkostningsfordeleren (1) omfatter en varmelegemereguleringsventil (11) med en kendt og i givet fald forudstillelig driftskarakteristiklinie for sammenhængen imellem ventilstillingen (/?) og volumenstrømmen (V) ved et kendt differenstryk (Δρ) for varmetransmissionsmediet over varmelegemereguleringsventilen (11), idet differenstrykket (Δρ) over varmelegemereguleringsventilen (11) er kendt i arbejds-punktet, - varmeomkostningsfordeleren (1) omfatter en indretning til tilvejebringelse af ventilstillingen (/7) for varmelegemereguleringsventilen (11), og - beregningsenheden (10) i omkostningsfordeleren (1) er indrettet til at beregne den afgivne varmemængde (21Q) ud fra størrelserne ventilstilling (/?), fremløbstemperaturen (£vl) samt varmelegemetemperaturen (£rl, &amp;hk) og anvendelse af driftskarakteristiklinien for varmelegemereguleringsventilen (11) for det kendte differenstryk (Δρ), kendetegnet ved, at varmelegemereguleringsventilen (11) indeholder en differens-trykregulator, som uafhængigt af et i varmesystemet liggende anlægstryk holder differenstrykket (Δρ) over varmelegemereguleringsventilen (11) konstant.

2. Varmeomkostningsfordeler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at at maksimalstillingen for varmelegemereguleringsventilen (11) med integreret differenstrykregulator (13) kan begrænses i forhold til den konstruktionsbetingede maksimalstilling.

3. Varmeomkostningsfordeler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at beregningsenheden (10) i varmeomkostningsfordeleren (1) er indrettet til at bestemme et plausibelt område for en varmelegemetemperatur (iW, fW), ud fra den tilvejebragte ventilstilling (h), den til driftskarakteristiklinien for varmelegemereguleringsventilen (11) svarende volumenstrøm (V), fremløbstemperaturen (θν/.) og en typisk varmebelastning, og at sammenligne dette med den målte varmelegemetemperatur (9rl, 3 hk).

4. Varmeomkostningsfordeler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmelegemetemperatursensoren (7) til måling af varmelegemetemperaturen omfatter en temperaturføler (8) til måling af returløbstemperaturen (£r/_) for varmetrans-missionsmediet ved returløbet (4) fra varmelegemet (3).

5. Varmeomkostningsfordeler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmelegemetemperatursensoren (7, 107) og/eller varmeomkostningsfordeleren (1), til måling af varmelegemetemperaturen omfatter en temperaturføler (9) til måling af rumtemperaturen (£r aum)·

6. Varmeomkostningsfordeler ifølge krav 5, kendetegnet ved, at varmelegemetemperatursensoren (107) til måling af varmelegemetemperaturen omfatter en temperaturføler (108) til måling af varmelegemeoverfladetemperaturen (tk) ved en defineret måleposition på varmelegemet (3).

7. Varmeomkostningsfordeler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmeomkostningsfordeleren (1) omfatter en rumtemperaturregulering med et elektromotorisk justeringsdrev (12) til indstilling af ventilstillingen (A?) og med en beregningsenhed (10), som er indrettet til at sammenligne den med en rumtemperaturføler (9) målte rumtemperatur (^Raum) med en forudbestemt indstillingsværdi for rumtemperaturen (^Raum), og at udligne en ved sammenligningen fremkommen reguleringsafvigelse ved justering af ventilstillingen (/?).

8. Varmeomkostningsfordeler ifølge ethvert af de forgående krav, kendetegnet ved, at en separat energiforsyning er tilvejebragt, som kun forsyner de til forbrugsomkostnings-detektionen nødvendige funktioner med strøm.

9. Fremgangsmåde til detektion af den af et varmelegeme (3) angivne varmemængde (21Q) på basis af en målt fremløbstemperatur (tfw.) og en målt varmelegemetemperatur ($rl, $hk, $Raum) for varmetransmissionsmediet ved varmelegemet (3), idet ventilstillingen (/7) for en varmelegemereguleringsventil (11) tilvejebringes og den afgivne varmemængde (21Q) beregnes ud fra størrelserne ventilstilling (/?), fremløbstemperatur (tivL) samt varmelegemetemperatur (føL, &amp;hk, &amp;Raum) under anvendelse af en i givet fald forudindstillelig driftskarakteristiklinie for varmelegemereguleringsventilen (11) og et i arbejdspunktet kendt differenstryk (Δρ) for varmetransmissionsmediet over varmelegemereguleringsventilen (11), idet den i givet fald forudindstillelige driftskarakteristiklinie angiver sammenhængen imellem ventilstillingen (/?) og volumenstrømmen (V) ved det kendte differenstryk (Δρ), kendetegnet ved, at på grund af anvendelsen af en varmelegemereguleringsventil (11), som indeholder en differenstrykregulator (13), som uafhængigt af et i varmesystemet liggende anlægstryk, holder differenstrykket (Δρ) over varmelegemereguleringsventilen (11) konstant, er differenstrykket (Δρ) kendt.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at det kontrolleres, om en ud fra den tilvejebragte ventilstilling (/?), den i overensstemmelse med den i givet fald forudindstillelige driftskarakteristiklinie tilsvarende volumenstrømmen (V), fremløbstempera-turen (ΰΗκ, $rl) og en typisk varmebelastning (21Q), tilvejebragt varmelegemetemperatur (Θηκ, $rl) for varmetransmissionsmediet ligger indenfor et plausibelt område omkring den målte varmelegemetemperatur ((·9ηκ, $rl).