Pierwszenstwo: Opublikowano: 5. IV. 1965 49375 KI. 42i, 17/01 MKP G 01 k UKD "$r.Twórca wynalazku i Mgr inz. Jan Krysiak, Warszawa (Polska) Wlasciciel patentu: i D i KAI ror^ Urzadzenie do pomiaru ilosci ciepla* w instalacjach centralnego ogrzewania i klimatyzacji przy czynniku grzejnym - wodzie owego I Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru ilosci ciepla w instalacjach centralnego ogrzewania i klimatyzacji przy czynniku grzej¬ nym — wodzie.Urzadzenie to dostosowane jest do mierzenia ciepla zarówno dla bardzo malych jak i duzych odbiorników. Cechuje je prosta konstrukcja, lat¬ wosc wykonania, niewielkie koszty produkcji oraz wlasciwy sposób pomiaru dla obecnie eksploato¬ wanych instalacji.Urzadzenie posiada sztywne zazebianie elemen¬ tów przeliczajacych, które uniemozliwiaja poslizg przy sumowaniu ilosci ciepla.Obecnie znane urzadzenia do pomiaru ilosci ciepla sa drogie zbyt skomplikowane i stosowa¬ nie ich przy malych odbiornikach nie zawsze jest oplacalne.Podawane w opisach patentowych i literaturze technicznej cieplomierze sa róznorodne.Zasada pomiaru ilosci ciepla opiera sie przede wszystkim na: rozszerzalnosci termicznej cial stalych, rozszerzalnosci termicznej cieczy, termicz¬ nej zmianie opornosci lub powstawaniu sil termo- -elektrycznych, przy czym mierzy sie temperature czynnika grzejnego na zasileniu i powrocie, co z kolei utrudnia wyskalowanie urzadzenia oraz w wypadku stosowania ich, niemozliwe jest wy¬ korzystanie calej ilosci czynnika grzejnego.Moze bowiem byc przeplyw czynnika, nato¬ miast nie musi byc pobierane cieplo.Przy obecnie projektowanych i budowanych duzych elektrocieplowniach waznym jest nie tylko fakt ile uzytkownik pobierze ciepla, lecz takze to, ile czynnika grzejnego przepusci sie przez insta¬ lacje. Wchodzi tu takze w rachube i ilosc wody pompowanej w obiegu cieplnym, czesto bardzo rozleglym i dochodzacym do kilkudziesieciu kilo¬ metrów. Zas przekrój rurociagu posiada ograni¬ czona zdolnosc przesylowa ilosci ciepla.I tak na przyklad na podstawie wykresu ciepl¬ nego jeden kilogram wody o temperaturze zasi¬ lenia 120° C winien oddac ciepla 62 kcal w insta¬ lacji uzytkownika.Woda o temperaturze + 150° C jaka zwykle za¬ silana jest instalacja zdalaczynna przy tempera¬ turze zewnetrznej — 20° C winna przekazac do urzadzen cieplnych tyle ciepla, aby na powrocie posiadala temperature + 70° C.Na tej zasadzie obliczana jest ilosc wody grzej¬ nej dla uzytkownika i przeprowadzana jest regu¬ lacja kryzami.Zatem urzadzenie do pomiaru ilosci ciepla tak jest skonstruowane, ze dla zsumowania ilosci ciep¬ la mierzona jest temperatura wody na zasileniu oraz ilosc czynnika grzejnego. Temperatura wody powrotnej dla danej temperatury wody zasilaja¬ cej przyjeta jest, jaka podaje wykres znany w cieplownictwie.Urzadzenie sumuje ilosc ciepla wedlug wzoru: Q = G • Cp • (tz — tp). 4937549375 3 4 W powyzszym wzorze: Cp — cieplo wlasciwe wody jako wielkosc stala tz — temperatura wody zasilajacej (czynnika grzejnego) G — ilosc wody przeplywajacej przez insta¬ lacje tp — temperatura wody powrotnej ustalana na podstawie wykresu.Mierzac w ten sposób ilosc ciepla uzytkownik zainteresowany jest w tym, azeby wykorzystac wlasciwie cieplo, a zatem i przepuscic przez insta¬ lacje konieczna tylko ilosc czynnika grzejnego, co z kolei wplywa korzystnie na lepsze zaopatrzenie w cieplo sasiednich uzytkowników danego rejonu.A wiec ilosc ciepla okreslona jest przez po¬ miar ilosci czynnika grzejnego oraz temperature na zasileniu.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia po¬ miar ilosci ciepla przez mierzenie temperatury czynnika grzejnego na zasileniu przy ustalonej temperaturze czynnika na powrocie wedlug usta¬ lonego w cieplownictwie wykresu i sklada sie ze znanego wodomierza, termometru stykowego i ze¬ spolu przekladni wielostopniowej.Urzadzenie wedlug wynalazku jest przykladowo przedstawione na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok urzadzenia z góry, fig. 2 — przekrój wzdluz osi A — A zaznaczonej na fig. 1, a fig. 3 — widok z boku.Urzadzenie sklada sie z korpusu 1, wodomie¬ rza 4, termometru stykowego 2, elektromagne¬ sów 3, zespolu napedowego kól zebatych 7 umiesz¬ czonych na osi 13, wirnik 5 wodomierza 4 oraz zespolu kól zebatych 6, umieszczonych na osi 14 mechanizmu liczacego 10.Korpus 1 laczy w jedna calosc wodomierz z me¬ chanizmem liczacym, 10 oraz elektromagnesami 3.Zespól kól zebatych 7 umocowany jest na pias¬ cie 15, umieszczonej suwliwie na osi 13 wodo¬ mierza 4.Suwliwe umieszczenie piasty 15 z zespolem na¬ pedowym kól zebatych 7 na osi 13 wodomierza, umozliwia zazebianie sie tych kól z odpowiednio przynaleznymi do nich kolami zebatymi 6 me¬ chanizmu liczacego 10. Przy- czym przesuwanie piasty 1(5 na osi 13 odbywa sie za pomoca dzwig¬ ni dwuramiennej. Jedno ramie 9 dzwigni pola¬ czone jest z suwliwa piasta 15, a drugie 8 za pomoca ciagien 11 ze zworami 16 elektromagne¬ sów 3, które zostaja uruchamiane impulsami z termometru stykowego 2, podlaczonego do zród¬ la pradu w punkcie 12.Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest nastepujace. Przeplywajaca przez wodomierz 4 woda napedza wirnik wodomierza, os 13 wodo¬ mierza obraca sie wraz z zespolem napedowym 5 kól zebatych 7, jezeli temperatura wody nie prze¬ kracza np. 40° C, rtec termometru stykowego nie zwiera zadnego styku, zwory wszystkich elektro¬ magnesów sa rozwarte, zadne napedowe kolo ze¬ bate 7 nie zazebia sie z zadnym kolem zespolu kól zebatych 6.W miare wzrostu temperatury wody, rtec termo¬ metru stykowego podniesie sie i zewrze pierwszy styk, pierwszy elektromagnes przyciagnie zwore i za posrednictwem dzwigni przesunie piaste 13 z napedowymi kolami zebatymi 7 o taka odleg¬ losc, ze najmniejsze napedowe kolo zespolu 7 za¬ zebi sie z najwiekszym kolem z zespolu kól zebatych 6 mechanizmu liczacego 10.Kolejny wzrost temperatury wody spowoduje posrednio zazebienie sie innego napedowego kola zebatego zespolu 7 z innym kolem mechanizmu liczacego, przy czym dla wyzszej temperatury przelozenie przekladni bedzie wieksze i liczydlo rejestrowac bedzie wieksza ilosc ciepla.W przykladowym wykonaniu podano cztery przelozenia przekladni, w rzeczywistosci ilosc stopni przekladni zaleznie od potrzeby i doklad¬ nosci moze byc dowolna.W ukladzie pokazanym na rysunku pomiar temperatury odbywa sie na tym przewodzie, na którym zainstalowane jest urzadzenie.Mozna takze instalowac pomiar temperatury" na przewodzie zasilajacym, a urzadzenie mierza¬ ce na przewodzie powrotnym, przy zamontowaniu urzadzenia na powrocie wodomierz pracuje w niz¬ szej temperaturze. PLPriority: Published: 5. IV. 1965 49375 KI. 42i, 17/01 MKP G 01 k UKD "$ r. Inventor and M.Sc. Jan Krysiak, Warsaw (Poland) Patent owner: i D and KAI ror ^ Device for measuring the amount of heat * in central heating and air-conditioning systems with the factor The subject of the invention is a device for measuring the amount of heat in central heating and air-conditioning systems with a heating factor - water. This device is adapted to measure heat for both very small and large receivers. It is characterized by a simple design, Ease of execution, low production costs and the correct method of measurement for currently operated installations. The device has a rigid interlocking of the conversion elements, which prevent slippage when summing up the amount of heat. Currently known devices for measuring the amount of heat are expensive and too complicated to use. In the case of small receivers, it is not always profitable. It is given in patents and technical literature The principle of measuring the amount of heat is based primarily on: thermal expansion of solids, thermal expansion of liquids, thermal change of resistance or formation of thermoelectric forces, whereby the temperature of the heating medium is measured at the supply and return, which on the other hand, it makes it difficult to scale the device and, in the case of their use, it is impossible to use the entire amount of the heating medium, because the flow of the medium may be, but it does not have to be consumed heat. With the currently designed and built large heat and power plants, it is important not only how much heat, but also how much heating medium will pass through the installation. It also includes the calculation of the amount of water pumped in the thermal circuit, often very extensive and up to several dozen kilometers. The cross-section of the pipeline has a limited capacity to transmit the amount of heat; for example, on the basis of the heat diagram, one kilogram of water with a supply temperature of 120 ° C should give off 62 kcal of heat in the user's installation. At an outside temperature of -20 ° C, which is usually supplied by a remote installation, it should transfer to the thermal devices enough heat to reach a temperature of + 70 ° C on the return. On this principle, the amount of heating water for the user is calculated and carried out is regulation with orifice. Thus, the device for measuring the amount of heat is constructed in such a way that the supply temperature and the amount of the heating medium are measured to sum up the amount of heat. The return water temperature for a given supply water temperature is taken as given by a graph known in district heating. The device sums up the amount of heat according to the formula: Q = G • Cp • (tz - tp). 4937549375 3 4 In the above formula: Cp - specific heat of water as a constant value tz - temperature of the supply water (heating medium) G - quantity of water flowing through the installations tp - return water temperature determined from the diagram. He is interested in using the heat properly, and thus passing through the installations only the necessary amount of heating medium, which in turn has a positive effect on a better supply of heat to neighboring users of a given area. So the amount of heat is determined by the quantity measured. The device according to the invention makes it possible to measure the amount of heat by measuring the temperature of the heating medium on the supply at a fixed temperature of the medium on the return according to the graph established in the heating industry and consists of a known water meter, a contact thermometer and a gear unit The device according to the invention is, for example, a speed of 1 shows a top view of the device, fig. 2 a section along the axis A-A in fig. 1, and fig. 3 a side view. The device consists of a body 1, a water meter 4, a contact thermometer 2, electromagnets 3, a gear drive unit 7 located on the axis 13, a rotor 5 of the water meter 4 and a set of gear wheels 6 located on the axis 14 of the counting mechanism 10. The body 1 connects the water meter with a single unit. With a counting device 10 and electromagnets. 3. The gear set 7 is mounted on the hub 15, slidably located on the axis 13 of the water meter 4. The sliding hub 15 with the pedal assembly of the gear wheels 7 on the axis 13 of the water meter allows of these wheels with the corresponding toothed wheels 6 of the counting mechanism 10. The displacement of the hub 1 (5 on the axis 13 takes place by means of a two-armed lever. One arm 9 of the lever is connected to the sliding hub 15, and the other 8 by means of strings 11 with armatures 16 of electromagnets 3, which are actuated by pulses from a contact thermometer 2 connected to the power source at point 12. Operation of the device according to the invention is as follows. The water flowing through the water meter 4 drives the water meter rotor, the axis 13 of the water meter rotates together with the drive unit 5 of the gear wheels 7, if the water temperature does not exceed, for example, 40 ° C, the mercury of the contact thermometer does not make any contact, the armature of all electro the magnets are open, no drive gear 7 will mesh with any gear of the gear set 6. As the water temperature rises, the mercury of the contact thermometer will rise and shorten the first contact, the first electromagnet will pull the armature and use the lever to shift the hub 13 with drive gears 7 by such a distance that the smallest drive gear of unit 7 will gear with the largest gear of gear 6 of counting mechanism 10. Another increase in water temperature will indirectly cause another drive gear of unit 7 to mesh with another the wheel of the counting mechanism, while for a higher temperature the gear ratio will be larger and the calculator will register more heat la. In the exemplary embodiment, four ratios are given, in fact, the number of gear ratios, depending on the need and accuracy, can be arbitrary. In the circuit shown in the figure, temperature measurement is performed on the cable on which the device is installed. Temperature measurement can also be installed "on the flow line, and the measuring device on the return line, when the device is mounted on the return line, the water meter works at a lower temperature. PL