SK281794B6 - Zariadenie na bezprietokové meranie množstva tepla - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týka merania množstva tepla odovzdaného alebo prijatého vykurovacím telesom. Pri meraní sa nepoužíva prietokomer. Namerané hodnoty sú udávané priamo vo fyzikálnych jednotkách. Hlavný problém obdobných bezprietokových metód, ktorým je nízka reprodukovateľnosť merania reprezentatívnych vzťažných teplôt vykurovacieho telesa a okolia, je vyriešený použitím jedného alebo viacerých kalorimetrických snímačov. Teploakumulačný blok (9) a teplovýmenný blok (10) sú spojené konštantným tepelným odporom (11). Teploakumulačný blok i teplovýmenný blok sú vybavené meračmi teploty (12) a (13). Konštantný tepelný odpor (11) je od okolia izolovaný tepelnoizolačnou vrstvou (14). Teploakumulačné bloky sú v definovanom teplovodivom kontakte spojené so zvolenými miestami vykurovacieho telesa, napr. prívod a vývod vykurovacieho média. Teplovýmenné bloky (10) sú ochladzované okolitým vzduchom. Teplotné gradienty namerané v kalorimetrických snímačoch sú v reprodukovateľnom vzťahu s množstvom tepla odovzdaným vykurovacím telesom okoliu. Namerané údaje sú spracované v mikropočítačovej jednotke a vyhodnotené sú vo fyzikálnych jednotkách (kWh, resp. MJ) za zvolené časové obdobie.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka merania množstva tepla odovzdaného alebo prijatého vykurovacím alebo chladiacim telesom, ktoré získava teplo alebo chlad z média, ktoré ním preteká. Meranie nevyžaduje prietokomer a namerané hodnoty sú priamo vyjadrené vo fyzikálnych jednotkách.

Doterajší stav techniky

Na meranie množstva tepla odovzdaného okoliu vykurovacími telesami, ktoré získavajú teplo z média, ktoré cez ne preteká, sa používajú hlavne prietokomemé zariadenia, ktoré tepelný tok vyhodnocujú na základe pretečeného množstva príslušného média a rozdielu teplôt média na vstupe a výstupe z vykurovacieho telesa. Nevýhodou týchto prietokomemých zariadení je, že sú technicky náročné, pomerne drahé a vyžadujú osobitnú kontrolu, lebo s časom sa prietokomery zanášajú nečistotami z pretekajúceho média a tým menia svoje hlavné charakteristiky. Okrem toho majú z praktického hľadiska značne obmedzené použitie.

Meranie nízkych prietokov pod 10 1 za hodinu, ktoré sú napríklad v bežných vykurovacích telesách v bytoch obvyklé, je zaťažené veľkou chybou. V opačnom prípade pri vysokom prietoku môže byť nízky teplotný rozdiel média na vstupe a výstupe z vykurovacieho telesa, a potom je väčšou chybou zaťažené meranie teplotného rozdielu. Ďalším nedostatkom týchto prietokomemých zariadení je nutnosť montáže prietokomeru do hydraulického systému vykurovacieho telesa. Ani riešenie podľa československého vynálezu chráneného AO 239511 sa nevyhlo obdobným problémom, i keď prietok meria netradičným spôsobom. Okrem takýchto prietokomemých zariadení sa používajú aj bezprietokomemé zariadenia, ktoré množstvo odovzdaného tepla merajú na základe rôznych kombinácií merania vstupnej a výstupnej teploty média, povrchovej teploty vykurovacieho telesa a teploty okolia. Nedostatkom týchto zariadení je nízka reprodukovateľnosť nameraných hodnôt. Príčinou sú problémy zmerania reprezentatívnej teploty povrchu vykurovacieho telesa a taktiež problém zmerania teploty okolia, ktorá sa mení s výškou od podlahy a ďalších faktorov, napr. smeru prúdenia pri infiltrácii vzduchu a pri vetraní v závislosti od konkrétnej geometrie vykurovanej miestnosti a pod. Riešenie podľa československého vynálezu AO 252 735 by napríklad pri úplne otvorenom okne v miestnosti nameralo v zime zníženú spotrebu tepla napriek naplno otvorenému radiátorovému ventilu v porovnaní s miestnosťou so zatvoreným oknom a čiastočne privretým radiátorovým ventilom. Z týchto dôvodov a napriek tomu sa tieto zariadenia používajú len ako pomerové meradlá. Náklady na teplo sa potom prepočítavajú na základe celkového množstva tepla dodaného do celého objektu (budovy) a súčtu hodnôt nameraných všetkými pomerovými meradlami. Tým, že tieto meradlá nemerajú vo fyzikálnych jednotkách, spotrebiteľ nedokáže priebežne zreteľne hodnotiť svoju spotrebu a tým stráca v značnej miere motiváciu na šetrenie. Nízka miera vierohodnosti takto určených nákladov často vedie k sporu medzi jednotlivými odberateľmí/obyvateľmi.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie na bezprietokové meranie množstva tepla odovzdaného vykurovacím telesom, ktorého podstata spočíva v tom, že na vykurovacom telese a/alebo na prívode vykurovacieho média, a/alebo na vývode vykurovacieho média je umiestnený aspoň jeden kalorimetrický snímač elektricky prepojený s vyhodnocovacou mikropočítačovou jednotkou. Je výhodné, keď na meranie množstva odovzdaného tepla sú použité dva kalorimetrické snímače.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je v ďalšej časti bližšie vysvetlený na príklade uskutočnenia podľa výkresu, na ktorom znamená: obr. 1 príklad umiestnenia kalorimetrických snímačov na vykurovacom telese s termostatickým regulačným ventilom, obr. 2 celkové usporiadanie kalorimetrických snímačov a vyhodnocovacej jednotky, obr. 3 pozdĺžny rez kalorimetrickým snímačom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zariadenie na bezprietokové meranie množstva tepla je v celkovom usporiadaní na vykurovacom telese s termostatickým regulačným ventilom znázornené na obr. 1. Vykurovacie teleso 1 má prívod vykurovacieho média 2 vybavený termostatickým regulačným ventilom 3 a vývod vykurovacieho média 4. Na prívode vykurovacieho média 2 a vývode vykurovacieho média 4 sú upevnené teplovodivým spojom kalorimetrické snímače 5 a 6, ktoré sú predmetom vynálezu.

Snímače majú rovnaký alebo navzájom rôzny pomer dĺžky, prierezu, tepelnej vodivosti teploakumulačného bloku 9, teplovýmenného bloku 10 a konštantného tepelného odporu 11.

Na obr. č. 2 je znázornené vzájomné elektrické pripojenie dvoch kalorimetrických snímačov 5 a 6 s vyhodnocovacou mikropočítačovou jednotkou 7, ktorá zobrazuje údaje na displeji 8.

Obr. 3 znázorňuje v pozdĺžnom reze konštrukciu kalorimetrického snímača 5 alebo 6. V hornej časti sa nachádza teploakumulačný blok 9, ktorý je na obr. 1 v teplovodivom kontakte s prívodom vykurovacieho média 2 a pri druhom kalorimetrickom snímači 6 je v teplovodivom kontakte s vývodom vykurovacieho média 4. Ďalej obr. 3 znázorňuje teplovýmenný blok 10, ktorý je v definovanom teplovodivom spojení s teploakumulačným blokom 9 prostredníctvom konštantného tepelného odporu 11. Teploakumulačný blok 9 je vybavený meračom teploty 12 a teplovýmenný blok 10 meračom teploty 13. Konštantný tepelný odpor 11 je od okolia izolovaný tepelnoizolačnou vrstvou 14.

Priemyselná využiteľnosť

Vynález je využiteľný pri meraní množstva tepla odovzdaného okoliu jednotlivými vykurovacím telesami i v podmienkach viacerých stúpačiek s vykurovacím médiom v jednej bytovej jednotke. Tým, že meria teplo priamo vo fyzikálnych jednotkách vytvára priestor na motiváciu na šetrenie tepla.

Claims (4)

1. Zariadenie na bezprietokové meranie tepla so snímačmi teploty povrchu niektorých častí vykurovacieho te2 lesa, vyznačujúce sa tým, že na vykurovacom telese a/alebo na prívode vykurovacieho média (2), a/alebo na vývode vykurovacieho média (4) je umiestnený najmenej jeden kalorimetrický snímač (5, 6) elektricky prepojený s vyhodnocovacou mikropočítačovou jednotkou (7).

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že na prívode vykurovacieho média (2) a na vývode vykurovacieho média (4) sú umiestnené dva kalorimetrické snímače (5, 6).

3. Zariadenie podľa nároku la 2, vyznačujúce sa tým, že kalorimetrický snímač (5, 6) pozostáva z teploakumulačného bloku (9) s meračom teploty (12), z teplovýmenného bloku (10) s meračom teploty (13) a konštantného tepelného odporu (11).

4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa t ý m , že celá pozdĺžna časť povrchu kalorimetrického snímača (5, 6) alebo aspoň jeho časť, je pokrytá tepelnoizolačnou vrstvou (14).