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Vorrichtung zum Messen des Wärmeverbrauchs in Heizanlagen.
Die erzeugte oder verbrauchte Wärmemenge in einer Heizanlage, beispielsweise einer Warmwasserheizung, ist gleich dem Produkt aus der Durchflussmenge des Wärmemittels und dem Unterschied der Temperaturen dieses Wärmemittels in der Zufluss-und Abflussleitung. Es ist nun bekannt, den Wärmeverbrauch einer Heizanlage od. dgl. dadurch zu messen, dass durch Thermoelemente, die zwischen Zuflussund Abflussleitung geschaltet sind, ein Strom erzeugt wird, der in einem elektrischen Messgerät angezeigt wird.
Dieser in Abhängigkeit von dem Temperaturunterschied zwischen Zufluss-und Abflussleitung für das Heizmittel erzeugte Strom wird dann mit Hilfe eines mit dem elektrischen Messgerät in Reihe liegenden Schiebewiderstandes in Abhängigkeit von der durch ein Druckunterschiedsmessgerät ermittelten Durchflussmenge verändert. Der mit den Thermoelementen und dem elektrischen Messgerät in Reihe liegende
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die Menge im quadratischen Verhältnis angebenden Druckunterschiedsme#gerät nicht die in der Praxis für die Wärmemengenermittlung erforderliche Messgenauigkeit erreicht.
Erfindungsgemäss wird dieser Übelstand dadurch beseitigt, dass an einer Vorrichtung zum Messen des Wärmeverbrauchs in Heizanlagen mit Hilfe von Thermoelementen, deren auf ein elektrisches Mess-
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nische Messgerät auf einen oder mehrere, das elektrische Messgerät beeinflussende Widerstände einer Stromverzweigungsanordnung einwirkt.
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dargestellt.
Gemäss Fig. 1 ist zwischen die Zuflussleitung j ! und die Abflussleitung 2 für das Wärmemittel eine Batterie-3 von Thermoelementen eingebaut, deren Klemmenspannung proportional dem Unterschied der Temperatur des Wärmemittels in beiden Leitungen ist. Diese Stromquelle ist durch Leitungen 4 und 5 mit zwei gegenüberliegenden Knotenpunkten 26,27 einer aus drei unveränderlichen Widerständen 6, 7, 8 und einem veränderlichen Widerstand 9, 10 sieh zusammensetzenden Schaltungsanordnung nach Art einer Wheatstoneschen Brücke verbunden. In die zwischen den anderen beiden gegenüberliegenden Knotenpunkten 11 und 12 liegende Brückenleitung 13 ist ein Stromzähler 14 eingeschaltet. Für Eichzwecke kann in eine der Leitungen 4 und 5 ein Regelwiderstand M eingebaut werden.
Ein in eine der beiden Leitungen 1 und 2 eingebauter Venturimesser 16 ist mit Druckleitungen 17 und 18 an einem Druckunterschiedsanzeiger 19 mit dem Schwimmer 20 angeschlossen. Letzterer wirkt durch eine Stange 21 und ein Rädergetriebe 22 bzw. durch eine magnetische Kupplung auf die Achse 23 eines drehbar gelagerten
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zwischen dem Knotenpunkt 11 und dem Widerstand 9 der Wheatstoneschen Brückenschaltung angeordnet und wird zur Vergrösserung des Widerstandes zweckmässig als Drahtschraube aus Platin-Iridium ausge- bildet.
So lange eine Strömung des Wärmemittels in der das Venturirohr aufnehmenden Leitung 1 nicht. stattfindet. ist der Widerstand 70 voll einschaltet und stimmt zusammen mit dem unveränderlichen
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Widerstand 9 in der Grösse mit dem benachbarten unveränderlichen Widerstand 6 überdn. Da im übrigen auch die beiden Widerstände 7 und 8 gleich gross sind, so kann selbst beim Vorhandensein einer an die Knotenpunkte 26 und 27 angelegten Stromquelle kein Strom durch den in der Brückenleitung 1 :, liegenden Stromzähler 14 fliessen. Als solche Stromquelle wirken bei auftretendem Temperaturunterschied zwischen der Zuflussleitung 1 und der Abflussleitung 2 die Thermoelemente. 3.
Wird nun während des Betriebes der Heizanlage dem Wärmemittel in den Leitungen 1 und 2 eine strömende Bewegung erteilt, so veranlasst die sich aus dem Venturimesser 16 und dem Druckunterschiedsmesser 19 zusammensetzende Einrichtung in der Weise eine Drehbewegung des Ringrohres 24, dass je nach der Geschwindigkeit mit welcher das Wärmemittel durch die Leitung 1 strömt, ein Teil der Windungen des Widerstandes 10 durch Eintauchen in die Quecksilbersäule 25 kurzgeschlossen wird. Dadurch wird der Brückenwiderstand 9, 10 verkleinert, so dass in der Brückenleitung. H ein in den Thermoelementen 3 erzeugter Strom von dem Knotenpunkt 11 durch den Stromzähler 14 nach dem gegenüberliegenden Knotenpunkt 12 fliessen kann.
Dieser Strom, welcher von dem Temperaturunterschied zwischen dem zu-und abfliessenden Wärmemittel sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit abhängt, ist direkt proportional der von der Heizanlage erzeugten bzw. der durch die Leitung 2 abgeführten Wärmemenge. Durch Eichung des elektrischen Messgerätes und dessen Ausrüstung mit einer Wärmeeinheiten angebenden Teilung kann die mit dem strömenden Wärmemittel in der Leitung abgeführte Wärmemenge unmittelbar abgelesen werden.
Gemäss Fig. 2 ist an Stelle derWheatstoneschen Brücke ein Messstromkreis mit einem als Spannungsteiler ausgebildeten, genau wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 von dem Wärmemittel beeinflussten Widerstand R vorgesehen. Die Leitungen 4 und 5 führen hiebei nach den Endkontakten des Spannungsteilers R, wobei der Kontakt Ct mit dem Messgerät, beispielsweise einem Stromzähler 14, in Verbindung steht, der mittels eines nicht dargestellten, vom Druckunterschiedsmessgerät bewegten Schleifkontaktes 28 an dem Widerstand R liegt.
Der zwischen dem Anschlusspunkt a und dem Schleifkontakt 28 liegende Teil l'des Widerstandes R ist dann proportional der Durchflussmenge, während der Strom dem Temperaturunterschied proportional ist, so dass der vom Zähler 14 angezeigte Strom zur Wärmemenge im direkten Verhältnis steht. Dabei ist es zweckmässig, den Widerstand R möglichst gross im Verhältnis zum Zählerwiderstand zu wählen.
Der Spannungsteiler kann auch gemäss Fig. 3 in Form eines Ringrohres 24 ausgebildet sein, dessen Widerstandswicklung 10 teilweise von einer Quecksilbersäule 25 kurzgeschlossen ist. Das Ringrohr 24 wird hier von dem Schwimmer 20 eines Dluekuntersehiedsanzeigers 19 über ein Getriebe 21, 22 verstellt. Die Summe der ausserhalb des Quecksilbers liegenden Widerstände r"r, ist dabei unveränderlich, während 1'1 veränderlieh ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Messen des Wärmeverbrauchs in Heizanlagen mit Hilfe von Thermoelementen, deren auf ein elektrisches Messgerät einwirkender Stromkreis von dem strömenden Wärmemittel mittels eines die Durchflussmenge des Wärmemittels in linearem Verhältnis angebenden mechanischen Messgerätes beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Messgerät auf einen oder mehrere.
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