DE19640900A1

DE19640900A1 - Elektrischer Heizkostenverteiler

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Publication number: DE19640900A1
Application number: DE1996140900
Authority: DE
Original assignee: Kundo Systemtechnik GmbH
Current assignee: Kundo Systemtechnik GmbH
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1998-04-09

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heizkostenverteiler mit einem Heizkörperfühler zur Ermittlung der Heizkörper oberflächentemperatur und einem Umluftfühler am Gerät zur Ermittlung der Umlufttemperatur am Gehäuse des Heizkosten verteilers und einer der Auswertung der vorgenannten Meßwerte dienenden Schaltungsanordnung mit wenigstens einem den Temperaturfühlern zugeordneten Analog-Digitalwandler und einem diesem nachgeordneten Mikrocomputer und mit einer der Anzeige des Meßergebnisses dienenden Anzeigevorrichtung, sowie einer Einrichtung zur Vermeidung von durch den Einfluß von Fremdwärmequellen verursachten Meßfehlern, durch welche der Meßvorgang, bei unter Mitwirkung des Umluftfühlers am Gerät erfolgter Feststellung des Einflusses einer Fremd wärmequelle, korrigierbar ist.

Zweck der Erfindung ist es, den Einsatz von meßgenaueren elektrischen bzw. elektronischen Heizkostenverteilern zur anteiligen Heizkostenverteilung von Wohn- und Geschäftsräumen zu fördern.

Bei einem elektrischen Heizkostenverteiler der einleitend zitierten Art mit einem Heizkörperfühler und einem Umluft fühler am Gerät, wird eine verhältnismäßig genaue Erfassung des Verbrauches an dem mit dem elektrischen Heizkostenverteiler bestückten Heizkörper möglich, da sowohl die Temperatur der Oberfläche des strahlenden Heizkörpers als auch die Temperatur der von dem Heizkörper durch Strahlung und Konvektion erwärmten Raumluft vergleichsweise exakt erfaßbar sind.

Diese bekannte Anordnung eines elektrischen Heizkostenver teilers weist jedoch den Nachteil auf, daß die Einflüsse von Fremdwärmequellen, d. h. Wärmequellen, welche unabhängig von dem durch den elektrischen Heizkostenverteiler bestückten Heizkörper sind, die Meßgenauigkeit des elektrischen Heizkostenverteilers nachteilig beeinflussen können. Diese Fremdwärmequellen bestehen z. B. in Zweit heizungen des betreffenden Raumes, dann in Sonneneinstrah lungen von außen.

Diese Fremdwärmequellen haben durch ihre Einwirkung auf den elektrischen Heizkostenverteiler nachteilige meßwertver fälschende Einflusse, insbesondere auf den Umluftfühler am Gehäuse des elektrischen Heizkostenverteilers zur Folge.

Es ist auch bekannt, zur Vermeidung dieser Nachteile, dem elektrischen Heizkostenverteiler neben dem Heizkörperfühler und ggf. auch dem Umluftfühler einen weiteren Fühler, nämlich einen sogenannten Hilfs- oder Startfühler zuzuordnen, der dazu dient, das an diesem gewonnene Meßergebnis in eine Korrelation mit den Meßwerten des Heizkörper- und des Umluftfühlers zu bringen, und so die eingetretene Abweichung durch den Fremdwärmeeinfluß in der Anzeige des elektrischen Heizkostenverteilers zu relativieren bzw. in einem gewissen Maße zu korrigieren.

Die Zuordnung dieses weiteren Hilfs- oder Startfühlers stellt jedoch sowohl baulich als auch schaltungstechnisch einen gewissen Aufwand dar. Außerdem kann der Hilfs- oder Start fühler den durch im Zusammenwirken mit den Heizkörper- und Umluftfühlern den nachteiligen Einfluß von Fremdwärmequellen auf das Meßergebnis des elektrischen Heizkostenverteilers nicht in einem befriedigenden Maße kompensieren.

Es ist andererseits auch bekannt, bei elektrischen Heiz kostenverteilern den Umluftfühler des Gerätes durch eine feste Vorgabe der Umlufttemperatur in dem elektrischen Heizkostenverteiler zu ersetzen. Diese Vorgabe in die Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers kann z. B. durch Zuordnung eines Widerstandes mit einem geeigneten Widerstandswert erfolgen, der dem entsprechenden Widerstandswert des Umluftfühlers bei dem festgelegten Temperaturwert der Umlufttemperatur gleichkommt.

Diese Vorgabe der Umlufttemperatur in die elektrische bzw. elektronische Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers kann auch über die Software des Mikrocomputers des elektrischen Heizkostenverteilers erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß ggf. auch die Vorgabe mehrerer, unterschiedlicher Umlufttemperaturwerte in das Meßsystem des elektrischen Heizkostenverteilers möglich wird, die je nach den Gegebenheiten zur Auswertung des Meßergebnisses abgerufen werden können.

Der Zugriff auf die unterschiedlichen Vorgaben der Umluft temperaturwerte ist jederzeit durch den Mikrocomputer der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers möglich.

Diese feste, wenn auch unterschiedliche Eingabe von Umluft temperaturwerten in die Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers hat jedoch zur Folge, daß die tatsächlich herrschende Umlufttemperatur für den Meßvorgang des elektrischen Heizkostenverteilers nicht in korrekter Weise erfaßt werden kann und es dadurch dann doch, trotz der weitgehend unterbundenen Fremdwärmeeinflüsse auf längere Sicht zu gewissen Meßfehlern in der Verbrauchsermittlung durch den elektrischen Heizkostenverteiler kommen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine solche Weiterbildung des einleitend zitierten elektrischen Heiz kostenverteilers vorzunehmen, daß sowohl nachteilige Einflüsse von Fremdwärmequellen ggf. unterbunden als auch eine hohe Meßgenauigkeit, und zwar auch bei wechselnden Umluft- bzw. Raumlufttemperaturen gewährleistet sind.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers die Entscheidungsfunktion eingegeben ist, daß nur bei Feststellung einer Raumlufttemperatur, welche einen bestimm ten Temperaturwert unterschreitet, die Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers als sogenanntes Zweifühler gerät, mit Heizkörperfühler und mit Raumluftfühler zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur und der Umluft temperatur am Gerät arbeitet, und daß aber bei Feststellung einer Raumlufttemperatur durch die Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers, welche einen bestimmten Temperaturwert überschreitet, die Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers als sogenanntes Einfühlergerät mit Heizkörperfühler zur Ermitt lung der Heizkörperoberflächentemperatur arbeitet, wobei der Temperaturwert der Raumlufttemperatur der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers fest eingegeben ist.

Eine Ausgestaltung der Anordnung nach der Erfindung wird darin gesehen, daß bei einer Funktionsweise der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers als ein Zweifühler gerät mit Heizkörperfühler und Raumluftfühler zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur und der Umlufttemperatur am Gerät dem Algorithmus der Meßschaltung die Funktionsbe dingung beigegeben ist, wonach der Meßvorgang der Meßschal tung nur dann gewertet wird, wenn die Differenz zwischen mittlerer Heizmitteltemperatur und der Raumlufttemperatur einen bestimmten Wert unterschreitet.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht weiter darin, daß bei einer vorliegenden Differenz zwischen der mittleren Heizmitteltemperatur und der Raumlufttemperatur, welche den bestimmten Temperaturwert nicht unterschreitet, der Meßvorgang an der Meßschaltung auch dann gewertet wird, wenn die Steilheit der Änderung des Temperaturganges (dT/dt) der Raumlufttemperatur zwischen einem vorhergegangenen und einem nachfolgenden Meßvorgang einen bestimmten Wert unterschreitet.

Eine andere Weiterbildung der Anordnung nach der Erfindung wird ferner noch darin gesehen, daß der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers eine Kalenderfunktion beigegeben ist, bei einer derartigen Verknüpfung mit dem Meßalgorithmus, daß bei einer Funktionsweise der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers als sogenanntes Einfühlergerät mit Heizkörperfühler zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur und der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers fest eingegebener Raum lufttemperatur, während des Sommers die Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers im Einfühler-Modus mit dem Heizkörperfühler allein und ohne Startfühler arbeitet, und daß die Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers während der übrigen Jahreszeit im Einfühler-Modus mit dem Heizkörperfühler und zusammen mit einem Startfühler arbeitet und daß die Freigabe des Meßvorganges des elektrischen Heizkostenverteilers bei beiden Formen des Einfühler-Modus vom Vorliegen eines Wertes der Heizkörperoberflächentemperatur abhängig ist, der niedriger ist als deren Funktion von der jeweils dem Betriebsmodus zugeordneten Zählbeginntemperatur und der Heizkörperfühlerkonstante.

Zusätzliche Ausgestaltungen des elektrischen Heizkostenver teilers nach der Erfindung sind in den weiteren Unteran sprüchen umschlossen.

Die Erfindung hat eine Reihe von Vorteilen aufzuweisen:
Es ist eine Vereinheitlichung der Ausführungsformen des elektrischen Heizkostenverteilers möglich, so daß die Anzahl der Gerätetypen und Geräteversionen deutlich verringert werden kann.

Die verschiedenen, je nach Bedarfsfall durch den elektrischen Heizkostenverteiler nach der Erfindung selbsttätig auswähl baren Algorithmen des Meßsystemes werden im wesentlichen durch die Software des Mikrocomputers umfaßt, so daß der erforder liche Aufwand vertretbar bleibt.

Durch die Erfindung wird gleichzeitig die Möglichkeit geboten, Sicherheit gegen äußere Manipulationen zu gewährlei sten. Wird nämlich durch manipulierte äußere Erwärmung des elektrischen Heizkostenverteilers oder dessen Umgebung versucht, die Wertung bzw. die Anzeige des elektrischen Heizkostenver teilers negativ zu beeinflussen, so wird diese Manipulation ebenfalls als Einfluß einer Fremdwärmequelle gewertet und in ihrer Wirkung unterbunden bzw. zumindest stark reduziert.

Die Erfindung ist in den beigegebenen Zeichnungen in Form eines Ausführungsbeispieles dargestellt und in der nachfolgen den Beschreibung im einzelnen erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach dem Stande der Technik.

Fig. 2 Ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung.

Fig. 3 Ein Flußdiagramm mit dem Algorithmus der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkosten verteilers nach der Erfindung.

Es sind elektrische bzw. elektronische Heizkostenverteiler der einleitend zitierten Art bekannt, mit einem Heizkörper fühler zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur und einem Umluftfühler zur Erfassung der Umlufttemperatur sowie mit einer einen Mikrocomputer umfassenden elektrischen bzw. elektronischen Schaltungsanordnung, über welche die Verbrauchswerte des damit bestückten Heizkörpers erfaßt und in einen digital speicherbaren und anzeigbaren Digitalwert umgesetzt werden.

Hierbei ist vorgesehen, zur Vermeidung von Meßfehlern des elektrischen Heizkostenverteilers durch die Einflüsse von Fremdwärmequellen, so insbesondere durch Sonneneinstrahlung oder Zweitheizungen sowie durch manipulative Einwirkungen von außen auf den elektrischen Heizkostenverteiler diesem einen weiteren Temperaturfühler, nämlich einen sogenannten Hilfs- oder Startfühler zuzuordnen.

Es ist hierbei vorgesehen, durch den Mikrocomputer der Schaltungsanordnung eine Korrelation zwischen den Meßwerten des Heizkörperfühlers und des Umluftfühlers einerseits und des Hilfs- oder Startfühlers andererseits zu bilden, wodurch die schädlichen Fremdeinwirkungen auf den elektrischen Heizkostenverteiler erkennbar werden und so erfaßt bzw. korrigiert werden können.

Diese bekannte Ausführungsform eines elektrischen bzw. elektronischen Heizkostenverteilers ist jedoch in seiner Ausgestaltung sehr aufwendig, werden doch 3 Temperaturfühler, nämlich ein Heizkörperfühler, ein Umluftfühler sowie ein Hilfs- oder Startfühler bei dem bekannten Gerät benötigt, wodurch der Aufbau und die Anordnung dieses elektrischen Heizkostenverteilers nach dem Stande der Technik verkompliziert werden.

In der Fig. 1 der beigegebenen Zeichnungen ist diese Ausführungsform eines elektrischen Heizkostenverteilers in einem Blockschaltbild schematisch dargestellt. Diese umfaßt den Mikroprozessor 1, dem die Speicherperipherie 2 zugeordnet ist, welche auch aus mehreren Einzelspeichern bestehen kann. Eine erste zugeordnete Anzeigevorrichtung 3 dient der Anzeige von Verbrauchswerten, so Neu- und Altver brauchswerten, während eine zweite zugeordnete Anzeigevor richtung 4 der Anzeige des durch die Eingabevorrichtung 5 am elektrischen Heizkostenverteiler eingestellten K-Wertes dient und welcher den jeweils durch den elektrischen Heizkostenverteiler erfaßten Heizkörper seinen physikalischen Eigenschaften nach definiert.

Heizkörperfühler 6, Umluftfühler 7 und der Hilfsfühler 8 übertragen die jeweils an ihnen anfallenden analogen elektrischen Meßdaten über ihnen jeweils nachgeordnete Analog-Digitalwandler 9, 10 und 11 digital an den Mikroprozes sor 1 des Mikrocomputers 12. Es ist erkennbar, daß diese bekannte Ausführungsform eines elektrischen Heizkostenver teilers einen erheblichen Aufwand bedeutet, sowohl an elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen als auch an räumlichen Erfordernissen.

Durch die Korrelation der drei Meßfühler 6-8 des bekannten elektrischen Heizkostenverteilers unter sich und mit der Software des Mikrocomputers 12 wird erkennbar, welche der ermittelten Meßergebnisse als plausibel zu erachten sind und dementsprechend zur Verbrauchsanzeige gewertet werden können und welche nicht und die somit durch die Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers unterdrückt werden müssen.

In Fig. 2 der Zeichnungen ist die Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung ebenfalls in Form eines Blockschaltbildes dargestellt.

Auch bei dieser Ausführungsform eines elektrischen Heizkostenverteilers sind dem Mikrocomputer 12 Speicher konfigurationen 2, Anzeigevorrichtungen 3, 4 sowie eine Eingabevorrichtung 5 für den K-Wert des jeweils erfaßten Heizkörpers zugeordnet.

Anstelle von drei Meßfühlern 6-8 des bekannten elektrischen Heizkostenverteilers nach der Fig. 1 mit jeweils nachge ordneten Analog-Digitalwandlern 9-11, sind bei der Anordnung nach der Erfindung zunächst lediglich noch der Heizkörperfühler 6 und der Umluftfühler 7 mit den ihnen jeweils nachgeordneten Analog-Digitalwandlern 9 und 10 vorgesehen, was eine Vereinfachung und Verbilligung bedeutet.

Zur Auswertung durch die Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung stehen nunmehr nur noch zwei Meßwerte zur Verfügung, nämlich die Heizkörperober flächentemperatur am Heizkörperfühler 6 und die Umluft temperatur am Gehäuse des elektrischen Heizkostenverteilers am Umluftfühler 7.

Aus diesen beiden Meßwerten, den durch die Software des Mikrocomputers 12 vorgegebenen Daten, sowie ggf. auch durch die chronologischen Daten des Temperaturverlaufes ermittelt der Mikrocomputer 12 die Plausibilität der ermittelten Meßdaten am Heizkörperfühler 6 und am Umluftfühler 7 und entscheidet darüber, ob der jeweils ermittelte Meßwert der Erfassung und Zählung durch den elektrischen Heizkostenver teiler nach der Erfindung zugeführt werden oder aber ob er verworfen werden soll.

Es ist hierbei auch vorgesehen, bei bestimmten Konstellationen der ermittelten Meßdaten durch eine eigene Entscheidungs findung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung den vorbeschriebenen Zweifühler-Modus des elektrischen Heizkostenverteilers zeitweise zu verlassen und zu einem Einfühler-Modus überzuwechseln, welcher in Verbindung mit dem elektrischen Heizkostenverteiler entweder diskret, z. B. in Form eines elektrischen Widerstandes, oder über die Software dem Mikrocomputer 12 eingegebenen elektrischen Daten abgewickelt oder vollzogen wird.

Durch eine solche wechselnde Betriebsweise wird eine hohe Anpassungsfähigkeit des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung an die Gegebenheiten am Einsatzort des Meßgerätes erzielt. Es werden so die Vorteile des genaueren Zweifühler-Modus eines elektrischen Heizkostenverteilers, bei ungestörten Betriebsbedingungen und Funktionsbedingungen mit den Vorteilen des Einfühler-Modus bei gestörtem oder manipuliertem Betrieb des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung miteinander verbunden bzw. verknüpft.

In Fig. 3 der Zeichnungen ist das Flußdiagramm des Funktionsalgorithmus für diesen alternativen Betriebsmodus des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung dargestellt.

Die Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers arbeitet mit Funktionszyklen, welche in einem zeitlichen Abstand von z. B. jeweils 4 min wirksam bzw. ausgelöst werden.

Aus dem Diagramm nach Fig. 3 ist an Hand der Entscheidungs raute 20 ersichtlich, daß der Meßalgorithmus einleitend bei einem jeden Meßzyklus die Ermittlung der gerade momentan herrschenden Raumlufttemperatur t_L umfaßt.

Hier handelt es sich um die Lufttemperatur im Raum, in welchem sich der von dem elektrischen Heizkostenverteiler nach der Erfindung erfaßte Heizkörper befindet, und zwar in einem Abstand von 1,5 m vom Umluftfühler 7 zur Erfassung der Umluft temperatur t_R, der am Gehäuse des elektrischen Heizkosten verteilers nach der Erfindung angeordnet ist.

Der Wert der Raumluft t_L ist ein Kriterium dafür, ob ein ungestörter Betrieb des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung im Gange oder möglich ist oder aber nicht. Ein erhöhter Wert der Raumlufttemperatur t_L ist ein Indiz entweder für bestehende Einwirkung einer Fremdwärmequelle, so einer Sonneneinstrahlung etc., oder für eine manipulative Einwirkung auf den elektrischen Heizkostenverteiler. Gemäß einem Merkmal der Erfindung obliegt der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung die Entscheidungsfindung über das Vorliegen eines zulässigen oder eines erhöhten Wertes der Raumlufttemperatur t_L.

Da der Wert der Raumlufttemperatur t_L explizit nicht vor liegt, sondern durch den elektrischen Heizkostenverteiler im Zweifühler-Modus nur implizit in Form der Umlufttemperatur t_R am Umluftfühler 7 am Gehäuse des elektrischen Heizkosten verteilers nach der Erfindung meßbar ist, muß der reelle Wert der Raumlufttemperatur t_L aus dem Wert der Umlufttemperatur t_R am Umluftfühler 7 durch den Mikrocomputer 12 extra-poliert werden.

Diese Extrapolation der Raumlufttemperatur t_L aus der Umlufttemperatur t_R am Umluftfühler 7, kann z. B. durch den Mikrocomputer 12 an Hand der Beziehung

durchgeführt werden.

Hierbei bedeuten:
t_L = Raumlufttemperatur
t_H = Heizkörperoberflächentemperatur am Heizkörperfühler 6
t_R = Umlufttemperatur am Umluftfühler 7
c_H = C-Wert für den Heizkörperfühler 6
c_R = C-Wert für den Umluftfühler 7 des elektrischen Heizkostenverteilers.

Bei den Werten c_H und c_R handelt es sich um spezifische Konstanten eines elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung.

Die Heizkörperoberflächentemperatur t_R am Heizkörper fühler 6 und die Umlufttemperatur t_R am Umluftfühler 7 sind an diesen beiden Temperatursensoren unmittelbar meßbar.

Die C-Werte c_H und c_R sind empirisch erfaßbare Werte, sie sind im einzelnen durch folgende Formeln festgelegt:

und

Nach der Extrapolation des vorliegenden Wertes der Raumluft temperatur t_L erfolgt deren Wertung in bezug auf den vorgegebenen Grenzwert der in der Entscheidungsraute 20 angeführten Raumlufttemperatur t_L, z. B. 25°C.

Dieser zuletzt genannte Wert der Raumlufttemperatur t_L ist als Festwert entweder diskret oder über die Software der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung vorgegeben.

Bleibt dieser extrapolierte Wert der Raumlufttemperatur t_L gegenüber dem fest eingegebenen Wert unterschritten, so erfolgt die Entscheidungsfindung zu Gunsten des Zweifühler- Modus gemäß der Definitionsellipse 21.

Der Meßvorgang ist in seiner Wertung oder Zählung auf der Anzeigevorrichtung von einer weiteren Entscheidungsfindung im Algorithmus des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung gemäß der Entscheidungsraute 22 abhängig, durch welche geforderte wird, daß die Differenz DT zwischen der mittleren Heizmitteltemperatur t_m und der Extrapolier ten Raumlufttemperatur t_L größer sein soll als z. B. 5°K. Wird diese Bedingung erfüllt, so erfolgt eine Zählung oder Wertung des jeweiligen Meßvorganges, anderenfalls wird die Zählung oder Wertung des Meßergebnisses unterbunden.

Der hier angeführte Meßwert der mittleren Heizmitteltempera tur t_m steht ähnlich wie die Raumlufttemperatur t_L nicht als expliziter Wert zur Verfügung. Auch die mittlere Heiz mitteltemperatur t_m ist nur durch Extrapolation aus der durch den elektrischen Heizkostenverteiler nach der Erfindung am Heizkörperfühler 6 und dem Umluftfühler 7 erfaßbaren Heizkörperoberflächentemperatur t_H und Umlufttemperatur t_R durch Umwandlung über den Mikrocomputer 12 zu gewinnen. Dies kann z. B. durch einen dem Ausdruck

entsprechenden Extrapolationsalgorithmus des Mikrocomputers 12 abgewickelt werden.

Die in dieser Formel verwendeten Variablen und Konstanten entsprechen denjenigen des Ausdruckes A) für die Ermittlung der Raumlufttemperatur t_L (d. h. in einem Abstand von 1,5 m vom Heizkörper).

Die Auswahl der Funktion oder des Betriebsmodus bei dem elektrischen Heizkostenverteiler nach der Erfindung als sogenannten Zweifühler-Modus gemäß der Entscheidungsraute 20 führt also nicht vorbehaltlos zu dessen Anwendung, sondern es ist zumindest eine weitere Entscheidungsbedingung gemäß der Entscheidungsraute 22 zu beachten bzw. zu erfüllen, um den Meßvorgang in diesem Betriebsmodus auch zur Zählung auf dem Speichersystem 2 und der zugehörigen Anzeigevorrichtung 3 zu führen.

Eine positive Entscheidung bei der Entscheidungsfindung nach der Raute 22 ist nur möglich, wenn eine ausreichende Spreizung zwischen dem Wert der Heizkörperoberflächen temperatur t_H am Heizkörperfühler 6 und dem Wert der Umlufttemperatur t_R am Umluftfühler 7 (implizit) bzw. dem Wert der mittleren Heizmitteltemperatur (t_m) und der Raumlufttemperatur t_L (explizit) vorliegt.

Eine derartige Spreizung liegt aber nur vor, wenn ein normaler Heizungsbetrieb, bei dem durch den elektrischen Heizkostenverteiler erfaßten Heizkörper gegeben ist. Dies wäre jedoch dann nicht der Fall, wenn die Erwärmung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung durch Einwirkung einer Fremdwärmequelle oder durch Manipulation, so z. B. durch Warmluftbestrahlung zustande gekommen wäre.

Durch die Entscheidungsfindung nach der Raute 22 wird also eine zusätzliche Verknüpfung mit der Entscheidungsfindung nach der Raute 20 erzielt, so daß die Prüfung des Meßvorganges auf die Einwirkung von Fremdeinflüssen intensiviert wird.

Gemäß einer zweckmäßigen weiteren möglichen Ausgestaltung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung kann dem positiven Zweig der Entscheidungsraute 22 eine weitere zusätzliche, in Fig. 3 nicht dargestellte Entscheidungs raute nachgeordnet sein, welche eine weitere, die Änderungs geschwindigkeit eines Temperaturparameters betreffende Entscheidungsfindung betrifft. So könnte beispielsweise die Änderungsgeschwindigkeit und deren Vorzeichen der Raumluft temperatur t_L ein zusätzliches Kriterium für das Vorliegen oder Eintreten der Einwirkung einer Fremdwärmequelle oder einer Manipulation von außen darstellen (dt_L/dt).

Die zusätzliche Erfassung des Zeitdifferentiales der zur Umlufttemperatur t_R impliziten Raumlufttemperatur t_L könnte somit zur weiteren Konkretisierung der Aussage der Schaltungsanordnung des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung vorteilhaft beitragen.

Wird der durch den Mikrocomputer 12 des elektrischen Heiz kostenverteilers extrapolierte Explizitwert der Raumluft temperatur t_L größer als z. B. 25°C ermittelt, so wird über den negierenden Ausgang der Entscheidungsraute 20 vom sogenannten Zweifühler-Modus auf den Einfühler-Modus des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung gewechselt, wie die Definitionsellipse 25 darstellt.

Das heißt, bei dieser Betriebsversion des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung ist zunächst nur noch der Heizkörperfühler 6 wirksam, der Umluftfühler 7 in seiner Wirkung jedoch unterdrückt bzw. ausgeschaltet.

Dem Mikrocomputer 12 des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung ist ein Kalendarium zugeordnet, das zumindest nach Jahreszeiten oder besser nach Monaten unterschei det. Der Zählstand dieses Kalendariums, das über die Software des Mikrocomputers 12 verwirklicht ist, ist Gegenstand einer weiteren Entscheidungsfindung, welche durch die zusätzliche Entscheidungsraute 26 zum Ausdruck gebracht wird.

Es wird hierbei eine Entscheidung darüber getroffen, ob der Meßvorgang am elektrischen Heizkostenverteiler in bestimmten Sommermonaten, z. B. Juni, Juli, August oder aber zu einer anderen Jahreszeit stattfindet.

Ist ersteres der Fall, so wird durch den Mikrocomputer 12 für die Wahl eines reinen Einfühler-Modus des elektrischen Heizkostenverteilers, allerdings mit einer Zählbeginntemperatur Tz = t_m = 33°C gemäß den Definitionsellipsen 27, 28 entschieden.

Findet hingegen der Meßvorgang am elektrischen Heizkosten verteiler außerhalb der zitierten Sommermonate statt, so wird bei der Entscheidungsfindung ein Einfühler-Modus mit Startfühler und einer Zählbeginntemperatur Tz von 30°C gemäß der Definitionsellipsen 29, 30 vorgezogen.

Dieser Startfühler könnte durch den in dieser Betriebsversion des elektrischen Heizkostenverteilers nach der Erfindung an und für sich abgeschalteten Umluftfühler 7 gebildet werden.

Bei beiden Betriebsversionen des Einfühler-Modus des elektrischen Heizkostenverteilers nach den Definitions ellipsen 27 und 29, ist die Umlufttemperatur t_R (implizit) bzw. die Raumlufttemperatur t_L (explizit) der Schaltungsan ordnung durch einen Festwert der letzteren (t_L) von z. B. 20° entweder diskret, z. B. durch einen entsprechend bemessenen Ersatzwiderstand oder durch die Software des Mikrocomputers 12, also integriert, vorgegeben.

Durch die durch das Kalendarium des Mikrocomputers 12 erfindungsgemäß vorgesehene Variation des alternativ aktivierbaren Einfühler-Modus beim elektrischen Heizkostenver teiler nach der Erfindung ist durch Zuordnung des Startfühlers, der z. B. durch den Umluftfühler 7 gebildet sein kann, oder aber durch dessen (7) Abschaltung sowie durch Zuordnung unterschiedlicher Zählbeginntemperaturen von Tz = 33°C bzw. Tz = 30°C eine Anpassung des elektrischen Heizkostenvertei lers an die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in den Sommermonaten und in der übrigen Jahreszeit bei z. B. 25°C überschreitenden Werten der expliziten Raumlufttemperatur t_L, die durch Fremdwärmequellen oder durch Manipulationen aufgetreten und erfaßt worden sein können, möglich.

Bei den zitierten Zählbeginntemperaturen Tz handelt es sich jeweils um Werte der mittleren Heizmitteltemperatur t_m, welche in ihrer impliziten Form als Heizkörperoberflächentemperatur t_H am Meßfühler 6 meßtechnisch durch den elektrischen Heizkosten verteiler erfaßbar ist.

Bei den beiden Zählbeginntemperaturen Tz nach den Definitions ellipsen 28 und 30 der Fig. 3, nämlich 33 °C und 30°C, handelt es sich um Entscheidungskriterien dafür, ob die Meßwerterfassung in einem bestimmten Meßzyklus gewährt bzw. gezählt oder aber verworfen werden soll.

Für diese Entscheidungsfindung durch den Mikrocomputer 12 der Schaltungsanordnung 40 des elektrischen Heizkostenvertei lers ist im Flußdiagramm nach Fig. 3 die Entscheidungs raute 31 symbolisch vorgesehen, in welcher als meßtechnisch erfaßbares Entscheidungskriterium die Heizkörpertemperatur t_H als Funktion der Zählbeginntemperatur Tz, welche ja der mittleren Heizmitteltemperatur t_m entspricht, der Raumluft temperatur t_L und dem C-Wert c_H des Heizkörperfühlers 6 dargestellt ist.

Diese Funktion lautet:

E) t_H < Tz (1 - c_H) + c_H·t_L

Dieser Ausdruck E) leitet sich aus der Formel für den C-Wert "c_H" her, wobei Tz die schon erläuterte Zählbeginntemperatur nach den Definitionsellipsen 28, 30 (= t_m) bedeutet und t_L der Raumlufttemperatur von 25°C gemäß der Entscheidungsraute 20 der Fig. 3 entspricht.

Die Entscheidungsfindung nach der Entscheidungsraute 31 der Einfühler-Modus-Versionen der Fig. 3 besagt, daß dann und nur dann der Meßvorgang der Schaltungsanordnung 40 gewertet bzw. gezählt wird, wenn der aus einer Zählbeginntemperatur Tz nach den Definitionsellipsen 28, 30 extrapolierte Wert der Heizkörperoberflächentemperatur t_H am Heizkörperfühler 6 bei der Ermittlung durch diesen (6) überschritten wird.

Anderenfalls wird das Ergebnis des betreffenden Meßzyklus verworfen bzw. eliminiert.

Die durch die Entscheidungsfindungen nach den Entscheidungs rauten 22, 31 möglichen Ergebnisse sind jeweils symbolisch in den Rauten 22, 31 nachgeordneten Tablos 23, 24 und 32, 33 dargestellt.

Claims

1. Elektrischer Heizkostenverteiler mit einem Heizkörperfühler (6) zur Ermittlung der Heizkörper oberflächentemperatur (t_H) an diesem und einem Umluftfühler (7) am Gerät zur Ermittlung der Umluft temperatur (t_R) am Gehäuse des Heizkostenverteilers und einer der Auswertung der vorgenannten Meßwerte (t_H, t_R) dienenden Schaltungsanordnung (40) mit wenigstens einem den Temperaturfühlern (6, 7) zugeordneten Analog-Digitalwandler (9, 10) und einem diesem nachgeordneten Mikrocomputer (12) und mit einer der Anzeige des Meßergebnisses dienenden Anzeigevorrichtung (3) sowie einer Einrichtung zur Vermeidung von durch den Einfluß von Fremdwärmequellen verursachten Meßfehlern, durch welche der Meßvorgang, bei unter Mitwirkung des Umluftfühlers (7) am Gerät erfolgter Feststellung des Einflusses einer Fremdwärme quelle, korrigierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers die Entscheidungsfunktion eingegeben ist, daß nur bei Feststellung einer Raumlufttemperatur (t_L), welche einen bestimmten Temperaturwert unterschrei tet, die Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers als sogenanntes Zweifühlergerät, mit Heizkörperfühler (6) und mit Raumluftfühler (7) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur (t_H) und der Umlufttemperatur (t_R) am Gerät arbeitet und daß aber bei Feststellung einer Raumlufttemperatur (t_L) durch die Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers, welche einen bestimmten Temperaturwert überschreitet, die Meßschal tung des elektrischen Heizkostenverteilers als sogenanntes Einfühlergerät mit Heizkörperfühler (6) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur (t_H) arbeitet, wobei der Temperaturwert der Raumluft temperatur (t_L) der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers fest eingegeben ist.

2. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Funktionsweise der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers als ein Zweifühlergerät mit Heizkörperfühler (6) und Raumluft fühler (7) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächen temperatur (t_H) und der Umlufttemperatur am Gerät (t_R) dem Algorithmus der Schaltungsanordnung (40) die Funktionsbedingung beigegeben ist, wonach der Meß vorgang der Schaltungsanordnung (40) nur dann gewertet wird, wenn die Differenz (t_m - t_L) zwischen mittlerer Heizmitteltemperatur (t_m) und der Raumlufttemperatur (t_L) einen bestimmten Wert unterschreitet.

3. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vorliegenden Differenz (t_m - t_L) zwischen der mittleren Heizmitteltemperatur (t_m) und der Raumlufttemperatur (t_L), welche den bestimmten Temperaturwert nicht unterschreitet, der Meßvorgang an der Meßschaltung (40) auch dann gewertet wird, wenn die Steilheit des Temperaturganges (dT/dt) der Raumlufttemperatur (t_L) zwischen einem vorhergegangenen und einem nachfolgenden Meßvorgang einen bestimmten Wert unterschreitet.

4. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers eine Kalenderfunktion beigegeben ist, bei einer derartigen Verknüpfung mit dem Meßalgorithmus, daß bei einer Funktionsweise der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkosten verteilers als sogenanntes Einfühlergerät mit Heizkörperfühler (6) zur Ermittlung der Heizkörper oberflächentemperatur (t_H) und der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers fest eingegebener Raumlufttemperatur (t_L), während des Sommers die Meßschaltung (40) des elektrischen Heiz kostenverteilers im Einfühler-Modus mit dem Heizkörperfühler (6) zur Ermittlung der Heizkörper oberflächentemperatur (t_H) allein ohne Startfühler (7) arbeitet
und daß die Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers während der übrigen Jahreszeiten im Einfühler-Modus mit dem Heizkörperfühler (6) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur (t_H) und zusammen mit einem Startfühler (7) arbeitet
und daß die Freigabe des Meßvorganges der Schaltungsan ordnung (40) bei beiden Formen des Einfühler-Modus vom Vorliegen eines Wertes der Heizkörperoberflächen temperatur (t_H) abhängig ist, der niedriger ist als deren Funktion von der jeweils dem Betriebsmodus zugeordneten Zählbeginntemperatur (Tz) und der Heizkörperfühlerkonstante (c_H).

5. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter der Meßschaltung des elektrischen Heizkostenverteilers:
mittlere Heizmitteltemperatur (t_m) und Raumluft temperatur (t_L) über die Parameter:
Heizkörperoberflächentemperatur (t_H) am Heizkörper fühler (6) und Umlufttemperatur (t_R) am Gerät am Umluftfühler (7) und über die Konstanten des Heizkörperfühlers (6) und des Umluftfühlers (7) (c_H, c_R) über den Mikrocomputer (12) der Schaltungs anordnung (40) bestimmbar sind.

6. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß beim Übergang auf einen Einfühler-Modus des elektrischen Heizkostenverteilers, der Umluftfühler (7) für die Umlufttemperatur (t_R) durch die Schaltungsan ordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers abschaltbar ist
und daß gleichzeitig der in der Schaltungsanordnung (40) des elektrischen Heizkostenverteilers fest eingegebene Temperaturwert der Raumlufttemperatur (t_L) durch die Schaltungsanordnung (40) aktivierbar ist.

7. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Heizkörperoberflächentemperatur (t_H) durch den Ausdruck t_H < Tz (1 - c_H) + c_H·t_L gebildet ist.

8. Elektrischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem Einfühler-Modus des elektrischen Heizkostenverteilers abgeschaltete Umluftfühler (7) als Startfühler des elektrischen Heizkostenver teilers aktiviert ist.