DE314610C - Verfahren zum Messen der von einer Zentralheizanlage an den verschiedenen Wärmelieferungsstellen abgegebenen Wärmemengen. - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN
AM 30. SEPTEMBER 1919

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen der von einer Zentralheizanlage an den verschiedenen Wäremelieferungsstellen (Radiatoren u. dgl. Heizkörpern, Heißluftausströmungsöffnungen, Heißwasserversorgungsorganen, Dampfhähnen usw.) abgegebenen Wärmemengen. Die Erfindung verfolgt ins-, besondere den Zweck, den Wärmeverbrauch der verschiedenen Abnehmer (Mieter) genau

ίο bestimmen zu können, um jedem Abnehmer den auf ihn wirklich entfallenden Betrag berechnen zu können, anstatt einen mutmaßlichen Durchschnittsbetrag annehmen zu müssen, welch letzterer Betrag für den, der die Wärme verschwendet, in der Regel viel zu niedrig, für den aber,. der mit der Wärme wirtschaftlich haushält, viel zu hoch sein wird.

Die Erfindung besteht darin, daß an den verschiedenen Wärmelieferungs- oder Abnahmestellen Thermoelemente angebracht werden, deren erzeugte Elektrizitätsmenge durch geeignete Meßapparate angegeben wird.

An sich ist es bekannt, die durch Leitung oder Strahlung abgegebene Wärme . mittels Thermoelements zu messen; bei diesen bekannten Meßverfahren handelt es sich aber stets um Einzelmessungen, deren Ergebnisse nicht summiert werden sollen oder dürfen, und bei denen die Zeit als Faktor außer Betracht bleibt.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber ein Wärmemeßverfahren, bei welchem der in einer gewissen Zeitspanne in einer Zentralheizanlage für je einen Abnehmer stattgefundene Wärmeverbrauch gemessen, wird. Es handelt sich also um die Ermittlung eines Wertes rein praktischer und viel verwickelterer Natur.

Die Ermittlung dieses Wertes geschieht nach dem. vorliegenden neuen Verfahren dadurch, daß die Wärme an den verschiedenen Wärmelieferungs- oder Abnahmestellen auf thermoelektrische Elemente übertragen und hierdurch in einem geeigneten Meßstromkreis Strom erzeugt wird derart, daß die z. B. in Mikroamperestunden gemessene Strommenge zu den in der betreffenden Zeit verbrauchten oder abgenommenen Wärmemengen proportional wird.

Ist der Wiederstand des den Elektrizitätsmesser enthaltenden thermoelektrischen Kreises konstant oder annäherungsweise konstant, so muß die Spannung im Kreise, um die erwähnte Proportionalität zu erreichen, im gewissen Verhältnisse stehen zu zwei oder mehreren der folgenden Faktoren, der Temperatur des abgenommenen oder durch die Heizkörper geleiteten oder aus diesen ausströmenden Wärme-

mittels (des Wassers, des Dampfes oder der Luft), ferner die Größe der wärmeabgebenden Fläche bzw. des Ausströmungsquerschnitts, weiter den Druck oder der Geschwindigkeit des^Wärmemittels und schließlich der Temperatur der Außenluft bzw. des kalten Leitungswassers. In einigen Fällen, insbesondere beim Heizen mit Radiatoren o. dgl, läßt sich die , erforderliche Proportionalität ohne weiteres

ίο erreichen; in anderen Fällen, beispielsweise bei einem^unter schwankendem Druck ausströmenden oder abgenommenen Wärmemittel, sind verschiedene Vorkehrungen erforderlich, um die Proportionalität zwischen den für die Wärmemengen maßgebenden Faktoren einerseits, und der Spannung im Meßstromkreise anderseits zu sichern.

Näheres über die Erfindung lehrt die folgende Beschreibung der schematich auf der Zeichnung dargestellten Beispiele für die Messung von Wärmemengen, und zwar in,

Fig. ι bei einer Heizanlage mit Radiatoren, Fig. 2 bei einer Heißluftheizungsanlage mit regelbaren Ausströmungsöffnungen,

Fig. 3 bei einem Heißwasserhahn.

Bei einer Heizanlage mit Radiatoren,, wie diese in Fig. 1 in Teilen dargestellt ist, wird den verschiedenen Wärmeverbrauchern (Mietern, Lokalen) unter Rücksichtnahme auf den Charakter und die Anbringungsweise der Radiatoren eine der Größe des wärmeabgebenden Areals entsprechende Anzahl von Thermoelementen zugeteilt." Diese werden an jedem Radiator in geeigneter Weise und in richtiger Anzahl befestigt, z.B. .mit Klammern 5, die das Thermoelement 8 zwischen zwei Radiatornachbarelementen 6 festhalten und mit einer es umgebenden Röhre 7 verbunden sind. Deren unteres Ende reicht, wenn der Apparat am Platz ist, ungefähr bis zum Boden, wo sich die eine (kalte) Lötstelle 18 des Thermoelements befindet, während die andere (heiße) Lötstelle 80 gegen die Wandung des Radiators anliegt. Die Armatur aus Klammer und . 45 Rohr 5,7 kann für zwei, drei oder mehrere hintereinandergeschaltete Thermoelemente gemeinsam sein, wodurch die Zuteilung der richtigen Anzahl von Thermoelementen zu den verschiedenen, meistens ungleich großen Radiatoren erleichtert wird.

Der Unterschied zwischen der Temperatur der Radiatorwandung (Lötstellen 80) einerseits und der Temperatur in der Umgebung der Radiatoren, z. B-. der Temperatur am Boden (Lötstellen 18) anderseits, d. h. der für die abgegebene Wärmemenge maßgebende Temperaturunterschied ist zugleich für die elektromotorische Kraft der Thermoelemente maßgebend ; wenn nun sämtliche Thermoelemente hintereinander, in einem Stromkreis 108 geschaltet sind, in dem der Widerstand in der Hauptsache konstant ist und welcher einen beliebigen Elektrizitätätsmesser 180, z. B. · einen Elektrolytmesser, enthält, so hat man in den gemessenen Elektrizitätsmengen ein praktisch vollkommen treues Maß für die in der betreffenden Zeit abgegebenen Wärmemengen.

Die Thermoelemente können auch in anderer als der veranschaulichten Weise angebracht werden, z. B. wagerecht mit den Lötstellen 80 an den Endflächen der Radiatoren.

Bei dem in Fig. 2. dargestellten Heißluftkanal 9 ist an den Ausströmungsgittern 90 eine deren Größe entsprechende Anzahl Thermoelemente 8 so angebracht, daß sich die heiße Lötstelle 80 in dem Heißluftstrom, die kalte Lötstelle 18 hingegen außerhalb dessen Bereich befindet. Im übrigen sind Vorrichtung und Wirkung wie in Fig. 1.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Verwendung. der Erfindung an einem Heißwa^cserhahn (-ventil) 10 werden in Abhängigkeit von dem Druck des durch eine Kaliberröhre 11 ausfließenden Wassers mehr oder weniger Thermoelemente 8 in den Meßstromkreis 108, 180 eingeschaltet. Der Wasserdruck wirkt, etwa durch eine gegen den Wasserstrom gerichtete hohle Spitze 12 (punktiert), auf eine Membran 13, deren Bewegung auf einen Kontaktarm 14 übertragen wird. Durch diesen wird die Einstellung an den Kontaktbogen 15 verändert. In der dargestellten Lage sind nur die beiden unteren Thermoelemente eingeschaltet. Bei einem höheren Druck wird auch das obere Thermoelement eingeschaltet, während bei einem niedrigeren Druck nur noch das untere Thermoelement eingeschaltet bleibt. Die heißen Lötstellen 80 sind durch Pfropfen 16 in das Heißwasserrohr und die kalten Lötstellen 18 in entsprechender Weise in ein benachbartes Kaltwasserrohr 17 eingeführt. An Stelle der Membran als Ein- und Ausschaltmechanismus läßt sich auch die Fliehkraftwirkung eines hinter der Kaliberröhre angebrachten Flügelrades Verwenden, oder der Druck kann auf eine Quecksilbersäule wirken, durch deren Bewegungen ein oder mehrere der Thermoelemente z. B. kurzgeschlossen werden.

Die in Fig. 3 dargestellte Aus- und Einschaltung von Thermoelementen läßt sich in ähnlicher oder anderer Ausführung auch bei der in Fig. 2 dargestellten Heißluftheizung verwenden, und zwar gegebenenfalls in Anschluß zu dem den Heißluftstrom erzeugenden Ventilator oder auch derart, daß die Ein- und Ausschaltung in Abhängigkeit vondem Öffnungsgrad der Heißluftventile 90 bewirkt wird.

Statt der Ein- und Ausschaltung mehrerer oder weniger Thermoelemente kann man selbstverständlich auch mittels der hierzu verwendbaren oder ähnlicher Organe, die in Abhängigkeit von einem oder mehreren der für die Wärme-

mengen maßgebenden Faktoren wirken, Widerstände in den Meßstromkreis 108,180 ein- oder ausschalten, während die Anzahl der eingeschalteten Thermoelemente konstant bleibt (wie in Fig. i), oder man kann gleichzeitig Thermoelemente einschalten und Widerstände ausschalten oder umgekehrt.

Die dargestellten Einzelheiten sind mir als Beispielsformen aufzufassen und lassen sich in ίο mannigfacher Weise abändern.

Claims (2)

1. -Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zum Messen der von einer

   Zentralheizanlage an den verschiedenen Wärmelieferungsstellen abgegebenenWärmemengen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wärmeausstrahlstellen Thermoelemente angebracht werden, deren erzeugte Elektrizitätsmenge durch geeignete Meßapparate angegeben wird. ■
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß selbsttätig durch einen Schaltmechanismus (12,13,14,15) in dem Meßstromkreise die Zahl der an den Wärmeabgabestellen (Radiatoren, Heißluftausströmungsöffnungen, Heißwasserversorgungsorganen usw.) liegenden Thermoelemente oder die Größe des Widerstaudes des Meßstromkreises oder beides proportional zu dem bzw. den für die Größe der abzugebenden Wärmemenge maßgebenden Faktoren (Temperatur, Druck, Ausströmungsquerschnitt, Heizraumgröße usw.) verändert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.