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DE29710248U1 - Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung - Google Patents

Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung

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DE29710248U1
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valve
temperature sensor
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DE29710248U
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Ista Deutschland De GmbH
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RAAB KARCHER ENERGY SERVICES G
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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/10—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1931—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space

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Description

PATENTANWALT DR. STARK · MOEJiSERiSTf^CS^E &Igr;4£&iacgr; -.D-47803 KREFELD
Anwaltsakte: 97 042 / 4 th
Raab Karcher Energieservice GmbH, Rudolf-v.-Bennigsen-Foerder-Platz 3, 45131 Essen
Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung.
Bei einer bekannten Vorrichtung (DE 35 29 257) ist eine Zentraleinheit über zugeordnete Leitungen mit einer Vielzahl von Heizkörpern bzw. deren Sensoren verbunden. Die Raumlufttemperatur wird wie üblich durch Steuerung des Ventils jedes Heizkörpers nach Maßgabe der vom Raumlufttemperatursensor abgegebenen Meßwerte geregelt. Der Wärmeverbrauch jedes Heizkörpers bzw. die von jedem Heizkörper abgegebene Wärmeleistung wird aus den Meßwerten der zugehörigen Sensoren nach bekannten Beziehungen bestimmt. Dabei können in den Rechner der Zentraleinheit an sich bekannte Regelalgorithmen oder auch Zeitprogramme eingegeben werden. Der Verkabelungsaufwand einerseits für die Energieversorgung der Sensoren und andererseits für die Weiterleitung der von den Sensoren abgegebenen Meßwerte ist allerdings erheblich.
PATENTANWALT DR. STARK · IVUJerSER STÜs'sB iwj · ;D-47803 KREFELD
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der der Verkabelungsaufwand deutlich reduziert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung, mit einem Ventil und einer Ventilbetätigungseinrichtung, wobei zur Heizkostenverteilung bzw. Wärmeverbrauchserfassung ein Vorlauftemperatursensor, ein Rücklauftemperatursensor und gegebenenfalls ein in der Vorlaufleitung angeordneter, die Druckdifferenz um das Ventil messender Differenzdrucksensor sowie eine ein Rechenwerk enthaltende Zentraleinheit vorgesehen ist, zur Regelung der Heizleistung zusätzlich ein Raumlufttemperatursensor angeordnet ist und die Zentraleinheit mit sämtlichen Sensoren und der Ventilbetätigungseinrichtung verbunden ist. Hierdurch ist für jeden Heizkörper eine separate Regelungs-/Erfassungsvorrichtung vorhanden, die nahe den Sensoren angeordnet sein kann, so daß keine lange und aufwendige Verkabelung erforderlich ist. Auch sind keine Verbindungen über längere Strecken zu an anderen Heizkörpern angeordneten Sensoren erforderlich und der jeweilige Raumlufttemperatursensor kann sowohl für die Wärmeverbrauchserfassung als auch für die Regelung der Heizleistung verwendet werden, so daß eine Reduzierung der erforderlichen Bauteile erzielt wird.
Vorteilhafterweise kann zur Energieversorgung ein thermoelektrisches Element, insbesondere eine Anordnung mehrerer thermoelektrischer Elemente vorgesehen sein, dessen (deren) warme Lötstelle(n) auf Vorlauftemperatur und dessen(deren) kalte Lötstelle(n) auf Raumlufttemperatur liegt(liegen), so daß die Vorrichtung netzunabhängig ist
PATENTANWALT DR. STARK · MOER^ER, STR|S3e#14ff · &Oacgr;;47803 KREFELD
und auch keine in bestimmten Zeitintervallen auszuwechselnde Stromquelle wie z. B. eine Batterie enthält. Insbesondere kann(können) die warme(n) Lötstelle(n) im Bereich der Vorlaufleitung angeordnet sein, während die kalte(n) Lötstelle(n) der Raumluft ausgesetzt ist(sind) oder vom Raumlufttemperatursensor gebildet ist(sind). Es versteht sich, daß das thermoelektrische Element bzw. die Anordnung mehrerer thermoelektrischer Elemente hinsichtlich seiner (ihrer) Leistungsfähigkeit so dimensioniert ist(sind), daß es (sie) die für den Betrieb der Sensoren und der Zentraleinheit erforderliche Energie liefert(liefern). Damit kann die Vorrichtung auch nachträglich an jedem Heizkörper angeordnet werden. Wenn die kalte(n) Lötstelle(n) auf Raumtemperatur liegt(liegen) oder vom Raumlufttemperatursensor selbst gebildet wird(werden), ist besonders vorteilhaft, daß Manipulationsversuche zu einem erhöhten Meßwert für die Raumtemperaturen führen, so daß das Ventil geschlossen wird. Der Bezug von Wärmeenergie ohne die gleichzeitige Erfassung wird damit wirksam verhindert.
Aufwendige Verkabelungen zwischen den Sensoren und der Zentraleinheit lassen sich dann vermeiden, wenn zumindest einer der Temperatursensoren als passiv abfragbar Oberflächenwellensensor ausgebildet ist und die Zentraleinheit eine zugeordnete Sende-/Empfangseinrichtung aufweist. Oberflächenwellensensoren sind an sich bekannt. Bei Abgabe eines impulsförmigen Signals des Senders wird der Oberflächenwellensensor zu einem Antwortsignal angeregt, das durch den Empfänger der Zentraleinheit empfangen wird. Aus dem Antwortsignal kann der jeweiligen Meßwert des Sensors bestimmt werden.
Vorteilhafterweise ist die Sende-/Empfangseinrichtung auch zur Datenübertragung mit einer übergeordneten Stelle ein-
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gerichtet, so daß der Wärmeverbrauch des jeweiligen Heizkörpers ständig oder intermittierend von der übergeordneten Stelle abgefragt und als Grundlage für die Berechnung der jeweiligen Heizkosten verwendet werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann zur Ermittlung des Durchflusses durch den Heizkörper ein Sensorelement den Ventilhub des Ventils erfassen.
Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Heizkörper 1 mit einer Vorrichtung zur Regelung der Heizleistung eines Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung und zur Wärmeverbrauchserfassung.
Zu dem in der Zeichnung dargestellten Heizkörper 1 führen eine Vorlauf leitung 2 und eine Rücklauf leitung 3 . In der Vorlaufleitung 2 befindet sich ein Ventil 4 mit zugeordneter Ventilbetätigungseinrichtung 5. Die Ventilbetätigungseinrichtung 5 ist bei der dargestellten Ausführung ein motorischer Antrieb. Ein Differenzdrucksensor 6 erfaßt den Differenzdruck vor und nach dem Ventil 4.
Der Vorlaufleitung 2 ist ein Vorlauftemperatursensor 7 und der Rücklaufleitung 3 ein Rücklauftemperatursensor 8 zugeordnet. Ferner ist ein Raumlufttemperatursensor 9 vorgesehen.
Der Vorlauftemperatursensor 7 und der Raumlufttemperatursensor 9 sind bei der dargestellten Ausführung über Leitungen mit einer Zentraleinheit 10 verbunden, zu der auch ein nicht dargestelltes Rechenwerk gehört. In der Praxis
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sind der Vorlauftemperatursensor 7 und der Raumlufttemperatursensor 9 zu einer baulichen Einheit vereinigt.
Zur Energieversorgung der Zentraleinheit 10, der Ventilbetätigungseinrichtung 5 und der verschiedenen Sensoren 6, 7, 8, 9 dient ein thermoelektrisches Element 11, dessen warme Lötstelle auf Vorlauftemperatur liegt, insbesondere vom Vorlauftemperatursensor 7 gebildet ist, und dessen kalte Lötstelle auf Raumlufttemperatur liegt, insbesondere vom Raumlufttemperatursensor 9 gebildet ist. Das thermoelektrische Element 11 ist so dimensioniert, daß seine abgegebene elektrische Energie zum Betrieb der Vorrichtung ausreicht.
Damit aufwendige Leitungsverbindungen zwischen dem Rücklauftemperatursensor 8 und gegebenenfalls dem Differenzdrucksensor 6 einerseits und der Zentraleinheit 10 andererseits vermieden werden, weisen bei der dargestellten Ausführung der Rücklauftemperatursensor 8 und gegebenenfalls auch der Differenzdrucksensor 6 nicht dargestellte, passiv abfragbare Oberflachenwellensensoren auf und die Zentraleinheit ist mit einer zugeordneten Sende-/Empfangseinrichtung ausgerüstet. Bei Abgabe eines Signals durch die Sendeeinrichtung wird der jeweilige Oberflächenwellensensor zu einem Antwortsignal angeregt, das von der Empfangseinrichtung der Zentraleinheit 10 aufgenommen wird und dann vom Rechenwerk der Zentraleinheit 10 verarbeitet werden kann.
Die nicht dargestellte Sende-/Empfangseinrichtung der Zentraleinheit 10 ist so ausgelegt, daß sie auch zur Datenübertragung mit einer übergeordneten Stelle eingesetzt werden kann, um dieser übergeordneten Stelle den Wärmeverbrauch des jeweiligen Heizkörpers 1 betreffende Daten zu
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übermitteln, aus denen dann die jeweiligen Heizkosten ermittelt werden.

Claims (7)

  1. PATENTANWALT DR. STARK · MOER§EFJ STRASSE MO ·*&Kgr;4?803 KREFELD
    Ansprüche
    Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers (1) für die Raumtemperaturregelung, mit einem Ventil (4) und einer Ventilbetätigungseinrichtung (5) , wobei zur Heizkostenverteilung bzw. Wärmeverbrauchserfassung ein Vorlauftemperatursensor (7) , ein Rücklauftemperatursensor (8) und gegebenenfalls ein in der Vorlauf leitung (2) angeordneter, die Druckdifferenz um das Ventil (4) messender Differenzdrucksensor (6) sowie eine ein Rechenwerk enthaltende Zentraleinheit (10) vorgesehen ist, zur Regelung der Heizleistung zusätzlich ein Raumlufttemperatursensor (9) angeordnet ist und die Zentraleinheit (10) mit sämtlichen Sensoren (6, 7, 8, 9) und der Ventilbetätigungseinrichtung (5) verbunden ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energieversorgung ein thermoelektrisches Element
    (11) , insbesondere eine Anordnung mehrerer thermoelektrischer Elemente (11) vorgesehen ist, dessen(deren) warme Lötstelle(n) auf Vorlauftemperatur und dessen(deren) kalte Lötstelle(n) auf Raumlufttemperatur liegt(liegen).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die warme(n) .Lötstelle(n) im Bereich der Vorlaufleitung (2) angeordnet ist(sind).
    PATENTANWALT DR. STARK · MOER$EFJ6Tf&SSE*i»0 :*&Pgr;-47803 KREFELD
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kalte(n) Lötstelle(n) der Raumluft ausgesetzt ist(sind) oder vom Raumlufttemperatursensor (9) gebildet ist(sind).
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Sensoren (6, 7, 8, 9) als passiv abfragbarer Oberflächenwellensensor ausgebildet ist und daß die Zentraleinheit (10) eine zugeordnete Sende-/Empfangseinrichtung aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangseinrichtung zur Datenübertragung mit einer übergeordneten Stelle eingerichtet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Durchflusses durch den Heizkörper (1) ein Sensorelement den Ventilhub des Ventils (4) erfaßt.
DE29710248U 1997-06-12 1997-06-12 Vorrichtung zur Wärmeverbrauchserfassung und zur Regelung der Heizleistung eines einzelnen Heizkörpers für die Raumtemperaturregelung Expired - Lifetime DE29710248U1 (de)

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