DE2847217A1

DE2847217A1 - ARRANGEMENT FOR MEASURING THE HEAT OUTPUT OF ROOM HEATERS

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Publication number: DE2847217A1
Application number: DE19782847217
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Bleiker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1980-05-08
Also published as: BE879632A; FR2440546B1; FR2440546A1

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · C 4Σ.ΟΟ ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02 01) 4126Θ7 Seite ~ X ~ B 83 PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · C 4Σ.ΟΟ ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL .: (02 01) 4126Θ7 Page ~ X ~ B 83

2^472 ι 72 ^ 472 ι 7

Ing.(grad) W. Bleiker Hafenstraße .16, -4354 DattelnIng. (Grad) W. Bleiker Hafenstrasse .16, -4354 Datteln

Anordnung zur Messung der Wärmeenergieabgabe von RaumheizkörpernArrangement for measuring the heat energy output from space heaters

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der Wärme— · energieabgabe von Raumheizkörpern unter Verwendung von Temperaturfühlern und einer Differenzbildungseinrichtung zur Temperaturdifferenzmessung.The invention relates to an arrangement for measuring the heat. energy output from space heaters using temperature sensors and a differential device for temperature difference measurement.

Bei zentral beheizten Wohneinheiten mit mehreren Parteien als Abnehmer der von einer gemeinsamen Brennstoffquelle aus zugeführten Wärmeenergie ist es erforderlich, den Wärmeverbrauch jeder einzelnen Partei zumindest qualitativ oder anteilsmäßig zu bestimmen, um eine angemessene Heizkostenverteilung vorzunehmen. Dies geschieht derzeit überwiegend mit Hilfe von nach dem Verdunsterprinzip arbeitenden Geräten, die an Heizkörpern in den einzelnen Räumen befestigt werden. Im Betrieb dieser bekannten Geräte wird die Temperatur der Oberfläche des Heizkörpers auf das Verdunstungsmeßgerät (Hilfsmeßgerät) durch Wärmeleitung übertragen, wobei die Verdunstungsmenge der Flüssigkeit im Verdunsterröhrchen pro Zeiteinheit der Oberflächentemperatur des jeweiligen Heizkörpers proportional ist· Dieses Prinzip ist in derIn the case of centrally heated residential units with several parties as consumers, from a common fuel source It is necessary to add heat energy to the heat consumption of each individual party, at least qualitatively or proportionally to determine in order to make an appropriate distribution of heating costs. This is currently mostly happening with the help of devices that work according to the evaporator principle, which are attached to radiators in the individual rooms. In the operation of these known devices, the temperature of the surface of the radiator is on the evaporation meter (Auxiliary measuring device) transferred by conduction, the Evaporation rate of the liquid in the evaporation tube per unit of time of the surface temperature of the respective Radiator is proportional · This principle is in the

Z/ko.Z / ko.

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Praxis als Meß- und Anzeigeverfahren nicht anwendbar; denn es bietet lediglich die Möglichkeit der Messung einer analogen Größe, die als solche nur von» Wärmedienst als Be- und Vertreiber der Verdunstungsmeßgeräte ausgewertet werden kann. Dem Verbraucher wird dabei jegliche Kontrolle» möglichkeit entzogen. Außerdem bedürfen die Verdunstungsmeßgeräte regelmäßiger Wartung durch Auswechseln des Verdünstungsröhrchens. Die Wärmemengenmessung nach dem Verdunstungsprinzip ist außerordentlich--ungenau und von .verschiedenen, in der Praxis teilweise unvorhersehbaren Faktoren abhängig.Practice as a measurement and display method not applicable; because it only offers the possibility of measuring one analogous value, which as such is only evaluated by »Wärmedienst as the operator and distributor of the evaporation measuring devices can be. The consumer has all control » possibility withdrawn. In addition, the evaporation meters require regular maintenance by changing the evaporation tube. The heat quantity measurement according to the evaporation principle is extraordinarily - inaccurate and of .different, in practice partly dependent on unpredictable factors.

Aus der DE-AS 24 16 749 ist eine Meßanordnung zur Messung des Wärmeenergieverbrauchs eines"umbauten Raumes unter'Verwendung einer Differenzmessung zwischen der Innentemperatur und der Außentemperatur bekannt, bei der das der Differenz zwischen den von den Temperaturfühlern gemessenen Innen- und Außentemperaturen proportionale Ausgangssignal einer Differenzbildungseinrichtung in einer Multipliziereinrichtung mit einem einer Raum-Wärmekenngröße proportionalen Multiplikator multipliziert werden. Als Raum-Wärmekenngröße ist dabei der genormte Raum-Wärmebedarf, dividiert durch die Differenz der genormten Innen- und Außentemperaturen definiert. Der Multipliziereinrichtung ist eine Integrationseinrichtung nachgeschaltet, deren Ausgangssignal ein quantitatives Maß des Wärmeenergieverbrauchs imumbautem Raum darstellt. Diese bekannte Meßanordnung ermöglicht eine laufende Messung und dem Benutzer unmittelbar verständliche Anzeige des Wärmeenergieverbrauchs in umbauten Räumen. Diese Messung ist unabhängig von der Art der zur Raumheizung verwendeten. Heizsysteme, arbeitet also in prinzipiell gleicher Weise bei Raumheizkörpern, Fußbodenheizungen, Deckenstrahlungsheizungen, Luftheizungen, Fußleistenheizungen, Unterflurkonvektoren usw. Diese bekannte Anordnung ermöglicht erstmals die .Erfassung des Wärme- From DE-AS 24 16 749 a measuring arrangement for measuring the thermal energy consumption of an "enclosed space unter'Verführung a difference measurement between the inside temperature and the outside temperature is known, in which the difference between the inside and outside temperatures measured by the temperature sensors proportional output signal Difference formation device can be multiplied by a multiplier proportional to a room heat parameter. The room heat parameter is defined as the standardized room heat demand divided by the difference between the standardized inside and outside temperatures. The multiplier is followed by an integration device, the output signal of which is a quantitative This known measuring arrangement enables a continuous measurement and a display of the thermal energy consumption in built-up rooms that is immediately understandable to the user depending on the type of room heating used. Heating systems, so works in principle in the same way with space heaters, underfloor heating, ceiling heating, air heating, baseboard heating, underfloor convectors, etc. This known arrangement allows for the first time the detection of the heat.

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Verbrauchs in Wohnungen, Raumgruppen oder Räumen unter Erfassung des thermodynamischen Verhaltens der entsprechenden Gebäudeteile und damit der Verbrauchseigenschaften eines Raumes oder einer Raumgruppe, denn der Abfluß der Wärme in weniger geheizte oder ungeheizte angrenzende Räume wird durch Messung der Raumtemperatur berücksichtigt. Die strenge Proportionalität zwischen den Raumtemperaturen und der insgesamt erzeugerseitig in einem Gebäude zur Verfugung gestellten Wärmemenge kann jedoch dadurch beeinträchtigt werden, daß aus den der Messung unterzogenen Räumen Wärme beispielsweise bei geöffneten Fenstern nach außen abgeführt wird.Consumption in apartments, room groups or rooms under recording the thermodynamic behavior of the corresponding Parts of the building and thus the consumption properties of a room or a group of rooms, because the flow of heat in less heated or unheated adjacent rooms is taken into account by measuring the room temperature. The strictness Proportionality between the room temperatures and the total provided by the producer in a building However, the amount of heat may be affected by the fact that from the rooms subjected to the measurement, heat is dissipated to the outside, for example when the windows are open.

Eine Meßanordnung zur quantitativen Messung der Wärmeenergieabgabe an einen umbauten Raum war bisher nur mit sogenannten Wärmemengenzählern möglich (US-PS 3 301 049), bei denen das Produkt von Wassermenge und Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf gemessen wird. Diese bekannte Konstruktion des Wärmemessers ist gerätetechnisch außerordentlich aufwendig, da an jedem Heizkörper neben Temperaturfühlern Durchsatzmeßgeräte angebracht werden müssen·A measuring arrangement for the quantitative measurement of the heat energy output to an enclosed space was previously only possible with so-called heat meters (US Pat. No. 3,301,049), in which the The product of the amount of water and the temperature difference between the flow and return is measured. This well-known construction the heat meter is extremely complex in terms of equipment, as there are temperature sensors on each radiator Throughput meters must be attached

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messung der Wärmeenergieabgabe von Raumheizkörpern mit vergleichsweise geringem gerätetechnischen Aufwand durchzuführen und eine dem Benutzer unmittelbar verständliche Anzeige der Wärme- I energieabgabe zu ermöglichen.The invention is based on the task of measuring the heat energy output from space heaters with comparatively to carry out little equipment-technical effort and a display of the heat that is immediately understandable to the user to enable energy delivery.

Die Erfindung stützt sich bei der Lösung der Erfindungsaufgabe auf die Erkenntnis, daß jedem Heizkörper eine Heizkörperkenngröße H zukommt, die auf der Grundlage der nach DIN 4704 geprüften Heizkörperleistung sowie des DIN-Blattes 4703 berechnet werden kann. Nach den vorgenannten DIN-Normblättern lasten sich die folgenden Größen definieren:In solving the problem of the invention, the invention is based on the knowledge that each radiator has a radiator parameter H which can be calculated on the basis of the radiator output tested according to DIN 4704 and DIN sheet 4703. According to the aforementioned DIN standard sheets, the following parameters can be defined:

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Q_n » Heizkörperleistung, geprüft nach DIN 4704 • Claut Hersteller-Tabelle)Q _n »radiator output, tested according to DIN 4704 • Claut manufacturer table)

*^\diN ^{= Raum}""^Prüftemperatur £kJ* ^ \ diN ^{= room} "" ^Pr üftemperatur £ kJ

HKmDIN ^{= mittlere} Heizkörper-Prüftemperatur £kJHKmDIN ^{= mean} radiator test temperature £ kJ

•^VDIN ^{= He}^^c°rpervorlauf-Prüftemperatur• ^ VDIN ^{= He} ^ ^c ° rpervorlauf test temperature

RDIN ^{= Heizkör}P^errücK¹auf-PrüftemperaturRDIN ^{= heater} ^return K ¹ to test temperature

Q₇ _ VDIN + RDIN HKmDIN ^Q ₇ _ VDIN + RDIN HKmDIN ^

Die erfindungsgemäß eingeführte Heizkörperkenngröße H , die als spezifische Heizkörperkonstante dient, wird wie folgt definiert:The radiator parameter H introduced according to the invention, which serves as a specific radiator constant, is as follows Are defined:

H ^{q (i3}HKmDIN ~ H ^{q (i3} HKmDIN ~

Das Produkt der für jeden Heizkörper konstanten Heizkörperkenngröße H und der Temperaturdifferenzen Δ«?¹ * der Istwerte der mittleren Heizkörpertemperatur -·&.,-. und der Raumtemperatur *3l ergibt nach Integration über die Zeit t₀ bis t sin Maß für die vom Heizkörper abgegebene Wärmemenge Q. Diese Erkenntnis läßt sich mathematisch wie folgt formulieren:The product of the radiator parameter H, which is constant for each radiator, and the temperature differences Δ «? ¹ * the actual values of the mean radiator temperature - · &., -. and the room temperature * 3l, after integration over the time t ₀ to t sin, gives a measure of the amount of heat Q emitted by the radiator. This knowledge can be formulated mathematically as follows:

^Q * ^Q *

HKmDIN iDIN^; HKmDIN iDIN ^;

J A^^li3dt = H_q Ύ J A ^ ^li3 dt = H _q Ύ

Ausgehend von der Anordnung der eingangs angegebenen Art, schlägt die Erfindung unter Ausnutzung der zuvor abgeleiteten Erkenntnis zur Lösung der ihr zugrundeliegenden Aufgabe vor,Based on the arrangement of the type specified at the outset, the invention proposes making use of the previously derived Knowledge to solve the underlying task,

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daß Temperaturmeßfühler zur Messung der Vor- und Rücklauftemperaturen (& und ^t^) der Heizkörper und der Raumtemperatur & . vorgesehen sind, die mit einer die Differenzbildungseinrichtung enthaltenden Einrichtung zur Bildung eines Temperaturmittelwerts aus den gemessenen Temperatursignalen gekoppelt sind, daß der Mittelwertbildungseinrichtung eine deren Ausgangssignal mit einem voreingestellten Exponenten potenzierende Einrichtung und eine Multipliziereinrichtung mit einstellbarer Multiplikatpreingabe nachgeschaltet sind, in der das mit dem voreingestellten Exponenten potenzierte Ausgangssignal der Mittelwertbildungseinrichtung mit einem einer Heizkörperkenngröße H proportionalen Multiplikator multiplizierbar' ist, wobei als Heizkörperkenngröße H die nach DIN 4704 geprüfte Heiz-^ körperleistung Q , dividiert durch die mit 1,3 potenzierte Differenz der mittleren Heizkörperprüftemperatur 4P HKmDIN und der Raumprüftemperatur 3*,_D „ definiert ist, und daß mit der Multipliziereinrichtung in an sich bekannter Weise eine Integrationseinrichtung verbunden ist, wobei das am Ausgang der Anordnung erscheinende, das Integral des mit der Heizkörperkenngröße H multiplizierten und mit dem Exponenten 1,3 potenzierten Temperaturmittelwerts darstellende Signal ein quantitatives Maß der Wärmeenergieabgabe des Raumheizkörpers ist.that temperature sensor for measuring the flow and return temperatures (& and ^ t ^) of the radiators and the room temperature & . are provided, which are coupled to a device containing the subtraction device for forming a temperature mean value from the measured temperature signals, that the averaging device is followed by a device potentiating its output signal with a preset exponent and a multiplier with adjustable multiplication input in which the potentiometer is connected to the preset exponent The output signal of the averaging device can be multiplied by a multiplier proportional to a radiator parameter H, the radiator parameter H being the radiator output Q tested according to DIN 4704, divided by the difference between the mean radiator test temperature 4P HKmDIN and the room test temperature 3 * , _D "Is defined, and that an integration device is connected to the multiplier device in a manner known per se, the one appearing at the output of the arrangement, the The integral of the temperature mean value multiplied by the radiator parameter H and raised to the power of 1.3 is a quantitative measure of the heat energy output of the room radiator.

Das am Ausgang der Anordnung erscheinende Signal ist bei allen Temperaturmeßwerten dann ein quantitatives Maß der Wärmeenergieabgabe des Raumheizkörpers, wenn aus den Vor- und Rück lauf tempera türen rö¹^. und /&„ und der Raumtemperatur /■3"¹. ein logarithmischer Temperaturmittelwert Δ ^P nach der folgenden Beziehung gebildet wirdThe signal appearing at the output of the arrangement is then a quantitative measure of the heat energy output of the room heater for all measured temperature values when the flow and return flow tempera doors rö ¹ ^. and / &" and the room temperature / ■ 3" ^1. A logarithmic temperature mean value Δ ^ P is formed according to the following relationship

inin

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- r- - r-

■ 28A7217■ 28A7217

Zur Gewinnung des genauen und stets gültigen Meßsignals ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Temperaturmeßfühler temperaturabhängige elektrische Widerstände sind, die zur Mittelwertbildung an ein elektrisches Rechengerät angeschaltet sind, und daß das Rechengerät so ausgebildet und angeordnet ist, daß es aus den drei Istwerten der Vor lauf temperatur /^_v, der Rücklauf tempera tür ^_R und der Raumtemperatur £P. den oben angegebenen logarithmischen Temperaturmittelwert bildet.To obtain the exact and always valid measurement signal, it is provided in a further development of the invention that the temperature sensors are temperature-dependent electrical resistors that are connected to an electrical arithmetic unit for averaging, and that the arithmetic unit is designed and arranged so that it is based on the three actual values of the Flow temperature / ^ _v , the return temperature door ^ _R and the room temperature £ P. forms the logarithmic mean temperature value given above.

Wenn die zu erwartenden Istwerte der gemessenen Temperaturen die Bedingung erfüllen:If the expected actual values of the measured temperatures meet the condition:

so kann mit ausreichender Genauigkeit die Meßanordnung durch Bildung eines arithmetischen Temperaturmittelwerts vereinfacht werden. Diese Anordnung zeichnet sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß die Temperaturmeßfühler temperaturabhängige elektrische Widerstände sind, die zur Bildung eines arithmetischen Temperaturmittelwerts L·. J^ durch Differenzbildung aus einer mittleren Heizkörpertemperaturthe measuring arrangement can thus be simplified with sufficient accuracy by forming an arithmetic mean temperature value. In a further development of the invention, this arrangement is characterized in that the temperature sensors are temperature-dependent electrical resistances which are used to form an arithmetic mean temperature value L. J ^ by forming the difference from an average radiator temperature

*Y,l-, a ¹ und der Raumtemperatur (vT¹ . mit der Dif f erenz-HKm d. χ * Y, l-, a ¹ and the room temperature (vT ^1. With the difference HKm d. Χ

bildungseinrichtung gekoppelt sind und daß das Ausgangssignal der Differenzbildungseinrichtung als Mittelwertsignal an den Eingang der Potenziereinrichtung angelegt ist. Vorzugsweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß die Temperaturmeßfühler in Reihe geschaltet sind. Da die Heizkörperkenngröße H eine aus den vorstehend angegebenen Größen ohne Schwierigkeit berechenbare für jeden Heizkörper spezifische Konstante ist, wird sie vor oder nach dem Einbau durch geeignete Einstellung der Multipliziereinrichtung über die Multiplikatoreingabe einmal eingegeben. Diese heizkörper-bezogene Kenngröße korrigiert die laufend gemessene Temperaturdifferenzeducation device are coupled and that the output signal of the subtraction device is applied as a mean value signal to the input of the exponentiation device. Preferably the arrangement is such that the temperature sensors are connected in series. Because the radiator parameter H is a specific constant for each radiator that can be calculated without difficulty from the quantities given above it is set before or after installation by suitable setting of the multiplier via the multiplier input entered once. This radiator-related parameter corrects the continuously measured temperature difference

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zwischen mittlerer Heizkörpertemperatur und Raumtemperatur in überraschend einfacher Weise derart, daß sich am Ausgang der Anordnung nach Integration über die Zeit ein quantitatives Maß für die vom Heizkörper abgegebene Wärmemenge ergibt·between the mean radiator temperature and room temperature in a surprisingly simple manner such that at the exit the arrangement after integration over time a quantitative measure for the amount of heat given off by the radiator results

Die Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung läßt sich mit Hilfe einfacher elektrischer Schaltungskomponenten realisieren· Die in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendeten Schaltungskomponenten, nämlich die Differenzbildungseinrichtung, die Multiplizierschaltung mit einstellbarer Multiplikatoreingabe, die Potenzierschaltung usw. sind in der Technik sowohl als analoge Schaltungen als auch als digitale Schaltungen bekannt. Bei Verwendung von digitalen Schaltungen ist an geeigneter Stelle hinter den Temperaturfühlern ein Analog/Digital-Umsetzer vorzusehen. In einer digitalen Anordnung können die Mittelwertbildungseinrichtung und die Potenziereinrichtung besonders einfach in einem digital arbeitenden Rechengerät zusammengefaßt werden·The circuit according to the invention can be implemented with the aid of simple electrical circuit components realize the circuit components used in the arrangement according to the invention, namely the subtraction device, the multiplier circuit with adjustable multiplier input, the exponentiation circuit etc. are known in the art as both analog circuits and digital circuits. Using of digital circuits, an analog / digital converter must be provided at a suitable point behind the temperature sensors. In a digital arrangement, the averaging device and the exponentiation device can particularly can easily be combined in a digital computing device

Bei Verwendung analoger Schaltungskomponenten kann die Differenzbildungseinrichtung als Widerstandsbrücke ausgebildet sein, der die Temperaturfühler als temperaturabhängige elektrische Widerstände in geeigneter Weise zugeordnet sind. Die Potenziereinrichtung kann beispielsweise durch einen Verstärker mit exponentieller Verstärkung (Exponent 1,3) gebildet sein. Die Multipliziereinrichtung kann in an sich bekannter Weise ein der Differenzbildungseinrichtung nachgeschalteter Rechenverstärker sein, bei dem die Eingabe der Heizkörperkenngröße H durch einen das Ausgangssignal des Rechenverstärkers zu einem Eingang rückkoppelnden Leitungszweig mit einem einstellbaren Widerstand erfolgt.When using analog circuit components, the Difference formation device be designed as a resistance bridge, the temperature sensor as a temperature-dependent electrical resistances are appropriately assigned. The potentiating device can, for example be formed by an amplifier with exponential gain (exponent 1.3). The multiplier can, in a manner known per se, be an arithmetic amplifier connected downstream of the subtraction device be, in which the input of the radiator parameter H by the output signal of the computer amplifier takes place to an input feedback line branch with an adjustable resistor.

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Vorzugsweise sind zwei Temperaturmeßfühler zur Messung der mittleren Heiztemperatür derart angeordnet, daß der eine die Vorlauftemperatur &~ und der andere die Rücklauftemperatur *üfr_R des Heizkörpers mißt, wobei die beiden als temperaturabhängige elektrische Widerstände ausgebildeten Temperaturmeßfühler untereinander in Reihe und mit dem ebenfalls als temperaturabhängiger elektrischer "Widerstand ausgebildeten Raumtemperaturfühler zur Mittelwertbildung zusammengeschaltet sind.Preferably, two temperature sensors for measuring the average Heiztemperatür are arranged such that one of the flow temperature and ~ and the other the return temperature * üfr _R measuring of the radiator, wherein the two as a temperature-dependent electrical resistors formed temperature sensor to each other in series and with the electrical also as a temperature-dependent "Resistance-designed room temperature sensors are interconnected for averaging.

Die Integrationseinrichtung und die Multipliziereinrich— tung können in beliebiger Weise hintereinander geschaltet werden, d.h. entweder die Multipliziereinrichtung oder die Integrationseinrichtung bildet die vorausgehende Schaltangsstufe. Zur Mehrfachausnutzung einer Integrationseinrichtung ist es jedoch zweckmäßig, die Integrationseinrichtung der Multipliziereinrichtung nachzuschalten. Dabei ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Ausgänge mehrerer, unterschiedlichen Heizkörpern zugeordneten Multipliziereinrichtungen mit den Eingängen einer Sumraierschaltung verbunden sind, deren Summationsausgang mit der Integrationseinrichtung verbunden ist. Am Ausgang der. Integrationseinrichtung kann dann ein Zählersignal als quantitatives Maß für die yon mehreren Heizkörpern abgegebene Wärmemenge entwickelt werden.The integration device and the multiplier device device can be connected in series in any way, i.e. either the multiplier device or the The integration device forms the preceding switching stage. For multiple use of an integration facility however, it is appropriate to use the integration facility of the Downstream multiplier. It is provided in a further development of the invention that the outputs of several, multipliers assigned to different radiators are connected to the inputs of a summing circuit, the summation output of which is connected to the integration device connected is. At the exit of the. Integration device can then use a counter signal as a quantitative measure for the yon several The amount of heat given off by radiators can be developed.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Anordnung zur Messung der Wärmeenergieabgabe von Raumheizkörpern anhand der Zeichnung näher erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Istwerte der Vor- und Rücklauftemperaturen und der Raumtemperatur zu einem arithmetischen Mittelwert verarbeitet, und diese Anordnung ist für die in der Praxis auftretenden Temperatur-Istwerte von ausreichender Genauigkeit, denn ihr Ausgangssignal entspricht bei einer Toleranz von weniger als 1 % der Wärmeenergieabgabe des Raumheizkörpers. In the following, an embodiment of the arrangement for measuring the heat energy output from space heaters is explained in more detail with reference to the drawing. In this embodiment, the actual values of the flow and return temperatures and the room temperature are processed to an arithmetic mean, and this arrangement is of sufficient accuracy for the actual temperature values occurring in practice, because its output signal corresponds to a tolerance of less than 1 % Heat energy output of the space heater.

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Die Betriebsspannung der beschriebenen Anordnung wird von einem herkömmlichen Netzgerät 1 geliefert. Bei Verwendung einer Batterieversorgung kann dem Netzteil 1 der die Raumtemperatur messende Temperaturfühler unmittelbar zugeordnet werden und der Netzteil mit diesem als komplette Einheit ohne Fremdinstallation eingesetzt werden. Das Netzgerät 1 liefert an seinen Ausgängen beispielsweise eine geglättete Gleichspannung von 2 x 15 Volt. Je nach Ausbildung der Differenzbildungseinrichtung kann als Netzgerät auch, ein Konstantstromgerät verwendet werden.The operating voltage of the arrangement described is supplied by a conventional power supply unit 1. Using a battery supply can be assigned directly to the power supply unit 1 for the temperature sensor measuring the room temperature and the power supply unit can be used with it as a complete unit without any third-party installation. The power supply unit 1 supplies, for example, a smoothed DC voltage of 2 x 15 volts at its outputs. Depending on the training of the Difference formation device can also be used as a power supply unit, a constant current device.

Das Netzgerät 1 speist eine Differenzbildungseinrichtung, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch eine im strichpunktierten Block 2 dargestellte Widerstandsbrücke mit den Widerständen R_HK, R-, und R. sowie einen Differenz-The power supply unit 1 feeds a difference forming device, which in the described embodiment is represented by a resistor bridge shown in dot-dashed block 2 with the resistors R _HK , R-, and R. as well as a difference-

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verstärker 21 gebildet ist. Die beiden zusammen mit dem festen Widerstand R₁ in Reihe geschalteten Widerständeamplifier 21 is formed. The two resistors connected in series with the fixed resistor R ₁

R₁J₁, und R. sind temperaturabhängige, elektrische Wider-^HK i (NTC-Widerstaride)R ₁ J ₁ , and R. are temperature-dependent, electrical resistors ^HK i (NTC resistors)

stände, also beispielsweise Kaltleiter/, wobei R„_K den die mittlere Heizkörpertemperatur messenden Temperaturfühler, R. den die Raumtemperatur messenden Temperaturfühler darstellt. Der Differenzverstärker 21 ist eingangsseitig mit den Verbindungspunkten zwischen den Widerständen Rj,_K und R. bzw. R^ und R. verbunden. Am Ausgang des .Differenz verstärkers 21 erscheint bei entsprechender Auslegung des Differenzverstäjters ein Signal, das der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Heizkörpertemperatur^„,, und der Raumtemperatur rd¹. entspricht.stands, for example PTC thermistors /, where R " _{K represents} the temperature sensor measuring the mean radiator temperature, R. the temperature sensor measuring the room temperature. The differential amplifier 21 is connected on the input side to the connection points between the resistors Rj, _K and R. or R ^ and R. At the output of the .Difference amplifier 21, if the differential amplifier is designed accordingly, a signal appears which represents the temperature difference between the mean radiator temperature ^ "" and the room temperature approximately ¹ . is equivalent to.

Der Ausgang der Differenzbildungseinrichtung 2 bzw. des Differenzverstärkers 21 ist mit dem Eingang einer Potenziereinrichtung 3 verbunden, in der das Eingangssignal mit dem. Exponenten 1,.3, vor eingestellt über die Exponenteneingabe e, potenziert wird.The output of the difference formation device 2 or of the differential amplifier 21 is connected to the input of a potentiating device 3 connected, in which the input signal is connected to the. Exponents 1, .3, pre-set via the exponent input e, is raised to the power.

Das die Temperaturdifferenz Δ ^, potenziert mit dem Exponenten 1,3, darstellende Ausgangssignal der Potenziereinrichtung wird einer schematisch im strichpunktierten Block 4 dargestellten Multipliziereinrichtung zugeführt. Diese besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Rechen— verstärker 41, dessen Ausgang über eine Rückkopplungsschaltung zum Eingang zurückgeführt ist. In der Rückkopplungsschleife ist ein veränderlicher Widerstand R angeordnet, über den die als Multiplikator eingegebene Heizkörperkenn— größe H einstellbar ist.That is the temperature difference Δ ^, raised to the power of the exponent 1, 3, the output signal of the potentiating device is shown schematically in the dot-dashed block 4 Multiplier supplied. In the embodiment shown, this consists of a rake amplifier 41, the output of which is fed back to the input via a feedback circuit. A variable resistor R is arranged in the feedback loop, via which the radiator parameter H entered as a multiplier can be set.

q ·q

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel folgt der Multipliziereinrichtung 4 ein Analog/Digital-Umsetzer 5, in welchem das analoge Ausgangssignal der Multipliziereinrichtung in ein entsprechendes Digitalsignal umgesetzt wird. Eine geeignete A/D-Umsetzerschaltung ist in derIn the exemplary embodiment described, the multiplier 4 is followed by an analog / digital converter 5, in which the analog output signal of the multiplier is converted into a corresponding digital signal . A suitable A / D converter circuit is in FIG

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DE-AS 24 16 749 beschrieben. Der Digitalausgang des A/D-Umsetzers wird in einer Integrationseinrichtung 6 integriert, und das integrierte Signal wird an einer nicht-dargestellten Zähleranzeige zur Anzeige gebracht. Nach Eichung ermöglicht diese Anordnung eine dem Verbraucher unmittelbar verständliche Ablesung der vom Heizkörper abgegebenen Wärmemenge beispielsweise in kWh.DE-AS 24 16 749 described. The digital output of the A / D converter is in an integration device 6 integrated, and the integrated signal is displayed on a counter display, not shown. After calibration, this arrangement enables the consumer to read the from The amount of heat given off by the radiator, for example, in kWh.

Um die von mehreren Heizkörpern abgegebene Wärmemenge auf einer Zähleranzeige zur Anzeige zu bringen, also auch die Ausgangssignale mehrerer,unterschiedlichen Heizkörpern zugeordneter Multipliziereinrichtungen 4 gemeinsamIn order to display the amount of heat given off by several radiators on a meter display, that is, too the output signals of a plurality of multipliers 4 assigned to different radiators together

dem
zu integrieren, kann entweder/A/D-Umsetzer 5 oder der ^v Integriereinrichtung 6 eine Summiereinrichtung vorgeschaltet werden, deren Eingänge an die Ausgänge der zusammenzufassenden Multipliziereinrichtungen 4 angeschaltet sind.to the
to integrate, either / A / D converter 5 or 6 ^v integrating means are preceded by a summing device, whose inputs are connected to the outputs of the multipliers to be summarized. 4

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43ÜO ESSEN Ί · AM RUHRSTEIN 1 · TEL .: (02 01) 4126 Page _ ^ K_ B 83 - ώe ι eο eχρ-ι ^ «<< ■; * Claims: c SS.SSSSS = = = = = 5 = = = = SS = ksss 3

1. Arrangement for measuring the heat energy output of space heaters using temperature sensors and a differential device for temperature measurement, characterized in that temperature sensors (Ruj, »Rj) for measuring the preliminary and *

Return temperatures C&L and <^ _R ) of the radiators and the

Room temperature / T ^ are provided, which are coupled to a device (2) containing the difference forming device for forming a temperature mean value b * P from the measured temperature signals, that the mean value forming device (2) has a device (3) potentiating its output signal with a preset exponent and a multiplier device (4) with an adjustable multiplier input (R) are connected downstream, in which (4) the output signal of the averaging device (2) raised to the power of the preset exponent is multiplied by a multiplier proportional to a radiator parameter H, with the radiator parameter H according to DIN 4704 tested radiator output Q _M , divided by the difference of the mean radiator test temperature / θ raised to the power of 1.3

ηΚΙΠ L)J-NηΚΙΠ L) Y-N

and the room test temperature ^ _{iDIN is} defined, and that an integration device (6) is connected to the multiplier device (4) in a manner known per se, the integral of that which appears at the output of the arrangement being multiplied by the hot body parameter H and multiplied by the exponent 1 , 3 potentiated temperature mean value representing Signal ® ± n quantitative measure of the heat energy output of the

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Space heater is

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the temperature sensors are temperature-dependent electrical resistances (R _HK > R ₄ ), which are connected to an electrical computing device for averaging, and that the computing device is designed and arranged so that it consists of the three Actual values of the flow temperature r ^^ the return temperature »Si ¹ and the room temperature nP ^ a logarithmic average ^{temperature value £ / θ 1} according to the relationship

forms.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the temperature sensors are temperature-dependent electrical resistances (R _ut ,, R ₄ ) which are used to form an arithmetic

«* ^X by calculating the difference between the average temperature value b ^ r / ans of a mean radiator

. r9> γ ⁺ R <y-. r9> γ ⁺ R <y-

temperature nTV ,,, ■ ■ ■ and the room temperature λΓ ₄ HKm ₂ i

are coupled to the differentiating device (2), and that the output signal of the differentiating device (2) as a mean value signal to the input of the potentiating device. device (3) is applied.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the temperature sensors ( ^R _HK »Rj) are connected in series.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the integration device (6) is connected downstream of the multiplier device (4).

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6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the multiplying device (4). the integration facility (6) is connected downstream.

7. Arrangement according to claim 5, characterized in that the outputs of several different radiators associated with multiplying devices (4) with the inputs are connected to a summing circuit, the summation of which output is connected to the integration device (6).

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