173827. lajstromszámú szabadalom • Hőfogyasztásmérő berendezés, előnyösen távfűtéssel ellátott lakóépületek és lakások fűtési és használati melegvíz hőenergiafogyasztásának mérésére, valamint a pillanatnyi hőteljesítmény érzékelésére
173827 6 Behelyettesítve a 2 egyenletbe és ,3” értékét elhanyagolva írható, hogy Xm 1 1 Qia =C12m-^(— + —)(t,-ta) (6) lm <*i <*2 a hőátadási tényező értéke felírható egy anyagjellemzőktől és az áramlás geometriai viszonyaitól függő állandó és K2 és a tömegáram szorzataként: vo.8 ot\ — B[--------«Ki mi (7) d20,2 v20-8 a2 =B2-öTr«K2m2 (8) d2 ’ A 6 egyenlet az alábbiak szerint írható : 5 Ql2=C12-p-( ' m Ki K3 ) (ti- t2) — = K(ti-t2), ha mi = m2 = m Ahol „K” a műszer, ill. az érzékelőtől, valamint az áramlás keresztmetszetétől és az áramlási viszonyoktól függő érték, mely számítható, vagy kísérleti méréssel meghatározható, ill. hitelesíthető: K = Ci2 Ki + 1 y2 ) A hőmennyiségmérés hőmérséklet mérésre való visszavezetésének egyszerűsített egyenlete tehát: Oi2=K(t,-tj) (9) Fentiekből látható, hogy két helyen éltünk egyszerűsítéssel, ül. közelítéssel (6-nál J” értéké. 0,8 . nek elhanyagolása és 7, 8-nál m « m közelítése.) Ez természetesen mérési hibát okoz. E mérési hiba nagysága a műszer működési tartományán belül K értékének megfelelő megválasztásával csökkenthető, és bizonyos tartományban megfelelő, előre meghatározható értékhatárok között tartható. Az érzékelők hőkapacitását kicsire kell választani, így az instacioner (időben változó) áramlás okoztá hiba nagyságrendje nem befolyásolja jelentősen a mérést. Ha az áramlási sebességet minden határon túl a 0-hoz közelítjük a fentiek szerinti hővezetés következtében a két mérési hőmérséklet különbsége is a 0-hoz tart, illetve a két hőmérséklet keveredési hőmérsékletére áll be. A találmány szerinti megoldás tehát mérőberendezés, hőmennyiség mérésére, ill. pillanatnyi hőteljesítményérték érzékelésére és jelzésére előnyösen távfűtött lakóépületek, lakások fűtési és használati melegvíz hőfogyasztásának elszámolására, amely különböző hőmérsékletű áramló közegeket szállító csővezetékekből, hőmérséklet érzékelőkből és a különböző hőmérsékletű áramló közegeket összekötő hővezetőrúdból és mérő, ill. jelző berendezésből áll, oly módon, hogy a hőmérséklet- 5 érzékelők a különböző hőmérsékletű pontokat összekötő hővezetőrúd végein, vagy a végei közelében helyezkednek el és csatlakoztatva vannak a jelző és számláló berendezéshez. Alkalmazásával az elfogyasztott hőmennyiség 10 folyamatos mérése, jelzése és a pillanatnyi hőteljesítmény érzékelése, jelzése, a tömegáram különálló mérése nélkül, nagy pontossággal történik. A bejelentés tárgyát képező mérő és érzékelő 15 berendezés működésének leírása: A meleg és a lehűlt közeget összekötő hővezető két végpontján hőmérsékletérzékelők vannak elhelyezve. A hőmennyiség, ill. hőteljesítmény meghatározása a végpontok hőmérsékletkülönbségeinek 20 mérésével lehetséges. A hőmérsékletkülönbséggel arányos, a közegek tényleges hőmérsékleteinek különbsége és az áramlási sebesség azaz a tömegáram. A hőmérsékletérzékelőktől jövő jelet a mérő és jelzőberendezés a tényleges hőfogyasztás, 25 ill. teljesítménynek megfelelően értékeli. A találmány szerinti berendezést részletesen egy kiviteli példa kapcsán, rajz alapján ismertetjük, ahol az 1. ábrán a mérőberendezés vázlata, és a 2. ábrán a mérőrúd hosszirányában a hőmérséklet 30 eloszlás látható. A hőmérséklet eloszlást két különböző áramlási sebességre — hőátadási tényezőre - szerkesztettük meg. A meleg közeget szállító 1 vezetéket és a hideg 35 vagy lehűlt közeget szállító 2 vezetéket, a közegekkel érintkező hővezető 3 mérőrúd köti össze, a végeibe beépített „meleg” 7 hőmérsékletérzékelővel és a hideg közeg 8 hőmérsékletérzékelővel, melyek az érzékelt hőmérsékleteknek, 40 hőmérsékletkülönbségeknek megfelelő jelzést adnak az érzékelő 4 jelátalakítónak, a 9 mérővezetékek közvetítésével. Az 5 kimenethez számláló és kijelző, valamint szabályozó berendezés csatlakoztatható. A mérési pontosság fokozására célszerű a 45 mérőberendezést 6 hőszigeteléssel ellátni. Szabadalmi igénypontok: 50 1. Hőfogyasztásmérő berendezés, előnyösen távfűtéssel ellátott lakóépületek és lakások fűtési és használati melegvíz hőenergiafogyasztásának mérésére, valamint a pillanatnyi hőteljesítmény érzékelésére, amely áramló meleg és hideg (lehűlt) 55 közegből és a közegeket szállító vezetékekből (1, 2), hővezető mérőrúdból (3), „meleg” (7) és „hideg” hőmérsékletérzékelőből (7, 8), mérővezetékekből (9) és érzékelő jelátalakítóból (4) áll, azzal jellemezve, hogy a „meleg” hőmérsékletérzé- 60 kelő (7) és a „hideg” hőmérsékletérzékelő (8), a meleg közeggel és a hideg vagy lehűlt közeggel, és a hővezető mérőrúddal (3) kontakt kapcsolatban van, és a mérővezetékek (9) az érzékelő jelátalakítóhoz(4) csatlakoznak, amelyhez a kimene- 65 ten (5) keresztül számláló, kijelző, és/vagy 3
