PL149190B1

PL149190B1 - Method of measurement of thermal energy flux and meter therefor

Info

Publication number: PL149190B1
Application number: PL25467785A
Authority: PL
Inventors: Jozef Folwarczny; Ewald Wstemp
Original assignee: Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1990-01-31
Also published as: PL254677A1

Description

POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA POLAND REPUBLIC FOLK OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 149190 149190 Patent dodatkowy do patentu nr-- Additional patent to patent No.-- Zgłoszono: 07 25 /P· 254-677/ Reported: 07 25 / P · 254-677 / Pierwszeństwo Priority Int. CL⁴ G01K 17/06Int. CL ⁴ G01K 17/06 URZĄD PATENTOWY OFFICE PATENT Zgłoszenie ogłoszono: 87 01 26 Application announced: 87 01 26 PRL PRL Opis patentowy opublikowano: 90 04 30 Patent description published: 90 04 30

Twórcy wynalazku: Józef Folwarczny, Ewald WystempInventors of the invention: Józef Folwarczny, Ewald Wystemp

Uprawniony z patentu: Politechnika Śląska im· Wincentego Pstrowskiego, Gliwice /Polska/Entitled by the patent: Wincenty Pstrowski Silesian University of Technology, Gliwice / Poland /

SPOSÓB POMIARU STRUMIENIA ENERGGI CIEPLNEJ I LICZNIK DO POMIARU STRUMIENIA ENERGGI CIEPLNEJMETHOD OF MEASURING THE HEAT ENERGY FLOW AND COUNTER FOR MEASURING THE HEAT ENERGY FLOW

Przedmiotem wynalazku jest sposób i licznik do pomiaru strumienia energii cieplnej przekazywanego w wymiinniku. Znany jest licznik energii cieplnej, który jest urządzeniem elektonnczznym przeznaczonym do pomiaru strumienia energii cieplnej, oddawanej przez ciecz płynącą rurociągiem. Ilość pobranego ciepła jest rejestrowana na liczniku elektromechanicznym. Aktualizacja rejestracji odbywa się co trzy minuty zgodnie z programem zawartym w pamięci stałej. Urządzenie może pracować jako układ dwuzakresowy - zima i lato, współpracujący z dwoma czujnikami przepływu, co pozwala na zachowanie dużej dokładności, mi mo zaznaczonych wahań strumienia energii cieplnej. Licznik strumienia energii cieplnej współpracuje z oporowymi czujnikami temperatury umieszczonymi na zasilaniu i powrocie oraz z czujnikami przepływu z przetwornikiem o sygnale elektyyzznym.The subject of the invention is a method and a meter for measuring the thermal energy flux transferred in the dimensioner. A thermal energy meter is known, which is an electrical device designed to measure the heat energy flux given off by a liquid flowing through a pipeline. The amount of heat absorbed is recorded on an electromechanical meter. The registration is updated every three minutes in accordance with the program contained in the permanent memory. The device can work as a two-range system - winter and summer, cooperating with two flow sensors, which allows to maintain high accuracy, especially fluctuations in the heat energy flux. The heat energy flux meter cooperates with resistance temperature sensors located on the supply and return and with flow sensors with a converter with an electrical signal.

Sposób pomiaru strumienia energii cieplnej oymiennika według wynalazku polega na tym, że mierzy siły termoelektryczne proporcjonalnie do średnich temperatur wody grzewczej i przetwarza na napięcie proporcjonalne do wielkości przekazanego strumienia ciepła. Pomiar wspomnianych sił termoelektrycznych jest dokonywany w co najmniej czterech punktach, a manowicie na dopływie wody do ^^rnme^iar^jika na wypływie - przed i za bocznikiem oraz w boczniku. Waatościsił termoelektrycznych przekazywane są do mikroprocesora i przetwarzane z uwzględnieniem wielkości charakterystycznych układu. Licznik do pomiaru strumienia energii cieplnej wymmeηnika według wynalazku posiada rurę bocznikującą, zabudowaną do rury dopływo149 190The method of measuring the heat energy flux of the heat exchanger according to the invention consists in measuring the thermoelectric forces proportional to the average temperatures of the heating water and converting into a voltage proportional to the value of the transferred heat flux. The measurement of the aforementioned thermoelectric forces is made at at least four points, namely at the inlet of water to the outlet - before and after the shunt, and in the shunt. Thermoelectric stresses are transferred to the microprocessor and processed taking into account the characteristic values of the system. According to the invention, the meter for measuring the thermal energy flux of the dimmer has a bypass pipe built into the inlet pipe.

149 190 wej i odpływowej równolegle do wymiennika ciepła i co najmniej cztery termopary, z któ rych jedna termopara zabudowana jest na dopływie wody grzewczej, a dwie przed i za bocznikiem w rurze wylotowej, a co najmniej jedna termopara w boczniku, przy czym termopary połączone są z termostatem i mikroprocesorem zasilanym z zasilacza i wyposażonym w miernik.149 190 inlet and outlet parallel to the heat exchanger and at least four thermocouples, one of which is installed on the heating water inlet, two upstream and downstream of the bypass in the outlet pipe, and at least one thermocouple in the bypass, where the thermocouples are connected with thermostat and microprocessor powered from power supply and equipped with a meter.

Zaletą sposobu i licznika wecdtug wynalazku jest możliwość zdalnego i zautomatyzowanego pomiaru strumienia ciepła w wielu odbiornikach celem wymęczenia rzeczywistych kosztów grzewczych obciążających poszczególnych użytkowników.The advantage of the method and the meter of the invention is the possibility of remote and automated measurement of the heat flux in many receivers in order to overcome the actual heating costs charged to individual users.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku przedstawia jącym schemat lic znika do pomiaru energii cieplne;]. Licznik składa się z rurki bocznikującej 1 zabudowanej do rury dopływowej 10 do wymiennikα ciepła 12 i odpływowej 11.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing showing the diagram of the faces for measuring thermal energy;]. The meter consists of a bypass pipe 1 built into the inlet pipe 10 to the heat exchanger 12 and the drain pipe 11.

W rurze dopływowej 10 zabudowana jest termopara 2, a w rurze odpływowej 11 przed i za bocznikiem 1 termopary 3 i 4, zaś w boczniku 1 termopara 5. Termopary 2, 3, 4 i 5 są połączone z termostatem 8 i mikroprocesorem 6. Mikroprocesor 6 zasilany zasilazzmm 9 połączony jest z miliwoltomierzem 7 wyskalowanym w watach. Numerem 13 oznaczono strumień ciepła, a numerem 14 strumień wody grzewczej. Zasada działania licznika strumienia energii cieplnej jest następująca. Strumień ciepła 13 odprowadzany w warunkach ustaloiych z wody grzewczej zasilającej odpowiednio oprzyrządowany wyrnmennik ciepła określa liics^nd^k ciepła według wynalazku w oparciu o pomiary wartości temperatury wody w charakterystycznych punktach układu oraz o wysmiary geometryczne kanałów przepływowych.In the inlet pipe 10 there is a thermocouple 2, and in the outlet pipe 11, upstream and downstream of the shunt 1, thermocouples 3 and 4, and in the shunt 1 thermocouple 5. Thermocouples 2, 3, 4 and 5 are connected with the thermostat 8 and the microprocessor 6. The microprocessor 6 is powered The power supply zzmm 9 is connected to a 7 millivoltmeter graduated in watts. The number 13 is the heat flux, and the number 14 is the heating water stream. The principle of operation of the heat flux meter is as follows. The heat flow 13 discharged under steady-state conditions from the heating water fed to the suitably instrumented heat index determines the heat flow rate according to the invention based on the measurements of the water temperature at characteristic points of the system and on the geometric dimensions of the flow channels.

Waatość napięć z termopar 2, 3, 4 i 5 - z uwzględnieniem rozmiarów geometΓycznyah oraz związanych z nimi zjawisk przeprawowych - są przetwarzane w mikroprocesorze 6 wynikiem czego uzyskuje się na wyjściu napięcie mierzone woltomierzem 7, proporcjonalne do stru mienia ciepła 13. Mikroprocesorowe opracowanie danych może odbywać się z określoną czę stotlWwością lub w sposób ciągły.The importance of voltages from thermocouples 2, 3, 4 and 5 - taking into account the geometric sizes and the associated transient phenomena - are processed in the microprocessor 6, resulting in the output voltage measured by the voltmeter 7, proportional to the heat flux 13. Microprocessor data processing may be carried out at a specific frequency or continuously.

Claims

Patent reservations

1. The method of measuring the heat energy flux transferred in the indicator, consisting in measuring the heating water temperatures with the thermoelectric method and converting them into a voltage proportional to the heat flux transferred, characterized by the fact that thermoelectric forces are measured proportional to the average temperatures of the heating water at the inflow of w. The heat indicator at the outflow before and after the shunt and in the shunt, the values of which are transferred to the microprocessor and processed taking into account the characteristic values of the system.

2. Meter for measuring the thermal energy flux transferred in the medium, characterized by the fact that it has a bypass pipe / 1 / built into the inlet pipe / 10 / and drain pipe / 11 / parallel to the heat exchanger / 12 / and at least four thermocouples / 2 /, / 3 /, / 4 /, / 5 /, of which one thermocouple / 2 / is installed on the heating water inlet, and two thermocouples / 3 / and / 4 / upstream and downstream of the bypass / 1 / in the outlet pipe, and at least one thermocouple / 5 / in the shunt / 1 /, where the thermocouples / 2 /, / 3/4 /, / 5 / are connected to the thermostat / 8 / and the microprocessor / 6 / powered / m from the power supply / 9 / and equipped with a meter / 7 /.

Printing House of the Polish Patent Office. Circulation 100 copies

Price 1500 PLN