Устройство для учета тепловой энергии в отопительных системах

Полезная модель относится к области энергосбережения, в частности, к учету количества теплоты для целей отопления помещений в холодное время года. Технический результат - повышение точности определения тепловой энергии в отопительных системах за счет прямого метода измерения тепловых потоков. Для этого используют преобразователи теплового потока (ПТП), которые устанавливают с соблюдением надежного теплового контакта на входе и выходе из отопительной системы. Полусумму термо-э.д.с. ПТП в вычислителе теплоты умножают на площадь поверхности отопительной системы и коэффициент преобразования ПТП, суммируют это произведение во времени и получают искомое значение потребленной тепловой энергии.

Полезная модель относится к области энергосбережения, в частности к учету количества теплоты для целей отопления помещений в холодное время года.

Известны устройства для определения тепловой энергии в отопительных системах (Зубов С.П. Сравнительный анализ теплосчетчиков с автономным питанием. Труды 5 международной конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Новосибирск, изд-во НГТУ, том 6, 2000 г., стр.165-168, патент RU 2145063 C1, G01K 17/20, 27.01.2000) Недостатком указанных устройств является косвенный метод измерения, в котором измеряется потеря энергии теплоносителем, а не тепловая энергия в отопительных системах для целей отопления.

Известно устройство для определения тепловой энергии с использованием преобразователей теплового потока (ПТП) (см. кн. Геращенко О.А. Основы теплометрии. Изд. «Наукова думка», Киев, 1971. стр.162-163). Недостатком указанного устройства является использование его не для целей определения тепловой энергии в отопительных системах.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявленному устройству является устройство для определения конвективных и лучистых составляющих сложного теплообмена (см. кн. Геращенко О.А. Основы теплометрии. Изд. «Наукова думка», Киев, 1971. стр.162-163). Недостатком

известного устройства является недостаточная точность определения теплового потока на отопление.

Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является создание устройства, позволяющего подсчитать тепловую энергию на отопление в отопительных системах.

Технический результат - повышение точности определения тепловой энергии в отопительных системах за счет прямого измерения тепловых потоков.

Указанный технический результат достигается тем, что на участках трубопроводов на входе и выходе из отопительной системы устанавливают ПТП и соединяют их последовательно согласно для получения суммарных значений термоэлектродвижущей силы (термо-э.д.с.). Суммарную термо-э.д.с. подают на вход вычислителя теплоты, затем вычисляют тепловую энергию, расходуемую на отопление: термо-э.д.с. делят пополам, умножают на площадь поверхности отопительной системы и коэффициент преобразования ПТП, суммируют это произведение во времени и выводят значение потребленной тепловой энергии на дисплей на основе расчетной формулы.

Пример конкретного осуществления устройства.

Предлагаемое устройство изображено на рис.1. и работает следующим образом. На входе и выходе устройства установлены ПТП_вх (1) и ПТП _вых (2), которые соединены последовательно согласно. Через ПТП_вх, отопительную

систему (3) и ПТП_вых проходит теплоноситель. Вычислитель теплоты (4) подключен к преобразователям теплового потока ПТП _вх и ПТП_вых..

Процесс теплообмена можно пояснить графиком (рис.2)

На графике средняя температура поверхности отопительной системы

Ей соответствует средняя суммарная термо-э.д.с. ПТП_вх и ПТП_вых

Поскольку термо-э.д.с. ПТП_вх и ПТП_вых зависят в основном от t _вx и t_вых, а перепад (t _вx-t_вых) составляет несколько градусов, можно считать, что коэффициенты теплоотдачи от ПТП _вх и ПТП_вых к воздуху в помещении практически одинаковы и равны , а единственным источником информации о количестве переданной теплоты может служить полусумма термо-э.д.с. ПТП _вх и ПТП_вых. При этом площадь прямоугольника АВСД эквивалентна F_o.c··(t_o.c-t_n ), или , а теплота, измеренная с помощью ПТП, определяется по расчетной формуле

где Q^*_n - теплота, отдаваемая в помещение, Дж

к _ПТП - коэффициент преобразования, Вт/(м ²·мВ),

F_o.c - площадь поверхности отопительной системы, м²,

, - средняя суммарная термо-э.д.с., мВ,

где Е _вх и Е_вых - термо-э.д.с. ПТП _вх и ПТП_вых, мВ,

- время, с

Предложенное устройство может быть реализовано, например, так, что ПТП устанавливают на участках трубопроводов на входе и выходе отопительной системы и соединяют их последовательно согласно, обеспечивая при этом надежный тепловой контакт, а выводы от них соединяют с вычислителем теплоты. В вычислитель предварительно вводятся значения к_ПТП и F _о.с.. Суммируют произведение во времени, получают значение потребленной тепловой энергии. Данное устройство позволяет повысить точность определения тепловой энергии в отопительных системах. Устройство просто в изготовлении и экономично в употреблении.

Устройство для учета тепловой энергии в отопительных системах, содержащее преобразователи тепловых потоков на входе и выходе отопительной системы и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что на участках трубопроводов на входе и выходе отопительной системы установлены преобразователи теплового потока (ПТП), соединенные последовательно согласно.