[發明專利]用于運行能量計裝置的方法和能量計裝置

在審

• 申請號: 202110252850.0
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113390536A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: A·本克特;M·梅勒;H-M·松嫩貝格;R·霍恩
• 申請（專利權）人: 代傲表計有限公司
• 主分類號: G01K17/06
• 分類號: G01K17/06;G01F1/66;G01P5/24;F24D19/10
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 樓震炎

本公開提供一種用于運行能量計裝置的方法，該能量計裝置用于確定溫度控制回路中的能耗。在該溫度控制回路中，使至少兩種流體的混合物進行循環。該能量計裝置包括借助于渡越時間測量來確定混合物流速的超聲測量裝置、確定混合物的供應端和回流端之間的溫差的溫度測量裝置、以及考慮混合物的流速、溫差和k因子而確定所述能耗的處理裝置。為了確定混合物流速，將渡越時間差值乘以確定因子，該確定因子可以使用針對參考混合物預定義的特征曲線組來確定。超聲測量裝置還確定混合物的實際聲速，所述確定因子是根據所述實際聲速確定的，以修正所述混合物與所述參考混合物之間的差異。

技術領域

本發明涉及一種用于運行能量計裝置的方法，該能量計裝置用于確定溫度控制回路中的能耗，在該溫度控制回路中使至少兩種流體的混合物進行循環，該混合物特別是水/乙二醇混合物，該能量計裝置包括用于借助于渡越時間測量來確定混合物的流速的超聲測量裝置、用于確定混合物的供應端和回流端之間的溫差的溫度測量裝置以及在考慮該混合物的流速、溫差和k因子的情況下用于確定能耗的處理裝置，其中，為了確定該混合物的流速，將渡越時間差值乘以確定因子，該確定因子可使用針對參考混合物預定義的特征曲線組來確定，特別是可以確定為在渡越時間測量中的渡越時間(transit-time)差值和混合物的溫度的函數。本發明還涉及能量計裝置。

背景技術

能量計裝置(例如熱量表或冷卻表)例如基于體積流測量結合供應端和回流端之間的載流體溫降(T_in-T_out)來測量能耗W。該能耗根據如下基本等式計算：

W＝∫_Δtρ·c_p(T_in-T_out)Q dt (1)

其中ρ表示載流體的密度，c_p是載流體在恒定壓力下的比熱容，其中乘積ρ·c_p通常稱為k因子，Q是流速。在本領域中通常使用不同流體的混合物，特別是不同液體的混合物作為載流體。典型的示例是水/乙二醇的混合物，即水和作為附加液體的乙二醇的混合物。這些混合物最通常具有兩種成分。水/乙二醇混合物可以以即用型混合物形式或以乙二醇濃縮物形式市售，后者需要用水稀釋以達到所需的混合比。

在實踐中出現的問題是載流體中的混合比可能隨時間變化。其原因是混合物老化、因蒸發以補償壓力而損失的載流體(通常是水)或隨后用水和/或乙二醇補充損失的載流體。這改變了載流體的熱特性，進而直接影響測得的能耗。

為了獲得針對能量計裝置的指定認證，從根本上必須要修正載流體中的這種變化，或者至少有必要考慮這種變化。一種方法可以是每年檢查乙二醇濃度，如果測得的濃度與指定濃度相差超過百分之一則進行相應調整。還可以規定，在溫度控制回路中壓力下降的情況下，將設定混合物以設定混合比添加到載流體中。

密度ρ和比熱容c_p也都具有溫度相關性，因此，k因子也具有溫度相關性，必須將其考慮在內。然而，載流體的溫度是已知的，因為無論如何都需要測量溫差，這通常通過在供應端和回流端中進行溫度測量來執行。

為了確定載流體的實際k因子，在現有技術中已經提出進行測量，例如量熱測量。使用關系式k＝W/(VΔT)，可以直接基于用已知量的能量W加熱后的已知體積V的測試液體的溫升ΔT來確定k的值。該過程例如在DE102007015609A1中使用，其中，測量設備在此被設計為考慮至少一個測量參數(該參數由分配給所述測量設備并布置在溫度控制電路中的傳感器裝置給出)來確定混合物的k因子，并考慮此k因子以確定能耗。

然而，在熱量計裝置中很難實現量熱法，因為盡管周圍環境的影響和對周圍環境散熱的影響不可忽略，但這兩種影響很難定義。另外，例如在EP1975582B1中也提出將量熱測量集成在能量計裝置中將導致額外的成本。除了量熱法外，還可以使用k因子、導熱系數λ和熱擴散率a之間的關系k＝λ/a，通過測量λ和a間接確定k因子。但是，這還是需要在能量計裝置中使用附加的傳感器元件以及需要復雜的測量方法。