Aufbau und Funktionsweise von Wärmezählern

Funktion eines Wärmezählers

Wärmezähler oder Wärmemengenzähler dienen der genauen Bestimmung der verbrauchten Wärmemenge. Dabei wird aus dem gemessenen Volumen und der Temperaturdifferenz aus Vor- und Rücklauf eines Heizsystems die abgegebene Wärmemenge nach folgender Formel errechnet:

Q = V * p * C_W * (T_V-T_R)

Q= Wärmeleistung
V= Volumenstrom
T_V= Temperatur Vorlauf
T_R= Temperatur Rücklauf
p= Dichte des Wassers

Elemente eines Wärmezählers

1. Elektronisches Rechenwerk

Im Rechenwerk werden die vom Volumenmessteil und der Temperaturmesseinrichtung erzeugten Signale verarbeitet. Die ermittelte Wärmemenge wird auf dem Display dargestellt. Weitere Anzeigeoptionen sind:

momentane Wärmeleistung und aktueller Durchfluss
Volumen
Temperatur Vor-/Rücklauf, Temperaturdifferenz
Stichtagsanzeige

Die Anzeigeoptionen variieren je nach Gerät und Hersteller.

2. Temperaturfühler

Die Temperaturfühler dienen der Erfassung der Temperatur im Vor- und Rücklauf. Zumeist werden hier Platin-Widerstands-Thermometer (Pt100, Pt 500) verwendet. Man unterscheidet dabei nach zwei Arten der Temperaturmessung:

direkt messend, Temperaturfühler direkt über Kugelhähne oder T-Stücke mit dem Medium verbunden
indirekt messend, Temperaturfühler indirekt über Tauchhülsen mit dem Medium verbunden

3. Volumenmessteil

Im Volumenmessteil erfolgt die Messung des Volumens. Man unterscheidet folgende Varianten:

mechanische Zähler: Flügelradzähler (Einstrahl- und Mehrstrahlzähler) und Woltmannzähler mit einem Turbinenrad
statische Zähler: Ultraschallzähler und magnetisch-induktive Zähler

Ein- und Mehrstrahlzähler

Das Volumen wird dabei über Sensoren bestimmt, welche die Anzahl der Umdrehungen einer Turbine erfassen. Diese Technik wird häufig bei Flügelrad-Einstrahl- und Mehrstrahlzählern, bei Durchflüssen bis etwa 15 m³/h, eingesetzt. Die Flüssigkeitsströmung trifft dabei über eine oder mehrere Einlassdüsen auf die Lamellen des Flügelrades.

Ultraschallzähler

Bei Ultraschallzählern wird der Durchfluss über die Laufzeit von Schallwellen bestimmt. Akustische Impulse mit einer Frequenz von etwa 1 MHz werden dabei mit und gegen die Richtung der Strömung des Mediums durch ein Messrohr gesendet. Durch das Ultraschall-Mitführungsprinzip sind die Laufzeiten der Ultraschallwellen (tauf und tab) unterschiedlich und die Laufzeitdifferenz ∆t= tab – tauf der Signale, die im Rechenwerk entstehen, proportional zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit im Messrohr und damit proportional zum Volumenstrom des Heizmediums.

Vorteile Ultraschall-Wärmezähler gegenüber Flügelrad-Wärmezählern

höhere Messgenauigkeit
höhere Überlastsicherheit
flexiblere Einbaulage
keine Beruhigungsstrecken nötig
längere Lebensdauer

Ein Ultraschall-Wärmezähler ist der Allmess Integral-MK Ultramaxx QN 1,5, das Nachfolgemodell des Allmess Integral-MK MaXX.

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