Wärmemengenzähler

Ein Wärmezähler (Wärmemengenzähler, WMZ, Messgerät für Wärmemenge) ist ein Messgerät zur Ermittlung der Wärmeenergie, welche Verbrauchern über einen Heizkreislauf zugeführt oder Wärmetauschern über einen Kühlkreislauf entnommen wird. Der Wärmezähler ermittelt die Wärmeenergie aus dem Volumenstrom des zirkulierenden Mediums und dessen Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf. Die gemessene Wärmeenergie wird im Allgemeinen in Megawattstunden (MWh) oder Kilowattstunden (Kwh) angegeben.

Wärmezähler werden vor allem eingesetzt bei:
• Hausanschlüssen der Fernwärmeversorgung durch Energieversorgungsunternehmen (Stadtwerke),
• Trennung von Nutzergruppen zwischen Gebäudeteilen (z. B. Läden und Wohnungen) oder Heizungsanlagenteilen (z. B. Heizung und Brauchwassererwärmung),
• einzelnen Wohnungen, wenn Heizkostenverteiler als preiswertere Alternative nicht in Frage kommen, z.B. bei Fußbodenheizung.

Weitere Anwendungsgebiete sind:
• Messung der entzogenen Wärme („abgegebenen Kälte“ oder besser Kältearbeit) einer Kälteanlage. Dabei ist darauf zu achten, dass die meist vorhandenen Frostschutz-Zusätze des Kältekreislaufs bei der Berechnung von Enthalpie und Dichte korrekt berücksichtigt werden.
• Überprüfung der Wirtschaftlichkeit von Solarthermie-Anlagen. KEINE eichrechtliche Messung/Verwendung möglich!

Funktion
Das Rechenwerk verknüpft die ankommenden Signale vom Volumenmessteil und den Temperaturfühlern und berücksichtigt die temperaturabhängigen Stoffwerte der Dichte und der Wärmekapazität. Die Integration im Rechenwerk liefert die Wärmemenge, die auf dem Display angezeigt wird. Zusätzliche Informationen können auf Wunsch abgerufen werden, wie beispielsweise der aktuelle Durchfluss, die Wärmeleistung oder eine akkumulierte Wärmemenge innerhalb einzugebender Stichtage.

Die Temperaturfühler zur Erfassung des Heizungsvor- und rücklaufs sind zumeist Platin-Widerstandsthermometer, welche im Kleinwärmezählerbereich fest integriert sind, oder bei größeren Einheiten von außen über spezielle Anschlussstücke angebracht werden.

Das Volumenmessteil ist entweder mechanisch drehend oder statisch nach dem Ultraschallprinzip ausgeführt. Als mechanische Messteile kommen Flügelradzähler in einstrahliger oder mehrstrahliger Bauweise zum Einsatz, sowie Woltmanzähler. Einstrahlige Zähler eignen sich als Kompaktzähler für kleine Messeinheiten, da schon geringe Volumenströme von etwa 1,5 l/h zuverlässig erfasst werden. Bei mehrstrahligen Zählern, wie sie in größeren Wohneinheiten zum Einsatz kommen, wird der auf das Rad strömende Volumenstrom durch Blenden aufgeteilt und das Flügelrad somit gleichmäßig belastet; dem erhöhten Druckverlust steht daher ein geringerer Verschleiß der Lagerachsen gegenüber. Mehrstrahlige Zähler kommen im größeren Nennweitenbereich zum Einsatz. Im gleichen Einsatzbereich werden Woltmanzähler verwendet, welche geringere Druckverluste aufweisen, da die Drehachse parallel der Strömung liegt. Es gibt sie für waagrechten Einbau (WS) und für den senkrechten Einbau (WP) in Steigsträngen.

Ultraschallzähler nach dem Mitführungsprinzip machen sich den Umstand zunutze, dass zwischen zwei Reflektoren entgegenlaufende Schallwellen unterschiedliche Laufzeiten haben, womit sich eine Laufzeitdifferenz ermitteln lässt. Diese ist proportional der mittleren Geschwindigkeit der Rohrströmung, welche mit dem Rohrquerschnitt multipliziert wiederum den Volumenstrom ergibt.

Bauarten
Wärmezähler kommen in verschiedenen Bauarten vor, insbesondere als
• Kompaktwärmezähler: Rechenwerk und Volumenmessteil sind in einem Gehäuse (Rumpfkompaktwärmezähler) verbaut. Das Volumenmessteil kann als Ultraschalldurchflussmesser ausgeführt sein. Das Temperaturfühlerpaar wird von außen angeschlossen.
• Splittwärmezähler: Verbund von einem Volumenmessteil (meist ein Warmwasserzähler), einem Rechenwerk und einem Temperaturfühlerpaar.

Eichung
Werden Wärmezähler zur Abrechnung von Heizkosten eingesetzt, müssen sie in Deutschland auf Grund des Eichgesetzes geeicht sein. Bei der Eichung werden die Temperaturfühler erst einzeln geprüft und dann Paare mit zueinander passender Fehlerkennlinie gebildet, die nicht mehr getrennt werden dürfen. Die Volumenmessteile werden unabhängig davon geprüft. Erst zur Montage müssen alle Komponenten verbunden werden. Die Eichgültigkeit beträgt bei Wärmezählern fünf Jahre. Danach muss das Messgerät ausgetauscht werden.

Alle Zählertypen sind auch als Funkzähler verfügbar.