Jak se jmenuje měřič tepla?

Teplo, které je centrálně dodáváno do našich domů a bytů, je stejnou komoditou jako oblečení a potraviny. Vyrábí a dodává ho spotřebiteli řada organizací, které podporují centralizované topné systémy. Teplo však není kusové zboží, které lze spočítat. Pro zohlednění výroby a spotřeby tepla jsou zapotřebí zařízení pro měření tepla.

Kde jsou potřeba měřiče tepla?

Výroba tepla, jinak výroba tepla, může být centralizovaná nebo individuální. Například topný kotel v soukromém domě je individuální topný systém, uzavřený v rámci jednoho domu. Pozoruhodným příkladem systému centralizovaného vytápění je systém vytápění bytového domu. Teplo pro celý dům se vyrábí v kogeneraci nebo městské kotelně a do každého bytu je dodáváno prostřednictvím topných rozvodů. Různá zařízení pro měření tepla berou v úvahu množství vyrobeného, ​​přemístěného a distribuovaného tepla.

V bytovém domě je posledním stupněm měření tepla domovní topná jednotka. Zúčtování spotřeby tepla byt po bytě se na rozdíl od účtování spotřeby vody a elektřiny většinou neprovádí. Náklady na teplo spotřebované celým bytovým domem jsou rovnoměrně rozloženy mezi byty v závislosti na jejich ploše.

Jaká zařízení pro měření tepla existují?

Je logické předpokládat, že měřiče tepla pro soukromý dům nebudou stejné jako měřiče tepla pro městskou kotelnu nebo tepelnou elektrárnu. Tento předpoklad bude správný, protože existují různé typy a typy měřičů tepla. Začněme je vyjmenovávat od spotřebitele až po výrobce.

Za prvé, pro individuální měření spotřebovaného tepla ze systému ústředního vytápění se používají individuální měřící zařízení tepla. Jednoduchým a vizuálně srozumitelným způsobem ukazují, kolik tepla majitel domu spotřeboval za zúčtovací období.

Pro takové účtování jsou nejoblíbenější kompaktní měřiče tepla. Jsou umístěny (zapuštěny) na vratné potrubí tepelného potrubí. Ve svém provedení kombinují průtokoměr, výpočetní jednotku a teplotní čidla. V tomto schématu měření je přívodní potrubí také připojeno k druhému teplotnímu čidlu měřiče.

Na fotografii vidíte příklad individuálního měřiče tepla Karat Compact. Vidíte dva teplotní senzory a obrazovku, na které je okamžitě zobrazeno množství spotřebované tepelné energie v Gcal bez dalších výpočtů. Chcete-li zobrazit více různých měřičů tepla, přejděte na odkaz.

Za druhé, obecné měřiče tepla domu. Jednotka měření tepelné energie (UUTE) se montuje na vstup topné sítě do individuálního topného bodu (IHP). Měřič ukazuje skutečnou spotřebu tepla obyvatel domu.

Na fotografii vidíte příklad běžného domovního měřiče T-34. Měří a zaznamenává parametry vody v systému a také množství spotřebované tepelné energie na úrovni jednotlivého topného bodu. Odečty se odečítají vizuálně, nejsou nutné žádné další výpočty.

Do třetice nás budou zajímat měřící zařízení tepla, která vznikají v tepelných elektrárnách, kotelnách nebo centrálních teplárnách, tedy od výrobce tepla. Pracují zde trubky velkého průměru a pro ně jsou nejlepší možností měření ultrazvukové měřicí měřiče. Příkladem může být ultrazvukový měřič tepla Pulsar (vidíte ho na fotografii) pro trubky Du65. V moderní verzi jsou však na tepelných elektrárnách a stanicích ústředního vytápění instalovány „chytré měřicí měřiče“, které počítají spotřebu tepla na základě řady parametrů: tlak, teplotní rozdíl, spotřeba vody, spotřeba elektřiny. Univerzální vícekanálová měřící zařízení fungují pro uzavřené a/nebo otevřené systémy ohřevu vody.

Jednoduchá klasifikace měřičů tepla

V praxi jsou zařízení na měření tepla často vybírána podle průměru potrubí, a to:

• Pro trubky 15-20 mm: tachometr měřiče tepla.
• Pro potrubí středního průměru bez napájení: vírové měřiče.
• Tepelná trubice středního průměru s napájením: elektromagnetické měřiče.
• Tepelná trubice velkého průměru (hlavní): ultrazvukové měřiče.

Poznámka: Tato klasifikace je libovolná, protože nezohledňuje spotřebu tepla, typ systému, potřeby měření (co je potřeba měřit).

Měřiče tepla jsou často vybírány na základě jejich konstrukce. Zde je klasifikace na:

• kompaktní: vše v jednom krytu;
• jeden: počítač a převodník signálu jsou odděleny, ale nelze je nahradit jinými modely;
• kombinované: kalkulačka takového počítadla může pracovat s libovolnými senzory. Mohou být tachometrové, ultrazvukové, vortexové.

Závěr

Téma zařízení pro měření tepla by nebylo kompletní bez zmínky o moderním ASKUE. Ale o nich v jiných článcích.

Další články

• Hydraulický separátor: popis, účel
• Designový nábytek salon Line v Moskvě
• Koupě vedlejší nemovitosti na hypotéku
• Jak si vybrat sněhovou frézu pro venkovský dům
• Význam tepelné izolace pro účinnost vytápění domu

V bytových a komunálních službách se jako zařízení pro měření tepla používají měřiče tepla, které mají různé metody měření, metrologické a technické vlastnosti, montážní a provozní podmínky atd. Výběr měřiče tepla není snadný úkol.

KLASIFIKACE MĚŘŮ TEPLA

Tachometr měřiče tepla

Tachometrové měřiče tepla (lopatkové, turbínové, šroubové) jsou nejjednodušší zařízení. Princip činnosti mechanických měřičů tepla je založen na transformaci translačního pohybu proudění tekutiny na rotační pohyb měřicí části. Mechanické měřiče tepla se skládají z kalkulátoru tepla a mechanických rotačních nebo lamelových vodoměrů. Jedná se o zatím nejlevnější měřiče tepla, ale k jejich ceně je nutné připočíst náklady na speciální filtry, které se instalují před každý mechanický měřič tepla. V důsledku toho je cena takových stavebnic 10 15-% nižší než měřiče tepla jiných typů, ale pouze pro jmenovité průměry potrubí již ne 32 mm. U potrubí většího průměru je cena mechanických a jiných měřičů tepla téměř stejná nebo dokonce vyšší.

Mezi nevýhody mechanických měřičů tepla patří nemožnost jejich použití v podmínkách zvýšené tvrdosti vody, přítomnost drobných částeček vodního kamene, rzi a vodního kamene, které ucpávají filtry a mechanické průtokoměry. Z těchto důvodů je téměř po celém Rusku instalace mechanických průtokoměrů povolena pouze v bytech, malých soukromých domech atd. Mechanické průtokoměry navíc vytvářejí nejvyšší tlakovou ztrátu vody ve srovnání s jinými typy průtokoměrů.

Elektromagnetické měřiče tepla

Princip činnosti elektromagnetických průtokoměrů je založen na schopnosti měřené kapaliny vybudit elektrický proud při jejím pohybu v magnetickém poli. To znamená, že tento jev využívají elektromagnetické měřiče tepla elektromagnetická indukce, který umožňuje dát do vztahu průměrnou rychlost, a tedy objemový průtok elektricky vodivé kapaliny, s intenzitou pole v ní a potenciálovým rozdílem vznikajícím na diametrálně umístěných elektrodách.
Elektromagnetické měřiče tepla vypočítávají tepelný výkon a tepelnou energii na základě údajů o objemovém průtoku a objemu chladiva, teplotách v dopředném a vratném potrubí, s přihlédnutím ke změně tepelné kapacity chladiva při rozdílu teplot na vstupu a změny zásuvky. Protože v tomto případě vznikají malé hodnoty proudu, elektromagnetické měřiče tepla jsou velmi citlivé na kvalitu instalace a provozní podmínky.

Nedostatečná kvalita drátových spojů, výskyt dodatečného odporu ve spojích a přítomnost nečistot ve vodě, zejména sloučenin železa, prudce zvyšují chyby v odečtech přístroje.

Ultrazvukové měřiče tepla

Ultrazvukové měřiče tepla pracují na principu změny doby průchodu ultrazvukového signálu od zdroje k přijímači signálu, která je závislá na průtoku tekutiny. Základní princip fungování kteréhokoli z nich je přibližně následující: vysílač a přijímač ultrazvukového signálu jsou instalovány na potrubí proti sobě. Vysílač vysílá signál proudem tekutiny a přijímač jej po určité době přijme. Doba zpoždění signálu mezi okamžiky jeho vysílání a příjmu je přímo úměrná rychlosti proudění tekutiny v potrubí: měří se a z její hodnoty se vypočítává proudění tekutiny v potrubí. Ultrazvukové měřiče tepla dobře fungují při měření průtoku čisté, homogenní kapaliny procházející čistým potrubím. Když však protékají kapaliny, které obsahují cizí vměstky – vodní kámen, částice vodního kamene, písek, vzduchové bubliny a s nestabilním průtokem, způsobují značné nepřesnosti v odečtech.

Ultrazvukové měřiče tepla mohou mít kromě standardních funkcí měření průtoku, objemu chladiva, jeho teploty a tlaku, výpočtu spotřebovaného nebo vyrobeného tepla i funkci regulace dodávky chladiva dvěma nezávislými kanály.

Vortexové měřiče tepla

Vírové měřiče tepla fungují na principu známého přírodního jevu – vzniku vírů za překážkou stojící v cestě toku. Konstrukčně se vírové měřiče tepla skládají z trojúhelníkového hranolu namontovaného svisle v potrubí, měřicí elektrody vložené do potrubí za kapalinou a permanentního magnetu instalovaného vně potrubí.

Při středních rychlostech nad určitou mez tvoří víry pravidelnou dráhu zvanou „Carnotova cesta“. Zastavení proudění kapaliny protékající potrubím způsobuje tlakové pulsace v proudění, jejichž měření umožňuje určit objem kapaliny protékající potrubím. Frekvence tvorby víru je přímo úměrná rychlosti proudění. Vortexové měřiče tepla jsou citlivé na náhlé změny proudění kapaliny, na přítomnost velkých nečistot, ale jsou lhostejné k usazeninám v potrubí a magnetickým nečistotám (železo ve vodě).

Vírové měřiče tepla lze také instalovat na vodorovné i svislé úseky potrubí, jsou méně náročné na délku přímých úseků před a za průtokoměrem.

Pro organizaci účetnictví od dveří ke dveřím se obvykle používají tachometrová zařízení.

Jsou tam měřiče tepla sjednocený и kombinované (kompozitní).
Jednotné měřiče tepla sestávají z bloků, které nejsou certifikovány jako samostatné měřicí přístroje, jsou tedy ověřovány jako jeden celek.
Kombinovaný měřič tepla sestává z bloků, z nichž každý je certifikovaným měřícím přístrojem s vlastní metodou ověřování.

Měřiče tepla mohou být jednokanálový – s jedním průtokovým měničem a vícekanálový — se dvěma nebo více měniči průtoku. První se používají v uzavřených systémech zásobování teplem a druhé – v otevřených systémech zásobování teplem a zdroji tepla.

NÁVRH MĚŘŮ TEPLA

Požadavky na odporové teploměry jsou takové, že v komerčních měřících jednotkách tepla je přípustné používat pouze párové páry odporových teploměrů se známými individuálními chybovými charakteristikami, které poskytují normalizovaný příspěvek k relativní chybě při určování množství tepla.

Pro splnění těchto požadavků musí být páry odporových teploměrů používaných v komerčních měřičích tepla ověřeny nejen na shodu s tř. (GOST R 50353-92), ale také na přípustném příspěvku této dvojice k chybě při stanovení množství tepla. V tomto případě musí být splněna podmínka, že příspěvek dvojice k celkové chybě při stanovení množství tepla nepřekročí 1% na 10 °C Změna oblasti proudění

Nejsilněji zúžení úseku potrubí ovlivňuje metrologické charakteristiky průtokoměry pracující na principu „plošné rychlosti“ (vírové, ultrazvukové). V tomto případě se v důsledku zúžení průměru měřicího úseku průtokoměru zvyšuje rychlost v něm a tím i objemový průtok. Je to způsobeno tím, že do paměti průtokoměru se zadává počáteční průměr měřicího úseku, který se při provozu průtokoměru nenastavuje z důvodu nedostatku přesných metod měření tloušťky sedimentární vrstvy. .

V menší míře „znečištění“ ovlivňuje metrologické vlastnosti elektromagnetické průtokoměry, protože jejich měřicí kanál je vyložen fluoroplastem a jeho průřez se během provozu prakticky nemění.

Změna průřezu měřicího úseku potrubí nemá prakticky žádný vliv na metrologické vlastnosti klasických elektromagnetických průtokoměrů, protože jejich měřicí úsek je vyložen dielektrikem (fluoroplastovým, metalokeramickým apod.), které není „ faul.” Dodatečné chyby, která vzniká při provozu ultrazvukových a vírových průtokoměrů změnou průřezu jejich měřicí části, se můžete zbavit buď obložením např. smaltem, nebo vyrobením z materiálu, který ne „faul“.

Kvalita chladiva ovlivňuje metrologické vlastnosti téměř všech typů průtokoměrů. Přítomnost plynných nečistot v kapalině má zvláště silný vliv na metrologické vlastnosti ultrazvukových, tachometrických a vírových (se sběrem ultrazvukového signálu) průtokoměrů.

Pro stabilní provoz ultrazvukových průtokoměrů (kromě Dopplerova) obsah plynné fáze v celkovém objemu proudící chladicí kapaliny by neměl překročit 1%. V opačném případě se objeví další chyba, která může dosáhnout 3 12-%.

Přítomnost plynné fáze v chladicí kapalině významně ovlivňuje metrologické vlastnosti tachometrových průtokoměrů. Například obsah 5% objemem vzduchu v chladicí kapalině dává další chybu při měření průtoku cca 10%.

Metrologické charakteristiky elektromagnetických a vírových průtokoměrů závisí také na přítomnosti plynné fáze, i když v montážním a provozním návodu elektromagnetických a vírových průtokoměrů není uvedeno, že průtokoměr musí být instalován tak, že k této problematice neexistují žádné statistické údaje; celé potrubí je zcela naplněno chladicí kapalinou, která neobsahuje plynnou fázi.

Pro snížení vlivu usazenin na metrologické vlastnosti průtokoměrů se doporučuje:

Přítomnost v chladicí kapalině mechanické nečistoty ve formě pevných feromagnetických částic, korozních produktů atd., má zvláště silný vliv na metrologické vlastnosti tachometrových průtokoměrů a vírových průtokoměrů s typem snímání elektromagnetického signálu VEPS. Metrologické vlastnosti vírových průtokoměrů s elektromagnetickým záznamem signálu VEPS velmi závisí na přítomnosti feromagnetických částic v chladicí kapalině, které ulpívají na blafovém tělese v oblasti permanentního magnetu, což vede ke zkreslení odečtů průtokoměru. Chyba průtokoměrů VEPS během provozu, k nimž částice přilnou, se tedy v průměru zvyšuje 2 na 68%.

K adhezi feromagnetických částic dochází při nízkém a středním průtoku. Když se průtok zvýší na hodnoty blízké maximu, jsou tyto částice proudem kapaliny odplaveny a metrologické charakteristiky průtokoměru jsou obnoveny. Navíc bez speciálního výzkumu není možné sledovat tuto vlnovou změnu v metrologických charakteristikách průtokoměru VEPS.

Dodatečných chyb způsobených přítomností mechanických nečistot v chladicí kapalině se můžete zbavit, pokud před průtokoměry nainstalujete speciální magnetomechanické filtry.

Při provozu průtokoměrů se na vnitřním povrchu jejich měřicích úseků, snímačů a elektrod vyskytují sedimenty a nečistoty ve formě usazenin. rez, ropné produkty, železité vodní bakterie a další kontaminanty. To vede ke zúžení průřezu měřicího úseku a následně ke změně metrologických charakteristik průtokoměrů, dále ke zkreslení výstupního signálu a nekontrolované změně statických charakteristik průtokoměrů. .

Krystalické mikroporézní anorganické sedimenty mají podstatně menší vliv než amorfní a organické.

Tlakové a průtokové pulzace

Kolísání tlaku a průtoku chladiva, způsobené velkými lokálními hydraulickými odpory, má zvláště silný vliv na činnost vírových průtokoměrů, které v procesu převodu signálu nepoužívají spektrální metody umožňující digitální filtraci a identifikaci hlavního (provozního) frekvence podle určitých kritérií. Jednoduchý počet impulsů generovaných převodníkem v případě zašuměného signálu může vést k velmi velké (desítky procent) chyby v měření průtoku.

Elektrické rušení od síťové frekvence a jejích harmonických při provozu elektromagnetických průtokoměrů vede k podobným výsledkům.

Vibrace potrubí způsobené jejich nekvalitním zavěšením a uložením jsou pro ultrazvukové průtokoměry s víceprůchodovou dráhou velmi nepříjemné, protože mohou zcela rozostření soustava reflektorů (zrcadel). Mají také špatný vliv na provoz vírových průtokoměrů, které nemají systém filtrování hluku.

Teplota chladicí kapaliny ovlivňuje metrologické vlastnosti téměř všech typů průtokoměrů. Neexistují však spolehlivé statistické údaje o vlivu teploty měřeného média na chybu měření průtoku.

Z teplota chladicí kapaliny metrologické charakteristiky jsou velmi závislé dvoukanálové měřiče tepla. Během provozu, při konstantním zatížení spotřebiče, se rozdíl v hmotnosti chladiva procházejícího přívodním a vratným potrubím neustále zvyšuje (měřiče tepla s průtokoměry tachometru) nebo klesá a dokonce se stává záporným (měřiče tepla s elektromagnetickými průtokoměry). To lze vysvětlit pouze vlivem teploty: průtokoměr instalovaný na přívodním potrubí pracuje při teplotě 70-130 ° C, a instalován na vratném potrubí – při teplotě 30-70 ° C.

VÝBĚR MĚŘIDLA TEPLA

Při výběru měřičů tepla je nutné zohlednit jejich technické, provozní a metrologické vlastnosti.

Chyba měření hmotnosti

Většina měřičů tepla poskytuje měření hmotnosti chladicí kapaliny s relativní chybou 2%, což odpovídá stanovené normě. Často, například v otevřených systémech nebo systémech zásobování horkou vodou s cirkulací, je však nutné měřit nikoli hmotnost chladicí kapaliny, ale hmotnostní rozdíl. V tomto případě je nutné zvolit přesnější přístroje – s relativní chybou 0,5 a 1,0 %.

Rozsah měření průtoku.

Většina měřičů tepla má rozsah měření průtoku maximálně 1/25. Jejich nejvyšší průtok odpovídá rychlosti proudění vody 10 m / s nebo více a nejmenší, kterou lze správně změřit, je rychlost ne větší než 0,4 m / s. V praxi v důsledku nízkých tlaků v systému zásobování teplem pro spotřebitele skutečná rychlost vody uvnitř kolísá 0,1-0,5 m/s. Ne všechny měřiče tepla mohou pracovat v tomto rozsahu. Navíc při přechodu ze zimního na letní režim provozu systému zásobování teplem spotřeba klesá o 3-5 jednou. V tomto případě rozsah měření 1/25 je nedostatečná a je nutné nainstalovat dvě sady zařízení. Proto je nutné vybírat měřiče tepla s rozsahem měření 1 / 50,1 / 100,1 / 200 a další, jejichž chyba měření v tomto rozsahu nepřesahuje 2%.

Měniče průtoku zahrnuté v měřičích tepla a instalované na potrubí mají hydraulický odpor. Proto je při nízkých tlacích nutné používat plnoprůměrové (bez podhodnocování průměru potrubí) elektromagnetické nebo ultrazvukové převodníky, které nevytvářejí tlakové ztráty.

Délka přímého úseku potrubí.

Mnoho typů průtokových snímačů vyžaduje dlouhé přímé trasy před a za místem jejich instalace pro správná měření. To platí pro ultrazvukové průtokoměry a průtokoměry s proměnným tlakem. V praxi však při absenci vhodných prostor není vždy možné tento požadavek splnit.

Moderní měřiče tepla jsou komplexní měřicí systémy, které mohou současně zohledňovat dva nebo více tepelných vstupů a přívod teplé vody. V tomto případě se měřič tepla stává univerzálním a může uspokojit požadavky široké škály spotřebitelů tepla.

Dostupnost diagnostického systému.

Většina měřičů tepla je vybavena systémem vlastní diagnostiky, který zajišťuje periodickou automatická kontrola stavu zařízení a poskytuje informace o povaze poruch, ke kterým došlo, době vzniku poruch a jejich trvání. Zařízení zároveň dokážou zaznamenat havarijní stavy, které nastanou v systému zásobování teplem, jako je aktuální průtok přesahující rozsah nastavený pro zařízení nebo mimo nastavení zadaná do paměti zařízení, výpadek napájení, hmotnostní nerovnováha v potrubí atd.

Na energetickou nezávislost je třeba pohlížet ze dvou hledisek: přerušení sítě (220 V) napájení a provozní bezpečnost. Výpadky proudu lze řešit použitím jednotky nepřerušitelného napájení, a bezpečnost je důležitá při obsluze měřičů tepla instalovaných ve vlhkých a vlhkých místnostech (suterénech), jakož i v sociálních zařízeních: školky, školy atd.

Při výběru měřičů tepla je třeba vzít v úvahu kvalitu chladicí kapaliny. Pokud existuje možnost mechanických a plynových nečistot ve vodě, pak se nedoporučuje používat ultrazvukové a tachometrové měřiče tepla. V tomto případě jsou vhodnější elektromagnetické a vířivé měřiče tepla. Pokud jsou ve vodě feromagnetické nečistoty, nedoporučuje se používat tachometrové měřiče tepla a vírové měřiče se sběrem elektromagnetického signálu. Pokud jsou v síťové vodě nečistoty, které tvoří filmy nebo usazeniny na vnitřním povrchu potrubí, nedoporučuje se používat elektromagnetické měřiče tepla apod.

Při použití jednotlivých měřičů tepla nebo kombinovaných měřičů tepla získaných od jednoho dodavatele, kompatibilitu jeho bloky a prvky a jejich výkon v souhrnu. Jinak mohou nastat problémy spojené s přizpůsobením měřiče tepla konkrétním podmínkám aplikace a neobjevení se ve fázi uvádění do provozu.

Protože interval ověřování je ekonomická kategorie (náklady na pravidelné ověřování jsou až 10% náklady na měřič tepla), měly by být vybrány měřiče tepla s největším intervalem kalibrace. V současné době se jedná o různé měřiče tepla od 2 na 5 roky.

Dostupnost a hloubka archivu.

Téměř všechny moderní měřiče tepla archivují informace s možností následného načítání archivovaných dat přímo ze zařízení nebo pomocí přídavných terminálů. V tomto případě je důležitá možnost zobrazení archivovaných dat na displeji zařízení.

Cena a spolehlivost.

Náklady na sadu různých měřičů tepla se liší v širokém rozmezí a závisí na tepelné zátěži budovy, počtu kanálů pro měření tepla, potřebě měřit tlak v potrubí, přítomnosti dalšího externího zařízení (tiskárna, modem ), dodavatel (tuzemský, zahraniční) a další faktory. Stát přímo měřič tepla koreluje se spolehlivostí.