Принцип работы теплосчетчика на отопление: принцип работы, как работает тепловой счетчик квартиры, чем регулировать прибор

Как работает теплосчетчик, принцип работы и устройство счетчика тепла

Что такое теплосчетчик

Теплосчетчик — это прибор учёта потреблённого тепла. С помощью этого устройства можно сэкономить свои деньги, так как вы будете платить не по сомнительным нормативам, а только за тепло, которое потребили сами. Никаких переплат.

Как среди множества моделей изделия выбрать ту, которая подойдет именно вам? Важно не упустить ни одной детали: оценить место установки, проанализировать конструкцию тепловых сетей, изучить особенности монтажа индивидуального изделия, заключить договор с со специализированной компанией, занимающейся обслуживанием устройства. Из-за возможных сложностей некоторые люди так и не решаются приобрести счетчик отопления.

Несмотря на многообразие моделей, отличающихся параметрами и устройством, имеющих преимущества и недостатки, принцип работы индивидуального счетчика отопления одинаков. Это изделие, измеряющие температуру, а также расход воды на входе и выходе трубопровода объекта теплоснабжения.

Состав теплосчетчика

Состав счетчика отопления достаточно прост. В изделие входит:

• Вычислитель количества теплоты

• Датчика расхода

• Датчики температуры

• Датчики избыточного давления

• Источники электропитания

Центральный компонент прибора — тепловычислитель.  Основные преимущества данных вычислителей:

• Гибкая настройка.

• Удобны в использовании.

• Понятный интерфейс.

Вычислители наделены выходами для подключения компьютера, модема или принтера. Это обеспечивает дистанционное получение данных по потреблению тепла и параметрам теплоносителя.

Принцип работы теплосчетчика

Принцип работы индивидуального изделия построен на вычислении величины тепла при помощи данных, которые поступают от датчика расхода теплоносителя и двух датчиков температуры. Измеряется количество воды, проходящее через систему отопления. Также учитывается разница между температурой на входе и температурой на выходе.

Количество теплоты рассчитывается по следующей формуле:

Q = G * (t1 — t2), гКал/ч, где:

• G — массовый расход воды, т/ч;

• t1,2 — температура на входе и выходе, °С.

На вычислить поступают все данные с датчиков. Затем происходит обработка полученной информации. После определения значения потребления тепла вычислитель записывает данные в архив. Потребленное тепло отображается на дисплее устройства. Не составит труда снять показания прибора.

Точность теплосчетчика и его погрешности

Ни один точный прибор не застрахован от погрешностей. Теплосчетчик не стал исключением. Суммарная погрешность при измерении тепла состоит из погрешностей:

Допустимая погрешность теплосчетчиков, установленных в квартирах, составляет не более 10%. Однако эта цифра может быть выше. На увеличение реальной погрешности измерений по сравнению с базовой оказывают влияние следующие возможные факторы:

• Неправильный монтаж, который не соответствует требованиям производителя. Особенно часто эта проблема встречается у людей, которые воспользовались услугами нелицензионной организации. В этом случае изготовитель не берет на себя обязательства по гарантии.

• Амплитуда температуры на входе и на выходе теплоносителя не достигает 30 градусов.

• Трубы плохого качества, жёсткая вода с механическими примесями, которая используется непосредственно в теплоносителе.

• Когда расход теплоносителя составляет значение ниже установленного минимального, которое зафиксировано в технических характеристиках прибора.

В чем измеряется потреблённое тепло

Потребленное тепло измеряется в гигакалориях (Гкал). Данная единица измерения примеряется уже достаточно давно. Однако она принадлежит к внесистемным. Теплосчетчики, которые производят в европейских странах, расчёт тарифа потреблённого тепла вычисляют в ГигаДжоулях (система СИ). Иногда встречается и общепринятая международная внесистемная единица измерения кВт*ч (kWh).

Затруднений при расчете платы за отопление, связанных с различием систем измерений ресурсоснабжающих организаций, возникнуть не должно. С помощью специального коэффициента одну единицу измерения можно с лёгкостью перевести в другую.

Как правильно передать показания

Хотя теплосчетчик имеет простой и понятный интерфейс, владелец прибора нередко сталкивается с проблемой передачи показаний. Некоторые пользователи квартир не понимают, как функционирует прибор учёта, как снимать и отправлять данные с дисплея.

Чтобы избежать возможных трудностей, нужно внимательно ознакомиться с паспортом изделия. В инструкции даны ответы на самые распространённые вопросы, подробно описаны характеристики теплосчетчика, а также тонкости, связанные с его обслуживанием.

Выделяют несколько способов съема показаний с прибора учёта:

1. Если у теплосчетчика жидкокристаллический дисплей, то необходимо визуально зафиксировать данные измерений. Для этого важно перейти в нужный раздел меню при помощи специальной кнопки.

2. ОРТО-передатчик. Он входит в базовую комплектацию устройств, произведенных в Европе. С помощью этого метода пользователь может перебросить на компьютер данные о функционировании теплосчетчика, а также распечатать их при необходимости.

3. Радиомодуль. Эта комплектующая деталь входит в состав некоторых устройств. При помощи беспроводного метода радиомодуль дистанционно передаёт данные. Когда приёмник попадает в зону функционирования сигнала, данные об измерениях показаний записываются и передаются в ресурсоснабжающую организацию. Часто приёмник закрепляют на машинах, оказывающих коммунальные услуги. Например, когда мусоровоз следует по заданному маршруту, он собирает показания с оказавшихся в радиусе действия приборов учёта.

4. M-Bus модуль. В отдельных приборах учёта входит в поставку. Цель M-Bus модуля — подключение теплосчетчика к сети централизованной системы по сбору показаний ресурсоснабжающими организациями. С помощью кабелей «витая пара» группу теплосчетчиков объединяют в слабо очную сеть. Далее присоединяют к концентратору, задачей которого является периодический опрос. Затем происходит формирование отчета, который и отправляется в ресурсоснабжающую организацию. Кроме того, данные можно вывести на экран компьютера.

Виды счетчиков тепла

Существуют следующие виды теплосчетчиков:

• Тахометрический или механический.

• Электромагнитный.

• Ультразвуковой.

• Вихревой.

Рассмотрим каждый вид более подробно.

Тахометрический или механический

Прибор с помощью вращающейся детали измеряет величину теплоносителя, который прошёл через сечение трубы. Активная часть устройства бывает турбинной, винтовой и в форме крыльчатки.

У тахометрических теплосчетчиков доступная цена. Несомненным плюсом устройства является простота в применении. Однако у этих приборов учёта есть и существенные недостатки. Тахометрические счетчики тепла крайне чувствительны к загрязнениям. Внутри механизма нередко оседает пыль, грязь, появляется ржавчина. Также не редки случаи гидроударов. Чтобы уменьшить загрязнение составляющих деталей, производитель разработал специальный магнито-сетчатый фильтр. У теплосчетчиков отсутствует способность сохранять данные, которые собраны за сутки.

Электромагнитный

Плюсом теплосчетчика является его высокая точность. Существенный недостаток — высокая цена. Состав прибора учёта:

• Первичный преобразователь.

• Термодатчики.

• Электронный блок.

В основе работы электромагнитного счетчика отопления лежит принцип прохождения через поток теплоносителя магнитного поля, которое даёт реакцию на его состояние. Устройству необходим тщательный уход. Электромагнитный теплосчётчик не будет работать с высокой точностью без регулярного обслуживания и периодической очистки.

Ультразвуковой

Данный вид приборов учёта используется в основном в качестве общедомового теплосчетчика. Среди ультразвуковых устройств выделяют следующие подвиды:

Спецификой ультразвуковых приборов учёта является то, что теплосчетчики работают по принципу генерации ультразвука, который проходит через воду. Передатчик генерирует сигнал. После того как сигнал прошёл через толщу воды, его улавливает приёмник. Основным условием высокой точности и отсутствия погрешностей ультразвукового теплосчетчика является достаточная чистота теплоносителя.

Вихревой

В основе работы вихревого теплосчетчика лежит принцип измерения величины и скорости вихрей. Преимуществом данного вида прибора учёта является то, что он менее чувствителен к загрязнением, чем остальные устройства. Однако вихревой счётчик отопления не терпит воздуха в системе. Данное устройство монтируют горизонтально, располагая его между двумя трубами.

Принцип работы счетчика

Теплосчетчики по своей природе бывают с механическим и ультразвуковым расходомером, от чего и формируется стоимость квартирного теплосчетчика. Установка счетчика тепла производится как на подающий, так и на обратный трубопровод системы отопления, что разрешено заводом-изготовителем.

Как же работает теплосчетчик? Принцип работы основывается на количестве воды, которая проходит через установленный тепловой счетчик, и разнице температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Как всем известно, горячая вода попадает в батареи (радиаторы) и нагревает воздух внутри помещения, от чего и получаем разницу температур воды на входе и выходе из квартиры:

Q=с⋅m⋅(t1-t2)

где,

       Q — количество потреблённого тепла [Гкал];

       m — массовый расход теплоносителя, [м³/час];

       c — теплоемкость теплоносителя, [Гкал/кг⋅°С];

       t1, t2 — температуры теплоносителя на входе в систему и на выходе из нее соответственно, [°С].

Данные теплосчетчика от датчика расхода воды передаются на вычислитель, а также к нему поступают данные от двух датчиков температуры, которые соответственно расположены в подающем и обратном трубопроводе. Вычислитель обрабатывает исходные данные и сохраняет в архиве. Вся необходимая информация для пользователя передается на экран, а также может быть считана системой сбора данных по радиоканалу или проводному Mbuss.

Формирование отчета

Вы установили индивидуальный счетчик тепла (теплосчетчик) и сразу возникает вопрос, как считывать информацию и формировать отчет для теплоснабжающей организации.

Необходимо изучить  инструкцию по эксплуатации установленного теплосчетчика, где описано, как правильно посмотреть нужную информацию. В зависимости от производителя теплосчетчика, тепловая энергия выводится на табло в разных физических величинах.  Это необходимо для правильного перевода тепловой мощности. Эксплуатирующая организация за частую выставляет счета согласно тарифу в Гкал, так что систему перевода необходимо понимать. Для понимания 1 Гкал = 4,187 ГДж = 1163 кВт/час.

Каждому жильцу, который купил теплосчетчик,  необходимо знать, что вместе с фактическими показаниями индивидуального счетчика тепла по квартире необходимо оплачивать отопление мест общего пользования, таких как лестничные клетки, лифтовые, подвалы. В среднем это 0,5 грн за 1 м² собственной площади квартиры.

Методика расчета данного платежа исходит из следующих юридических документов

Постанова від 21 липня 2005р. N 630 Про затвердження «Правил надання послуг з централізованого опалення, постачання холодної та гарячої води і водовідведення» та типового договору «Про надання послуг з централізованого опалення, постачання холодної та гарячої води і водовідведення».

Наказ від 31 жовтня 2006р.  N 359 Про затвердження «Методики розрахунку кількості теплоти, спожитої на опалення місць загального користування багатоквартирних будинків та визначення плати за їх опалення».

Наказ від 22 лютого 2008р. N 47  Про затвердження «Рекомендацій щодо застосування Методики розрахунку кількості теплоти, спожитої на опалення місць загального користування багатоквартирних будинків, та визначення плати за їх опалення».

Лист №Д11-10/37466 від 14 жовтня 2002р. згідно з «Роз’ясненням Українського ЗНДПІ по цивільному будівництву, 1,2 — рекомендований коефіцієнт для врахування вират теплової енергії, витраченої на опалення приміщень загального користування та на необліковані загальнобудинкові теплові втрати.

Квартирный счетчик тепла- принцип работы

В этой статье на простом и доступном языке расскажу о том как же происходит это таинство- вычисление тепла квартирным теплосчетчиком. Как же он работает, определяя какое количество тепла прошло через его утробу. Поверьте, сложности тут нет ни какой- простая математика и больше ничего. Итак, начнем, пожалуй.

 

 

А начнем с картинки, чтобы было понимание как квартирный счетчик тепла расположен. Как он встроен в систему отопления квартиры или частного дома. Смотрите картинку слева.

Как вы понимаете, не важно обладаете ли вы квартирой в Нижнем Новгороде или в Челябинске или в Москве. Этот прибор можно установить везде, хоть в каком городе. Извиняюсь за глупое пояснение, просто и читатели задают такие вопросы — …а вот я живу в Питере. В Питере тоже можно квартирный теплосчетчик установить?.. Конечно, можно. При чем тут город, в котором Вы проживаете?

Странный вопрос, правда? А ведь спрашивают. Ну да ладно, двигаемся дальше. Принцип вычисления проходящего тепла очень прост. Замеряются всего три параметра.

Первый- расход теплоносителя, проходящего через счетчик. Он измеряется с помощью вот этой, вращающейся за счет проходящей через нее воды, крыльчатки (цифра 5 на рисунке).

Второй- датчик температуры входящего в квартиру теплоносителя. Третий- датчик выходящего охлажденного в квартире теплоносителя. Вот они, эти датчики. Смотрите следующий рисунок.

Далее расчет тепла, потребленного квартирой, делается вот по такой формуле:

Q = G * (t1 — t2), Гкал/ч,

Где:

• G — массовый расход теплоносителя, л/ч;
•  t1 и t2 — температуры теплоносителя на входе в систему и на выходе из неё соответственно, °C.

Расход воды умножается на разницу температур теплоносителя. Данная формула «зашита» в «мозги» теплового счетчика. Все параметры поступают в мозги, и происходит вычисление. Все легко и просто. Все вычисленные параметры сохраняются в памяти теплосчетчика и могут быть оттуда забраны, для предоставления в управляющую компанию Вашего дома.

Кроме этого все параметры вычислений выводятся на жидкокристаллический дисплей, откуда и считываются владельцем. Для экономии энергии встроенной батарейки, жидкокристаллический экран обычно выключен. Он оживает при нажатии кнопок управления, с помощью которых и можно добраться до любого параметра вычисления, который «уложен» в памяти прибора.

Управление теплосчетчиком, а их разновидностей сейчас великое множество, очень простое и интуитивно понятно. Так что не нужно бояться устанавливать эти приборы в квартирах. Они существенно экономят расходы на отопление, о чем я уже неоднократно писал на страницах моего блога.

Ультразвуковой теплосчетчик

Ультразвуковые технологии измерения позволяют достичь высокой точности в измерении в течении всего срока эксплуатации, и при этом требуется минимальное обслуживание.

Скорость потока измеряется с помощью ультразвукового принципа: два датчика передают ультразвуковые сигналы в направлении и против направления потока измеряемой жидкости. Расчет скорости потока ведется исходя из времени, за которое проходят сигналы от датчиков.

Счетчик состоит из ультразвукового преобразователя расхода (расходомера), датчиков температуры и вычислителя. Расходомер измеряет объем теплоносителя в трубопроводе, прошедший от поставщика тепловой энергии к потребителям. Датчики определяют разность температуры воды на входе в систему отопления и на выходе из нее. Вычислитель по этим сведениям рассчитывает количество потребленной тепловой энергии, учитывая при этом и массу теплоносителя, приходящуюся на единицу объема в зависимости от его температуры.

Счетчики выпускаются двух модификаций – для установки на подающую или обратную магистраль.

В качестве датчиков температуры применяется комплементарная пара платиновых термопреобразователей сопротивления типа Pt 1000, связанных кабелем с вычислителем.

Вычислитель оформлен в виде модуля, содержащего микропроцессор, жидкокристаллический индикатор, клавишу управления, оптический порт передачи данных и автономный источник питания – литиевую батарею.
Корпус вычислителя поворачивается в плоскости расходомера на 360° с шагом 90°. Кроме того, вычислитель выносного типа и может устанавливаться отдельно от проточной части на расстоянии до 1,5 м.

Ультразвуковой расходомер измеряет расход, используя принцип разности времени прохождения ультразвукового сигнала по и против направления потока теплоносителя. Сигналы от расходомера и преобразователей температуры поступают в вычислитель, который определяет расход и температуры теплоносителя, а также вычисляет тепловую энергию и объем теплоносителя.

На индикаторе отображаются значения контролируемых параметров, их размерность, а также информация о настройках и состоянии счётчика.

Клавишей управления выбирается отображаемый параметр. Оптический порт предназначен для съёма информации и программирования. Дополнительно (при интеграции в системы телеметрии) вычислитель может быть оснащён модулем проводной передачи данных с цифровыми интерфейсами M-Bus или RS-485, и к нему могут быть подключены один или три внешних счётчика (воды, газа, электроэнергии) с импульсным выходом.

виды и принцип работы квартирных приборов учета тепловой энергии

Индивидуальные приборы учета с успехом внедряются в систему коммунальных услуг благодаря точному подсчету потребленного ресурса. Один из вариантов ИПУ — тепловой счетчик.

Устройство не относится к распространенным, ведь требует соблюдения перечня условий для установки. Ожидаемое изменение действующего законодательства позволит монтировать приборы учета тепловой энергии в упрощенном порядке. Правильный выбор подходящего варианта ИПУ — возможность реально сэкономить.

Виды и принцип работы счетчиков тепла

Современные технологии позволяют выпускать разные типы устройств, которые отличаются ценой, особенностями получения показаний и монтажом.

Механические

Эти измерители расхода тепла относятся к наиболее простым, их второе название — тахометрические. Порядок работы агрегатов: проводится замер прошедшей через механизм воды. Внутри счетчика установлена крыльчатка или турбина. Устройства подключаются к входной и выходной трубам, за счет чего анализируется разница Т °C.

Изделие чаще всего состоит из двух основных элементов: вычислителя тепла и водосчетчика. Современные варианты могут дополнительно оснащаться датчиками давления и встроенным модулем дистанционной передачи сведений.

Достоинства тахометрического счетчика тепловой энергии:

1. Низкая цена. При сравнении с другими видами прибор окажется самым дешевым.
2. Простота установки и использования, но только при условии монтажа на новую систему отопления.

Выделяют и существенные недостатки:

• Невозможность размещения на трубах отопления, через которые проходит жесткая вода. Хотя перед механизмом устанавливается фильтр, но из-за наличия окалины очиститель быстро засоряется, что нарушает циркуляцию и не обеспечивает точность снятия показаний.
• Возможный выход из строя при гидроударе. Резкий скачок давления и усиление напора проходящей через крыльчатку или турбину воды может повредить агрегат.

Механические ИПУ предполагают установку на трубы диаметром до 32 мм.

Устанавливать механические счетчики тепла имеет смысл только в домах с малой этажностью, при высоте строения более 5 этажей агрегаты быстро ломаются из-за частых гидроударов

Вихревые

Устройство существенно отличается от предыдущего. Квартирные теплосчетчики допускаются для монтажа на вертикальных и горизонтальных участках, но только при соблюдении установленного размера прямого отрезка. Принцип работы сложный, ведь за основу берутся скорость и количество образующихся вихрей. Перед основной частью находится призма, рассекающая поток жидкости.

Прибор учета тепловой энергии обладает некоторыми особенностями:

1. Механизм отличается чувствительностью к потокам воды. Наличие крупных примесей существенно влияет на образование вихрей, затрудняя рассекание жидкости.
2. Присутствие мелкой окалины не так воздействует на работу, но не освобождает от необходимости устанавливать перед счетчиком магнитный фильтр.
3. Воздух в системе влияет на снятие показаний, способствует износу аппарата.

Особое внимание уделяется монтажу. Соблюдение точности размещения и выполнение правильных переходов обеспечивают нормальное функционирование механизма.

Вихревые аппараты не боятся гидроударов, но из-за большого количества мусора их нежелательно монтировать на старые отопительные системы

Электромагнитные

Тот вид измерителей существенно отличается от остальных, ведь электромагнитные счетчики считают потребленное тепло наиболее точно. ИПУ этого типа используются на промышленных объектах. Для установки в доме или квартире выпускаются бытовые малогабаритные варианты.

Работают электромагнитные приборы учета тепла по единой схеме, основанной на существующих законах физики. Внутри механизма расположены магниты, которые создают соответствующее поле. В составе воды есть частицы — жидкость выступает в качестве проводника. Проходя через электромагнитное поле, теплоноситель создает электрический ток. Значение прямо пропорционально скорости движения жидкости. Возникающий ток замеряется при помощи специального устройства.

Сложность процесса получения показаний предполагает особую точность установки ИПУ. К монтажу счетчика предъявляются следующие условия:

1. Присутствие надежно и правильно подключенного источника постоянного питания. Модели получают энергию от сети или имеют автономный аккумулятор.
2. Отсутствие серьезных примесей в воде.
3. Удаленность от других электрических устройств, которые могут нарушать функционирование прибора.

Счетчики этого вида самые дорогие.

Электромагнитные счетчики тепла относятся к универсальным аппаратам, они не боятся гидроударов и мусора в сети, единственным минусом здесь является высокая цена

Ультразвуковые

Пользуются востребованностью в качестве многоквартирных ПУ. Производители выпускают разные типы устройств, но приборы отличаются схожим принципом действия. Ультразвуковой теплосчетчик оснащается модулями, которые посылают и улавливают сигнал. Время, необходимое для выполнения этой операции, будет определять скорость прохождения воды — из полученных значений рассчитывается расход.

Хотя приборы и отличаются высокой стоимостью, зато выделяются существенным преимуществом, что делает ультразвуковые счетчики весьма популярными. Принцип измерения, который реализован в устройствах, не препятствует прохождению жидкости и не оказывает существенного влияния на общее давление в системе. Счетчики тепла на ультразвуке имеют и недостатки:

• необходимость постоянного питания;
• выполнение условий правильного монтажа;
• хорошее качество воды — примеси затрудняют прохождение сигнала.

Приборы выпускаются нескольких типов: при выборе нужно обращать внимание на особенности модели.

Выбор теплосчетчика

Приобретение ИПУ для квартиры или дома — ответственная задача. Установка счетчика на отопление предполагает учет особенностей существующих вариантов, что позволяет избежать проблем в дальнейшем.

Чтобы правильно подобрать подходящее устройство, нужно оценивать следующие нюансы:

1. Съем показаний. Простые ИПУ только отображают значения на табло, а более современные модели могут оснащаться накопителем и модулем дистанционной передачи.
2. Производитель. Хотя многие зарубежные фирмы выпускают более надежное оборудование, устройства должны пройти обязательную сертификацию в РФ. Требование касается и приборов отечественных изготовителей.
3. Способ монтажа. Установка теплосчетчика на отопление в квартире может осуществляться вертикально или горизонтально. Некоторые модели годятся только для одного положения в пространстве.
4. Состояние системы. При устаревших трубах прибор быстро выйдет из строя.
5. Стоимость. При наличии нескольких стояков, что характерно для многоквартирных домов, монтаж требуется на каждый элемент — это делает установку счетчиков учета невыгодной.
6. Межповерочный интервал. Стоимость проведения процесса по подтверждению работоспособности прибора может быть равна 50 % от первоначальной цены устройства. Лучше приобретать счетчики с наибольшим сроком между поверками.

С учетом высокой стоимости проведения периодической проверки работоспособности теплосчетчиков, желательно выбирать аппарат с большим межповерочным интервалом

Прежде чем выбрать ИПУ тепловой энергии, нужно проконсультироваться с исполнителем коммунальных услуг. Не все счетчики тепла подходят для конкретной системы. Установка может быть бессмысленной, если показания не будут учитываться из-за действующего законодательства.

Как работает счетчик отопления принцип работы

Сегодня счетчик на отопление очень выгоден, так как такое устройство позволяет экономить денежные средства. Это происходит, потому что после его установления плата за тепло будет осуществляться по тарифам. А значит, счетчик будет считать исключительно, количество тепловой энергии, которое поступает, и не нужно будет переплачивать. По мере того как растут цены, люди все больше задумываются, как сэкономить.

Немаловажным пунктом расхода в каждой семье является оплата за теплоэнергию. Для экономии в этом направлении есть тепловой счетчик отопления.

Покупая счетчик для отопления, в его комплекте есть (рис.1):

• Непосредственно счетчик, то есть устройство, которое считает количество теплоносителя.
• Датчики температуры. Их должно быть 2. Они подают показания про температуру нагрева воды, которые поступают в основной электронный модуль.
• А также другие комплектующие, которые идут в комплекте индивидуально, зависимо от вида прибора.

Рис. 1 Комплектация устройства

Принцип работы теплового устройства

Теплосчетчик устанавливается для того, чтобы определить количество воды, то есть теплоносителя, а также сделать замер его температуры. Как правило, тепловой прибор устанавливается на горизонтальную трубу. При этом работать будет всего один прибор отопления на всю квартиру. Но если разводка труб вертикальная (отдельный стояк на каждую батарею), а такой трубопровод в большинстве старых многоэтажных домов. В этой ситуации на каждую батарею ставится отдельный прибор.

Факторы, которые могут повлиять на погрешность счетчика отопления:

• Если есть тепловая разница меньше +30°;
• Если нарушена циркуляция теплоносителя, а именно малый расход.
• Неправильная установка, то есть неправильно установлены датчики температуры, не правильное направление счетчика;
• Плохое качество воды и труб, то есть жесткая вода, и различные примеси в ней (ржавчина, песок и т.д.).

Виды тепловых приборов отопления

К основным видам теплосчетчиков можно отнести:

• Тахометрический или механический;
• Ультразвуковой;
• Электромагнитный;
• Вихревой.

А также есть еще классификация по области применения. Например, промышленные или индивидуальные.

Промышленный теплосчетчик отопления – это общедомовой (в многоквартирных домах) аппарат, еще его устанавливают на производственных объектах. Этот агрегат имеет большой диаметр от 2,5 см до 30 см. Диапазон количества теплоносителя – от 0,6 до 2,5 м3 в час.

Индивидуальный прибор отопления – это тот агрегат, который устанавливают внутри квартиры. Он отличается тем, что его каналы имеют небольшой диаметр, а именно не более 2 см. А также диапазон количества теплоносителя становит от 0,6 до 2,5 м3 в час. Этот счетчик имеет в комплектации 2 устройства, а именно, тепловычислитель и счетчик для горячей воды.

Механический теполосчетчик отопления

Этот прибор измеряет, сколько горячей воды прошло через подающую трубу. Поток воды приводит в движение механизм (вращательное движение). Этот счетчик доступнее остальных по цене. Но есть и такие негативные факторы, как то, что этот счетчик чувствителен к загрязнениям, например, к образованию ржавчины, грязи, окалины. Что бы предотвратить это, нужно устанавливать специальный магнитно-сетчатый фильтр.

Рис. 2 Механическая модель теплового
устройства

В комплекте такой прибор имеет тепловычислитель, а также водосчетчик роторного типа (рис. 2).

Виды механических устройств:

• Крыльчатый;
• Винтовой;
• Турбинный.

К основным плюсам этой модели можно отнести низкую цену, питание от батареек, а также они достаточно просты в эксплуатации.

Минусы:

• Чувствительность устройства к гидроударам;
• Механизм этого прибора быстро изнашивается;
• Из-за него увеличивается давление в системе отопления;
• Механические модели не хранят информацию, собранную за сутки.

Ультразвуковой теплосчетчик отопления

Этот вид счетчиков наиболее часто устанавливается как общий прибор для многоквартирных домов. Принцип его работы заключается в ультразвуковом сигнале, благодаря которому прибор, собственно, и делает замеры (с помощью датчика). Этот сигнал пропускается через воду. Комплектация этого устройства состоит из излучателя и прибора, который подает сигнал. Устанавливаются эти комплектующие один напротив другого.

Рис. 3 Ультразвуковой прибор

Ультразвуковое устройство лучше устанавливать в домах с новым трубопроводом, так как он очень чувствительный к загрязнениям.

Есть такие виды ультразвуковых теплоизмерителей:

• Частотный;
• Доплеровский;
• Временный;
• Корреляционный.

Каждый из этих видов дает точные показания, только если вода чистая и без примесей. Любые загрязнения или даже воздушные пузыри влияют на показания.

К плюсам этого счетчика относятся информативность, которая достигается благодаря жидкокристаллическому дисплею и то, что при установке этой модели не увеличивается гидравлическое давление.

Но есть и такой минус в работе ультразвукового прибора: если подача электроэнергии нестабильна, то подключают его через UPS.

Электромагнитный счетчик отопления

Это дорогая модель тепловых приборов, и относится к самым точным приборам. Принцип работы электромагнитного счетчика заключается в прохождении теплоносителя через прибор, при этом электромагнитное поле, проводит слабый ток. Это устройство нужно обслуживать, то есть периодически очищать.

Рис. 4 Электромагнитные
теплоизмерители

Электромагнитный прибор состоит из 3 основных частей:

• Первичный преобразователь;
• Электронный блок, который может работать как от батареек, так и от сети;
• Температурные датчики.

При этом электромагнитный тепловой прибор может быть установленным в любом положении (горизонтальное вертикальное, или под углом), но это только в случае, когда область где установлен счетчик, постоянно заполнена теплоносителем.

Если диаметр трубы не совпадает с диаметром фланца прибора, то можно использовать переходники.

Вихревой прибор отопления

Этот счетчик можно устанавливать на трубы, как горизонтального типа, так и вертикального. Принцип работы заключается в измерениях о скорости и количестве вихрей. То есть, это помеха на пути потока воды, вода огибает помеху и вследствие этого создаются вихри. Он не чувствителен к проявлению различных засорений, например, ржавчина, окалина и т.д. Неправильные показания этот счетчик может выдавать только в случае, если в системе есть воздух.

Комплектация вихревого прибора отопления:

• Счетный механизм;
• Корпус;
• Пластины;
• Теплообтекатель;
• Фильтр.

Рис. 5 Вихревой прибор

Устанавливается вихревой счетчик горизонтально между двумя трубами.

Установка счетчика отопления

Есть специальные компании, которые выполняют монтаж теплосчетчиков, а именно:

• Они делают проект;
• Подают документы в соответствующие органы, для получения разрешения;
• Устанавливают счетчик и сразу регистрируют его;
• Далее должны проводиться тестовые испытания и прибор сдается в эксплуатацию.

Если счетчик не зарегистрирован должным путем, то его показания не учитываются. Для уплаты по счетам нужно подавать показатели, и в квитанции приходит сумма по установленному тарифу.

В разработанном проекте должны быть включены такие моменты:

• Устройство (вид) модели для конкретной системы отопления;
• Необходимые расчеты по расходам теплоносителя, а также расчеты тепловой нагрузки;
• Должна быть схема отопительной системы, с указанием места, где будет устанавливаться счетчик;
• Должно быть рассчитано сопротивление гидравлики прибора;
• Расчет возможных тепловых потерь;
• А также обязательно расчет растрат за теплоэнергию.

Проверка счетчиков отопления

Изначально качественный счетчик продается уже первично протестированным. Это происходит на заводе, и подтверждением этому является клеймо, на котором есть запись. Эта запись должна соответствовать записям в документации. В документах также должен быть указан срок, то есть межповерочный интервал. Если этот срок истек нужно обратиться в соответствующую организацию, которая устанавливает и поверяет их, или в сервисный центр завода. Есть организации, которые установив счетчик, и дальше работают над техническим обслуживанием прибора.

Статьи по теме:

Байпас в системе отопленияБалансировочный клапан для системы отопленияВоздушный клапан на отопление

Теплосчетчики на отопление в квартире

У большинства из тех, кто живет в квартире, установлена система центрального отопления. Наряду с некоторыми плюсами, этот способ отопления имеет и свои минусы. Довольно часто тем, кто пользуется центральным отоплением, приходится платить и за отопление подъездов, и за потери тепла в подводящих трубах. Также не исключен тот случай, когда батареи недостаточно теплые или вообще не греют, а жильцов заставляют оплачивать счета за отопление.

Мастер снимает показания с теплосчетчика на отопление в квартире

Необходимость

При сегодняшней сложившейся ситуации, когда цены на коммунальные услуги постоянно растут, многие задумываются, как сэкономить деньги из семейного бюджета на квартплату. При этом следует отметить, что львиную долю затрат по квартплате отнимают именно затраты на отопление. Несмотря на то, что по действующим законам для того чтобы снизить расходы граждан зимой, всю сумму за отопительный сезон распределяют на весь год, суммы все равно выходят достаточно большие.

Установка индивидуального теплосчетчика в квартире – очень выгодное мероприятие. Зачем переплачивать за лишнее тепло, если оно не потребляется? Ситуации могут быть разные. Например, трехкомнатная квартира. Зачем оплачивать тепло во всей квартире, если человек занимает только одну комнату. Это не обязательно. Можно на батареи отопления в других комнатах установить регулирующие краны, с помощью которых поддерживать минимальную температуру. Или зимой в квартире никто не живет. В этом случае также можно ограничить поступление тепла в квартиру и не переплачивать за отопление, которым некому пользоваться.

Один из способов уменьшить затраты на отопление – установка счетчика тепла.

Индивидуальный счетчик тепла

Принцип работы

Данный прибор предназначен для учета тепла, которое поступает в квартиру от ТЭЦ. Принцип его работы основан на совмещении функций водомера и термометра. Водомер устройства считывает расход воды, поступающей в отопительную систему квартиры, а термодатчик фиксирует температуру воды на входе и выходе из отопительного трубопровода. Данные из расходомера и термодатчиков поступают в вычислительное устройство прибора, которое переводит их в единицы измерения тепла – гектакаллории. При этом такой прибор способен хранить информацию о количестве потребленного тепла как за один день, так и за месяц и даже за год.

Многие теплосчетчики устанавливаются на систему отопления вместе с регулирующим электровентилем, что дает возможность контролировать количество поступающего тепла в квартиру. Это очень удобно, поскольку высокая температура в батареях отопления нужна не всегда, а с помощью этого крана можно регулировать поступление горячей воды в отопительную систему.

Например, если все члены семьи днем находятся вне дома, то зачем сильно прогревать пустую квартиру? Можно просто запрограммировать, чтобы этот вентиль днем пропускал минимальный расход, а вечером, перед приходом домочадцев, открывался на полную и разогревал квартиру. Или, например, если температура в квартире больше, чем нужно, можно ограничивать ее также с помощью этого устройства.

Типы теплосчетчиков

По принципу измерения расхода воды различают механические, ультразвуковые, вихревые и электромагнитные теплосчетчики:

• Механические – такие счетчики измеряют расход воды с помощью крыльчатки, которую вращает проходящий через нее поток воды: чем больше поток, тем быстрее вращение крыльчатки. Плюсом такого счетчика можно считать его простоту и доступность, а из недостатков выделяют возможность засорения крыльчатки разными мелкими частицами, которые часто попадаются в воде отопления. Поэтому перед таким водомером устанавливают сетчатый фильтр.

Механический счетчик тепла

• Ультразвуковые – принцип их действия основан на вычислении скорости прохождения воды между двумя ультразвуковыми датчиками. Отличаются высокой точностью измерений, но достаточно дороги и работают только с чистой водой. При наличии примесей в воде начинают давать погрешность в показаниях.

Ультразвуковой счетчик тепла

• Вихревые – основой для измерений расхода в таких приборах служат вихревые потоки, которые создаются при прохождении воды через счетчик. Такие приборы следует подбирать с учетом диаметра трубопровода, поскольку это влияет на создание вихрей. Также необходима установка фильтра, поскольку они плохо работают, если вода с примесями. При этом на работу прибора не влияет наличие в воде накипи.
• Электромагнитные рассчитывают расход воды с помощью электромагнитного датчика. Также они чувствительны к наличию в воде инородных тел.

При установке счетчика тепла любого типа из тех, что устанавливаются на трубу отопления, нужно обязательно монтировать фильтр грубой очистки, во избежание искажения показаний счетчика или его поломки.

Как еще один из вариантов существуют теплосчетчики, которые можно установить отдельно на каждую батарею отопления. При этом такая установка не требует специальной врезки в систему отопления. Эти приборы компактны, сравнительно дешевы и требуют поверки только через 10лет.

Счетчик тепла для отдельной батареи отопления

Проведением несложных расчетов можно узнать, что установка теплового счетчика окупится уже на второй сезон. Так как срок службы такого прибора – 20-30 лет, в дальнейшем каждый месяц он будет экономить от 30 до 60% расходов на отопление из семейного бюджета. А учитывая постоянный рост цен на услуги ЖКХ, можно считать покупку теплосчетчика целиком и полностью оправданным.

Доп. функции

Современные модели счетчиков к тому же обладают такими функциями:

1. Обмен данными через радиоканал или сеть интернет. В счетчик встроен GPRS-модуль для связи с интернетом и передачи данных. С помощью этого модуля возможно как простое считывание информации с теплосчетчика о состоянии отопительной системы, так и управление работой системы отопления с помощью электровентилей.
2. Интерфейс для подключения компьютера. Можно также подключить компьютер через специальный интерфейс. При таком подключении теплосчетчик можно задействовать в общей системе электронного управления «умный дом», которая позволяет управлять несколькими устройствами одновременно. Например, вместе с регулировкой системы отопления можно управлять системой вентиляции, кондиционирования и увлажнения воздуха в квартире, что способствует созданию идеального микроклимата в квартире.

Установка теплового счетчика в квартире возможна только при горизонтальной разводке системы отопления. При вертикальной разводке потребовалось бы установить такой счетчик на каждый стояк, что, во-первых, невыгодно, а во-вторых, затрудняет снятие показаний на счетчике.

Многоквартирный счетчик

При вертикальной разводке системы отопления в доме устанавливают многоквартирный счетчик тепла. Этот прибор стоит недешево, но при распределении суммы на всех жильцов выходит не такая большая финансовая нагрузка. При этом нужно чтобы кто-то регулярно считывал показания прибора и распределял их равномерно между жильцами.

Вопрос приобретения такого счетчика можно решить на общем собрании жильцов и там же выбрать человека, ответственного за сбор денег и покупку прибора, а в дальнейшем и снятие показаний с него. Причем на приобретение и установку теплосчетчика должны быть согласны все жильцы, поскольку в противном случае его установка будет не выгодна.

Многоквартирный счетчик тепла

Обычно один блок многоквартирного теплосчетчика устанавливается на чердаке, другой – в подвале. Человек, которого выбрали на собрании жильцов, должен регулярно раз в месяц снимать показания с теплосчетчика. Для равномерного распределения платы за тепло у него должны быть данные по площади каждой квартиры всех жильцов дома. В соответствии с занимаемой площадью квартиры потребление тепла рассчитывается индивидуально для каждого.

Нюансы установки

Для того чтобы установить теплосчётчик в квартире, необходимо преодолеть несколько этапов:

1. Получение в ЖКХ тех. условий на установку. Как правило, для этого необходимо прийти и подать соответствующее заявление. По закону управление ЖКХ должно рассмотреть заявление в течение определенного времени, поэтому нужно проследить, чтобы оно обязательно было зарегистрировано, и на нем проставлена дата приема.
2. После того, как получены тех. условия на установку, можно отправляться в соответствующую проектную организацию. Как правило, таких учреждений хватает, так что найти ее будет не трудно. Там выдадут соответствующий проект. Этот проект нужно согласовать в ЖКХ и других организациях. Обычно этим занимаются сами проектировщики, но бывает, что приходится согласовывать самим жильцам.
3. Покупка теплосчетчика. При покупке нужно обязательно следить, чтобы выдали гарантийный талон и документ, в котором отмечена дата поверки счетчика.
4. Установка теплосчетчика. Установку лучше доверить фирме, у которой есть опыт работы в данной сфере. Можно установить и самому, но для этого предварительно нужно договориться в ЖКХ, чтобы быть уверенным в том, что в отопительной системе нет воды.
5. После установки нужно вызывать представителя из ЖКХ, для того чтобы он зарегистрировал и опломбировал счетчик.

Монтаж

На рисунке показан вариант установки теплосчетчика в систему отопления.

Схема установки теплосчетчика в систему отопления

Как видно из рисунка, теплосчетчик состоит из нескольких частей:

1. Расходомер – используется для учета горячей воды, которая поступает в систему. Данные в виде электронных сигналов поступают в блок учета и контроля теплосчетчика.
2. Датчики температуры – устанавливаются на подающую и обратную трубы отопления. Данные от датчиков также поступают в теплосчетчик.
3. Блок учета и контроля – в этот блок поступают все данные от датчиков температуры и расходомера. На основании этих данных встроенный микропроцессор подсчитывает количество потребленного тепла в Гккал.
4. Реле управления электровентилем – устройство для регулировки тепла, поступающего в квартиру. Электровентиль устанавливается на подающую трубу, а реле управления устанавливается рядом и соединяется проводами с электровентилем.

Для установки расходомера и датчиков своими руками предварительно нужно договориться с руководством ЖКХ об отключении отопления в квартире на время монтажа. Также нужно найти на трубах, которые идут от стояка, резьбовое соединение, от которого начнется установка теплосчетчика. Если такого нет, то придется сделать его самостоятельно.

Для этого можно пойти двумя путями: поскольку обычно в системах отопления установлены металлические трубы, то нужно или нарезать резьбу на этих трубах, или приварить два сгона с резьбой. Если же трубопровод пластиковый, то с помощью паяльника устанавливают резьбовые переходы. На эти резьбовые отводы устанавливаются два обычных полуоборотных крана.

После того как установлены отсекающие краны, можно заново подключать отопление. Это лучше сделать как можно скорее, поскольку для того чтобы поменять теплосчетчик в одной квартире, ЖКХ приходится отключать сразу несколько квартир, а если это будет происходить в отопительный сезон, то оставлять соседей без отопления – не самое удачное решение.

После отсекающего крана на резьбовом соединении устанавливается фильтр грубой очистки. Это нужно сделать обязательно, чтобы исключить попадание в водомер разных взвешенных частиц из магистрали. Как видно из рисунка, затем на резьбе устанавливается датчик температуры, а после него – водомер. После водомера – электровентиль. На обратной трубе устанавливают только датчик температуры и балансировочный вентиль.

После установки теплосчетчика и включения отопления следует осмотреть резьбовые соединения на возможные протечки, и если надо, их устранить. Затем нужно стравить воздух с батарей отопления.

Для того чтобы начать пользоваться счетчиком, необходимо вызвать представителя ЖКХ. Он опломбирует его и составит акт приема в эксплуатацию. После этого выдается соответствующая книжка для оплаты услуг, можно приступать к эксплуатации теплосчетчика.

Для того чтобы заниматься вопросами по установке теплосчетчика, нужно, помимо денег на покупку, свободное время. Поэтому если его нет, можно поручить эту работу соответствующей организации. Это будет стоить немного дороже, но зато они решат все вопросы и с ЖКХ, и с проектной организацией, и с установщиками.

Счетчик тепла. Видео

Видео ниже представит обзор счетчика тепла польского производства — Apator ELF.

Обслуживание теплосчетчика не требует особых усилий, нужно только вовремя менять источники питания и делать поверки.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Теплосчетчик — обзор

10.2.4 Теплосчетчик

Теплосчетчик играет ключевую роль в интеллектуальных системах отопления при модернизации. Это связано с тем, что в Европе обязательная установка приборов учета тепла в многоквартирных и многоцелевых зданиях с источником центрального отопления / охлаждения или питанием от сети централизованного теплоснабжения требуется в соответствии с недавно принятой Директивой по энергоэффективности 2012/27 / EU (Директива 2012/27 / ЕС Европы, 2012 г.). Поскольку такие счетчики позволяют вести учет тепловой энергии и «истинное» измерение энергопотребления, в том числе в режиме реального времени, они становятся очень эффективными инструментами для повышения энергоэффективности и разумной экономии энергии.

Учет тепла может производиться прямым или косвенным подходом (Celenza et al., 2015).

Счетчики тепла прямого действия (регулируемые техническим стандартом EN 1434, стандартом EN 1434) измеряют потребление тепловой энергии путем объединения объемного расхода теплоносителя, циркулирующего в системном контуре, с разницей энтальпии между входной и выходной секциями. Поскольку разность давлений между входной и выходной секциями можно считать незначительной, для получения разницы энтальпий достаточно измерить температуры подающей и обратной воды и знать средние теплофизические свойства теплоносителя при этих температурах.

Однако при модернизации зданий с установками центрального отопления и вертикальным распределением тепла использование прямых теплосчетчиков может быть очень сложной или невыполнимой задачей из-за архитектурных ограничений и высоких затрат. Поэтому используются косвенные подходы, основанные на оценке потребления тепловой энергии, которая осуществляется путем измерения некоторых параметров, тесно связанных с потреблением энергии. Это позволяет разделить затраты на отдельные блоки в виде доли от общего энергопотребления здания (которое обычно измеряется прямым счетчиком тепла).

По состоянию на 2016 год на рынке доступны две основные типологии систем косвенного учета: распределители затрат на тепло и счетчики времени включения.

Распределители затрат на тепло (HCA; регулируются техническим стандартом EN 834, стандартом EN 834) могут использоваться в отопительных установках, оснащенных радиаторами и конвекторами, и они устанавливаются на каждом терминале отопления вместе с TRV.

Распределители затрат на тепло должны быть размещены на поверхности лучистого нагрева в подходящем месте для измерения средней температуры плиты.

Распределители затрат на тепло позволяют оценивать потребление тепловой энергии каждым тепловым терминалом на основе соотношения (10.1),

(10.1) Q∝Kc⋅Kq∑i = 1w (Tai-Tmi) ⋅ti

где t _i — временной интервал; T _ai — комнатная температура; T _mi — температура поверхности радиатора; K _c и K _q — это соответственно коэффициент оценки тепловой связи датчика и коэффициент оценки тепловой мощности радиатора.

Некоторые системы HCA используют метод измерения с одним датчиком и имеют только один датчик для измерения температуры поверхности радиатора: T _mi .

Другие системы HCA, следуя так называемому методу двух датчиков, используют дополнительный датчик для комнатной температуры, T _ai , или, альтернативно, для температуры в определенном отношении к ней. Наконец, системы HCA, использующие метод измерения с несколькими датчиками, используют по крайней мере два датчика радиатора и еще один датчик комнатной температуры.

Поскольку обычно существует разрыв между фактической рабочей тепловой мощностью радиатора и номинальной, оцененной в лаборатории, в рабочих условиях могут возникать критические проблемы, приводящие к неэффективности систем. Вот почему на рынке доступно несколько систем, объединяющих радиатор, клапаны и счетчик тепла. Фактически, производитель, являясь производителем всех частей систем, может прогнозировать их поведение и оптимизировать их интегрированные характеристики.

В установках центрального отопления с зонной конфигурацией сначала использовались системы косвенного учета, состоящие из счетчиков, регистрирующих время открытия TRV каждой зоны.Современные счетчики времени включения позволяют более надежно оценивать потребление тепловой энергии отдельным пользователем. Эти системы используются в отопительных установках, управляемых зональными клапанами или двухпозиционными клапанами, установленными на каждом тепловом терминале. Тепловая энергия каждого теплового оконечного устройства затем оценивается с помощью уравнения. (10.2) на основе измерения / оценки времени вставки ( t _va ), разницы температур между радиаторной жидкостью и окружающей средой ( T _med -T _a ) и номинального тепловыделения Клеммник P _n и номинальная температура радиатора t _n .

(10.2) E = ∫0tvaP (t) dt = ∫0tvaPn⋅NPR (t) dt = ∫0tvaPn⋅ (Tmed (t) -TaTn-Ta) 1,3dt

Величина, которая умножает номинальную мощность Радиатор называется нормализованным коэффициентом частичной нагрузки (NPR), который связывает тепловыделение излучения в реальных условиях P (величина, зависящая от времени) с номинальным тепловыделением радиатора P _n . Показатель степени должен быть определен как функция от геометрии радиатора и материалов, но обычно варьируется в пределах 1.28 и 1,33 и можно принять равным 1,3. Временной шаг интегрирования такой зависимости обычно составляет 15 минут. Аналогичное уравнение используется для учета тепловыделения радиатора при прерывании потока воды и зависит от тепловой инерции радиатора.

Система учета тепла может быть полезна для оптимизации производительности интеллектуальной системы отопления, а сам счетчик тепла может быть настолько умным, насколько позволяет собирать и обрабатывать данные измерений в режиме реального времени, предоставляя полезную информацию и инструменты управления, а также Многие из потенциальных выгод, получаемых от внедрения интеллектуальных измерений в здании (Celenza et al., 2013). Исчерпывающий обзор по теме интеллектуального учета тепла можно найти в (Ahmad et al., 2016).

Что касается учета, выставления счетов и управления конечными пользователями, то в интеллектуальной системе учета тепла каждый калькулятор может быть сопряжен с центральным блоком для автоматического сбора данных, поступающих от других блоков в здании (например, других счетчиков тепла или теплосчетчиков). распределители затрат) и от климатических датчиков. В дополнение к традиционному выставлению счетов передача и обработка этих данных позволяют потребителю получить надлежащее управление установкой отопления / охлаждения вместе с энергетической диагностикой в ​​реальном времени всего строительного объекта, а также позволяют менеджеру по энергопотреблению определять соответствующая ценовая политика.

Более того, интеллектуальные счетчики могут помочь в обнаружении возможных аномальных действий на предприятии и / или отключении некоторых устройств во избежание неисправностей. Интеллектуальный учет может также позволить электронным способом применять эффективные поправочные коэффициенты из-за эффектов калибровки и установки и исправлять ошибки.

Кроме того, возможная интеграция между счетчиками прямого нагрева на уровне первичной системы и распределителями затрат на тепло на уровне вторичной системы позволяет более точно и надежно распределять затраты на энергию между пользователями и, обеспечивая оперативный рейтинг в реальном времени и энергетическая диагностика установки и / или строительных блоков, они позволяют в целом оптимально управлять энергетическими системами в реальном времени.

Кроме того, интеллектуальные счетчики позволяют хранить данные как локально, так и удаленно с помощью подходящих систем хранения и передачи данных.

Тепловые датчики массового расхода. Каков их принцип работы?

Тепловые датчики массового расхода напрямую измеряют массовый расход газов и жидкостей. На объемные измерения влияют все условия окружающей среды и процесса, которые влияют на единицу объема или косвенно влияют на падение давления, в то время как на измерение массового расхода не влияют изменения вязкости, плотности, температуры или давления.

Тепловые массовые расходомеры часто используются для мониторинга или управления массовыми процессами, такими как химические реакции, которые зависят от относительных масс непрореагировавших ингредиентов. При обнаружении массового расхода сжимаемых паров и газов на измерения не влияют изменения давления и / или температуры.

Одна из возможностей тепловых массовых расходомеров заключается в точном измерении малых расходов газа или низких скоростей газа (менее 25 футов в минуту) — намного ниже, чем может быть обнаружено любым другим устройством.

Тепловые расходомеры доступны в исполнении для высокого давления и высокой температуры, а также из специальных материалов, включая стекло, Monel® и PFA. Проточные конструкции используются для измерения небольших потоков чистых веществ (теплоемкость постоянна, если газ чистый), в то время как конструкции байпасного и зондового типа могут обнаруживать большие потоки в каналах, факельных трубах и сушилках.

Теория работы

Тепловые датчики массового расхода чаще всего используются для регулирования малых потоков газа.Они работают либо путем введения известного количества тепла в текущий поток и измерения соответствующего изменения температуры, либо путем поддержания датчика при постоянной температуре и измерения энергии, необходимой для этого. В состав базового теплового массового расходомера входят два датчика температуры и электрический нагреватель между ними. Нагреватель может выступать в поток жидкости (Рисунок 5-8A) или находиться вне трубы (Рисунок 5-8B).

В версии с прямым нагревом фиксированное количество тепла (q) добавляется электронагревателем.По мере протекания технологической жидкости по трубе резистивные датчики температуры (RTD) измеряют повышение температуры, в то время как количество вводимого электрического тепла остается постоянным.

Массовый расход (м) рассчитывается на основе измеренной разности температур (T2 — T1), коэффициента счетчика (K), расхода электрического тепла (q) и удельной теплоемкости жидкости (Cp), следующее:

м = Kq / (Cp (T2 — T1))

РИСУНОК 5-8A: ПОГРУЖНОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ РИСУНОК 5-8B: ТРУБКА ВНЕШНЕГО НАГРЕВА

Конструкция с подогреваемой трубкой

Расходомеры

с подогреваемой трубкой были разработаны для защиты нагревателя и сенсорных элементов от коррозии и любых покрытий в процессе.При установке датчиков снаружи на трубопроводе (рис. 5-8B) чувствительные элементы реагируют медленнее, и зависимость между массовым расходом и разностью температур становится нелинейной. Эта нелинейность возникает из-за того, что введенное тепло распределяется по некоторой части поверхности трубы и передается технологической жидкости с разной скоростью по длине трубы.

Температура стенки трубы самая высокая возле нагревателя (определяется как Tw на рис. 5-8B), в то время как на некотором расстоянии нет разницы между температурой стенки и температуры жидкости.Следовательно, температуру ненагретой жидкости (Tf) можно определить путем измерения температуры стенки в этом месте, дальше от нагревателя. Этот процесс теплопередачи является нелинейным, и соответствующее уравнение отличается от приведенного выше следующим образом:

m0.8 = Kq / (Cp (Tw — Tf))

Этот расходомер имеет два режима работы: один измеряет массовый расход, поддерживая постоянную потребляемую электрическую мощность, и обнаруживая повышение температуры. Другой режим поддерживает постоянную разницу температур и измеряет количество электроэнергии, необходимое для ее поддержания.Этот второй режим работы обеспечивает гораздо больший диапазон измерений.

Конструкция байпасного типа

Версия с байпасом теплового массового расходомера была разработана для измерения больших расходов. Он состоит из тонкостенной капиллярной трубки (приблизительно 0,125 в диаметре) и двух самонагревающихся резистивных датчиков температуры (RTD) с внешней обмоткой, которые нагревают трубку и измеряют результирующее повышение температуры (рис. 5-9A). Датчик помещается в байпас вокруг сужения в основной трубе и рассчитан на работу в области ламинарного потока во всем рабочем диапазоне.

При отсутствии потока нагреватели повышают температуру байпасной трубки примерно на 160 ° F выше температуры окружающей среды. При этом условии существует симметричное распределение температуры по длине трубы (Рисунок 5-9B). Когда имеет место поток, молекулы газа переносят тепло вниз по потоку, и профиль температуры смещается в направлении потока. Мост Уитстона, подключенный к клеммам датчика, преобразует электрический сигнал в массовый расход, пропорциональный изменению температуры.

Небольшой размер байпасной трубки позволяет минимизировать потребление электроэнергии и увеличить скорость отклика измерения. С другой стороны, из-за небольшого размера необходимы фильтры для предотвращения засорения. Одним из серьезных ограничений является падение высокого давления (до 45 фунтов на квадратный дюйм), необходимое для развития ламинарного потока. Обычно это приемлемо только для газов высокого давления, когда давление необходимо в любом случае снизить.

Низкая точность (2% полной шкалы), низкие эксплуатационные расходы и недорогой расходомер.Электронные блоки внутри блоков позволяют осуществлять сбор данных, запись диаграмм и взаимодействие с компьютером. Эти устройства популярны в индустрии обработки полупроводников. Современные блоки также доступны в виде полных контуров управления, включая контроллер и автоматический регулирующий клапан.

РИСУНОК 5-9A: БАЙПАС ИСПОЛЬЗУЕТ МАЛЕНЬКИЙ ПРОЦЕНТ ПОТОКА РИСУНОК 5-9B: ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРОФИЛЬ

Датчики скорости воздуха

Датчики массового расхода

зондового типа используются для измерения воздушных потоков и нечувствительны к присутствию умеренного количества пыли.Они поддерживают разницу температур между двумя RTD, установленными на сенсорной трубке. Верхний датчик измеряет окружающую температуру газа (Рисунок 5-10A) и постоянно поддерживает второй RTD (рядом с кончиком зонда) на 60 ° F выше температуры окружающей среды. Чем выше скорость газа, тем больше тока требуется для поддержания разности температур.

Другой вариант датчика скорости — это массовый расходомер с тепловым насосом типа Вентури, в котором датчик массового расхода с подогревом размещается на минимальном диаметре расходомера Вентури, а датчик температурной компенсации ниже по потоку (Рисунок 5-10B).Входной экран смешивает поток, чтобы сделать температуру однородной. Эта конструкция используется для измерения как газа, так и жидкости (включая суспензии), при этом диапазон расхода зависит от размера трубки Вентури. Падение давления относительно невелико, а точность зависит от выбора правильной глубины введения зонда.

Также доступна версия реле потока, которая содержит два датчика температуры в наконечнике. Один из датчиков нагревается, и разница температур является мерой скорости. Переключатель может использоваться для определения высокого или низкого расхода в пределах 5%.

РИСУНОК 5-10A: КОНФИГУРАЦИЯ ДАТЧИКА РИСУНОК 5-10B: ВСТАВКА ВЕНТУРИ

Анемометры с горячей проволокой

Термин анемометр произошел от греческих слов anemos, «ветер», и metron, «мера». Механические анемометры были впервые разработаны еще в 15 веке для измерения скорости ветра.

Термоанемометр состоит из электрически нагреваемого тонкопроволочного элемента (диаметром 0,00016 дюйма и длиной 0,05 дюйма), поддерживаемого иглами на концах (Рисунок 5-11).Вольфрам используется в качестве материала проволоки из-за его прочности и высокотемпературного коэффициента сопротивления. При помещении в движущийся поток газа проволока охлаждается; скорость охлаждения соответствует массовому расходу.

Схема нагреваемого чувствительного элемента управляется одним из двух типов твердотельных электронных схем: постоянной температуры или постоянной мощности. Датчик постоянной температуры поддерживает постоянный перепад температур между нагретым датчиком и эталонным датчиком; количество энергии, необходимое для поддержания дифференциала, измеряется как показатель массового расхода.

Анемометры постоянной температуры популярны из-за их высокочастотной характеристики, низкого уровня электронного шума, устойчивости к перегоранию датчика при резком падении потока воздуха, совместимости с термопленочными датчиками и их применимости к потокам жидкости или газа.

Анемометры постоянной мощности не имеют системы обратной связи. Температура просто пропорциональна расходу. Они менее популярны, потому что их показания при нулевом расходе нестабильны, реакция на температуру и скорость медленная, а температурная компенсация ограничена.

РИСУНОК 5-11: АНЕМОМЕТР ГОРЯЧЕЙ ПРОВОЛОКИ Техническое обучение Техническое обучение

Принцип работы теплового массового расходомера

Принцип работы теплового массового расходомера основан на теории тепловой дисперсии, согласно которой скорость тепла, поглощаемого жидкостью, протекающей в трубе, прямо пропорциональна ее массовому расходу.В типичном тепловом расходомере газ, протекающий над газом, протекающим над источником тепла, поглощает тепло и охлаждает источник.

По мере увеличения расхода газ поглощает больше тепла. Количество тепла, рассеиваемого источником тепла, пропорционально массовому расходу газа и его тепловым свойствам. Следовательно, измерение теплопередачи дает данные, на основе которых можно рассчитать массовый расход.

Тепловой массовый расходомер:

Тепловые массовые расходомеры предназначены для точного отслеживания и измерения массового расхода чистых газов — параметра, не зависящего от температуры.

Следовательно, массовый тепловой расходомер не требует поправки на изменения газа, температуры, давления, вязкости и плотности.

Тепловой контроллер массы способен обеспечивать прямое измерение массового расхода, в отличие от большинства других методов измерения объемного расхода, требующих отдельных измерений температуры и давления для расчета плотности, полезности и масс. Чтобы приобрести этот прибор, вы можете связаться с поставщиками теплового массового расходомера

.

Эти приборы теплового расходомера фактически измеряют и контролируют прямое измерение массового расхода и в отличие от большинства других методов, которые измеряют объемный расход на молекулярном уровне и, таким образом, способны обеспечить чрезвычайно точный, воспроизводимый и надежный газ в технологическом процессе.

Теория работы теплового расходомера:

Термический массовый расходомер работает на основе теории термодиффузии. Он измеряет массовый расход, анализируя теплообмен между жидкостью и источником тепла. Сегодня используются два популярных метода:

ТВ: Датчик температуры как датчик скорости

Ta: Датчик температуры газа без подогрева

CHC: Постоянный ток нагрева

Нагрейте Tv RTD постоянным током и проанализируйте разницу температур между Tv и Ta = △ T.Расход рассчитывается на основе датчика скорости с подогревом и датчика температуры △ T.

CTD: Постоянный перепад температур

Нагрейте Tv RTD изменяющимся током, чтобы поддерживать постоянную разницу температур между Tv и Ta. Затем проанализируйте ток нагрева, чтобы узнать массовый расход.

Расход рассчитывается на основе количества электроэнергии, добавленной для нагрева датчика скорости для поддержания этого постоянного значения.

Применение теплового расходомера:

Тепловой расходомер газа подходит для различных процессов, требующих измерения массового расхода, и часто используется для регулирования низкого расхода газа.Но эти инструменты имеют некоторые ограничения, указанные ниже —

.

• Использование расходомера газа ограничено чисткой.
• Сравнительно высокая начальная стоимость.
• Присутствие влаги может снизить производительность прибора.

Поставщики теплового массового расходомера:

Если вы ищете поставщиков тепловых массовых расходомеров, свяжитесь с нами. Мы предлагаем вам высокопрочное, точное и универсальное оборудование для измерения температуры по выгодным ценам.Вы получите высочайший уровень владения нашими инструментами.

Преимущества теплового массового расходомера:

• Непосредственное измерение массового расхода газа.
• Может точно измерять низкие скорости потока газа или низкие скорости газа.
• Нет движущихся частей.
• Высокоточные и воспроизводимые измерения с типичной точностью.
• Превосходный коэффициент уменьшения, обычно 100: 1

Final Say;

Мы надеемся, что теперь вы понимаете принцип работы теплового массового расходомера.Если вы ищете поставщиков тепловых массовых расходомеров, не стесняйтесь обращаться к нам. У нас есть ряд тепловых массовых расходомеров, которые точно проверяют расход тепла и газа в устройстве. Мы можем дополнительно настроить наш расходомер в соответствии с требованиями клиентов.

Мы предлагаем вам приборы для измерения тепловой массы, которые могут легко обнаружить утечку газа, а также поток и распределение сжатого воздуха. Они также могут рассчитывать распределение попутного газа, контролировать и регулировать поток газа и т. Д.

Какие бывают счетчики и тепловые распределители

Что такое счетчики и распределители тепла?

Распределитель тепла — это устройство, которое измеряет потребление тепловой энергии для расчета затрат на отопление. Более точно его можно описать как вспомогательное устройство, поскольку оно не измеряет какие-либо физические параметры (например, литры или граммы), а отображает математические алгоритмы. Они представляют собой пропорциональную величину от общего потребления тепла для всего здания. Следовательно, само собой разумеется, что общее потребление отдельной квартиры можно рассчитать только с учетом значений, выраженных другими распределителями, установленными в остальных квартирах в здании.

Как работает распределитель?

По сути, распределители измеряют количество энергии, излучаемой каждым радиатором. Панель из проводящего материала, расположенная на задней панели устройства, передает на распределитель сигналы, относящиеся к энергии, потребляемой радиатором. Это происходит с использованием двух основных методов: распределителей, работающих по принципу испарения, и электронных распределителей. В последнюю группу входят также радиораспределители.
Испарительные распределители тепла содержат в задней части капиллярную трубку, открытую с одного конца.Тепло от радиатора испаряет жидкость, содержащуюся в трубке. Жидкость испаряется пропорционально количеству тепла, отдаваемого радиатором. Таким образом, потребление энергии радиатором можно определить путем измерения степени испарения.
Электронные распределители могут быть оснащены одним или двумя термодатчиками. Оба состоят из компонента, изготовленного из проводящего материала, расположенного в нижней части распределителя, электрической цепи и ЖК-дисплея. Система с одним датчиком измеряет температуру поверхности радиатора.
В этом случае комнатная температура определяется установкой устройства на постоянную температуру. Эти устройства также доступны с системой двойных датчиков, в которой первый датчик измеряет температуру радиатора, а второй датчик измеряет температуру в помещении. Затем рассчитывается расход на основе разницы между этими двумя температурами. Также устройства можно запрограммировать индивидуально для каждого радиатора. Радиораспределители тепла отличаются от стандартных распределителей тем, что данные передаются по радио.Самым большим преимуществом для пользователей в этом случае является то, что им не нужно находиться дома для чтения.

Принцип работы теплового массового расходомера

Тепловые массовые расходомеры используют принцип теплового рассеивания, согласно которому скорость тепла, поглощаемого жидкостью, протекающей по трубе или воздуховоду, прямо пропорциональна ее массовому расходу. В типичном тепловом расходомере газ, протекающий над источником тепла, поглощает тепло и охлаждает источник.

По мере увеличения расхода газ поглощает больше тепла.Количество тепла, рассеиваемого источником тепла, пропорционально массовому расходу газа и его тепловым свойствам. Следовательно, измерение теплопередачи предоставляет данные, на основе которых можно рассчитать массовый расход.

Тепловой массовый расходомер

Тепловые массовые расходомеры предназначены для точного отслеживания и измерения массового расхода (в отличие от измерения объемного расхода) чистых газов — параметра, не зависящего от температуры.

Следовательно, для массового теплового расходомера не требуется поправка на изменения температуры, давления, вязкости и плотности газа.

Преимущества теплового массового расходомера

• Непосредственное измерение массового расхода газа
• Подходит для применений с колебаниями температуры и давления
• Высокоточные и воспроизводимые измерения с типичной точностью ± 1% полной шкалы
• Способен точно измерять низкие скорости потока газа или низкие скорости газа
• Превосходный коэффициент регулировки, обычно 50: 1
• Без движущихся частей

Ограничения для теплового массового расходомера

• Расходомер газа ограничен чистыми, неабразивными жидкостями
• Наличие влаги или капель может привести к неточности измерения
• Необходимо знать тепловые свойства: отклонение от калиброванных значений может привести к неточности
• Сравнительно высокая начальная стоимость

Применение теплового расходомера

Тепловые массовые расходомеры подходят для различных процессов, требующих измерения массового расхода, и часто используются для регулирования малых потоков газа.

К некоторым распространенным приложениям расхода газа для массовых тепловых расходомеров относятся:

• Расход и распределение сжатого воздуха
• Расход природного газа, например, для управления питанием горелки и котла
• Мониторинг и контроль дымовой трубы или дымовых газов (если состав известен)
• Утилизация свалочного газа
• Измерение факельного газа
• Смешивание и смешение газовых потоков
• Проверка и обнаружение утечки газа

Статьи, которые могут вам понравиться:

Работа магнитного измерителя

Ультразвуковой доплеровский расходомер

Теория клинового расходомера

Массовый расходомер Анимация

Поверка расходомера

Теплосчетчик, счетчик энергии, счетчик охлаждения, счетчик тепла

• Статический жидкостный осциллятор Тепловой счетчик
• Счетчик тепла и охлаждения для приложений размером DN15 — DN500
• Отсутствие движущихся частей, обеспечивающих точное, стабильное и надежное измерение расхода на протяжении длительного времени. время.

Superstatic 440 — это счетчик тепла и охлаждения с уникальным принципом измерения колебаний жидкости, который позволяет использовать его с более чем 50 различными охлаждающими жидкостями (гликолями).
Счетчик тепла и холода Superstatic 440 разработан и оптимизирован для измерения потребления тепловой энергии в любой системе централизованного теплоснабжения, централизованного охлаждения или управления зданием для индивидуального выставления счетов за тепловую энергию и может быть легко интегрирован в любую интеллектуальную среду учета.

Superstatic 440 способен измерять расход от 1 м3 / ч до 1500 м3 / ч в диапазоне диаметров трубопроводов от DN15 до DN500. Отсутствие движущихся частей обеспечивает непрерывную работу, повсюду используются коррозионно-стойкие материалы, а для трубопроводов размером до DN40 не требуется прямых участков трубопроводов. Благодаря конструкции нет никакого влияния на загрязнение магнетитом.

Счетчик нагрева и охлаждения может использоваться в широком диапазоне температур от -20 ° C до + 130 ° C.Счетчики
сертифицированы по MID EN 1434, класс 2, омологация для всего диапазона DN 15 — DN 500. Счетчики
доступны с фланцевым соединением для всех размеров, а резьбовые соединения доступны в размерах ¾ ”, 1”, 1 ¼ ”и 2”. .

Повторная калибровка и обслуживание теплосчетчика Superstatic 440 теперь легко, быстро и экономично. Сертификат соответствия MID определяет, что только измерительная головка должна быть откалибрована.

Может быть установлен практически в любом месте, так как один и тот же счетчик используется для горизонтальной, вертикальной и спускной труб.

Большой дисплей Superstatic 440 обеспечивает удобное считывание данных, на нем можно увидеть множество значений расхода, температуры и энергии. Настройка с помощью кнопки упрощает навигацию по главному меню, где можно увидеть накопленные, дневные, ежемесячные, средние и максимальные значения. Доступные единицы отображения:

Энергия кВтч, МВтч, ГДж, МДж Объем, м3 Температура, ° C

Принципы измерения теплового массового расхода

Если я говорю конкретно о тепловом масс-метре Sage Prime, он выполняет это измерение следующим образом:

1. Нагреваемый элемент и RTD имплантированы в шток измерителя, который подвергается воздействию поперечного сечения потока газа. в круглой трубе.
2. Когда газ проходит через нагретый датчик, он отводит тепло от устройства.
3. Это тепло затем компенсируется счетчиком за счет добавления большей мощности (измеряемой в мВт) к нагреваемому элементу.

Рис. 1: Вид сбоку на шток измерителя тепловой массы.

Тепловой измеритель массы Sage Prime измеряет и поддерживает разницу температур 20 ° F между газом и нагретым элементом. Поскольку рассматриваемый газ отводит тепло из-за конвекции, счетчик компенсирует это за счет увеличения выходной мощности нагретого элемента и тем самым поддерживает разницу в 20 ° F между счетчиком и газом.Это потребление энергии было точно коррелировано с массовым расходом при калибровке для конкретного рассматриваемого газа (см. Диаграмму зависимости мощности от потока на Рисунке 2).

Рисунок 2: Градуировочная кривая зависимости мощности от расхода для теплового массового измерителя.

Почему нагревательный элемент имеет значение

Эта калибровочная кривая представляет собой полиномиальную функцию четвертого порядка (иногда пятого порядка) и зависит от измеряемого газа. Воздух и природный газ представляют собой две совершенно разные молекулярные структуры и обладают разными свойствами теплопередачи. Очень важно, чтобы измеритель тепловой массы был откалиброван для газа, который вы пытаетесь измерить, иначе ваши результаты будут недействительными.

Итак, теперь, когда мы понимаем принцип измерения, следующий вопрос, который я часто задаю, — это измеритель скорости или измеритель массы. Измеритель Кориолиса хорошо известен своими свойствами измерения массы, в то время как магнитный расходомер является очень хорошим примером измерителя скорости. Так где же здесь измеритель тепловой массы?

Если вы вспомните принцип магнитного расходомера, у вас есть жидкость (скажем, вода в этом примере), движущаяся по трубе с некоторой скоростью.Магнитные датчики сбоку измерителя определяют скорость жидкости, которая умножается на площадь поперечного сечения трубы для определения объемного расхода (футы в секунду x площадь поперечного сечения в футах в квадрате дает кубические футы в секунду). .

Тепловая масса отличается, во-первых, она измеряет количество энергии, потребляемой взаимодействием молекул, движущихся мимо нагретого элемента. Если у вас меньше молекул, проходящих мимо датчика, то компенсация мощности будет меньше, а массовый расход будет меньше.Ключевым моментом является то, что тепловой массовый расходомер Sage Prime определяет массовый расход в стандартных кубических футах в минуту (SCFM) по сравнению с фактическими кубическими футами в минуту (ACFM). В отличие от жидкостей, газы сжимаются и реагируют на изменения давления и температуры. Вот почему преобразование из ACFM в SCFM очень часто используется при попытке сравнить расходы газа в двух разных системах.

В данном случае мы используем стандартные условия для воздуха (Национальный институт стандартов и технологий определяет это как 20 ° C и абсолютное давление 101.325 кПа) и может определить его плотность, просто посмотрев на него. Возьмите это число (в фунтах / кубических футах) и умножьте его на стандартные кубические футы в минуту, показанные счетчиком, и , теперь у вас есть массовый расход вашего газового потока в фунтах / минуту (или фунтах / час, если Вы предпочитаете).