Вимір теплової енергії

Витратоміри стиснутого повітря

Пароміри

Водоміри

Водоміри необхідно встановлювати на будь-якому підприємстві або об'єкті, де витрачаються великі обсяги води, і особливо якщо значна частина води нагрівається. Вважається, що водоміри краще встановлювати на устаткуванні, де для нагрівання води використовується пара, — замість більш дорогих паромірів. За умови, що регулятор температури встановлений правильно, контроль кількості споживаної води дозволяє мінімізувати споживання пари. Стандартні водоміри можуть працювати при температурі 40°С, а їхня ціна в залежності від розміру коливається від $50 до $800. На водоміри, здатні працювати при підвищеній температурі води, ціни вище на 50%. Ціна значно залежить від розміру труби, тому в деяких випадках для зменшення загальних витрат дешевше зменшити діаметр труби на довжину вимірника (плюс прямі ділянки до і після вимірника).

Ціна паромірів у залежності від їхнього розміру і типу коливається від $2 500 до $10 000. За останні кілька років технологія виготовлення паромірів значно удосконалилася, і зараз можна придбати пароміри, що мають діапазон виміру 100:1. Однак вони досить дорого коштують. Для паромірів середньої ціни величина витрат (швидкості потоку) є критичним показником точності, оскільки при швидкості потоку нижче 10% повної швидкості потоку більшість таких приладів ненадійні. Точність залежить і від вимірів густоти пари, що вимагає компенсації по температурі і тискові.

Рекомендується встановлювати точні пароміри в бойлерних, але для додаткових вимірів можна використовувати більш дешеві і менш точні вимірники. І нарешті, важливо як можна ретельніше видаляти конденсат, інакше вимірник може бути серйозно ушкоджений. Безпосередньо над датчиком варто установити сепаратор.

Стиснене повітря можна вимірювати так само, як пару. Прямі виміри стиснутого повітря виконують тільки на деяких промислових площадках, оскільки витрати на це, як правило, невиправдані.

Безпосередній вимір теплових потоків можливо тільки в деяких випадках. Це викликано тим, що, як правило, теплота передається трьома способами: теплопровідністю (рухом мікрочастинок речовини), конвекцією (перенесення енергії макромасами рухливих середовищ) і випромінюванням (електромагнітними коливаннями, що виникають у речовині внаслідок руху электрически заряджених мікрочастинок). Врахувати у вимірювальному пристрої усі при способу дуже складно Частіше всею використовується метод виміру теплових потоків теплопровідністю. Принцип дії таких датчиків ґрунтується на тім, що під час проходження теплового потоку через шари матеріалу на ньому виникає різниця температур. Знаючи цю різницю і теплопровідність матеріалу, можна визначити густоту теплового потоку q (теплового потоку, віднесеного до одиниці площі поверхні. Вт/м²).

Для визначення різниці температур на поверхнях використовують многоспайную диференціальну термопару. Це дозволяє, по-перше, визначити різницю температур, усереднену по поверхні, а по-друге, збільшити чутливість датчика.

В енергетику широко використовуються калориметричні методи визначення теплових потоків. Суть їх полягає в тому, що виміряються не самі потоки, а зміна энтальпии тіла внаслідок підводки теплоти. Ці методи засновані на рівняннях теплового балансу.

Вимір витрат і кількості теплоти, виділюваною водою, грає дуже важливу роль для об'єктивного контролю й автоматизації теплових мереж. Сьогодні вимір витрат і кількості наданої або споживаної теп-лоты проводиться частіше розрахунковим шляхом за даними роздільного виміру температури що поставляється і води, що відводиться, і її витрати.

Прилад, що вимірює витрата теплоти за одиницю часу, називається тепломіром. Прилад, що вимірює витрата і кількість теплоти за визначений проміжок часу. — теплосчетчиком.

Вимір тільки одного компонента — витрат теплоти подаваної води або перепаду температур -і може проводиться тільки в тих випадках, коли інша перемінна остаетя постійної і повний обьем вимірів не може бути економічно виправданий. Одержувати точні дані особливо важливо, наприклад, при визначенні продуктивності котельні.

Тепломіри забезпечують прямий вимір кількості енергії, стерпної потоком. Для побутового й офісного використання носієм звичайно є гаряча вода, використовувана для опалення приміщень Промислове застосування припускає використання для переносу теплоти дуже гарячих змащень або рідин на одному кінці температурного діапазону й охолодженої води або розсолу вторинного холодагента на іншому кінці цього діапазону.

Для виміру теплової енергії пари може виникнути необхідність вимірити витрату пари, тиск пари, температуру води, подпитывающей казан. При цьому енергоємність пари підраховується з використанням спеціальних таблиць. Якщо вироблення пари є постійною величиною, можна обійтися виміром витрат пари або конденсату (при постійних значеннях тиску і температури пари і подпиточной води).

Теплосчетчик (мал. 1) містить витратомір для виміру витрат носія і датчики температури для виміру різниці температур труби, що подає теплоносій, і зворотної труби. Тепловий потік розраховується теплосчетчиком шляхом інтегрування вимірюваних величин з константою, що має значення, що відповідає потокові використовуваного носія.

Оскільки різниця температур може бути невеликий, температура повинна вимірятися з високою точністю.

Теплосчетчик призначений для виміру кількості спожитої теплової енергії й інших параметрів теплопотребления в складі теплосчетчиков, забезпечених одним або двома витратомірами і двома термометрами опору. Інформацію можна одержувати з теплосчетчика за допомогою убудованого індикатора і двох кнопок, через убудований інфрачервоний інтерфейс, інтерфейс RS-232, а також через локальну інформаційну мережу, вибудовану на основі шини М-Вus або інтерфейсу RS-485.

У загальному випадку теплосчетчик забезпечує безперервний вимір:

- кількості теплової енергії (Гдж), спожитої за увесь час роботи теплосчетчика після останнього скидання поки-

зателей теплосчетчика;

- обсягу теплоносія (мз), що пройшов через витратомір теплосчетчика за увесь час його роботи після останнього скидання показників;

- температур теплоносія в трубопроводі, що подає, (З);

- температур теплоносія в зворотному трубопроводі (З°):

- різниці температур теплоносія в що подає і зворотному трубопроводі (З°);

- середньої теплової потужності (Гдж/ч) за останні 10 хвилин.

Параметри теплопотребления і споживання по додаткових входах можуть бути лічені будь-якими згаданим вище способом зняття даних.

Два імпульсних виходи призначені для видачі обмірюваних значень теплової енергії й обсягу теплоносія у виді імпульсів заданої ваги на вторинні прилади обліку, наприклад, на механічні інтегратори.

Дата добавления: 2014-01-11