Назначение и устройство узлов учета

Узел учета тепловой энергии теплоносителя предназначен для коммерческого расчета между потребителем тепловой энергии и поставщиком тепла.

А) Назначение теплосчетчика

Теплосчетчик предназначен для измерения и коммерческого учета тепловой энергии и параметров теплоносителя в закрытых и открытых системах теплоснабжения, а также для использования в автоматизированных системах учета, контроля и регулирования тепловой энергии и параметров теплоносителя.

Б) Возможности теплосчетчика

Узел учета тепловой энергии позволяет осуществить автоматическое измерение и индикацию:

· тепловой энергии Q, Гкал) и (МВт*ч)

· объема V (м)и массы М (т) в подающем и обратном трубопроводах;

· температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах;

· вычисление и индикацию температуры тепл оносителя в подающем ti,

· обратном tiи подпиточном (при необходимости) tx трубопроводах, °С;

· вычисление и индикацию потребляемой тепловой мощности W (Гкал/ч) и (МВт);

· времени наработки теплосчетчика Тр,(ч);

· давление в подающем Р₁, обратном Р₂ и Р_х трубопроводах,(атм) и (МПа) -индикацию даты с указанием года, месяца, числа и времени с указанием часов, минут и секунд;

· информации о модификации счетчика, его настроечных параметрах и состоянии прибора;

Прибор осуществляет архивирование информации, в том числе:

· Почасовой, посуточный и помесячный расход тепловой энергии (нарастающим итогом); расход тепловой энергии за каждый год

· Регистрацию среднечасовых, среднесуточных, среднемесячных и среднегодовых значений температуры и давления теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах

· Регистрацию    почасового, посуточного и помесячного объема и массы (нарастающим итогом), погодового объема и массы (за каждый год) теплоносителя, протекающего в подающем и обратном трубопроводах;

· Времени начала и окончания нештатных ситуаций, а также кода ошибок.

Г) Условия работы теплосчетчика

Теплосчетчик сохраняет свои метрологические характеристики при следующих рабочих условиях:

· напряжение питания -220В переменного тока;

· относительная влажность окружающего воздуха до 95% при 35 °С без конденсата влаги;

· температура воздуха, окружающего измерительные блоки, от -10 до +50 °С;

· давление в трубопроводе до 1,6 Мпа.

Д) Принцип работы теплосчетчика

Количество тепловой энергии и масса (объем) теплоносителя, полученные потребителем, определяются энергоснабжающей организацией на основании показаний приборов узла учета потребителя за период, определенный договором, по выражению (2), МДж:

; (2)

где:

Qn - тепловая эне ргия, израсходованная потребителем, по показаниям теплосчетчика, МДж;

Qп - тепловые потери на участке от границы балансовой принадлежности системы теплоснабжения потребителя до его узла учета, МДж;

Gn - масса сетевой воды, израсходованной потребителем на подпитку системы отопления, определенная по показаниям водосчетчика, т;

Gгв - масса сетевой воды, израсходованной потребителем на водоразбор, определенная по показаниям водосчетчика (учитывается только для открытых систем теплопотребления), т;

Gу - масса утечек сетевой воды в системах теплопотребления

т; G1 - масса сетевой воды по показаниям водосчетчика на подающем трубопроводе, G2 - то же на обратном трубопроводе;

h2 - энтальпия сетевой воды на выходе обратного трубопровода источника тепла;

hхв - энтальпия холодной воды, используемой для подпитки систем теплоснабжения на источнике теплоты;

Величина h₂ и h_хв определяются по измеренным на узле учета источника теплоты средним за рассматриваемый период значениям температур и давлений.

Таким образом, для измерения фактически потребленного тепла требуется знание расхода и температуры теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах.

Для измерения расхода используются датчики, принцип работы которых основан на явлении электромагнитной индукции.

При прохождении электропроводящей жидкости через магнитное поле, в ней, как в движущемся проводнике, находится электродвижущая сила (ЭДС), пропорциональная средней скорость жидкости.

ЭДС снимается двумя электродами, расположенные диаметрально противоположно в одном поперечном сечении трубы первичного преобразователя заподлицо с ее внутренней поверхностью. Сигнал от первичного преобразователя экранированными проводами подается на вход электронного блока, обеспечивающего его дальнейшую обработку.

Теплосчетчик производит автоматическое вычисление и накопление суммарным итогом количества теплоты  Q в (Ткал/ч) за время Т по формуле:

Qо =∑ [G1 * (h1- hхв) - G2 * (h2- hxв)] *∆Ti

где:

G=V*p - массовый расход теплоносителя в трубопроводе (прямом или обратном), на котором установлен первичный преобразователь, т/ч;

V- объемный расход теплоносителя в трубопроводе на котором установлен первичный преобразователь;

р - удельная плотность теплоносителя в трубопроводе, на котором установлен первичный преобразователь, т/м^З;

h1, h2, hxв - удельная энтальпия теплоносителя соответственно в прямом, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, Гкал/т.