Для приборов учета тепловой энергии и теплоносителя принято краткое название – теплосчетчики.
Теплосчетчик состоит из двух основных функционально самостоятельных частей: тепловычислителя и датчиков (расхода, давления и температуры теплоносителя).
Тепловычислитель – это специализированное микропроцессорное устройство, предназначенное для обработки сигналов от датчиков, преобразования их в цифровую форму, вычисления количества тепловой энергии в соответствии с заложенным алгоритмом, индикации и хранения в энергонезависимой памяти прибора параметров теплопотребления.
Датчики расхода – наиболее важный элемент теплосчетчика.
Существуют различные способы измерения расхода теплоносителя: электромагнитный, ультразвуковой, вихревой и т.д.
Ультразвуковые датчики расхода обладают следующими преимуществами: не создают гидравлического сопротивления потоку среды, обеспечивают сравнительно широкий динамический диапазон и высокую линейность измерений, имеют высокую точность и надежность, могут поверяться беспроливными методами без демонтажа с трубопровода.
Однако для ультразвуковых расходомеров необходимы длинные прямые участки трубопроводов, характерна необходимость выполнения высокоточных линейных измерений при монтаже, чувствительность к “завоздушиванию” среды, чувствительность к состоянию внутренней поверхности трубопровода.
Применяемые в ультразвуковых расходомерах методы имеют преимущества и недостатки.
Преимуществами является возможность обеспечения высокого быстродействия расходомера, позволяющего определять с высокой точностью пульсирующие расходы.
Недостатки – высокая зависимость качества измерений от физико-химических свойств жидкости, от профиля распределения скоростей потока воды и от точности монтажа датчиков.
Часто имеет место большое число точек измерения расхода (подающая и обратная магистрали, трубопровод подпитки), поэтому для удобства работы расходомеры имеют аппаратные и программные средства организации информационной сети.
В качестве датчиков температуры в составе теплосчетчика применяют пары термосопротивлений, которые подключаются к тепловычислителю. Тепловычислитель выполняет измерение величины активного сопротивления термосопротивления, компенсацию погрешностей, вносимых линиями связи, и вычисление температур теплоносителя.
Температура и давление теплоносителя являются исходными параметрами для определения удельной энтальпии теплоносителя.
Для полномасштабного анализа системы учета тепловой энергии необходимо рассмотрение следующих свойств системы:
- “легитимность”;
- системность;
- надежность;
- технологичность;
- простота и экономичность эксплуатации.
Рассмотрим подробнее вышеперечисленные критерии.
Под “лигитимностью” будем понимать соответствие свойств теплосчетчиков требованиям соответствующей нормативно-технической документации.
Основными документами, в которых сформулированы требования к теплосчетчикам, являются:
- Рекомендация OIMJ R75. Теплосчетчики.
- Рекомендация МИ 2164-91. ГСИ. Теплосчетчики. Требования к испытаниям, метрологической аттестации, проверке. Общие положения.
- Европейский стандарт EN1434-97. Теплосчетчики.
- Международный документ OIMJ ID Общие требования к электронным средствам измерения.
- Рекомендация OIMJ PR2. Счетчики воды с электронными блоками.
- Рекомендация МИ 2112-97. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Управления измерений тепловой энергии и количества теплоносителя. М., ВНИИМС, 1997.
- Рекомендация МИ 2553-99. ГСИ. Тепловая энергия и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешностей измерений. Основные положения.
- Рекомендация МИ 2537-99. ГСИ. Тепловая энергия в открытых системах теплоснабжения, полученная потребителем. Методика выполнения измерений.
- Правила учета тепловой энергии и теплоносителя/ Главгсэнергонадзор – М.: Изд-во МЭИ, 1995 – 68с.