Obsah

A Merač tepla (Merač tepla, WMZ) je meracie zariadenie na zisťovanie množstva tepla dodávaného spotrebiteľovi prostredníctvom vykurovacieho okruhu. Vypočíta sa z nameraného objemového prietoku vykurovacej vody a teplotného rozdielu medzi prietokom a spiatočkou vykurovacieho okruhu.

Nameraná vykurovacia energia sa udáva v gigajouloch (GJ) alebo megawatthodinách (MWh), predtým tiež v gigakalóriách (Gcal). Tepelná energia zaznamenaná meracím zariadením je tepelná energia, ktorá sa preniesla do jednotky spotreby v určitom časovom období, prípadne pri zohľadnení ďalších zložiek dopytu, ako je napr. B. ohrev vody. Ak je meracím obdobím rok, ročnú potrebu tepla registruje merač tepla.

Obsah

Použitie merača tepla

Merače tepla sa používajú hlavne pri

• Domové prípojky dodávky diaľkového vykurovania energetickými spoločnosťami (komunálne služby),
• Oddelenie skupín používateľov medzi časťami budovy (napr. Obchodmi a bytmi) alebo časťami vykurovacieho systému (napr. Kúrenie a ohrev úžitkovej vody).,
• jednotlivé byty, ak rozdeľovače nákladov na teplo nie sú možnosťou ako lacnejšia alternatíva, napr. B. s podlahovým kúrením.

Merače tepla sa dajú použiť aj na meranie tepla odoberaného („uvoľnené za studena“ alebo lepšie: studená práca) z chladiaceho systému. Je dôležité zabezpečiť, aby bola pri výpočte entalpie a hustoty správne zohľadnená väčšina nemrznúcich prísad v chladiacom okruhu.

Funkčný princíp a meranie

Funkčný princíp merača tepla je založený na fyzikálnom určení množstva tepla Q, ktorá vzniká v priebehu času, keď je integrovaný určený tepelný výkon: Tepelný výkon sa počíta podľa vzorca:

(1)

(2)

Pre meranie objemového prietoku pomocou ultrazvuku platí toto:

(3)

Následná integrácia dáva množstvo tepla:

(4)

S:
= Tepelný výkon (v MW alebo kW)
= Hmotnostný prietok (kg/s)
cw = špecifická tepelná kapacita vody (kJ/(kgK); Wh/(kgK))
HV = prietok vykurovania (° C)
HR = spiatočka kúrenia (° C)
= Objemový prietok (l/s)
ρ = hustota (kg/l)
A. = Prierezová plocha (dm²)
v = Rýchlosť prúdenia (m/s; dm/s)
Q = Množstvo tepla (MJ; kJ; kWh)
t = čas (s; h)
Ako je zrejmé zo vzorca (2), na zaznamenanie tepla sa musí merať objemový prietok, ako aj teplotný rozdiel medzi vykurovacím prívodom a vratnou časťou vykurovania, a musí sa merať hustota ρ a merná tepelná kapacita. cW. vody.

Merače tepla preto pozostávajú z meracieho zariadenia pre objemový prietok (prietokomer, vodomer), dvojice teplotných senzorov a elektronickej kalkulačky.

Pri ultrazvukovom meraní sa namiesto objemového prietoku použije stredná rýchlosť prúdenia v spolu s prierezom potrubia A. priniesol na začiatok.

Meracie zariadenie

Chyba merania

Meranie teplotného rozdielu tiež podlieha chybe, ktorá sa pri malých teplotných rozdieloch môže ľahko zväčšiť. Pri nepresnosti merania +/- 0,3 K individuálneho snímača môže byť nameraný teplotný rozdiel v extrémnych prípadoch príliš vysoký alebo príliš nízky o 0,6 K. Pri teplotnom rozdiele 10 K je chyba v tomto prípade už 6%.

Ak sa má určiť aktuálny tepelný výkon, musí sa zabezpečiť, aby bol teplotný profil v prívode a spiatočke stabilný v čase, to znamená, že sa významne nezvyšuje ani neznižuje. Objemový prvok chladnejšej vody vo spiatočke potrebuje určitý čas, aby sa dostal zo spiatočného teplomera do prietokového teplomeru. Ak stúpne teplotná úroveň a súčasne sa budú merať teploty, zobrazí sa príliš nízky teplotný rozdiel, pretože skutočná teplotná odchýlka vykurovaného objemového prvku a tým aj aktuálny tepelný výkon je daná až neskôr nameranou teplotou. Zvyčajné merače tepla (pozri vyššie) matematicky integrujú tepelný výkon v priebehu času a opäť spriemerujú chyby v okamžitom meraní, ku ktorým dochádza pri stúpaní a klesaní teploty.

Typy

Merače tepla sa dodávajú v rôznych prevedeniach, najmä ako

• Kompaktný merač tepla: kalkulačka a jednotka merania objemu sú v jednom kryte (Trupový kompaktný merač tepla) nainštalovaný. Časť na meranie objemu môže byť navrhnutá ako ultrazvukový prietokomer. Pár teplotných senzorov je pripojený zvonku.
• Kombinácia jednotky na meranie objemu (zvyčajne merač teplej vody), aritmetickej jednotky a páru teplotných senzorov.
• Merače tepla sú navyše vybavené kľúčovými dátovými modulmi, ktoré nevyžadujú prítomnosť nájomcu na čítanie, alebo rádiovými modulmi využívajúcimi technológiu plug and play a diaľkový prenos hodnôt spotreby.

kalibrácia

Ak sa merače tepla používajú na vyúčtovanie nákladov na vykurovanie, musia sa v Nemecku kalibrovať na základe zákona o kalibrácii. Počas kalibrácie sa teplotné senzory najskôr skontrolujú jednotlivo a potom sa vytvoria páry so zodpovedajúcimi chybovými charakteristikami, ktoré už nie je možné oddeliť. Nezávisle od toho sa kontrolujú komponenty na meranie objemu. Všetky komponenty musia byť najskôr spojené pre montáž. Platnosť kalibrácie pre merače tepla je päť rokov. Po uplynutí doby platnosti je potrebné opätovné overenie, ktoré si vyžaduje kompletnú opravu. V sektore stavebných služieb sa používajú predovšetkým zariadenia na jedno použitie, čo je z ekologických dôvodov otázne.

Rozhrania

Merače tepla sú zvyčajne vybavené elektrickým rozhraním. S týmito rozhraniami sa namerané hodnoty prenášajú do následných spracovateľských jednotiek. Rozhrania súčasných meračov tepla sú realizovateľné ako zásuvné a je možné ich programovať pre jednu alebo viac nameraných hodnôt.

• bezpotenciálový kontakt, na prenos impulzov
• Rozhranie S0 podľa DIN 43 864, na prenos impulzov
• Analógové rozhrania 0. 5 V alebo 4. 20 mA, na prenos analógových meraných veličín
• M-Bus (EN 13757-2 (fyzická a odkazová vrstva)/EN 13757-3 (aplikačná vrstva))

V prípade bezpotenciálových kontaktov a rozhrania S0 sa okamžitý výkon, špičkový výkon alebo množstvo vody zvyčajne prenášajú ako vážený impulz, t.j. H. Jeden impulz sa prenáša na kWh alebo m³. Nasledujúce jednotky akumulujú impulzy a potom generujú hodnotu, ktorú je možné zobraziť.

Na prenos aktuálnych hodnôt sa používajú analógové rozhrania. K tomu sú k dispozícii nasledujúce namerané hodnoty: aktuálny výkon a aktuálny prietok vody.

Rozhranie M-Bus je sériové počítačové rozhranie, ktoré pracuje v procese master-slave. Všetky hodnoty zaznamenané a generované v merači sa prenášajú v jednom telegrame.

---