Тепло счет любит

Потребителей самого разного статуса – от частников до промышленных компаний – активно агитируют следовать курсом на энергосбережение. Кроме внедрения и использования современного оборудования в сфере энергетики не меньшее значение имеет и контроль за уровнем потребления тепла.

Обеспечить режим экономного энергопотребления можно, ориентируясь на показатели специальных приборов – теплосчетчиков. От их надежности зависит получение достоверных данных, позволяющих своевременно минимизировать теплопотери.
Правила уЧета
Для достижения длительной и надежной работы системы учета тепла важно обеспечить три главных условия: выбрать теплосчетчик, который прослужит максимально долго, не меняя метрологических характеристик; произвести монтаж прибора в соответствии со всеми правилами; обеспечить необходимые условия эксплуатации.
Современный теплосчетчик представляет собой комплект, в который входит расходомер, датчики температуры и вычислитель. Основные различия между счетчиками заключаются, прежде всего, в типе расходомера. Сейчас достаточно широко используются такие разные приборы, как тахометрические, вихревые, электромагнитные, ультразвуковые теплосчетчики.
Наиболее простыми приборами считаются тахометрические теплосчетчики (крыльчатые, турбинные, винтовые). Принцип действия механических теплосчетчиков основан на преобразовании поступательного движения потока жидкости во вращательное движение измерительной части. Механические теплосчетчики состоят из тепловычислителя и механических роторных или крыльчатых водосчетчиков.
Главной проблемой применения тахометрических теплосчетчиков считаются весьма жесткие требования к качеству используемой воды. При наличии в ней грязи, различных примесей, взвесей железа это негативно сказывается на работе тахометрических расходомеров. Проявляется это в накоплении ферромагнитных частичек на магнитной полумуфте крыльчатки, что приводит к возрастанию трения между крыльчаткой и крышкой измерительной камеры.
Кроме этого, на стенках измерительной камеры появляется налет и твердый осадок. Теплоноситель плохого качества приводит также к износу осей и подшипников ротора или турбинки.
Аналогичным образом низкое качество воды снижает эффективность и долговечность работы приборов учета тепла с вихревыми расходомерами. Частью устройства такого типа является металлическая призма, установленная поперек сечения трубы расходомера. Из-за наличия в воде большого количества примесей уже через один-два года на призме образуются отложения, которые искажают данные. Хотя для предотвращения их появления используются фильтры, но и они со временем могут забиваться и рваться.
Вопрос принципа
Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на способности измеряемой жидкости возбуждать электрический ток при ее движении в магнитном поле. То есть в электромагнитных теплосчетчиках используется явление электромагнитной индукции, что позволяет связать среднюю скорость, а, следовательно, и объемный расход электропроводной жидкости с напряженностью поля в нем и разностью потенциалов, возникающих на диаметрально расположенных электродах. Электромагнитные теплосчетчики производят вычисление тепловой мощности и тепловой энергии на основе данных об объемном расходе и объеме теплоносителя, температур на прямом и обратном трубопроводе с учетом изменения теплоемкости теплоносителя при изменении разности температур на входе и выходе. Поскольку при этом возникают малые величины тока, то электромагнитные теплосчетчики очень чувствительны к качеству монтажа, условиям эксплуатации.
По данным специалистов, одним из недостатков электромагнитных расходомеров является снижение точности измерения при налипании осадков на рабочие поверхности. Кроме этого отмечаются дестабилизация показаний счетчика (смещение нуля, появление систематических погрешностей и др.) из-за блуждающих токов на трубопроводах; невозможность работы от автономного источника питания.
Проблема снижения точности измерения электромагнитных теплосчетчиков в процессе длительной эксплуатации признается и рядом других экспертов. Ультразвуковые теплосчетчики работают на принципе изменения времени прохождения ультразвукового сигнала от источника до приемника сигналов, которое зависит от скорости потока жидкости.
Основной принцип работы любого из них заключается примерно в следующем: на трубе друг против друга устанавливаются излучатель и приемник ультразвукового сигнала. Излучатель посылает сигнал сквозь поток жидкости, а приемник через некоторое время получает его. Время задержки сигнала между моментами его излучения и приема прямо пропорционально скорости потока жидкости в трубе: оно измеряется, и по его величине вычисляется расход жидкости в трубопроводе.
Исследования работы ультразвуковых расходомеров показали такой недостаток, как необходимость длинных прямых участков до и после приборов для выравнивания однородности потока теплоносителя. Правда, следует учитывать, что данное ограничение во многом может быть снято самими производителями, предлагающими ультразвуковые расходомеры, для использования которых прямых участков не требуется, как, например, для устройств датского производства. В таких ультразвуковых расходомерах измерительный участок выполнен из специального пластика, препятствующего налипанию частиц, содержащихся в сетевой воде. При правильном выполнении проектных и монтажных работ ультразвуковые расходомеры обеспечивают требуемую точность измерения в широком динамическом диапазоне.
В настоящее время тахометрические и вихревые теплосчетчики используются все реже в силу указанных выше недостатков. Наибольшую популярность в России получили приборы учета тепла с электромагнитными (во многом благодаря развитым традициям их производства) и ультразвуковыми расходомерами.

Автор: Андрей Мельников (по данным компаний Kamstrup, «Михневский РМЗ»)