Принцип работы теплового счетчика

Как работает счётчик отопления и каким он бывает

Приветствую всех на страничке блога.

С вами я, Максим Алейников.

Если вы задались вопросом «Как работает счётчик отопления?», то имеете уже о нем элементарное представление и понимаете, что его прямое предназначение – эффективное использование тепловой энергии. Поэтому поговорим на эту тему подробнее.

Если вы решились на приобретение счетчика тепла, то имейте в виду, что в стандартный комплект входят:

• сам прибор
• два датчика температуры
• другие составляющие в зависимости от вида счетчика.

Принцип работы счетчика отопления представляет собой следующее: происходит вычисление потребляемого тепла с применением информации, исходящей от датчика расхода и двух температурных датчиков. При помощи счетчика происходит замер количества поступившей в систему отопления воды, ее температурный режим при выходе и входе.

Как правило, тепловой прибор ставят на горизонтально расположенную трубу. Так понадобиться один прибор на всю квартиру. Но когда у вас вертикальная разводка труб, то на каждый радиатор будет необходимо монтировать отдельный счетчик.

Вроде бы ничего сложного, но если желаете понять, как этот процесс идет, извольте. От датчика расхода на вычислитель попадают сведения о расходе, информация о температуре поступает от двух температурных датчиков, один из них монтируется в подающий теплопровод системы отопления, а другой – в обратный.

Вычислитель теплосчетчика на базе исходной информации находит потребленное количество тепла и фиксирует их в архиве. Эта информация об израсходованной тепловой энергии отражается на жидкокристаллическом экране или данные эти могут быть сняты с помощью типового оптического интерфейса.

Неточность прибора при исчислении потребленного тепла зависит от неточности расходомера, температурных датчиков и вычислителя, который обрабатывает скопленные величины.

Для учета в квартирах используются счетчики с возможной неточностью при исчислении количества тепла в пределах ±6 — 10%. Истинная погрешность возможна выше той, которая определена техническими характеристиками счетчика. Это встречается, если:

• отличие температурных перепадов на входе и выходе из системы менее 30С;
• затраты теплоносителя меньше минимального расхода, обозначенного в технических характеристиках прибора;
• сборка осуществлена с нарушением запросов изготовителя (например, организацией без соответствующей лицензии)
• свойство воды и труб (жесткость воды и наличие примесей в ней).

Давайте определимся с основными видами счетчиков теплоносителя:

• тахометрический или механический
• ультразвуковой
• электромагнитный
• вихревый

По области применения тепловые счетчики выделяют:

• промышленные (общедомовой в многоквартирных домах или на производственных объектах). Диаметр его 2,5-30 см и диапазон количества носителя тепла – 0,6 – 2,5 м3/час;
• индивидуальные (для установки внутри квартиры). Каналы его с диаметром менее 2 см, диапазон количества теплоносителя 0,6-2,5 м3/час. Такой прибор имеет в своей комплектации тепловычислитель и счетчик горячей воды.

Давайте немного поподробнее разберем каждый из типов счетчиков, чтобы вам было понятно, на каком остановить свой выбор.

Итак, механический счетчик отопления

Замеряет, какое количество воды пропущено сквозь подающую трубу. Как именно? Напор воды подталкивает к движению механизм. Прибор относительно доступный по стоимости. Минусом является то, что он чувствительный к загрязнениям (ржавчина, грязь, окалины). Но исправить этот недостаток несложно – установите магнитно-сетчатый фильтр.

Комплект включает в себя тепловычислитель и водосчетчик роторного типа.
Механические устройства могут быть следующих типов:

Достоинством этой модели считается небольшая стоимость, питание от батареек, простота в эксплуатации.

• высокая чувствительность к гидроударам
• быстрая изнашиваемость прибора
• из-за него увеличивается давление в отопительной системе
• не сохраняют информацию, зафиксированную в течение суток.

Ультразвуковой счётчик тепла

Как правило применяется в многоквартирных домах. Прибор делает замеры при помощи ультразвукового сигнала, который проходит через воду. В комплект входит излучатель и прибор, подающий сигнал. Монтаж их производят друг против друга.

Основными видами ультразвуковых измерителей являются:

При наличии в воде примесей, загрязнений и даже пузырей воздуха возможны погрешности в показаниях. При нестабильности в энергоснабжении, стоит подключить прибор через UPS.

Плюс: информативность и отсутствие увеличения гидравлического давления.

Электромагнитный счётчик отопления

Достаточно дорогая модель прибора и считается одним из самых точных. В чем его принцип работы? Теплоноситель проходит сквозь счетчик, при этом электромагнитное поле подает слабый ток. Такое устройство требует периодической очистки.

Основные компоненты электромагнитного прибора:

• первичный преобразователь
• электронный блок, работающий от батареек или сети
• датчики температуры

Если область теплоносителя постоянно заполнена, то счетчик может быть установлен в любом положении: вертикально, горизонтально, под углом. В случае, когда диаметр фланца не совпадает с диаметром прибора – примените переходники.

Вихревой отопительный прибор

Есть возможность установить как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Принцип работы состоит в замере скорости и количества вихрей. Что такое вихри? Своеобразная помеха на пути потоке воды, когда вода огибает ее и образует вихри. Не чувствителен к различного рода загрязнениям (ржавчина, окалина и т.п.). Вероятность неверных показаний связана с наличием в системе воздуха.

В комплект вихревого прибора входят:

Современные счетчики тепла оснащены защитой от магнитных полей.

LCD дисплей – все счетчики тепла оснащены экраном для визуального обзора показаний элементарным переключением при помощи кнопки между разделами меню.

ОРТО передатчик введен в базовую комплектацию многих приборов и нужен для фиксации показаний при помощи ОРТО головки и вывода их на экран персонального компьютера. Как правило, он применяется для приобретения и распечатки данных о работе теплосчетчика в расширенном формате.

M-Bus модуль может бить введен в поставку счетчика и нужен для подсоединения счетчика в проводную сеть для централизованного сбора показаний организацией, подающей тепло. Часть приборов связываются в слаботочную (39V) сеть при помощи витой пары и подсоединяются к концентратору, который опросит их с назначенной регулярностью, сформирует отчет и передаст его на ПК, или направит в теплоснабжающую организацию.

Radio модуль также может быть включен в поставку счетчика тепла и предназначен для беспроводной передачи информации по радио частоте на дистанцию до нескольких сотен метров. Инспектор с приемником заданной частоты, оказываясь в радиусе действия прибора, регистрирует полученные данные и направляет их в теплоснабжающую организацию.

Как правило, тепловые счетчики снабжены системой самотестирования на выявление неточностей. Вычислитель с обусловленной периодичностью запрашивает подсоединенные датчики и в случае их неисправности фиксирует ошибку, ее код отправляет на дисплей и записывает информацию о ее появлении в архив.

Среди часто распространенных ошибок, регистрируемых теплосчетчиком, можно выделить:

• повреждение или неверный монтаж датчика температуры;
• повреждение или неправильную установку прибора расхода;
• попадание воздуха в проточной части
• небольшой заряд элемента питания
• разница температур при отсутствии расхода больше 1 часа.

Все счетчики тепла отмечают в архиве информацию о собранных показаниях тепловой энергии, объема и времени работы с ошибкой на определенный день месяца. В отдельных теплсчетчиках есть возможность выставить дату записи показаний, а в некоторых и частоту.

Думаю, максимально нужную информацию о том, как подобрать и не ошибиться со счетчиком тепла вам сегодня выложил.

До новых встреч.

Этой статьёй стоит поделиться с друзьями. Жми!

Как работает тепловой счетчик, виды и характеристики этих устройств

Сегодня счетчик на отопление очень выгоден, так как такое устройство позволяет экономить денежные средства. Это происходит, потому что после его установления плата за тепло будет осуществляться по тарифам. А значит, счетчик будет считать исключительно, количество тепловой энергии, которое поступает, и не нужно будет переплачивать. По мере того как растут цены, люди все больше задумываются, как сэкономить.

Немаловажным пунктом расхода в каждой семье является оплата за теплоэнергию. Для экономии в этом направлении есть тепловой счетчик отопления.

Покупая счетчик для отопления, в его комплекте есть (рис.1):

• Непосредственно счетчик, то есть устройство, которое считает количество теплоносителя.
• Датчики температуры. Их должно быть 2. Они подают показания про температуру нагрева воды, которые поступают в основной электронный модуль.
• А также другие комплектующие, которые идут в комплекте индивидуально, зависимо от вида прибора.

Рис. 1 Комплектация устройства

Принцип работы теплового устройства

Теплосчетчик устанавливается для того, чтобы определить количество воды, то есть теплоносителя, а также сделать замер его температуры. Как правило, тепловой прибор устанавливается на горизонтальную трубу. При этом работать будет всего один прибор отопления на всю квартиру. Но если разводка труб вертикальная (отдельный стояк на каждую батарею), а такой трубопровод в большинстве старых многоэтажных домов. В этой ситуации на каждую батарею ставится отдельный прибор.

Факторы, которые могут повлиять на погрешность счетчика отопления:

• Если есть тепловая разница меньше +30°;
• Если нарушена циркуляция теплоносителя, а именно малый расход.
• Неправильная установка, то есть неправильно установлены датчики температуры, не правильное направление счетчика;
• Плохое качество воды и труб, то есть жесткая вода, и различные примеси в ней (ржавчина, песок и т.д.).

Виды тепловых приборов отопления

К основным видам теплосчетчиков можно отнести:

• Тахометрический или механический;
• Ультразвуковой;
• Электромагнитный;
• Вихревой.

А также есть еще классификация по области применения. Например, промышленные или индивидуальные.

Промышленный теплосчетчик отопления – это общедомовой (в многоквартирных домах) аппарат, еще его устанавливают на производственных объектах. Этот агрегат имеет большой диаметр от 2,5 см до 30 см. Диапазон количества теплоносителя – от 0,6 до 2,5 м3 в час.

Индивидуальный прибор отопления – это тот агрегат, который устанавливают внутри квартиры. Он отличается тем, что его каналы имеют небольшой диаметр, а именно не более 2 см. А также диапазон количества теплоносителя становит от 0,6 до 2,5 м3 в час. Этот счетчик имеет в комплектации 2 устройства, а именно, тепловычислитель и счетчик для горячей воды.

Механический теполосчетчик отопления

Этот прибор измеряет, сколько горячей воды прошло через подающую трубу. Поток воды приводит в движение механизм (вращательное движение). Этот счетчик доступнее остальных по цене. Но есть и такие негативные факторы, как то, что этот счетчик чувствителен к загрязнениям, например, к образованию ржавчины, грязи, окалины. Что бы предотвратить это, нужно устанавливать специальный магнитно-сетчатый фильтр.

Рис. 2 Механическая модель теплового
устройства

В комплекте такой прибор имеет тепловычислитель, а также водосчетчик роторного типа (рис. 2).

Виды механических устройств:

К основным плюсам этой модели можно отнести низкую цену, питание от батареек, а также они достаточно просты в эксплуатации.

• Чувствительность устройства к гидроударам;
• Механизм этого прибора быстро изнашивается;
• Из-за него увеличивается давление в системе отопления;
• Механические модели не хранят информацию, собранную за сутки.

Ультразвуковой теплосчетчик отопления

Этот вид счетчиков наиболее часто устанавливается как общий прибор для многоквартирных домов. Принцип его работы заключается в ультразвуковом сигнале, благодаря которому прибор, собственно, и делает замеры (с помощью датчика). Этот сигнал пропускается через воду. Комплектация этого устройства состоит из излучателя и прибора, который подает сигнал. Устанавливаются эти комплектующие один напротив другого.

Рис. 3 Ультразвуковой прибор

Ультразвуковое устройство лучше устанавливать в домах с новым трубопроводом, так как он очень чувствительный к загрязнениям.

Есть такие виды ультразвуковых теплоизмерителей:

Каждый из этих видов дает точные показания, только если вода чистая и без примесей. Любые загрязнения или даже воздушные пузыри влияют на показания.

К плюсам этого счетчика относятся информативность, которая достигается благодаря жидкокристаллическому дисплею и то, что при установке этой модели не увеличивается гидравлическое давление.

Но есть и такой минус в работе ультразвукового прибора: если подача электроэнергии нестабильна, то подключают его через UPS.

Электромагнитный счетчик отопления

Это дорогая модель тепловых приборов, и относится к самым точным приборам. Принцип работы электромагнитного счетчика заключается в прохождении теплоносителя через прибор, при этом электромагнитное поле, проводит слабый ток. Это устройство нужно обслуживать, то есть периодически очищать.

Рис. 4 Электромагнитные
теплоизмерители

Электромагнитный прибор состоит из 3 основных частей:

• Первичный преобразователь;
• Электронный блок, который может работать как от батареек, так и от сети;
• Температурные датчики.

При этом электромагнитный тепловой прибор может быть установленным в любом положении (горизонтальное вертикальное, или под углом), но это только в случае, когда область где установлен счетчик, постоянно заполнена теплоносителем.

Если диаметр трубы не совпадает с диаметром фланца прибора, то можно использовать переходники.

Вихревой прибор отопления

Этот счетчик можно устанавливать на трубы, как горизонтального типа, так и вертикального. Принцип работы заключается в измерениях о скорости и количестве вихрей. То есть, это помеха на пути потока воды, вода огибает помеху и вследствие этого создаются вихри. Он не чувствителен к проявлению различных засорений, например, ржавчина, окалина и т.д. Неправильные показания этот счетчик может выдавать только в случае, если в системе есть воздух.

Комплектация вихревого прибора отопления:

• Счетный механизм;
• Корпус;
• Пластины;
• Теплообтекатель;
• Фильтр.

Рис. 5 Вихревой прибор

Устанавливается вихревой счетчик горизонтально между двумя трубами.

Установка счетчика отопления

Есть специальные компании, которые выполняют монтаж теплосчетчиков, а именно:

• Они делают проект;
• Подают документы в соответствующие органы, для получения разрешения;
• Устанавливают счетчик и сразу регистрируют его;
• Далее должны проводиться тестовые испытания и прибор сдается в эксплуатацию.

Если счетчик не зарегистрирован должным путем, то его показания не учитываются. Для уплаты по счетам нужно подавать показатели, и в квитанции приходит сумма по установленному тарифу.

В разработанном проекте должны быть включены такие моменты:

• Устройство (вид) модели для конкретной системы отопления;
• Необходимые расчеты по расходам теплоносителя, а также расчеты тепловой нагрузки;
• Должна быть схема отопительной системы, с указанием места, где будет устанавливаться счетчик;
• Должно быть рассчитано сопротивление гидравлики прибора;
• Расчет возможных тепловых потерь;
• А также обязательно расчет растрат за теплоэнергию.

Проверка счетчиков отопления

Изначально качественный счетчик продается уже первично протестированным. Это происходит на заводе, и подтверждением этому является клеймо, на котором есть запись. Эта запись должна соответствовать записям в документации. В документах также должен быть указан срок, то есть межповерочный интервал. Если этот срок истек нужно обратиться в соответствующую организацию, которая устанавливает и поверяет их, или в сервисный центр завода. Есть организации, которые установив счетчик, и дальше работают над техническим обслуживанием прибора.

Байпас в системе отопления

Принцип работы теплосчётчика

Принцип работы теплосчётчика основан на вычислении количества тепла с использованием данных полученных от датчика расхода и двух датчиков температуры. Счётчик замеряет количество воды поступившее в систему отопления, температуру воды на входе и выходе из системы отопления.

Количество тепла определяется как произведение расхода теплоносителя прошедшего через систему отопления и разницы температур на входе и выходе из неё.

Q = G · (t1 — t2), Гкал/ч

где
G — массовый расход теплоносителя, т/ч;
t1 и t2 — температуры теплоносителя на входе в систему и на выходе из неё соответственно, °C.

Данные о расходе передаются на вычислитель от датчика расхода, данные о температуре передаются от двух датчиков температуры один из которых, устанавливается в подающий трубопровод системы отопления, а второй в обратный.

Вычислитель теплосчётчика на основе полученных данных определяет потреблённое количество тепла и заносит эти данные в архив. Данные о потреблённой тепловой энергии отображаются на жидкокристаллическом экране, либо могут быть сняты при помощи стандартного оптического интерфейса.

Что влияет на точность теплосчётчика

Погрешность счётчика при вычислении потреблённого тепла зависит от погрешностей расходомера, датчиков температуры и вычислителя обрабатывающего собранные величины.

Для квартирного учёта применяются счётчики с допустимой погрешностью при вычислении количества тепла в диапазоне от +/-6 до +/-10%. Подробнее о классах точности и погрешностях прибора найдёте в разделе Технические характеристики теплосчётчиков .

Реальная погрешность может быть больше базовой обусловленной техническими характеристиками комплектующих элементов. Погрешность прибора увеличивается если:

• Разница температур между входом и выходом из системы составляет меньше 3°C.
• Расход теплоносителя ниже минимального расхода указанного в технических характеристиках прибора.
• Монтаж выполнен с нарушениями требований изготовителя (большинство производителей снимают с себя гарантийные обязательства, если счётчик был установлен нелицензированной организацией).

А вот и неприятный момент для любителей магнитного торможения прибора — современные счётчики тепла защищены от магнитных полей.

В чём измеряется потреблённое тепло

При расчёте тарифа, в качестве единицы тепловой энергии принята гигакалория (Гкал). Однако Гкал является внесистемной единицей измерения, которая широко использовалась ещё со времён СССР и осталась в наследие постсоветским странам.

Большинство теплосчётчиков изготавливаются в европе и при вычислении потреблённого тепла используют единицу внесённую в международную систему СИ — гигаджоуль (Gj) или общепринятую международную внесистемную единицу — киловатт час (kWh). Счётчики ведущие учёт в гигакалориях представленные на нашем рынке, изготавливаются либо в Украине, либо на отдельной линии для украинского потребителя, что вряд ли является их положительной особенностью.

Указанное различие не становится препятствием в расчётах с теплоснабжающей организацией, потому что и гигаджоули и киловатт часы переводятся в гигакалории простым умножением на коэффициент.

Съём данных с теплосчётчика

LCD дисплей все теплосчётчики оборудованы экраном для визуального съёма показаний простым переключением одной кнопкой между разделами меню.

OPTO передатчик включён в базовую комплектацию большинства приборов европейского производства и предназначен для съёма показаний с помощью OPTO головки и вывода их на ПК. Как правило OPTO датчик используется для получения и распечатки расширенных данных о работе теплосчётчика.

M-Bus модуль может входить в поставку счётчика и предназначен для подключения прибора в проводную сеть централизованного сбора показаний теплоснабжающей организацией. Несколько приборов объединяются в слаботочную (39V) сеть с помощью витой пары и подключаются к концентратору который опрашивает их с определённой периодичностью, формирует отчёт и выводит его на ПК, либо пересылает в теплоснабжающую организацию.

Radio модуль, также может входить в поставку теплосчётчика и предназначен для беспроводной передачи данных по радио частоте на расстояние до нескольких сотен метров. Инспектор с приёмником настроенным на заданную частоту, попадая в радиус действия прибора фиксирует полученные показания и передаёт их в теплоснабжающую организацию.

В некоторых европейских странах сбор показаний с приборов учёта возложен на службу сбора бытовых отходов, приёмник закрепляют на мусоровоз двигающийся по фиксированному маршруту и опрашивающий приборы установленные в этом районе.

Регистрация ошибок

Все счётчики тепла оборудованы системой самотестирования на наличие ошибок. Вычислитель с заданной периодичностью опрашивает присоединённые датчики и в случае их повреждения регистрирует ошибку, код ошибки выводит на дисплей и заносит данные о её появлении в архив.

Ниже приведены некоторые из возможных ошибок регистрируемых теплосчётчиком:

• Повреждение датчика температуры
• Повреждение датчика расхода
• Неправильный монтаж датчиков температуры
• Неправильный монтаж датчика расхода
• Наличие воздуха в проточной части
• Слабый заряд элемента питания
• Положительная разница температур при отсутствии расхода на протяжении более 1 часа.

Архивирование показаний

Все тепловые счётчики фиксируют в архиве данные о накопленных значениях тепловой энергии, объёма и времени работы с ошибкой на заданный день месяца.

В некоторых теплосчётчиках можно настроить дату записи показаний, а в некоторых ещё и частоту. В Украине представлены тепловые счётчики с глубиной архива от 12 месяцев.

Источники: http://alemaksi.ru/stroitelstvo-doma/kak-rabotaet-schetchik-otopleniya-html/, http://kotlomaniya.ru/pribory-izdeliya/kak-rabotaet-schetchik-otopleniya.html, http://www.ktto.com.ua/princip/tsk

Как вам статья?