5.3. Теплосчетчики

Теплосчетчик — средство измерения, предназначенное для определения количества теплоты. Количество теплоты обычно выражается в гигаджоулях (ГДж) или гигакалориях (Гкал), 1 Гкал = 4,1868 ГДж.

Теплосчетчики получили широкое распространение, поскольку по их показаниям производятся расчеты за полученную потребителями теплоту. Теплосчетчики устанавливаются как на источниках теплоты: ТЭЦ, РТС (районные тепловые станции), так и у потребителей, теплоносителем служит вода, редко

— пар. Все выпускаемые в настоящее время теплосчетчики являются многофункциональными микропроцессорными приборами, включающими в свой состав измерители температуры, расхода, давления и тепловычислители. Они имеют защиту от несанкционированного доступа, а используемые в них программы и заложенные функциональные возможности исходят из действующих правил как учета теплоты и теплоносителя, так и теплопотребления.

Алгоритмы расчета количества теплоты. Реализуемые в теплосчетчиках алгоритмы расчета теплоты зависят от вида теплоносителя и структуры системы отпуска теплоты. Последняя, изображенная на рис. 3.65, может быть закрытой, когда количество теплоносителя в системе теплоснабжения остается постоянным, и открытой, когда количество теплоносителя меняется из-за отпуска теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, подпитку независимой теплоснабжения, из-за утечек.

Рис. 3.65. Схема закрытой системы теплоснабжения

В закрытой системе теплоснабжения количество отданной теплоты Q за интервал времени Т1, Т2 рассчитывается по формуле

где QМ массовый расход теплоносителя; h1, h2 — энтальпии теплоносителя на входе и выходе системы теплоснабжения; Т— время.

Для расчета количества теплоты, отданной водой в открытой системе теплоснабжения, используются несколько алгоритмов, зависящих от структуры сис-

88

темы, используемых средств измерения расхода теплоносителя и места их установки:

где G1, G2 — расходы воды в подающем (прямом) и обратном трубопроводах; Gy Gп, Gг.в, Gп.о — расходы теплоносителя, связанные с утечкой теплоносителя, компенсацией его потерь (подпитка) Gп = G1 – G2, горячим водоснабжением и подпиткой независимой системы отопления; hх.в — энтальпия холодной воды, пошедшей на подпитку теплосети у источника теплоснабжения.

Возможны другие варианты записи алгоритмов расчета отпущенной теплоты, основанные на значении расхода в обратном трубопроводе G2.

Если в качестве теплоносителя используется пар, то

где Dп, Gк, hп, hк — расходы пара и возвращенного конденсата, их энтальпии. Для расчета количества теплоты по выражениям необходимо измерять рас-

ходы теплоносителя, температуры, давления и суммировать результаты расчета во времени. Определение количества теплоты представляет собой косвенное измерение, его погрешность зависит:

от погрешностей первичных средств измерения расхода или его разности, разности температур и давления;

алгоритма расчета теплоты;

погрешности тепловычислителя, которая помимо инструментальной погрешности включает погрешности расчетных соотношений, аппроксими-

рующих теплофизические свойства воды и пара.

Обычно погрешности тепловычислителя при расчете теплоты составляют ±(0,1...0,25) %, для измерения разности температур используются парные термопреобразователи сопротивления. Минимальные погрешности имеют теплосчетчики для закрытых систем теплоснабжения, реализующих алгоритм (3.25). Пределы их допускаемых относительных погрешностей в %, согласно ГОСТ 51649-2000 «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения», не должны превышать значений, рассчитываемых по формулам для классов:

89