Выбор приборов учета тепловой энергии и количества теплоносителя

Методы измерения тепловой энергии.

       Тепловая энергия – это кинетическая энергия движения молекул вещества. Чем больше нагрето физическое тело, чем больше его температура, тем больше скорость движения молекул вещества. Тепловая энергия передается от более нагретого физического тела к более холодному. При нагреве физическое тело запасает тепловую энергию, при остывании оно отдает тепловую энергию. Из закона сохранения энергии следует: сколько тепловой энергии потрачено на нагрев тела, столько тепловой энергии выделится при его остывании.

Способность физического тела запасать тепловую энергию называется "теплоемкость". Для измерения теплоемкости физического тела пользуются физическим понятием "Энтальпия". Энтальпия – это количество тепловой энергии запасенное единицей массы физического тела (в системе СИ – кг.) при нагреве его на один градус. Единицей измерения энтальпии в системе СИ являются: Дж/кг, МВт-ч/кг и их производные единицы.

Энтальпия физического тела зависит от его физических свойств (химический состав, плотность, состояние вещества – твердое, жидкое, газообразное, давление окружающей среды и т.д.) и является для данного вещества и данных внешних условий (давление, температура) величиной постоянной. Величину энтальпии для каждого вещества находят по стандартным справочным данным (ССД). ССД издаются Госстандартом и являются официальным документом к их применению.

С практической точки зрения, наибольший интерес представляют вещества применяемые в промышленной теплоэнергетике для переноса тепловой энергии – вода и водяной пар. Для измерения тепловой энергии передаваемой водой или паром используют специальные приборы – теплосчетчики. Теплосчетчик работает по следующему алгоритму:

;

Где: Q – измеряемая тепловая энергия.

G – объемный расход теплоносителя в трубопроводе (прямом или обратном) на котором установлен расходомер; м³/ч.

ρ - плотность теплоносителя в трубопроводе (прямом или обратном) на котором установлен расходомер; кг/м³.

h₁ и h₂ – энтальпия теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе.

Т₁ и Т₂ – время начала и конца измерения.

       Из алгоритма работы теплосчетчика следует, что для измерения тепловой энергии необходимо:

1. Измерить расход теплоносителя. Расход теплоносителя измеряется специальными приборами – расходомерами, работающими на том или ином физическом принципе.

2. Измерить температуру теплоносителя в прямом и в обратном трубопроводе для определения энтальпии теплоносителя.

3. Произвести расчет потребляемой тепловой энергии за определенный промежуток времени.

Выбор технологической схемы учета тепловой энергии.

Согласно действующим нормативным документам, схема учета тепловой энергии
открытая (двух поточная) или закрытая (одно поточная) определяется по суммарной тепловой нагрузки:

Q _н. = Q_отоп. + Q_ГВС ;    Гкал/час;

Если Q _н. > 2,0 Гкал/час, то используется открытая (двух поточная) схема учета тепловой энергии.
Если Q _н. ≤ 2,0 Гкал/час, то используется закрытая (одно поточная) схема учета тепловой энергии.