Patalpų vadovams ir ŠVOK inžinieriams ši informacija padeda įvertinti aušinimo apkrovas, stebėti įrangos veikimą ir stebėti energijos suvartojimą pastatuose ar paskirstymo skyriuose.
Tačiau BTU matuoklio pasirinkimas apima daugiau nei ultragarso siųstuvo pasirinkimą. Temperatūros jutiklių suderinimas, minimalus temperatūros skirtumas, skysčio sudėtis, montavimo sąlygos ir energijos skaičiavimo nustatymai turi įtakos matavimo patikimumui.
Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia ultragarsiniai BTU skaitikliai, kaip apskaičiuoti šiluminę energiją ir kaip pasirinkti bei patikrinti visą matavimo sistemą.
Kas yra ultragarsinis BTU matuoklis?
Ultragarsinis BTU matuoklis yra šiluminės energijos matavimo sistema, naudojanti ultragarso technologiją skysčio srautui nustatyti. Taip pat matuojamas temperatūrų skirtumas tarp tiekimo ir grįžtamojo vamzdynų.
BTU reiškia British Thermal Unit. ŠVOK energijos skaitikliai gali rodyti momentinę šiluminę galią kW arba BTU/h ir sukauptą energiją kWh, MWh arba BTU.
Standartasultragarsinis srauto matuoklismatuoja srauto greitį ir skysčio tūrį. Ultragarsinis BTU matuoklis naudoja papildomą temperatūros informaciją, kad nustatytų, kiek šildymo ar vėsinimo energijos perduoda skystis.
Visa sistema paprastai reikalauja trijų elementų:
- Srauto jutiklis:Matuoja skysčio srautą pasirinktu vamzdynu.
- Temperatūros jutiklių pora:Matuoja tiekiamo ir grąžinamo vandens temperatūrą.
- Energijos skaičiuoklė:Šiluminei energijai apskaičiuoti naudojamas srautas, temperatūros skirtumas ir skysčio savybės.
Šie komponentai gali būti tiekiami kaip integruotas mazgas arba kaip atskiros dalys. Pavyzdžiui, „FlowT“.ultragarsinis energijos matuoklisprodukto puslapyje aprašomas FT101 srauto matuoklis su pasirenkama BTU matavimo galimybe.
Prieš užsakant turi būti patikrinta visa konfigūracija, įskaitant temperatūros jutiklius ir skaičiavimo funkcijas.
Kaip veikia ultragarsinis BTU matuoklis?
Ultragarsinis srauto matavimas
Daugelyje ultragarsinių BTU matuoklių naudojama tranzito{0}}laiko technologija. Du keitikliai perduoda ultragarso signalus su skysčio srautu ir prieš jį. Signalo eigos laiko skirtumas naudojamas srauto greičiui apskaičiuoti.
Tada prietaisas nustato tūrinį srautą naudodamas matavimo geometriją ir sukonfigūruotus vamzdžio matmenis.
Keitiklio spaustukai- lieka už vamzdžio, todėl galima matuoti nesudarant mechaninių kliūčių. Tačiau signalo perdavimas priklauso nuo vamzdžio medžiagos, sienelės storio, skysčio būklės ir jutiklio įrengimo.
Pagrindinis matavimo procesas toliau paaiškintas FlowT'stranzito{0}}laiko ultragarsinis srauto matuoklisinformacija.
Tiekimo ir grąžinimo temperatūros matavimas
Temperatūros jutikliai matuoja skystį, patenkantį į šilumos{0}}mainos grandinę ir iš jos išeinantį.
Šaldomo{0}}vandens sistemose tiekiamas vanduo paprastai yra šaltesnis nei grįžtamasis vanduo, nes jis sugeria šilumą iš aušinimo apkrovos. Šildymo sistemose tiekiamas vanduo paprastai yra šiltesnis, nes išleidžia šilumą į pastatą.
Skirtumas tarp šių temperatūrų vadinamas ΔT.
Dažnai naudojami suderinti atsparumo temperatūros detektoriai (RTD), dažniausiai PT100 arba PT1000 konstrukcijos. Jų diferencinis matavimo efektyvumas yra svarbus, nes energijos skaičiuoklė naudoja skirtumą tarp dviejų rodmenų.
Energijos apskaičiavimas
Skaičiuoklė sujungia srautą su skysčio šiluminėmis savybėmis ir išmatuotu temperatūrų skirtumu.
Jis sukuria du skirtingus matavimus:
- Šiluminė galia:Momentinis šilumos perdavimo greitis, išreikštas kW arba BTU/h.
- Šiluminė energija:Laikui bėgant perduota sukaupta energija, išreikšta kWh, MWh arba BTU.
Šiluminė energija kaupiama integruojant galią per veikimo laikotarpį. Vienas momentinis galios rodmuo nebūtinai atspindi vidutinę apkrovą.
Kaip apskaičiuoti BTU energiją ŠVOK sistemose
Supaprastintam skaičiavimui naudojant maždaug pastovias skysčio savybes:
Šiluminė galia (kW)=srautas (m³/h) × tankis (kg/m³) × savitoji šiluminė talpa (kJ/kg·K) × ΔT (K) ÷ 3600
Profesionalūs šilumos skaitikliai gali naudoti nuo temperatūros{0}}priklausančių tankio ir entalpijos vertes, o ne fiksuotas prielaidas.
Pavyzdys: atšaldyta{0}}vandens aušinimo energija
Apsvarstykite hipotetinę atšaldyto{0}}vandens sistemą, veikiančią šiomis sąlygomis:
| Parametras | Numatoma vertė |
|---|---|
| Srauto greitis | 20 m³/h |
| Tiekimo temperatūra | 6 laipsnis |
| Grąžinimo temperatūra | 12 laipsnių |
| Temperatūros skirtumas | 6 laipsnis |
| Vandens tankis | 1000 kg/m³ |
| Specifinė šiluminė talpa | 4,18 kJ/kg·K |
Numatoma aušinimo galia:
20 × 1 000 × 4,18 × 6 ÷ 3600=139.3 kW
Tai yra maždaug 475 000 BTU/val.
Jei tokias sąlygas sistema palaiko nepertraukiamai aštuonias valandas, sukaupta aušinimo energija yra apie 1115 kWh.
Šis pavyzdys iliustruoja skaičiavimo metodą. Tai nėra dokumentuotas projekto matavimas. Faktinėms sistemoms reikia atitinkamų skysčio savybių ir laiko{2}}pagrįsto energijos kaupimo.
Kodėl temperatūrų skirtumas yra svarbus BTU skaitiklio tikslumui
BTU skaitiklio bendro energijos tikslumo negalima nustatyti vien pagal ultragarso srauto jutiklio tikslumą.
Srauto matavimo neapibrėžtis, temperatūros skirtumo matavimo neapibrėžtis, skysčio savybės ir įrengimo sąlygos – visa tai lemia galutinį rezultatą.
Temperatūros skirtumo matavimo svarba tampa ypač aiški žemo{0}}ΔT sistemose.
Maži temperatūrų skirtumai padidina santykinę klaidą
Tarkime, kad išmatuotas temperatūros skirtumas turi hipotetinę sisteminę 0,2 laipsnio paklaidą.
| Faktinis ΔT | Numatoma ΔT klaida | Santykinė ΔT klaida |
|---|---|---|
| 6 laipsnis | 0,2 laipsnio | Maždaug 3,3 proc. |
| 2 laipsnis | 0,2 laipsnio | 10% |
Absoliuti paklaida yra identiška, tačiau jos santykinis poveikis yra tris kartus didesnis, kai faktinis temperatūros skirtumas nukrenta nuo 6 laipsnių iki 2 laipsnių.
Šiame pavyzdyje daroma prielaida, kad galutinio skirtumo matavimo paklaida yra 0,2 laipsnio, nebūtinai bet kuriame atskirame temperatūros jutiklyje. Jis išskiria temperatūros skirtumo įnašą ir neatspindi visos BTU skaitiklio neapibrėžties.
ASHRAECentralizuoto šildymo ir vėsinimo gairėsaptariami suderinti temperatūros jutikliai ir matavimo tikslumo svarba rajonų energetikos sistemose.
Kaip įvertinti RTD jutiklio veikimą
Projektams su nedideliais temperatūrų skirtumais peržiūrėkite jutiklių poros skirtumo tikslumą, o ne atsižvelkite į atskirų jutiklių specifikacijas.
Paprašykite tiekėjo atitinkamos{0}}poros specifikacijos, kalibravimo dokumentų, leistino temperatūros skirtumo diapazono ir rekomenduojamo montavimo metodo.
Taip pat apsvarstykite, ar jutikliai bus montuojami panardinimo šuliniuose, ar montuojami išorėje. Ant paviršiaus sumontuotiems jutikliams reikalingas tinkamas šiluminis kontaktas ir izoliacija, o jų veikimas turi būti patikrintas pagal numatytą paskirtį.
Tinkamai parinktas srauto jutiklis negali kompensuoti netinkamos temperatūros matavimo tvarkos.
Įjungta{0}}prieš įtaisytuosius ultragarsinius BTU matuoklius
Abi konfigūracijos gali palaikyti šiluminės energijos matavimą, tačiau jų įrengimo reikalavimai skiriasi.
| veiksnys | Clamp{0}}On Configuration | Inline konfigūracija |
|---|---|---|
| Srauto matavimas | Išoriniai ultragarsiniai keitikliai | Specialus vamzdžio{0}}sekcijų srauto jutiklis |
| Vamzdžių pjovimas srauto jutikliui | Paprastai nereikalingas | Privaloma |
| Esamos ŠVOK sistemos | Naudinga tinkamam modernizavimui | Gali reikėti išjungti |
| Matavimo geometrija | Priklauso nuo esamų vamzdžių duomenų | Apibrėžiamas jutiklio mazgas |
| Temperatūros jutikliai | Atskiras suderinamas išdėstymas | Atskiras arba integruotas išdėstymas |
| Tipiška pirmenybė | Ne{0}}invazinis srauto stebėjimas | Planuojamas nuolatinis įrengimas |
Svarbus skirtumas yra tas, kad srauto matavimo fiksatorius{0}}automatiškai nepadaro visos BTU sistemos neinvazine-. Panardinamiesiems temperatūros jutikliams vis tiek gali prireikti termošuoliukų arba vamzdžių modifikacijų.
Esamų įrenginių atveju peržiūrėkite kompromisus{0}}prispausti{0}}ir įtaisyti ultragarsiniai srauto matuokliaiprieš užbaigiant sistemos išdėstymą.
Kaip pasirinkti ultragarsinį BTU matuoklį ŠVOK
1 veiksmas: apibrėžkite matavimo tikslą
Nustatykite, ar sistema skirta veiklos stebėjimui, našumo analizei, vidiniam energijos paskirstymui ar komercinių sąskaitų išrašymui.
Atliekant bendrą stebėjimą, pagrindiniai prioritetai gali būti stabilūs matavimai ir BMS suderinamumas. Su atsiskaitymu{1}}susijusioms programoms gali būti taikomi specialūs kalibravimo, patvirtinimo arba teisinės metrologijos reikalavimai.
TheOIML R 75-1 šilumos skaitiklio rekomendacijaaprašomi pilni ir kombinuoti šilumos skaitikliai, įskaitant srauto jutiklius, temperatūros jutiklių poras ir skaičiuotuvus.
Turi būti patikrinta, ar visas produktas ir atitinkama jurisdikcija atitinka tam tikrą standartą. Paskelbtas srauto matuoklio tikslumas nenustato atsiskaitymo patvirtinimo.
2 veiksmas: patikrinkite srauto diapazoną ir vamzdžių sąlygas
Gaukite minimalų, normalų ir didžiausią darbinį srautą. Kintamo -greičio ŠVOK siurbliai gali sukurti mažo- srauto sąlygas, kurios labai skiriasi nuo projektinio taško.
Norėdami suspausti{0}}sistemas, patikrinkite tikrąjį vamzdžio išorinį skersmenį, sienelės storį, medžiagą, pamušalą ir prieinamumą.
Numatyti srauto greičiai turi atitikti prietaiso palaikomą matavimo diapazoną, įskaitant mažiausią srautą, kai projektui reikalingi patikimi energijos duomenys.
FlowTprispausti{0}}tėkmės matuoklio pasirinkimo informacijąaptariamas vamzdis ir montavimo detalės, kurias reikėtų surinkti prieš pasirenkant jutiklius.
3 veiksmas: suderinkite temperatūros matavimą su minimaliu ΔT
Nustatykite mažiausią temperatūros skirtumą, kuriam esant energijos rodmuo turi atitikti projekto reikalavimą.
Tada peržiūrėkite suderintos jutiklių poros nurodytą veikimą esant tam temperatūros skirtumui.
Pavyzdžiui, projektas, reguliariai veikiantis netoli 2 laipsnių ΔT, reikalauja atidžiau išnagrinėti skirtumo matavimo neapibrėžtį nei projektas, nuolat veikiantis esant daug didesniam temperatūros skirtumui, darant prielaidą, kad tikslumo tikslai yra panašūs.
Jei turima jutiklio konfigūracija negali atitikti reikiamo našumo, apsvarstykite tinkamesnį temperatūros jutiklio išdėstymą arba kitą pilną energijos skaitiklio specifikaciją.
4 veiksmas: patikrinkite skysčių suderinamumą
Vandens -glikolio mišiniams reikia skirti daugiau dėmesio, nes glikolis keičia tankį, šiluminę talpą, klampumą ir ultragarso sklidimo charakteristikas.
Patvirtinkite glikolio tipą, koncentraciją ir temperatūros diapazoną. Nustatykite, ar skaičiuotuvas palaiko faktines skysčio savybes, ar reikia sukonfigūruotos koncentracijos.
Kai kurie gamintojai teikia konkretaus modelio{0}}automatinį glikolio kompensavimą. Pavyzdžiui,Belimo šilumos skaitikliaiapibūdinkite patentuotas glikolio kompensavimo funkcijas. Tokios funkcijos neturėtų būti manomos kitiems gaminiams.
5 veiksmas: patvirtinkite užbaigtą konfigūraciją
Prieš užsakydami patikrinkite srauto siųstuvą, ultragarsinius jutiklius, suderintus RTD, energijos skaičiavimo funkcijas, maitinimo šaltinį ir ryšio išėjimus.
Pavyzdžiui,FlowT FT201 ultragarsinis srauto matuoklispalaiko pasirenkamą RTD{0}}pagrįstą šildymo ar vėsinimo energijos matavimą.
Jo paskelbta ±1 % specifikacija taikoma srauto matavimui tinkamomis sąlygomis. Visą BTU sistemos energijos matavimo efektyvumą reikia įvertinti atskirai.
Norėdami integruoti BMS, paprašykite registro žemėlapio ir patikrinkite srauto, temperatūros skirtumo, šiluminės galios ir sukauptos energijos vienetus ir mastelį.
Montavimo ir paleidimo reikalavimai
Patvirtinkite matavimo ribą
Srauto jutiklis ir abu temperatūros jutikliai turi atspindėti tą pačią šiluminės energijos matavimo ribą.
Pavyzdžiui, jei srautas matuojamas pastato tiekimo jungtyje, grąžinama temperatūra turi atitikti vandenį, išeinantį iš tos pačios pastato grandinės. Dėl neapskaitytų aplinkkelių ar maišymo jungčių apskaičiuota energija gali būti nesuderinama su numatoma apkrova.
Patikrinkite srauto jutiklio montavimą
Pasirinkite visą{0}}vamzdžio vietą su tinkamu tiesiu vamzdžiu ir minimaliais srauto sutrikimais. Patvirtinkite keitiklio padėtį, vamzdžio parametrus, akustinę jungtį ir signalo diagnostiką.
Montavimo atstumai priklauso nuo prietaiso ir aplinkinių jungiamųjų detalių. FlowTUltragarsinio srauto matuoklio vamzdynų reikalavimaipateikti susijusias montavimo instrukcijas.
Tinkamai sumontuokite temperatūros jutiklius
Tiekimo ir grąžinimo zondai turi matuoti reprezentatyvią skysčio temperatūrą. Venkite prasto terminio kontakto, netinkamo panardinimo gylio, neizoliuotų paviršiaus zondų ir vietų, kur nepilnas maišymas turi įtakos rodmenims.
Šaltiesiems vamzdžiams taip pat reikalinga apsauga nuo kondensato. Atliekant izoliacijos darbus turi būti išsaugota prieiga prie jutiklio ir laikomasi patvirtinto montavimo metodo.
FlowT suteikia papildomos informacijos apieultragarsinio BTU skaitiklio montavimas.
Prieš priimdami patikrinkite sistemą
- Patvirtinkite srauto jutiklio konfigūraciją ir signalo diagnostiką.
- Patikrinkite tiekimo ir grąžinimo jutiklio identifikaciją.
- Patikrinkite temperatūros rodmenis ir ΔT stabiliomis sąlygomis.
- Patvirtinkite teisingą šildymo arba vėsinimo skaičiavimo režimą.
- Palyginkite rodomą šiluminę galią su nepriklausomu skaičiavimu, naudodami įrašytas darbines vertes.
- Patikrinkite sukauptus energijos vienetus ir BMS ryšį.
- Įrašykite diegimo nustatymus, veikimo sąlygas ir kalibravimo dokumentus.
Nepriklausomas skaičiavimas yra naudingas pagrįstumo patikrinimas, tačiau jis nepakeičia formalaus kalibravimo ar neužbaigia -sistemos tikslumo patikrinimo.
Dėl projektų, kuriems reikalingi atsekami matavimo įrašai, skaitykite FlowT diskusijąsrauto matuoklio kalibravimas ir atsekamumas.
Dažnos BTU skaitiklių problemos
| Simptomas | Galima priežastis | Rekomenduojamas patikrinimas |
|---|---|---|
| Neigiama aušinimo galia | Atvirkštinės temperatūros įvestis arba neteisingas skaičiavimo režimas | Patikrinkite jutiklio identifikavimą ir srauto kryptį |
| Nestabilus energijos skaitymas | Nestabilus srauto arba temperatūros matavimas | Patikrinkite diagnostiką ir veikimo sąlygas |
| Netikėtai didelė energija | Neteisingi vienetai, jutiklio poslinkis arba skysčio nustatymai | Peržiūrėkite skaičiuotuvo konfigūraciją |
| Trūksta BMS energijos duomenų | Registracija, mastelio keitimas arba ryšio neatitikimas | Patikrinkite sąsajos konfigūraciją |
Tai yra diagnostikos pradžios taškai, o ne galutinės gedimų diagnozės. Prieš keisdami prietaisus arba keisdami kalibravimo nustatymus, ištirkite kiekvieną požymį.
FlowT ultragarsinio BTU matuoklio parinktys
„FlowT“ siūlo ultragarso srauto matavimo gaminius su pasirenkamomis šiluminės energijos skaičiavimo galimybėmis, skirtomis tinkamoms vandens{0}}programoms.
FT101 pagrinduUltragarsinis skysčio srauto matuoklis su BTU talpayra viena iš galimybių įvertinti, kur reikalingas išorinis srauto matavimas ir energijos stebėjimas.
„FlowT“ taip pat išvardija apriveržkite{0}}ultragarsinį srauto matuoklį, skirtą BTU aušinimui-vandeniui.
Šie produktų sąrašai nenurodo, kad kiekviena konfigūracija apima tuos pačius temperatūros jutiklius, pilną-sistemos tikslumą ar atsiskaitymo patvirtinimus.
Pradedant eksploatuoti arba laikinai patikrinti srautą be šiluminės energijos skaičiavimo reikalavimo, anešiojamas ultragarsinis srauto matuoklisgali pakakti.
Dažnai užduodami klausimai
Ar ultragarsinis BTU matuoklis yra tas pats, kas ultragarsinis srauto matuoklis?
Ne. Srauto matuoklis matuoja skysčio srautą. BTU skaitiklis sujungia srautą su tiekimo ir grąžinimo temperatūros matavimais, kad apskaičiuotų šiluminę galią ir sukauptą energiją.
Ar ultragarsinis BTU matuoklis gali matuoti ir šildymą, ir vėsinimą?
Daugelis sistemų palaiko abu režimus, tačiau tikrosios skaičiuotuvo funkcijos ir energijos sumatoriai priklauso nuo pasirinktos gaminio konfigūracijos.
Ar galima BTU skaitiklio spaustuką-dėti neišjungus sistemos?
Išorinius srauto jutiklius dažnai galima montuoti, kol dujotiekis veikia. Tačiau norint sumontuoti temperatūros jutiklį, gali prireikti termošuoliukų ar kitų vamzdžių modifikacijų.
Kodėl BTU skaitiklis rodo neteisingą energijos suvartojimą?
Galimos priežastys yra neteisingi vamzdžių duomenys, temperatūros jutiklio poslinkiai, atvirkštinės jutiklių jungtys, netinkami skysčio nustatymai arba BMS vieneto konvertavimo klaidos.
Ar ultragarsinis BTU matuoklis gali būti naudojamas komercinėms sąskaitoms?
Tik tada, kai visa sistema atitinka galiojančius norminius ir sutartinius reikalavimus. Bendrosios paskirties- energijos stebėjimo galimybė automatiškai nepatvirtina atsiskaitymo.
Galutinis atrankos kontrolinis sąrašas
Prieš pirkdami ultragarsinį BTU matuoklį, paruoškite:
- Matavimo paskirtis ir reikalingi energijos vienetai
- Vamzdžių matmenys, medžiaga ir montavimo vieta
- Minimalus, normalus ir maksimalus srautas
- Tiekimo ir grąžinimo temperatūros diapazonai
- Mažiausias numatomas temperatūros skirtumas
- Vandens arba glikolio sudėtis
- Reikalingas temperatūros skirtumo tikslumas
- Temperatūros jutiklio įrengimo reikalavimai
- BMS ryšio ir duomenų įrašymo reikalavimai
- Kalibravimo, patikros ir patvirtinimo reikalavimai
Tinkamiausias ultragarsinis BTU matuoklis yra tas, kurio visa debito, temperatūros ir skaičiavimo sistema atitinka faktinius ŠVOK matavimo reikalavimus.
Ultragarso technologija{0}}gali supaprastinti srauto matavimą esamuose vamzdynuose, tačiau patikimas energijos stebėjimas vis tiek priklauso nuo suderintų temperatūros jutiklių, teisingų skysčio savybių, tinkamo įrengimo ir patikrinto sistemos veikimo.
Reikia pagalbos pasirenkant ultragarsinį BTU matuoklį jūsų ŠVOK projektui?
Siųskite FlowT informaciją apie savo vamzdį, srauto diapazoną, skysčio sudėtį, darbinę temperatūrą, mažiausią ΔT ir reikalingus ryšio išėjimus. Mūsų techninė komanda gali peržiūrėti programą ir rekomenduoti tinkamą konfigūraciją.
Susisiekite su FlowT dėl BTU skaitiklio pasirinkimo ir pasiūlymo
