電磁熱量表
電磁熱量表是一種測量熱變換系統(tǒng)中載熱流體所釋放的冷熱量的計量儀表,采用高精度、高可靠性的電磁流量計測量流量,高精度、高穩(wěn)定性的鉑熱電阻測量溫度,使該能量計具有非常優(yōu)異的測量性能,可廣泛應用于民用住宅小區(qū)、寫字樓和企事業(yè)單位集中供熱、供暖、空調等冷熱量的計量。
工作原理:
電磁能量計將配對溫度傳感器(pt1000鉑電阻)分別安裝在空調或供熱系統(tǒng)熱交換回路的入口和出口的管道上,精卻采集供回水管溫度值并傳輸信號;將流量傳感器(管道式電磁流量計)安裝在入口或出口管上,精卻采集計算管網流量值并傳輸信號;能量運算器用于接收溫度及流量信號,并通過K系統(tǒng)法原理進行能量消耗計算、存儲,且可通過總線通訊方式將能量運算器內有效數據(如累計熱量值、冷量值、當量流量值、供回水溫度及溫差)傳輸至計算機,實現(xiàn)智能化管理。
電磁冷熱能轉換器技術參數:
·電源:220V AC(110VAC ~245VAC)、24VDC
·功耗:≤20W (配套功耗)
·精準度等級:0.5級或1級(配套精度)·防護等級:IP65
·環(huán)境溫度:A類
·溫度分辨率:0.01℃
·可選溫度測量范圍:-30℃ ~ 180℃
·溫差測量范圍:1℃ ~ 90℃
·流量*大讀數(m3):9999999999(十位)
·熱量*大讀數(Mwh):9999999999(十位)
·熱量單位:kJ、MJ、GJ、kwh、Mwh可選
·模擬輸出:4 ~ 20mA DC / 600
·負載電阻(可在熱量和流量參數間切換)
·脈沖輸出:*度頻率5000Hz、脈寬0.1ms ~ 999.9ms(可在熱量和流量參數間切換)
·通訊:RS-485(RS-232、M-BUS、HART等可選)
電磁流量傳感器技術參數:
·公稱通徑:DN10 ~ DN2200mm
·公稱壓力:0.6MPa ~4MPa
·襯里材料:耐高溫橡膠、PTFE、PFA、F46
·電極材料:含鉬不銹鋼、哈氏合金B(yǎng)、哈氏合金C、鈦、鉑/銥合金、鉭
·結構形式:分體型、一體型
·介質溫度:-30℃ ~ 180℃
·連接方式:法蘭式
溫度傳感器技術參數:
·傳感器類型:PT1000
·安裝方式:保護套管
·溫度測量范圍:-50℃ ~ 200℃
·導線長度:0.6m ~ 15m
流量測量范圍:
0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 0.14 0.28 0.57 0.85 1.1 1.4 1.7 2. 2.3 2.5 2.8 15 0.32 0.64 1.3 1.9 2.5 3.2 3.8 4.5 5.1 5.7 6.3 20 0.57 1.1 2.3 3.4 4.5 5.7 6.8 7.9 9.0 10 11 25 0.88 1.8 3.5 5.3 7.1 8.8 11 12 14 16 17.6 32 1.4 2.9 5.8 8.7 12 14 17 20 23 26 28.9 40 2.3 4.5 9.0 14 18 23 27 32 36 41 45.2 50 3.5 7.1 14 21 28 35 42 49 57 64 70 65 6.0 12 24 36 48 60 72 84 96 107 119 80 9.0 18 36 54 72 90 109 127 145 163 180 100 14 28 57 85 113 141 170 198 226 254 282 125 22 44 88 132 177 221 265 309 353 397 441 150 32 64 127 191 254 318 382 445 509 572 636 200 57 113 226 339 452 565 678 791 904 1017 1131 250 88 177 353 530 707 883 1060 1236 1413 1590 1767 300 127 254 509 763 1017 1272 1526 1780 2035 2289 2545 350 173 346 692 1039 1385 1731 2077 2423 2769 3116 3464 400 226 452 904 1356 1809 2261 2713 3165 3617 4069 4523 450 286 572 1145 1717 2289 2861 3434 4006 4578 5150 5725 500 353 707 1413 2120 2826 3533 4239 4946 5652 6359 7069 600 509 1017 2035 3052 4069 5087 6104 7122 8139 9156 10180 700 692 1385 2769 4154 5539 6924 8308 9693 11078 12463 13847 800 904 1809 3617 5426 7235 9043 10852 12660 14469 16278 18086 900 1145 2289 4578 6867 9156 11445 13734 16023 18312 20602 22891 1000 1413 2826 5652 8478 11304 14130 16956 19782 22608 25434 28260 1200 2035 4069 8139 12208 16278 20347 24417 28486 32556 36625 40694 1400 2769 5539 11078 16617 22156 27695 33234 38773 44312 49851 55390 1600 3617 7235 14469 21704 28938 36173 43407 50642 57876 65111 72346 1800 4578 9156 18312 27469 36625 45781 54937 64094 73250 82406 91562 2000 5652 11304 22608 33912 45216 56520 67824 79128 90432 101736 113040
能量表在空調計量中的應用:
集中供冷的公共建筑越來越普遍地應用空調分戶計量技術,通過計量一方面可以倡導用戶合理使用空調,主動節(jié)能,避免浪費現(xiàn)象;另一方面通過合理計量費用分攤,解決物業(yè)管理公司收費難的問題,用戶“多用多出、少用少出”,做到收費有據可依。
更深層的意義是通過能量表的讀數評估制冷機組的實際供冷能力,根據歷史數據建立數據庫,通過實際數據分析研究大型公共建筑的節(jié)能潛力,從而實施對大型公共建筑實施節(jié)能改造。
雖然“冷”與水、電、氣在市場經濟社會中具有相同的商品屬性,但在計量方面,要比早已進入市場并取得成功的水、電、氣的計量收費復雜和困難。大面積空間的(同一業(yè)主)空調計量主要以能量表計量為主,其原理是:在承擔某一計量區(qū)域的空調供、回水管上各安裝一支溫度傳感器(配對使用),測量供、回水溫度,在回水管上安裝一臺流量計,分別測得載冷劑——水的進出口的溫度和流量,再經過密度和焓值的補償及積分計算,得到所消耗的“冷”量值。
目前,在能量表應用方面,根據流量計的選型不同,主要有三大類型,為機械式、超聲波式、電磁式。它們的主要區(qū)別在于流量傳感器的原理和構造的不同。
首先從技術與所應用的實際情況的角度對機械式、超聲波式、電磁式的產品進行一個**的分析和比較,然后從經濟投資的角度來進行使用周期成本的分析,提供選用空調計量器具的解決方案。
1、機械式流量計在戶用能量表中的應用
機械式能量表通過葉輪的轉速來測量冷凍水的流量,機械式能量表按流量傳感器內部結構又主要分為單流束式和多流束式,按照其計數器是否與熱水接觸又分為干式和濕式。干式傳感器的葉輪轉速通常是通過磁耦合的方式傳遞給計數器的,而目前進口的機械式能量表部分采用了感應傳導的方式,即無磁的方式,可以降低水中鐵銹對表的影響。
由于技術和價格等原因,我國早期多數使用各種機械式能量表,包括進口與國產品牌。但近幾年使用和研究實踐表明,采用機械式能量表計量空調冷量,存在一系列問題,如量程窄且啟動流量太大問題,冷凍水流量系數差異問題。由于空調冷凍水普遍存在雜質多、水垢多、流態(tài)不平穩(wěn)等問題,極易產生計量誤差大或不計量的現(xiàn)象,產生計量糾紛,給物業(yè)管理帶來麻煩。同時,機械式能量表維護量大,通常不到一個月就需要空調系統(tǒng)停機放水,清洗流量計,磨損較大時還要更換流量計。
另外,我國目前空調系統(tǒng)運行狀況對能量表也提出了比國外熱計量更苛刻的要求,如循環(huán)水的水質很差;多方面的原因造成水中不僅含有大量的有害化學物質,還有各種對流量傳感器具有破壞性的小顆粒雜質。這些問題,還將在很長一段時間內存在。因此,對于機械式能量表而言,由于其結構和原理方面固有的局限性,能否在一個檢定周期(五年)內正常、準確的運行,都是一個非常嚴峻的挑戰(zhàn)。
2、超聲波技術在戶用能量表中的應用
在空調計量中,有部分項目采用超聲波能量表。超聲波式能量表是通過測量超聲波在熱介質中傳播的時間差(聲波在流體中傳播,順流方向聲波傳播速度會增大,逆流方向則減小,同一傳播距離就有不同的傳播時間)。利用傳播速度之差與被測流體流速之關系求取流速從而推導出流量。由于其測量腔體內部沒有任何可動部件,所以對介質的成份或雜質含量沒有嚴格的要求。
因此,從使用周期成本、可靠性及準確性而言,超聲波能量表均優(yōu)于機械式能量表。然而在2000年以前,由于價格的原因,在戶用型能量表領域還是機械式能量表占有統(tǒng)治地位?,F(xiàn)在隨著機械式能量表的缺陷被認識到,已基本上淘汰不用。
但在實踐過程中,部分人走進了一個誤區(qū),即簡單采用進口的超聲波熱能表來計量空調用冷量。從工程實踐情況來看,效果很不理想,甚至出現(xiàn)系統(tǒng)運行不佳的情況。
究其原因,一是進口的熱能表(大部分是歐洲品牌)在國外主要是應用于供曖熱分戶計量,供曖的工況是“大溫差(溫差一般為15℃)小流量”,而供冷的工況是“小溫差(*大溫差為5℃)大流量”。
在供曖環(huán)境中,超聲波熱能表已經應用得很普遍,技術也很成熟,而應用于供冷,冷凝水會附在表體,超聲波熱能表一體化的結構使得冷凝水極易滲透入表體,破壞電子元件,大量消耗電池,出現(xiàn)半年就使用完電池的情況(超聲波熱能表一般自帶電池,可用6~10年)。超聲波能量表口徑越大,價格越高,有時能量表口徑大一號,其售價會高很多,所以投資成本是考慮使用超聲波能量表的一個因素。
另外,超聲波能量表選型較為復雜,選用能量表的主要參數是系統(tǒng)流量而不是系統(tǒng)管徑,按照流量大小來確定能量表的型號(使選定的能量表的*小流量小于系統(tǒng)管道的*小流量、能量表的*大流量大于系統(tǒng)管道的*大流量),就使得安裝復雜,需要采取變徑措施。
3、電磁感應技術在戶用能量表中的應用
機械式能量表被普遍認為不適合用于空調計量,在應用超聲波能量表的同時,出現(xiàn)了電磁能量表。電磁能量表主要是采用了電磁流量計。其工作原理是:基于法拉第電磁感應定律,當導電液體流過包圍在磁場中的測量管時,在流向和磁場二者相垂直的方向就會產生與平均流速V成正比的感應電動勢E。電磁流量計包括管道式與插入式。
總結:隨著基礎能源需求量及其價格的調整上漲,用于空調等高耗能設備的運營費用也不斷增加,如不采取計量考核或是加強管理節(jié)能意識,空調將成為建筑中能耗比例*大的部分。所以在適當的場合(如大面積使用空調的場合),采用能量表對空調進行科學的計量,從而實現(xiàn)空調運行費用的合理分攤,促使用戶按需使用,按用量交費。