Внутренне устройство и принцип действия счетчика тепла

Они имеют стандартную конструкцию и состоят из датчика измерения расхода, двух щупов для определения температуры воды и вычислительного блока. Выпускаются в единой или модульной сборке, что зависит от вида тепломера.

1. Квартирные и индивидуальные счетчики отопления производятся цельными. В них все части соединены неразъемно и не могут быть заменены. Стоят такие устройства недорого.
2. Промышленные и общедомовые учетные аппараты бывают модульными. Каждый узел в них закладывается отдельно и при неполадках подлежит замене. То есть они отличаются гибким подходом к комплектующим.

Вычислитель

Этот узел выполняет анализ поступающих данных и выясняет количество потребленного тепла. В крупных и малых теплосчетчиках он различается дополнительным модулем передачи информации, глубиной архива и набором функций. В остальном оба варианта идентичны по строению. А вот запитываются они по-разному:

• общедомовые и промышленные счетчики тепла оборудуются внешним или автономным питанием;
• квартирные счетчики тепловой энергии работают лишь от батареи, период действия которой составляет 5 и более лет.

Температурный датчик

Обычно их два – на входе и выходе водяного потока. Они представляют собой щупы с платиновым термосопротивлением, которое может быть разным и обозначается в зависимости от величины – например, как Pt10000, Pt1000, Pt500 или Pt100. Цифры указывают на уровень электрического сопротивления в Омах при нуле градусов. Для индивидуальных устройств, где объем подсчитываемого для обогрева тепла мал, подходят любые датчики.

Модуль расхода

Каждый вид теплосчетчиков отличается собственной конструкцией этого элемента, поскольку по принципу действия они бывают механическими, ультразвуковыми, вихревыми и электромагнитными.

Механический счетчик отопления содержит в проточной части несколько подвижных элементов – в частности, роторную крыльчатку. Под давлением воды она приходит в движение и запускает счетный механизм. Именно по количеству вращений вычислительный узел отмеряет объем прошедшего по системе теплоносителя. Прибор также оснащен комплектом сетчатых фильтров, которые защищают его от попадания абразивных частиц и мелкого мусора.

Ультразвуковой счетчик тепловой энергии обеспечен расходомером в форме гладкой трубки, поэтому не имеет подвижных деталей. В ней расположены ультразвуковые датчики (два): один выполняет функцию излучателя (отправляет сигал), второй – приемника (принимает его). Время прохождения ультразвуковой волны служит основой для определения расхода теплоносителя.

Электромагнитный счетчик тепла оборудован катушкой с электромагнитами, которая измеряет проходящий по трубам и радиаторам поток. Когда вода попадает в зону магнитного поля, она формирует импульсы. Именно их сила служит базой для подсчета объема. Затем данные передаются на вычислитель.

Вихревой теплосчетчик содержит в проточной области треугольную призму, электрод и магнит. Учет расхода рабочей жидкости происходит благодаря ее передвижению по завихренной дорожке, давление которой и позволяет установить точные показания.

Дисплей

После того как вычислитель обрабатывает сведения, поступившие от счетчика и температурных датчиков, он выводит информацию на экран. В некоторых вариантах его функцию выполняет оптический интерфейс, но конструкция более современных моделей включает по большей части дисплей. Конечная цифра фиксируется в калориях (точнее в гигакалориях – Гкал).

Принцип работы счетчиков отопления

Независимо от разновидности, все теплосчетчики используют для определения данных 2 показателя:

• объем теплоносителя, который прошел по системе;
• изменение температуры воды при входе и выходе из труб.

Учитывая это, главный принцип действия теплоизмеряющих устройств одинаковый. Разница лишь в форме получения информации.

Механические счетчики работают как водомер, дополненный двумя щупами для установления температуры воды. Ключевая роль отведена вращающейся крыльчатке. То есть это приборы с подвижными элементами, следовательно, они более всего склонны к повреждению и к сокращению срока эксплуатации.

Электромагнитные тепломеры задействуют магнитные поля, внутри которых находится теплоноситель. Они измеряют разность потенциалов на электродах подсоединенного к ним счетчика. Объем потребленной теплоэнергии автоматически определяется расчетным методом.

Ультразвуковые аппараты работают на принципе отслеживания скорости ультразвука, который движется от излучателя к приемнику через поток воды. Разбежка между ними служит основой для калькуляции окончательных данных.

Вихревые счетчики тепловой энергии искусственно формируют вихрь в теплоносителе. А затем по его давлению автоматически вычисляют объем проходящей по трубам жидкости. Как и в предыдущих случаях, эти данные отправляются в вычислительный модуль.

Доверять, но проверять: теплосчётчики на отопление в многоквартирном доме, принцип работы приборов

Теплосчетчик – это многофункциональный микропроцессорный прибор, запрограммированный на вычисление величины тепла.

По нормам энергосбережения такие устройства должны стоять не только на центральных теплоэлектростанциях, но и в каждом доме с централизованным отоплением.

Для чего нужен и как работает тепловой счетчик в многоквартирном доме?

Чтобы контролировать качество отопительных услуг используются теплосчетчики. Если батареи были недостаточно горячими, то платить полную стоимость за обогрев жилья не придется.

С учетом постоянного роста коммунальных тарифов, индивидуальный счетчик поможет неплохо сэкономить. На теплостанциях такие приборы уже давно ставятся для контроля качества услуг.

Теплосчетчиками обязали обзавестись и многоквартирные дома, для подталкивания к принятиям мер по энергосбережению. Установка прибора учета тепла позволяет проверить, насколько правильно подается теплоноситель в дом, обнаружить и устранить возможные потери от неверной прокладки и износа теплотрассы.

Разновидности теплосчётчиков по принципу работы

Общие теплосчетчики, которые устанавливаются на дома с централизованным отоплением — это крупногабаритные дорогостоящие приборы. Они имеют широкий диаметр для входа и выхода труб (от 32 до 300 мм), так как пропускают через себя большое количество теплоносителя. Приобретение и установка производится за счет жильцов дома, а контролируются показания или ответственным человеком, назначенным самими жильцами, или представителем коммунальщиков.

У индивидуальных счетчиков цена гораздо ниже. Они рассчитаны на меньшую пропускную способность (не более 3 кубометров за час) и поэтому гораздо компактнее.

Подобные приборы могут монтироваться как на всю квартиру (при горизонтальном расположении отопительной системы), так и на каждую батарею отдельно (если имеется несколько вертикальных стояков).

В новых жилых комплексах квартирные теплосчетчики зачастую устанавливаются еще на этапе застройки.

Любой тепломер оснащен вычислительным модулем, датчиками измерения температуры и расхода. Но по принципу измерения количества расходуемого теплоносителя счетчик может быть следующего типа:

• электромагнитный;
• механический;
• ультразвуковой;
• вихревой.

У каждого вида устройства есть свои преимущества и недостатки, связанные с конструктивными особенностями.

Электромагнитные

Принцип измерения основывается на электромагнитной индукции. Прибор представляет собой гидродинамический генератор. От воздействия магнитного поля в воде возбуждается электрический ток, количество теплоты определяется по напряженности поля и разнице потенциалов на противоположно заряженных электродах. Из-за высокой чувствительности теплосчетчик требует очень качественного монтажа и регулярного обслуживания. Без периодической чистки появляется погрешность в показаниях в сторону увеличения.

Фото 1. Электромагнитный теплосчетчик Форт-04 с 2-мя фланцевыми расходомерами от производителя Термо-Форт.

Теплосчетчик может реагировать на электронные приборы поблизости. Обладает большой точностью учета по многим параметрам. Работает как от сети, так и от батареек. Самый компактный вид тепломера. Рекомендуется к установке при повышенном давлении в системе. Монтаж возможен под любым углом, но при условии постоянного наличия теплоносителя в области установки.

Справка. Если диаметр труб отопления и фланца счетчика не совпадает, то разрешается применять переходники.

Механические

Расходомер в таком приборе роторного типа (крыльчатый, турбинный или винтовой). Принцип работы аналогичен с водяным счетчиком, только помимо количества учитывается и температура проходящей через механизм воды. Плюсы данного вида приборов в следующем:

• низкая стоимость;
• энергонезависимость (питаются от батареек);
• отсутствие электроэлементов (позволяет установку в неблагоприятных условиях);
• возможность вертикального монтажа.

Немного увеличивает стоимость прибора обязательная установка сетчатого фильтра, без которого быстро забивается и изнашивается внутренний механизм. Из-за невозможности применения при высокой жесткости и загрязненности теплоносителя ржавчиной, механические счетчики разрешается ставить только в качестве индивидуальных.

К существенным недостаткам относится и отсутствие хранения информации за сутки, а также невозможность удаленного считывания данных. Помимо этого, прибор очень чувствителен к гидроударам, а потери давления в системе отопления у него выше, чем у моделей другого типа.

Ультразвуковые: могут измерять и регулировать

Измерение проводится с помощью ультразвука. В зависимости от скорости потока теплоносителя изменяется время прохождения ультразвуковой волны от передатчика, устанавливаемого на одной стороне трубы, до приемника, располагаемого напротив. Прибор не оказывает воздействия на гидравлическое давление в системе. Если теплоноситель чистый, то точность измерений очень высока, а срок службы практически бесконечен. При загрязненной воде или трубах, погрешность данных теплосчетчика увеличивается.

Фото 2. Ультразвуковой теплосчетчик ЭНКОНТ с первичным преобразователем расхода из нержавейки, производитель ООО «Эй-Си Электроникс».

Велика информативность такого счетчика, а показания прибора можно считывать и дистанционно. Но придется потратиться на UPS, так как устройство работает только от электросети. Встречаются модели с дополнительной функцией регулирования подачи воды по двум разным каналам. Это позволяет изменять скорость теплоносителя и степень нагрева радиаторов. Благодаря своей надежности, ультразвуковые приборы получили широкое распространение, несмотря на высокую стоимость.

Вихревые

Принцип функционирования обусловлен физическим явлением вихреобразования при встрече воды с препятствием. Задействуется постоянный магнит, который ставится вне трубы, треугольная призма, монтирующаяся в трубу вертикально и измерительный электрод, чуть дальше по ходу движения теплоносителя.

Обтекая призму, вода образует вихри (пульсирующие изменения давления потока). По частоте их образования выводится информация об объеме теплоносителя, прошедшего через трубу.

Преимуществом данного вида тепломеров является независимость от загрязненности труб и воды. Это позволяет без погрешности измерять температуру в старых домах с изношенными железными отопительными разводками.

Устанавливается и на вертикальных и на горизонтальных участках труб. На работу прибора влияют только резкие изменения скорости подачи теплоносителя и крупные частицы мусора или воздух в системе. Расход энергии прибором минимальный и одной батарейки хватит на несколько лет работы. Показания и сигналы о неисправности передаются дистанционно по радиосвязи.

Учет необходимого количества тепла в квартире

Рассчитывается количество тепла с помощью тепловычислителя. Программа работает по алгоритму, на который влияют следующие факторы:

• вид теплоносителя в системе (пар или жидкость);
• тип отопительной системы (закрытая или открытая);
• структура системы, по которой отпускается тепло.

Расчет относителен, так как формируется из множества отдельных величин и на каждом этапе неизбежно возникают погрешности (в норме до ±4%). Принцип измерения основывается на том, что при прохождении через отопительную систему, теплоноситель отдает тепло помещениям, именно оно считается израсходованным потребителем.

Измеряется количество теплоты в Гкал/ч (гигакаллориях в час), когда для произведения берется масса теплоносителя, прошедшего через прибор, или в кВт/ч (киловаттах в час), если фиксировался объем. По следующим формулам:

Q=Qm×k×(t1-t2)×t (Гкал/ч) или Q=V×k×(t1-t2) (в кВт/ч).

Qm — масса в тоннах,

t1 — температура при входе,

t2 — температура при выходе,

V — объем в кубических метрах,

T — время в часах,

K — тепловой коэффициент по ГОСТу,

Q — количество отданного в помещения тепла.

Основные требования к квартирным приборам

Главные требования к приборам учета тепла — это законодательные нормы. Марка прибора обязательно должна присутствовать в реестре допустимых в сфере коммерции. Необходимо заключение от государственной службы метрологии. Монтаж теплосчетчиков осуществляется только лицензированными компаниями.

Важно! Поверка приборов учета проводится каждые 4 года. Если пропустить дату, то показания учитываться не будут.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассматриваются основные особенности установки теплосчетчика.

На что ориентироваться при выборе тепломера на отопление?

Прежде всего стоит задуматься о необходимости индивидуального прибора. Если установлен общедомовой теплосчетчик, то затраты на приобретение квартирного не оправданы. Мало пользы от прибора учета в жилье на первых и последних этажах, а также в угловых помещениях, если их предварительно не утеплить. При вертикальной отопительной системе с отдельными стояками в каждой комнате, расходы по установке счетчика сильно превысят возможную пользу.

Если приобретение прибора целесообразно, то при выборе стоит обратить внимание на следующие критерии:

​

• чувствительность к грязи в теплоносителе;
• энергонезависимость;
• погрешность измерений;
• потери давления;
• длины прямых участков отопительных труб;
• наличие архива и его глубина;
• возможность самодиагностики.

Кроме того, важно, чтобы эксплуатация и проверка показаний были доступны простому потребителю. Хороший знак, если производитель дает гарантию свыше стандартных 2 лет.

Большинство современных тепломеров отвечают предъявляемым требованиям. Остается только выбрать подходящую цену.