Системы и узлы учета расхода энергоресурсов
Требования к экономии и рациональному использованию тепловой энергии, расходу жидкого и газообразного топлива сегодня в России возведены в ранг государственной политики.
В этой связи одной из важнейших в области энергосбережения стала проблема создания надежных, с требуемой точностью, средств измерений. Актуальной остается проблема создания приборов, достаточно простых в эксплуатации и по ценам, доступным основной массе российских потребителей.
Сегодня российский рынок средств измерений наполнен большим количеством измерительных приборов, выпускаемых как зарубежными фирмами, так и отечественными предприятиями, но, к сожалению, имеющих в отдельных случаях сомнительные показатели качества, которые требуют проверки.
Для защиты прав потребителей от некачественной продукции в России введена обязательная сертификация. Разрешительными органами проводятся испытания каждого типа приборов независимо от места выпуска и предназначения. В случае положительных результатов испытаний выдается сертификат утверждения типа средства измерения, который является документом, разрешающим применение данного средства измерения в России. Его назначение, основные технические и эксплуатационные характеристики приведены в обязательном приложении к сертификату.
Каждым потребителем (это может быть предприятие или объект коммунального хозяйства, это может быть квартиросъемщик или хозяин дома и т. д.) сегодня ставятся вопросы: нужен ли прибор, который бы учитывал расход энергоресурсов, какие средства измерения выпускаются, каковы их технические характеристики, надежность, во что обойдется уста-
ресурсов
новка прибора, эксплуатация, имеется ли сервисное обслуживание и кто его осуществляет, даст ли установка приборов экономическую выгоду? Следует также отметить, что в последнее время наблюдается рост расхода энергоресурсов, вызванный приростом объемов валового внутреннего продукта.
При использовании какого-либо метода измерения расхода среды необходимо связать скорость среды с определенными физическими характеристиками среды, которые имеют однозначную зависимость от ее скорости и которые могут быть измерены приборами. Широко применяемыми для измерения расхода различных сред являются следующие методы:
• переменного перепада давления среды на сужающем устройстве;
• вихревой;
• гидродинамический;
• тахометрический;
• силовой.
В числе методов, пригодных для измерения расхода главным образом жидкостей, используются:
• ультразвуковой;
• электромагнитный.
В данном учебнике не ставится задача рассмотрения принципов, положенных в основу измерения расхода перечисленными выше методами. Ознакомиться с ними можно в [14, 23].
В [24] предлагается перечень методов измерений основных показателей энергоэффективности изделий (табл. 8.1). Следует учитывать, что подтверждение показателей энергетической эффективности проводят на различных стадиях жизненного цикла продукции. Оно включает в себя в общем случае операции по определению потребления (потерь) энергии при разработке и изготовлении изделий; по контролю экономичности энергопотребления изготовляемых, изготовленных, модернизированных и
|
Показатель |
Метод измерения |
Измеряемый параметр |
Расчетная формула |
Применяемый прибор |
|
Расход топлива GT, кг/ч |
Объемный метод Массовый метод |
Объем израсходованного топлива AV, см3 Плотность топлива рт, г/см3 Продолжительность измерения t, с Масса топлива, израсходованного за время замера AG, г Продолжительность измерения t, с |
GT = 3,6 AV рт /t Gt = 3,6 AG / t |
Мерная емкость Пикнометр (ареометр) Секундомер Весы Секундомер |
|
Расход топлива gT, дм3/с |
Прямое измерение Объемный метод |
Расход топлива Объем израсходованного топлива ¥т, дм3 Продолжительность измерения t, с |
gt = V t |
Топливный расходомер Мерная емкость Секундомер |
|
Расход топлива gT, г/с |
Объемный метод |
Объем израсходованного топлива Ут, см Плотность топлива рт, г/см3 Продолжительность измерения t, с |
gt = Vт рт / t |
Мерная емкость Пикнометр (ареометр) Секундомер |
|
Потребляемая электрическая энергия постоянного и переменного тока W, Вт-с (кВт-ч) |
Прямое измерение Косвенный метод |
Потребляемая электрическая энергия Мощность потребления Р, Вт Продолжительность измерения t, с (ч) Напряжение сети U, В Потребляемый ток I, А Продолжительность измерения t, с |
W = P /1; W = U11 |
Счетчик активной электроэнергии Ваттметр Секундомер (часы) Вольтметр Амперметр Секундомер (часы) |
|
Потребляемая электрическая энергия в цепи постоянного тока Р, Вт (кВт) |
Прямое измерение Косвенный метод |
Измерение электрической мощности в цепи постоянного тока Напряжение сети U, В Потребляемый ток I, А Активное электрическое сопротивление R, Ом |
P = U t; P = I2R = u2/r |
Ваттметр постоянного тока Вольтметр постоянного тока Амперметр постоянного тока Омметр, мегаомметр, измерительный мост |
|
Таблица 8.1 |
|
Методы измерений основных показателей энергоэффективности изделий |
|
192 |
Окончание табл. 8.1
|
Показатель |
Метод измерения |
Измеряемый параметр |
Расчетная формула |
Применяемый прибор |
|
Потребляемая электрическая энергия в цепи переменного тока Р, Вт (кВт) |
Прямое измерение Косвенный метод |
Измерение электрической мощности в цепи переменного тока Напряжение сети U, В Потребляемый ток I, А Фазовый сдвиг между напряжением и током ф |
P = U/cos ф |
Ваттметр переменного тока Вольтметр переменного тока Амперметр переменного тока Фазометр |
|
Потребляемая электрическая энергия и (или) мощность в сети высоковольтного переменного тока W, Вт-с (кВт-ч); Р, Вт (кВт) |
Прямое измерение с применением измерительных трансформаторов |
Измерение электрической энергии Wm и (или) мощности Pw с учетом коэффициентов трансформации: • трансформатора тока К • трансформатора напряжения Ки |
Wp = = Жсч ККи; Р = Pw КгКи |
Счетчик электрической энергии Ваттметр переменного тока Измерительные трансформаторы тока и напряжения |
|
Потребляемая электрическая энергия и (или) мощность в сети низковольтного переменного тока с током больше допустимого тока счетчика и (или) ваттметра W, Вт-с (кВт-ч); P, Вт (кВт) |
Прямое измерение с применением измерительного трансформатора тока |
Измерение электрической энергии Wm и (или) мощности Pw с учетом коэффициента трансформации трансформатора тока К1 |
W = Жсч Кі; Р = Pw К |
Счетчик электрической энергии; Ваттметр переменного тока; Измерительный трансформатор |
|
Расход гидравлической жидкости Q, дм3/мин |
Прямое измерение Объемный метод Весовой метод |
Расход гидравлической жидкости Объем жидкости V, дм3 Продолжительность замера t, с Рабочий объем тарированного гидромотора V0, см3 Частота вращения тарированного гидромотора п, с-1 |
Q = 60 V/t Q = Vo n-103 |
Тахометрический расходомер Мерная емкость Счетчик жидкости Секундомер Счетчики, электронные частотомеры |
|
193 |
ресурсов
отремонтированных изделий; оценке экономичности энергопотребления изделий при эксплуатации; проверке соответствия показателей энергетической эффективности нормативным требованиям независимыми организациями, в том числе при сертификации.
Объектами подтверждения показателей энергетической эффективности являются все изделия, при использования которых по назначению применяется топливо или различного вида энергия [24].
