新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > 熱量表的熱量計量原理及計算

熱量表的熱量計量原理及計算

作者: 時間:2013-09-10 來源:網絡 收藏
長期以來,我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民采暖用熱一般按住宅面積而不是按實際用收費,導致用戶節(jié)能意識差,造成資源的浪費。 顯然該計量方法缺乏科學性。 而歐美等發(fā)達國家在八十年代初,的使用已相當普遍,熱力公司以作為計價收費的依據和手段,節(jié)能20%~30%。 作為建筑節(jié)能的一項基本措施,我國國家建設部已將收費列入《建筑節(jié)能“九五”計劃和2010年規(guī)劃》。因此,研制開發(fā)用于采暖計價的勢在必行。

熱量表一般應具備以下技術要求[1]:

① 總體精度達到OIML一R75規(guī)定的4級標準;
② 流量計部分的精度,誤差<3%;
③ 溫度傳感器采用鉑電阻測溫元件,符合IEC一751標準并精確配對,當供回水的溫度差在6℃以內時,測量誤差<0.1℃;
④ 熱量表具備熱焰和質量密度修證的功能,誤差小于0.5%;
⑤微功耗的設計,內藏電池可以連續(xù)工作5年。

現在中國市場上的國外熱量表技術成熟,標準化程度高,但是價格昂貴。我國對熱量表的需求量大,研制開發(fā)低成本、符合國際標準的熱量表是大勢所趨。本文以熱量表原理為基礎,介紹了幾種常用的熱量計量方法,分析比較了各自的優(yōu)缺點,詳細討論了具有k系 數補償功能的熱量計量方法,該方法實現了k系數的溫度和壓力在線補償,因而具有較高的精度。

1熱量計量原理

熱量表是一種適用于測量在熱交換環(huán)路中,載熱液體所吸收或轉換熱能的儀器,熱量表用法定的計量單位顯示熱量[1]。熱量表又稱熱能表、熱能積算儀,既能測量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測量供冷系統(tǒng)的吸熱量。

將一對溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上,流量計安裝在流體入口或回流管上(流量計安裝的位置不同,最終的測量結果也不同),流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號,一對溫度傳感器給出表示溫差的模擬信號,熱量表采集來自三路傳感器的信號,利用積算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。熱量表系統(tǒng)原理圖如圖1所示。


圖l熱量表熱量計量系統(tǒng)原理圖

傳熱量一般由載熱流體的質量、比熱容和溫度變化等因素決定。對熱量表來說,進出口的焓值還與時間成比例。國內熱量表一般采用焓差法計算熱量。焓差法的傳熱公式為

Q=(1)

也可以表示為

Q=(2)

式中:Q為釋放熱量,kj或kW·hqm為質量流量,kg/s; Δh為進出口焓差,kj/kg; k為熱交換系數,kW·h/m3·℃; t 為時間,s;Δθ為進出口溫差,℃;qv為累積流量,m3。

目前,國產熱量表的熱量計量方法基本可以分為以下幾種:

①直接焓差法

式中:Cpf,Cpr為入口與出口的定壓比熱容;qv,qm為瞬時體積流量、瞬時質量流量pf、pr 為入口與出口溫度下的載熱流體密度;θf、θr為入口與出口的溫度.

該公式計算簡單,只要根據實測溫度θf、θr查表得Cpf,Cpr,pf,pr等4個常數,代入式(3)即可[2].顯然,溫度越高,數據表所占的存儲空間越大.并且,對于實測溫度,需要采用線性插值等近似計算技術,通過搜索與其距離最近的點計算相應的焓值,從而得出瞬時熱量.但這一方法會帶來人為誤差。

②常系數焓差法

式中:Cp為定壓比熱宿容,Cp為常數,使得程序的計算量減少,計算速度大大加快.但是由于流體的密度p進行溫度修正.同時由于不能對Cp進行在線溫度補償,該方法的溫度適應性較差,不適宜于作為戶用型熱表的熱量計算方法.
熱式質量流量計相關文章:熱式質量流量計原理
流量計相關文章:流量計原理

上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉