Ինչպե՞ս է ուլտրաձայնային ջերմաչափը չափում էներգիան։

Ուլտրաձայնային ջերմաչափը առաջադեմ գործիք է, որն օգտագործվում է ջեռուցման և սառեցման համակարգերում ջերմային էներգիայի սպառումը չափելու համար: Ի տարբերություն ավանդական մեխանիկական ջերմաչափերի, ուլտրաձայնային ջերմաչափերը հաշվարկում են էներգիան՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային հոսքի չափման տեխնոլոգիա՝ զուգակցված բարձր ճշգրտության ջերմաստիճանի սենսորների հետ:

Դրանք լայնորեն օգտագործվում են հետևյալում.

* Շրջանային ջեռուցման համակարգեր
* Առևտրային շենքեր
* Բնակելի բնակարաններ
* HVAC համակարգեր
* Արդյունաբերական էներգիայի կառավարում

Ուլտրաձայնային ջերմաչափի կողմից էներգիան հաշվարկելու եղանակի հասկացողությունը օգնում է օգտատերերին ավելի լավ ընտրել, տեղադրել և սպասարկել համակարգը՝ ճշգրիտ չափման համար։

1. Ջերմային էներգիայի չափման հիմնական սկզբունքը

Ջրի կողմից փոխանցվող ջերմային էներգիան կախված է երեք հիմնական գործոններից՝

1. Խողովակաշարով հոսող ջրի քանակը
2. Ջրամատակարարման և վերադարձի ջրի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը
3. Հեղուկի ջերմային հզորությունը

Ուլտրաձայնային ջերմաչափը անընդհատ չափում է այս պարամետրերը և հաշվարկում սպառված ջերմային էներգիան։

Հիմնական սկզբունքը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.

Ջերմային էներգիա = Հոսքի ծավալ × Ջերմաստիճանի տարբերություն × Ջերմունակություն

Գործնականում ջերմաչափը ավտոմատ կերպով փոխհատուցում է ջրի խտության և տեսակարար ջերմության փոփոխությունները չափված ջերմաստիճանին համապատասխան։

2. Հոսքի արագության չափում ուլտրաձայնային տեխնոլոգիայի միջոցով

Էներգիայի հաշվարկման առաջին քայլը ջրի հոսքի արագության ճշգրիտ չափումն է։

Ուլտրաձայնային ջերմաչափը օգտագործում է տարանցման ժամանակի ուլտրաձայնային տեխնոլոգիա։

Խողովակաշարի վրա տեղադրված են երկու ուլտրաձայնային փոխակերպիչներ։ Նրանք հերթագայաբար փոխանցում և ստանում են ուլտրաձայնային ազդանշաններ։

* Մեկ ազդանշանը շարժվում է նույն ուղղությամբ, ինչ ջրի հոսքը։
* Մյուս ազդանշանը շարժվում է ջրի հոսքի հակառակ ուղղությամբ։

Քանի որ հոսող ջուրը ազդում է ուլտրաձայնային ազդանշանների տեղաշարժի ժամանակի վրա՝

* Հոսանքի ներքևի ազդանշանն ավելի արագ է շարժվում։
* Վերև հոսանքի ազդանշանը ավելի դանդաղ է տարածվում։

Ջերմաչափը հաշվարկում է այս երկու անցման ժամանակների միջև եղած տարբերությունը և որոշում հոսքի արագությունը։

Անցման ժամանակի տարբերության և հոսքի արագության միջև եղած կապը թույլ է տալիս հաշվիչին հաշվարկել խողովակով անցնող ջրի իրական հոսքի արագությունը։

3. Մատակարարման և վերադարձման ջրի ջերմաստիճանի չափում

Երկրորդ կարևոր չափանիշը ջերմաստիճանի տարբերությունն է (ΔT):

Ուլտրաձայնային ջերմաչափը օգտագործում է երկու ճշգրիտ ջերմաստիճանի սենսորներ՝

* Մատակարարման ջերմաստիճանի սենսոր – Չափում է ջեռուցման համակարգ մտնող ջրի ջերմաստիճանը։
* Վերադարձի ջերմաստիճանի սենսոր – Չափում է ջեռուցման համակարգից դուրս եկող ջրի ջերմաստիճանը։

Ջերմաչափը հաշվարկում է.

ΔT = մատակարարման ջերմաստիճան – վերադարձի ջերմաստիճան

Օրինակ՝

Մատակարարման ջերմաստիճանը՝ 75°C
Վերադարձի ջերմաստիճանը՝ 55°C

Ջերմաստիճանի տարբերություն:

ΔT = 20°C

Ավելի մեծ ջերմաստիճանային տարբերությունը նշանակում է, որ ջրից շենք կամ գործընթաց է փոխանցվում ավելի շատ ջերմային էներգիա։

4. Ինչպես է ջերմաչափը հաշվարկում էներգիան

Հոսքի և ջերմաստիճանի տարբերությունը չափելուց հետո, ջերմային հաշվիչի ներսում գտնվող հաշվիչը կատարում է էներգիայի հաշվարկը։

Ընդհանուր հաշվարկման բանաձևը հետևյալն է.

Q = V × ρ × Cp × (T1 – T2)

Որտեղ՝

* Q = Ջերմային էներգիա
* V = Ջրի ծավալային հոսք
* ρ = Ջրի խտություն
* Cp = ջրի տեսակարար ջերմունակությունը
* T₁ = մատակարարման ջրի ջերմաստիճան
* T₂ = Վերադարձվող ջրի ջերմաստիճանը

Քանի որ ջրի խտությունը և ջերմունակությունը փոքր-ինչ փոխվում են ջերմաստիճանի հետ, ժամանակակից ուլտրաձայնային ջերմաչափերը ավտոմատ կերպով կիրառում են ջերմաստիճանի փոխհատուցում՝ ճշգրտությունը բարելավելու համար։

Վերջնական էներգիայի արժեքը սովորաբար ցուցադրվում է հետևյալ կերպ.

* կՎտժ
* ՄՎտժ
* ԳՋ
* BTU

կախված տարածաշրջանային պահանջներից։

5. Հաշվիչ սարքի դերը

Հաշվիչը (ինտեգրատորը) ուլտրաձայնային ջերմաչափի «ուղեղն» է։

Այն տվյալներ է ստանում հետևյալից՝

* Հոսքի սենսոր
* Մատակարարման ջերմաստիճանի սենսոր
* Վերադարձի ջերմաստիճանի սենսոր

Այնուհետև այն մշակում է վայրկյանում հազարավոր չափումներ՝ հաշվարկելու համար.

* Անհապաղ տաքացման հզորություն
* Կուտակված էներգիայի սպառում
* Ջրի ընդհանուր ծավալը
* Հոսքի արագություն
* Գործողության ժամանակը
* Զարթուցիչի տեղեկատվություն

Ժամանակակից հաշվիչները կարող են նաև պահպանել պատմական տվյալներ և կապվել հեռակառավարման համակարգերի հետ։

⸻

6. Ինչպես են տարբերվում ակնթարթային հզորությունը և կուտակված էներգիան

Ջերմաչափը սովորաբար ցույց է տալիս երկու կարևոր արժեք՝

Ակնթարթային հզորություն

Ակնթարթային հզորությունը ցույց է տալիս փոխանցվող ընթացիկ ջեռուցման հզորությունը։

Օրինակ՝

Շենքն այժմ սպառում է.

50 կՎտ ջեռուցման հզորություն

Այս արժեքը անընդհատ փոխվում է հետևյալի համաձայն՝

* Հոսքի արագություն
* Ջերմաստիճանի տարբերություն
* Ջեռուցման պահանջարկ

Կուտակված էներգիա

Կուտակված էներգիան ներկայացնում է ժամանակի ընթացքում ջերմության ընդհանուր սպառումը։

Օրինակ՝

Շենքը կլանել է.

3500 կՎտժ մեկ ամսվա ընթացքում

Այս արժեքը սովորաբար օգտագործվում է հետևյալի համար.

* Էներգիայի հաշվառում
* Վարձակալի ծախսերի բաշխում
* Էներգաարդյունավետության վերլուծություն

7. Ինչու է ջերմաստիճանի տարբերությունը մեծ ազդեցություն ունենում

Շատ օգտատերեր կենտրոնանում են միայն հոսքի չափման վրա, բայց ջերմաստիճանի տարբերությունը նույնպես կարևոր է։

Օրինակ՝

Դեպք Ա:

Հոսքի արագությունը՝ 10 մ³/ժ
ΔT: 20°C

Դեպք Բ:

Հոսքի արագությունը՝ 10 մ³/ժ
ΔT: 5°C

Չնայած հոսքի արագությունը նույնական է, դեպք A-ն փոխանցում է մոտավորապես չորս անգամ ավելի շատ ջերմային էներգիա։

Ահա թե ինչու ճշգրիտ ջերմաստիճանի սենսորները կարևոր են ջերմության հուսալի չափման համար։

8. Ինչու են ուլտրաձայնային ջերմաչափերը ապահովում կայուն չափում

Մեխանիկական ջերմաչափերի համեմատ, ուլտրաձայնային ջերմաչափերն ունեն մի շարք առավելություններ.

Շարժական մասեր չկան

Հոսքի չափման սկզբունքը հիմնված չէ պտտվող բաղադրիչների վրա։

Առավելություններ՝

* Մեխանիկական մաշվածություն չկա
* Ավելի ցածր սպասարկման պահանջներ
* Երկարաժամկետ կայունություն

Ցածր ճնշման կորուստ

Քանի որ ներքին տուրբին կամ թևիկ չկա՝

* Ջուրը հոսում է նվազագույն դիմադրությամբ։
* Պոմպային էներգիայի սպառումը կրճատվում է։

Բարձր չափման կայունություն

Առաջադեմ ազդանշանի մշակումը թույլ է տալիս հուսալի չափումներ նույնիսկ փոփոխվող աշխատանքային պայմաններում։

9. Էներգիայի չափման ճշգրտության վրա ազդող գործոններ

Չնայած ուլտրաձայնային ջերմաչափերը բարձր ճշգրտություն ունեն, տեղադրման պայմանները կարևոր են։

Չափման վրա ազդող ընդհանուր գործոնները ներառում են.

Ջերմաստիճանի սենսորի սխալ տեղադրում

Օրինակներ՝

* Մատակարարման և վերադարձի սենսորները հակադարձված են
* Վատ ջերմային շփում
* Սխալ սենսորի տեսակ

Օդը խողովակաշարում

Օդային պղպջակները կարող են նվազեցնել ուլտրաձայնային ազդանշանի որակը և առաջացնել հոսքի անկայուն չափում։

Սխալ տեղադրման տեղանք

Խուսափեք տեղադրել հետևյալի մոտ.

* Պոմպեր
* Արմունկներ
* Փականներ
* Ռեդուկտորներ

քանի որ տուրբուլենտությունը կարող է ազդել չափման ճշգրտության վրա։

Սխալ հոսքի ուղղություն

Հոսքի սենսորը պետք է տեղադրվի նշված ուղղությամբ։

10. Հաղորդակցություն և հեռակառավարվող էներգիայի մոնիթորինգ

Ժամանակակից ուլտրաձայնային ջերմաչափերը կարող են էներգիայի տվյալները փոխանցել այնպիսի հաղորդակցման ինտերֆեյսների միջոցով, ինչպիսիք են՝

* RS485 Modbus RTU
* Մ-Ավտոբուս
* Անլար M-Bus
* ԼոՌաՎԱՆ
* NB-IoT

Սա հնարավորություն է տալիս.

* Ավտոմատ հաշվիչի ցուցմունք (AMR)
* Հեռակա հաշվառում
* Շենքի էներգիայի կառավարում
* Իրական ժամանակի մոնիթորինգ

Ուլտրաձայնային ջերմաչափը չափում է էներգիան՝ համատեղելով երեք հիմնական չափումներ՝ ջրի հոսքի արագություն, մատակարարման ջերմաստիճան և վերադարձի ջերմաստիճան։

Ուլտրաձայնային հոսքի սենսորը որոշում է, թե որքան ջուր է անցնում խողովակաշարով, մինչդեռ ջերմաստիճանի սենսորները չափում են, թե որքան ջերմային էներգիա է փոխանցվում: Այնուհետև ներքին հաշվիչը մշակում է այդ արժեքները և դրանք վերածում ջերմային էներգիայի սպառման ճշգրիտ տվյալների:

Բարձր ճշգրտության, ցածր սպասարկման պահանջների և ժամանակակից կապի համակարգերի հետ համատեղելիության շնորհիվ, ուլտրաձայնային ջերմաչափի տեխնոլոգիան դարձել է նախընտրելի լուծում շրջանային ջեռուցման, HVAC համակարգերի, առևտրային շենքերի և խելացի էներգիայի կառավարման կիրառությունների համար։