Приборы контроля и учёта энергоресурсов, тепловой и электрической энергии

Приборы учёта расхода и потребления воды, газа и электроэнергии. Счётчики, измеряющие расход или потребление воды (водомеры). Использование датчиков крыльчатого типа. Турбинные и ротационные счётчики газа. Технические характеристики тепловых счетчиков.

Рубрика Физика и энергетика
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 18.09.2018
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приборы контроля и учёта энергоресурсов, тепловой и электрической энергии

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомиться с особенностями построения приборов для контроля и расхода энергоресурсов, тепловой и электрической энергии.

1. Приборы учёта расхода и потребления воды

Расходом вещества называется масса или объём вещества, проходящего через сечение канала за определённый промежуток времени. Приборы, измеряющие расход вещества называются расходомерами.

Расходомер, снабжённый суммирующим (интегрирующим) устройством, обеспечивающим суммирование показаний за какой-то промежуток времени, называют счётчиком.

Счётчики, измеряющие расход или потребление воды называют водомерами.

В водомерах в качестве датчиков - расходомеров используются: крыльчатые, турбинные, ультразвуковые, электромагнитные и др. датчики, преобразующие скорость прохождения потока воды через определённое сечение в какую-либо другую физическую величину, удобную для регистрации. В качестве интегрирующих устройств используются механические или электронные счётчики.

Принцип работы электромагнитного счётчика основан на законе Фарадея об электромагнитной индукции.

Жидкость, проходящая через счётчик, является проводником движущимся в магнитном поле, создаваемом в трубе первичного преобразователя двумя электромагнитами.

При движении жидкости на электродах наводится э. д. с., пропорциональная средней скорости потока жидкости V, расстоянию между электродами d и электромагнитной индукции В. Величина э. д. с.

Е = В d V

Наведенная на электродах э. д. с. не зависит от температуры, вязкости и проводимости жидкости, при условии, что проводимость жидкости имеет значение больше, чем 5 10-4 см/м. Значение Е поступает в микропроцессорный преобразователь. Электромагнитные счётчики удобны для применения в теплосчётчиках. Примером такого счётчика является "Струмень-400", изготавливаемый НПП " Гран-система-С", г. Минск.

Примером ультразвукового расходомера (водомера) является ULTRAGLOW11, выпускаемый фирмой "KAMSTRUP A/S" (Дания) и предназначенный для использования в системах теплоснабжения в качестве первичного датчика-преобразователя расхода теплоносителя.

Примером счётчика-расходомера воды с датчиком крыльчатого типа являются счётчики типа КЭСВ-15 отечественного производства (ГП завод "Электроника", г. Минск). Они имеют модификации: КЭСВ-15Х; КЭСВ-15Х-Д; КЭСВ-15Г; КЭСВ-15Г-Д. Буквы в обозначениях Х, Г и Д обозначают, соответственно, для холодной, горячей воды и дистанционное дублирование показаний индикатора.

2. Приборы учёта расхода и потребления газа

В промышленности и в быту получили распространение турбинные и ротационные счётчики газа. Принцип действия турбинного счётчика основан на использовании энергии потока газа для вращения чувствительного элемента - турбинки. Турбинка вращается со скоростью, пропорциональной скорости (объёмному расходу) измеряемого газа. Далее, число оборотов турбинки с помощью механического редуктора и магнитной муфты подсчитывается на интегрирующем устройстве (счётной головке), где отображается объём газа, прошедший через счётчик за время измерения. Примером таких устройств являются счётчики газа СГ16-100.1600 и СГ75-200.1600, выпускаемые ЗАО "Газэлектроника", г. Арзамас. Технические данные счётчиков приведены в табл.1. Цифры 16 и 75 в обозначении означают рабочее давление измеряемого газа до 1,6 МПа (до 16 кг с/см2) и до 7,5 МПа (до 75 кг с/см2) соответственно. Цифры 100, 160, 200 и т.д. до 1600 - максимальный измеряемый расход газа, м3.

Таблица 1. Технические данные счётчиков газа СГ

Вид параметра

Значение параметра

Измеряемый расход при давл.0,0005 МПа

Qmax, м3

Qmin, м3

Наибольшие расходы, м3

при Р = 0,4 МПа

при Р = 10,6 МПа

при Р = 1,2 МПа

Температура измеряемого газа

Цена деления младшего разряда, м3

Относительная погрешность в диапазоне:

5.10% Qmax

10.20% Qmax

20.100 % Qmax

Полный срок службы

В зависимости от группы исполнения:

100,160, 200.1600

10,8,10.80

5 Qmax

7 Qmax

13 Qmax

20. +500 С

1 м3 (8-разр. головка)

4%

2%

1%

12 лет

Ротационные счётчики работают по принципу вытеснения строго определённого объёма газа вращающимися роторами. В корпусе находятся два вращающиеся в противоположных направлениях ротора, соединённые друг с другом посредством колёс синхронизатора.

При прохождении газа роторы вращаются без металлического соприкосновения друг с другом и доставляют определённое количество газа в выходной канал при помощи объёмной измерительной камеры, образованной роторами и корпусом. Вращение роторов через редуктор и магнитную муфту передаётся на счётную головку. Примером таких устройств являются счётчики газа RVG (типоразмеры G16 - G250). Для них значение Qmax =25.400 м3/час и относительная погрешность измерения расхода газа + 1. +2%.

3. Приборы контроля и учёта тепловой энергии

В качестве основного коммерческого прибора учёта тепловой энергии, т.е. прибора учёта, на основании показаний которого определяется расход тепловой энергии абонентами, подлежащий оплате является теплосчётчик (ТС).

Процесс измерения сводится к комплексному измерению давлений, перепадов давлений (расходов) и температур с последующими расчётными операциями. Тепловая мощность потока определяется, как

q = M h,

где M - массовый расход теплоносителя; h - удельное теплосодержание (энтальпия) теплоносителя. Количество тепла Q находят интегрированием q по времени. При этом в соответствии с видом теплоносителя величина h зависит от температуры и давления.

ТС "Струмень ТС-05", производимый НПП "Гран-система-С" г. Минск, предназанчен для измерения потребляемой или отпущенной тепловой энергии в закрытых и открытых водяных системах централизованного теплоснабжения или горячего водоснабжения. Данный ТС может работать с крыльчатыми, турбинными, ультразвуковыми и электромагнитными счётчиками воды (расходомерами). Для измерения температуры ТС комплектуется термопреобразователями сопротивления типа Рt 500с.

Основу ТС "Струмень ТС-05" составляет цифровой тепловычислитель, использующий данные:

объём теплоносителя, пропорциональный количеству импульсов, полученных от первичного преобразователя (датчика) расходомера;

температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, измеренная термопреобразователями сопротивления.

Тепловая энергия рассчитывается по формуле:

n

Q = 0,001 W1 (P1 (h - h)), ГДж,

к=1

где: W1 - вес одного импульса от датчика расхода, м3;

h1 - средняя энтальпия воды в подающем трубопроводе между (i - 1) - м и i - м импульсами;

h2 - средняя энтальпия воды в обратном трубопроводе, измеренная на интервале времени между (i-1) - м и i-м импульсами;

- плотность воды в подающем трубопроводе.

ТС обеспечивает ведение следующих типов архивов:

часовой среднечасовых параметров, глубина архива 31 сутки;

суточный по накоплению коммерческих параметров, глубина 31 сутки;

месячный по накоплению коммерческих параметров, глубина 12 месяцев;

годовой по накоплению коммерческих параметров, глубина архива 16 лет.

Два из восьми варианта подключения ТС приведены на рис.1 и рис.2.

Рис.1 Закрытая система теплоснабжения (расходомер на обратном трубопроводе).

Рис.2. Открытая система теплоснабжения (t3 - измерение температуры холодной воды)

В ряде европейских стран получили широкое распространение индивидуальные тепломеры, позволяющие оценивать расход теплоты индивидуальными потребителями, например - радиаторами центрального отопления. Основу их устройства составляет стеклянная трубочка, заполненная тетралином, закреплённая на проградуированной шкале. Индивидуальный тепломер прикрепляется непосредственно к поверхности радиатора. Систематический нагрев прибора приводит к испарению жидкости, по уровню которой судят о расходе теплоты за отопительный сезон.

4. Приборы учёта электрической энергии

Существуют два вида учёта электроэнергии - расчётный (коммерческий) и технический (контрольный).

Расчётный (коммерческий) учёт электроэнергии, это учёт выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчёта за неё.

Технический (контрольный) учёт, это учёт электроэнергии для контроля расхода электроэнергии на электростанциях, подстанциях, предприятиях и в помещениях различного назначения.

Учитывается как активная электроэнергия, так и в некоторых случаях - реактивная (в основном для контроля за работой компенсирующих устройств).

Приборы для учёта электроэнергии - электрические счётчики. Они бывают трёхфазными и однофазными. В настоящее время внедряются многотарифные электросчетчики, позволяющие раздельно учитывать потребление электрической энергии в разные периоды суток. Например - в ночное и в дневное время. При разных тарифах оплаты за электроэнергию многотарифная система выгодна потребителям электроэнергии и позволяет выровнять график потребления этого энергоносителя, что способствует также стабилизации работы ТЭЦ и в целом обеспечивает большую эффективность использования топлива на электростанциях.

Счётчик электрической энергии СА4У - И672М

Это трёхфазный индукционный счётчик, предназначенный для учёта электрической энергии в 3-х фазной четырёхпроводной сети переменного тока частотой 50 Гц.

Основные технические данные счётчика СА4У - И672М

Класс точности.................................................2,0

Номинальный ток, А.......................................5,0

Номинальное линейное напряжение, В........380

Максимальный ток (в % от номинального).125

Подключение................. прямое или через трансформатор тока

Примеры подключения счётчика СА4У-И672М приведены на рис.3. и рис.4.

Рис.3. Схема прямого подключения 3-х фазного счётчика.

Рис.4 Схема подключения 3-хфазного счётчика через трансформатор тока

Электросчётчики СО-1 ЭЭ608.2, СО-2 ЭЭ608.4

Электронные счётчики СО-1 ЭЭ608.2, СО-2 ЭЭ608.4 предназначен для учёта потребляемой электрической энергии в однофазных цепях по одно - и многоставочному тарифам с суточным циклом тарификации.

Схема подключения однофазного счётчика приведена на рис.5.

счетчик водомер газ датчик

Рис.5. Схема подключения однофазного счётчика.

5. Порядок выполнения работы

В процессе занятия необходимо:

Ознакомиться с описанием измерительных приборов и устройств, приведенных в данном методическом пособии.

Ознакомиться с приборами, предложенными руководителем занятия, обратив внимание при этом на внешний вид, индикацию измеряемой величины и особенностями их подключения.

Изучить схемы подключения теплосчётчика в сеть (рис.1 и 2), электросчётчиков (рис.3,4 и 5) и зарисовать схемы - рис.2, рис.3 и рис.5.

Самостоятельно проанализировать изученный материал, обратив внимание на:

точность измерения;

факторы, влияющие на точность измерения;

диапазон измеряемой величины (предел измерения).

Сделать выводы по изученным приборам.

6. Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

Наименование и цель работы.

Краткие сведения по всем изученным приборам.

Схемы подключения теплосчётчика (рис.2) и электрического счётчика (рис.3, рис.5).

Анализ изученного материала (согл. п.5.4).

Выводы по работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Чем расходомер отличается от счётчика?

Какое явление используется в электромагнитных счётчиках воды?

В каких единицах измеряется расход воды, газа, тепла?

Что влияет на точность газового счётчика?

Для чего в расходомерах используются магнитные муфты?

Какие параметры учитываются в тепловом счётчике?

Какие бывают интегрирующие устройства?

Что измеряет счётчик электроэнергии и в каких единицах?

Для чего используется трансформатор тока (напряжения) при подключении трёхфазных счётчиков?

Что означает понятие "двухставочный тариф" на электроэнергию и где он может быть реализован?

Литература

1. Основы энергосбережения (курс лекций) - Мн.: "Тэхналогiя", 1999, с. 68-72.

2. Богданович П.Ф., Григорьев Д.А. Основы энергосбережения. Курс лекций. Гродно, 2004.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Принцип работы тахометрического счетчика воды. Коллективный, общий и индивидуальный прибор учета. Счетчики воды мокрого типа. Как остановить, отмотать и обмануть счетчик воды. Тарифы на холодную и горячую воду для населения. Нормативы потребления воды.

    контрольная работа [22,0 K], добавлен 17.03.2017

  • Состав, назначение и техническое обслуживание узла учёта тепловой энергии. Описание вычислителя Эльф. Технические характеристики и принцип работы преобразователя расхода МастерФлоу. Функциональная схема автоматизации. Расчёт потери давления на УУЭТ.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.07.2015

  • Необходимость установки счетчиков воды. Схема установки и принцип работы измерительных приборов. Примеры расчета платы за воду при различных вариантах наличия или отсутствия в многоквартирном доме общедомового и в квартирах индивидуальных счетчиков.

    контрольная работа [249,7 K], добавлен 23.03.2012

  • Потребление тепловой и электрической энергии. Характер изменения потребления энергии. Теплосодержание материальных потоков. Расход теплоты на отопление и на вентиляцию. Потери теплоты с дымовыми газам. Тепловой эквивалент электрической энергии.

    реферат [104,8 K], добавлен 22.09.2010

  • Рост потребления газа в городах. Определение низшей теплоты сгорания и плотности газа, численности населения. Расчет годового потребления газа. Потребление газа коммунальными и общественными предприятиями. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.

    курсовая работа [878,9 K], добавлен 28.12.2011

  • Методы измерения температур теплоносителя и воздуха, давления и расхода теплоносителя, уровня воды и конденсата в баках. Показывающие, самопищущие, сигнализирующие и теплоизмерительные приборы. Принципиальные схемы автоматизации узлов тепловых сетей.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.11.2010

  • Характеристики населенного пункта. Удельный вес и теплотворность газа. Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление. Определение расхода газа по укрупненным показателям. Регулирование неравномерности потребления газа. Гидравлический расчет газовых сетей.

    дипломная работа [737,1 K], добавлен 24.05.2012

  • Основные технические направления энергосбережения в Республике Беларусь. Энергосберегающие технические системы и оборудование: использование тепловых насосов, газовых низкотемпературных отопительных котлов. Энергосберегающие осветительные приборы.

    реферат [390,4 K], добавлен 23.03.2012

  • Факторы распространенности электроэнергии на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива. Виды тепловых электрических станций. Графики электрической и тепловой нагрузки, способы покрытия их пиков.

    контрольная работа [62,5 K], добавлен 19.01.2011

  • Выбор измерительных датчиков. Особенности монтажа термометра сопротивления на трубопроводе. Разработка схемы преобразователя расхода газа с коррекцией по температуре и давлению газа. Выбор и работа микроконтроллера. Расчет элементов блока питания.

    курсовая работа [789,0 K], добавлен 20.02.2015

  • Производство электрической и тепловой энергии. Гидравлические электрические станции. Использование альтернативных источников энергии. Распределение электрических нагрузок между электростанциями. Передача и потребление электрической и тепловой энергии.

    учебное пособие [2,2 M], добавлен 19.04.2012

  • История возникновения приборов учёта и измерения электрической энергии. Классификация счётчиков электричества по типу измеряемых величин, типу подключения и конструкции. Схема устройства индукционного счетчика. Будущее учёта электрической энергии.

    реферат [268,8 K], добавлен 11.06.2014

  • Расчет потребности в тепловой и электрической энергии предприятия (цеха) на технологический процесс, определение расходов пара, условного и натурального топлива. Выявление экономии энергетических затрат при использовании вторичных тепловых энергоресурсов.

    контрольная работа [294,7 K], добавлен 01.04.2011

  • Определение массы и объёма воды, вытекающей из крана за разные промежутки времени. Расчет количества теплоты, необходимого для нагрева воды с использованием различных энергоресурсов. Оценка материальных потерь частного потребителя воды и электроэнергии.

    научная работа [130,8 K], добавлен 01.12.2015

  • Анализ потребления различных ресурсов в квартире. Изучение данных по оплате за энергопотребление с 2008 года по настоящее время. Исследование особенностей использования электроэнергии, воды и газа. Тепловой баланс и рекомендации по энергосбережению.

    курсовая работа [417,8 K], добавлен 17.12.2014

  • Роль электроэнергии в производственных процессах на современном этапе, метод ее производства. Общая схема электроэнергетики. Особенности главных типов электростанций: атомной, тепловой, гидро- и ветрогенераторы. Преимущества электрической энергии.

    презентация [316,3 K], добавлен 22.12.2011

  • Цель учета электрической энергии и контроль его достоверности. Коммерческий учет потребления энергии предприятием для денежного расчета за нее. Требования к АСКУЭ. Расчет системы АСКУЭ для части промышленного предприятия. Хранение данных энергоучета.

    курсовая работа [299,7 K], добавлен 15.10.2011

  • Особенности тепловых и атомных электростанций, гидроэлектростанций. Передача и перераспределение электрической энергии, использование ее в промышленности, быту, транспорте. Осуществление повышение и понижение напряжения с помощью трансформаторов.

    презентация [6,3 M], добавлен 12.01.2015

  • Физика явлений, происходящих в газовых разрядах с непрерывным и импульсным подводом электрической энергии, как основа лазерных технологий. Виды, свойства и характеристики разрядов. Разряд униполярного пробоя газа, его вольт-амперные характеристики.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 25.02.2013

  • Основы энергосбережения, энергетические ресурсы, выработка, преобразование, передача и использование различных видов энергии. Традиционные способы получения тепловой и электрической энергии. Структура производства и потребления электрической энергии.

    реферат [27,7 K], добавлен 16.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.