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能源环境自控系统关于能量计的杂谈

2021.9.10
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xujinping

致力于为分析测试行业奉献终身

  能量计起源应该来自于北欧的热计量,这从很多招标文件的技术规格书中的可以看出,如精度标准需满足EN 1434,通讯协议为MBUS协议,其中EN1434为欧洲热量表标准,而西门子也是收购了丹麦的热量表才贴上了标签。

  能量计作为计量收费的手段,在国内使用居然要满足欧盟标准;而MBus协议的冷门,很难融入民用或者工业网络架构中,

  在能源站和楼宇的协议中多采用MODBUS、BACNET等协议,转换起来很麻烦。

  进口的能量计多采用欧标,认证及使用起来不是很方便,

  而国产的能量计多数满足国标如GB/T32224-2015、JJG225-2001,协议多采用工业或楼宇通用协议;

  国内很多顾问公司的技规应及时更新!

   能量计一般由积算仪、配对温度传感器和流量传感器三部分组成。有些厂家做成整体式能量计,即把流量传感器和积算仪做成一体,使用维护和调试比较简单,但是进口品牌大部分还是采用分体式;

  进口能量计(一般都来自丹麦,西门子、卡姆鲁普、恩乐曼、丹佛斯均来自丹麦或者是其他国家公司买了丹麦的)以积算仪为主,而其中流量计管段一般采用国内品牌的方式,所以进口能量计的检测报告上一般只有积算仪;

  国产品牌的热量表在满足国标的情况下一般整体生产(如艾科、唐山汇中、川仪、源牌、柏城等)。

  我们在2004年做广州大学城的时候,国内还没有大规模的能量计应用,找不到成熟的产品。在广州大学城我们采用PLC来做能量积算,即采用PLC采集配对温度传感器信号加流量计的脉冲信号,再在PLC里面采用流量、温差、不同温度下焓值的公式来计算,计算的值再用一块液晶屏显示出来,因为把积算公式搞得很清楚,所以现在看来能量计算还是很准很稳定的,甚至比现在市面上一些号称主流品牌的能量计质量好很多。

  随着技术进步,现在积算仪已经是成熟标准化的产品,反过来看,所以PLC真的很强大,只要工程师会编程,逻辑有了,什么功能都能实现。

  现在能量计的质量,更多是看各生产厂家在细节上的把控,对管理是否认真,但是无论如何只要是自己认真做的,总比市面上一些招摇撞骗的假洋品牌强!

  能量计的积算仪又称能量计的计算器,用于接收流量传感器和配对温度传感器的信号,并进行计算、累积、存储和显示热交换回路中吸收或释放的热量。

  积算公式:

  Q=∫τ 0 ρqv△h dτ/(3.6×103)

  其中:Q――在水流经的时间段内释放或吸收的热量 kWh

  qv――流经热量表的水的体积流量 m3/h

  ρ――流经热量表的水的密度 kg/ m3

  △ h――在热交换系统的入口和出口温度下,水的焓值差 kJ/kg

  τ――水流经的时间 h

  成套配对温度传感器为铂电阻Pt1000/PT500,其配对误差必须≤ 0.1℃,因为是通过电阻来测量温度的原理,一般配对温度传感器的线缆长度都是计算定制好的,两根线缆的电阻也是要一致的,接线的时候也要注意,一对温度传感器如果接线方式不一致造成电阻不同,配对也就失去了意义,所以一般不允许在现场随意剪短或者延长线缆。

  成套流量传感器准确度等级决定了热量计量的准确度。采用0.5级的电磁流量传感器,流量计的安装要求就上篇。

  温度的误差加流量的误差累计,一般热量计量准确度等级可达到2级,将近20年的职业生涯中我各种品牌的能量计都用过,至今没见过1级表,可能不存在1级表。

  能量计安装流量计的不同形式,也分为超声波热量表、电磁热量表等,所以能量计的精度与使用寿命很大程度上取决于流量计的质量和是否满足使用场合。

  在能源与环境系统中,能量计不仅仅作为能源计量的形式存在,更多的时候可以作为管网平衡控制、负荷预判断、负荷预测、故障诊断、末端压差控制的辅助手段。

  因为控制与能效管理的相辅相成,在有自动控制的系统中,能源管理的采集及网络可以依托于自控系统实现,

  优点:

  1:可以降低成本。

  2:能源管理数据可以定量化的检测自控的是否合理准确,数据可以作为控制的目标,并通过能源管理指导优化自动控制的策略。

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