热量表的热量计量原理

《热量表的热量计量原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、热量表的热量计量原理     摘要：本文概述了热量表的热量计量原理，并介绍了几种具体的热量计量方法，分析比较了各自的优缺点,从而得出对温度和压力同时进行在线完全补偿的k系数补偿法具有较高的精度。同时简要介绍了热量表的测量系统的构成。   1. 概述    长期以来，我国北方地区城镇居民采暖一般按住宅面积而不是实际用热量收费，导致用户节能意识差，造成严重的资源浪费。显然该计量方法缺乏科学性。而欧美等发达国家在八十年代初，热量表的使用已相当普遍，热力公司以热量表作为计价收费的依据和手段，节能20％～30％。作为建筑节能的一

2、项基本措施，国家建设部已将热量计量收费列入《建筑节能“九五”计划和2010年规划》：对集中供暖的民用建筑安装热表及有关调节设备并按户计量收费的工作，1998年通过试点取得成效，开始推广，2000年在重点城市新建小区推行，2010年全面推广。因此，研制开发用于采暖计价的热量表至关重要。    1988年，国际法制计量组织公布了世界上第一个国际性的标准文件：“OIML—R75国际建议热量表”。1997年，欧共体正式通过了统一的热量表标准，其代号为EN1434。这两个文件给出了热量表的定义及其计量原理、工作环境、计量精度等具

3、体规定，从中可以看出先进的热表，一般具有以下特点    1) 总体精度达到OIML—R75规定的4级标准；    2) 流量计部分的精度，误差<3％；    3) 温度传感器采用铂电阻测温元件，符合IEC—751标准并精确配对，当供回水的温度差在6 以内时，测量误差<0.1 ；    4) 积分计算仪具备热焓和质量密度修正的功能或程序，误差小于0.5％；    5) 微功耗的设计，内藏电池可以连续工作5年；    6) 设计结构紧凑，外观精美，配套系列完整。    现在涌入中国市场的国外热量表技术成熟，标准化程度高，但

4、是价格相当昂贵。特别地，中国对热量表的海量需求，研制开发低成本的、符合国际标准的热量表势在必行。然而，目前国产化的热量表虽然成本较低，但是因其计量方法过于简单，使得精度难以与国际接轨。本文概述了热量表的热量计量原理，并介绍了几种具体的热量计量方法，分析比较了各自的优缺点，从而得出对温度和压力同时进行在线完全补偿的k系数补偿法具有较高的计算精度。而且，计算机技术的飞速发展，为该方法的实现提供了可能。   2. 热量计量原理    热量表的定义为：适用于测量在热交换环路中，被称作载热液体的液体所吸收或转换热能的仪器，热量表

5、用法定的计量单位显示热量。热量表（热表）又称热能表、热能积算仪，既能测量供热系统的供热量又能测量供冷系统的吸热量。    将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上，流量计安装在流体入口或回流管上（流量计安装的位置不同，最终的测量结果也不同），流量计发出与流量成正比的脉冲信号，一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号，而积算仪采集来自三路传感器的信号，利用积算公式算出热交换系统获得的热量。各元件的安装位置如图1所示。图1. 热量表原理图    传热量一般由流过该处流体的质量、比热容和温度变化等因素决定。对

6、热量表来说，进出口的焓值还与时间成比例。国内热量表一般采用焓差法计算热量。焓差法的传热公式如下：    （1）也可以表示为：    3（2）式中， 释放热量或 ；质量流量；进出口焓差；热交换系数；时间；进出口温差, ；累积流量。    目前，国产热量表的热量计量方法基本分为如下几种：   2.1 直接焓差法     （3）式中入口与出口的定压比热容；入口与出口温度下的载热流体密度；入口与出口的温度；瞬时体积流量。    通过计算同一时刻流入与流出用户的热能值的差，求得用户获得的瞬时热量。该公式计算简单，无须对温度和密度

7、的进行校正，只要根据实测温度，查表求得等四个常数，代入公式（3）即可。显然，温度测量精度越高，数据表所占的存储空间就越大，例如，若实测温度最小单位为0.01，令温度变化范围为0 ～ 110 ,则所建数据表应以0.01 为温度间隔，存储大约11000组数据。并且，对于实测温度，需要采用线性插值等近似计算技术，通过与其距离最近的点计算相应的焓值，从而得出瞬时热量。如此，实现方法的简单性，势必带来不必要的人为误差。   2.2 常系数焓差法   （4）式中，令定压比热容，视为常数；载热流体的质量流量和体积流量。    该方法

8、计算简便， cp为常数，使得程序的计算量减少，而且计算速度大大加快。但是由于流体的密度是温度的函数(如表1所示)，所以必须对密度进行温度修正，否则 会有较大计算误差。例如，设流量计安装在入水口，设定 =965.531(t=90 ), 则当入水温度在40 ~110 变化时可产生的最大误差为：在1atm下，当温度在 之间变化时，水的定