УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к средствам измерения и учета энергоносителей, а именно количества тепловой энергии и параметров теплоносителя, с использованием электрических средств и может применяться на объектах жилищно-коммунального хозяйства и промышленности.
Известно устройство для измерения количества тепла «Теплосчетчик», содержащее датчики расхода, давления, температуры теплоносителя, соединенные со входами блока обработки, соединенного с клавиатурой, выход которого соединен с устройством индикации, отличающийся тем, что теплосчетчик снабжен несколькими разъемами для подключения коммуникационных интерфейсных модулей, соединенных с выходами блока обработки, и, хотя бы к одному из разъемов, подключен коммуникационный интерфейсный модуль, RU 43364 U1.
Известное устройство позволяет осуществлять удаленный сбор данных о количестве тепловой энергии и параметрах теплоносителя.
Недостатком данного устройства является необходимость привлечения квалифицированного персонала для монтажа контрольно-измерительной аппаратуры в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения, и, соответственно, увеличение объема работ и сроков монтажа.
Известно устройство для учета тепловой энергии, содержащее датчики расхода теплоносителя, установленные в подводящем и отводящем трубопроводах, датчики температуры теплоносителя, установленные соответственно в подводящем, отводящем и подпиточном трубопроводах, датчик давления, вычислитель с встроенными блоками памяти, индикации, вывода на печать, управления с клавиатурой и передачи информации, блок питания, причем выходы всех датчиков связаны со входами вычислителя через устройство сопряжения, в которое введены дополнительно второй датчик давления и переносной терминал, при этом датчики давления установлены соответственно в подводящем и отводящем трубопроводах, датчики расхода имеют каждый по два дополнительных импульсных выхода типа "замкнуто/ разомкнуто" (оптопара) и типа "сухойконтакт", вычислитель выполнен сменным и имеет выходы для подключения исполнительных механизмов системы регулирования, блок памяти является энергонезависимым и имеет выход для подключения переносного терминала, RU 9960 U1.
Данное техническое решение, принятое в качестве прототипа настоящей полезной модели, предусматривает расширение возможностей его применения и позволяет осуществлять учет тепловой энергии и теплоносителей в открытых системах теплоснабжения.
Однако недостатком этого устройства является врезка указанных датчиков на месте монтажа устройства в трубопроводы отопления и горячего водоснабжения, что усложняет технологию проведения монтажных работ и увеличивает их продолжительность, поскольку является дополнительной операцией при монтаже устройства для учета тепловой энергии. Кроме того, осуществление врезки датчиков непосредственно в трубопроводы на месте монтажа, а не в заводских условиях, является довольно сложной и трудоемкой операцией ввиду неудобства ее осуществления на смонтированном и зафиксированном в определенном положении трубопроводе, что, помимо технологических сложностей, может обусловить недостаточную герметичность соединения датчиков и трубопровода.
Задачей настоящей полезной модели является упрощение и сокращение сроков монтажа устройства для учета тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения, а также обеспечение герметичности врезок датчиков расхода, температуры и давления.
Согласно полезной модели в устройстве для учета тепловой энергии, содержащем датчики расхода теплоносителя, датчики температуры, датчики давления, тепловычислитель, выходы всех датчиков связаны со входами тепловычислителя, все датчики установлены на трубчатых элементах, выполненных с возможностью соединения с концами подводящего, отводящего, горячего водоснабжения либо подпитки трубопроводов, смонтированных на раме, тепловычилитель, устройства для передачи данных по проводным и беспроводным каналам связи, размещены на щите.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - вид спереди;
на фиг.2 - вид сверху (щит не показан);
на фиг.3 - вид сбоку
Устройство для учета тепловой энергии содержит датчики расхода теплоносителя 1, 2, 3, датчики температуры 4, 5, 6, датчики давления 7, 8, 9, тепловычислитель 10. Выходы всех датчиков связаны со входами тепловычислителя 10. Все датчики установлены на трубчатых элементах 11, 12, 13, выполненных с возможностью соединения с концами подводящего 14, отводящего 15 трубопроводов, а также трубопровода горячего водоснабжения или подпитки 16, смонтированных на металлической раме 17.
Тепловычислитель 10, устройства для передачи данных по проводным и беспроводным каналам связи - модуль 18 интерфейса RS-485 и модем 19, размещены на щите 20. В приведенном примере щит 20 закреплен на раме 17.
Щит 20 может быть закреплен на раме 17 или, при необходимости, вынесен на расстояние до 300 метров в операторскую.
Рама 17 может быть установлена на плоскую горизонтальную либо вертикальную поверхность.
Назначение и выполнение узлов и элементов следующее.
Датчики 1, 2, 3 расхода служат для преобразования расхода теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводе в стандартный частотно-импульсный сигнал, и представляют собой, в частности, электромагнитные расходомеры Мастер Флоу производства ЗАО НПО Промприбор ТУ 4213-003-72744634-2007.
Датчики температуры 4, 5, 6, предназначены для измерения температуры в соответствующих трубопроводах и представляют собой, например, термометры сопротивления платиновые - парный комплект КТСП-Н Pt 100.
Датчики 7, 8, 9 давления предназначены для преобразования давления в соответствующем трубопроводе в стандартный токовый выходной сигнал и представляют собой, в частности датчики типа преобразователи давления СДВ-И-2,5-1,6-1,0 МПа-М-4-20 мА «Коммуналец» производства ЗАО "НПК ВИП".
Тепловычислитель 10 предназначен для преобразования выходных сигналов датчиков в действительные значения параметров теплоносителя, вычисления количества тепловой энергии и массы теплоносителя, а также для архивирования и хранения результатов измерений и вычислений и передачи их к внешним устройствам. В качестве тепловычислителя могут использоваться, например, тепловычислитель ТМК-Н 100, ТУ 408843.047-29524304-09, производства ЗАО НПО «Промприбор».
Модуль 18 интерфейса RS-485 и модем 19 служат для передачи измерительной, архивной, диагностической, установочной и прочей информации. В качестве модуля интерфейса RS-485 может быть применен, в частности, Ethernet преобразователь Моха NPort 5150. В качестве модема может использоваться, например, GSM-модем Cinterion BGS2T.
Устройство работает следующим образом.
Узел учета тепловой энергии поставляется полностью собранным на раме 17. Трубчатые элементы 11, 12, 13 с установленными в них датчиками расхода 1, 2, 3, датчиками температуры 4, 5, 6 и датчиками давления 7, 8, 9 собраны и закреплены на раме 17, выполнены все подсоединения датчиков к тепловычислителю 10 на щите 20. На месте установки и соединения узла учета тепловой энергии производится соединение с трубопроводной системой здания - подводящим, отводящим трубопроводами 14, 15, а также трубопроводом горячего водоснабжения либо подпитки 16. В приведенном примере соединение трубчатых элементов с трубопроводной системой осуществляется при помощи фланцев, с установкой между фланцами прокладки из паронита, для обеспечения уплотнения. Возможно использование других соединений, например, резьбового, а также сварки и др.
К щиту 20 подключают сеть 220 В и проводят все настройки тепловычислителя.
Рама 17 является фиксирующей опорой и может быть установлена следующим образом: крепиться к полу анкерными винтами; бетонироваться; просто ставится на пол. Наклонная рама монтируется путем отрезки нижних опор и приваривания их под углом.
Щит 20 может быть вынесен на расстояние до 300 метров от рамы в операторскую.
Тепловычислитель 10, установленный на щите 20, подключенном к сети 220 В, осуществляет прием, обработку входных сигналов со смонтированных на трубчатых участках 11, 12, 13 датчиков 1, 2, 3 расхода, датчиков 4, 5, 6 температуры и датчиков 7, 8, 9 давления, вычисление количества тепловой энергии и массы теплоносителя, архивирование, хранение результатов измерений и вычислений, и передачу их к модулю 18 и модему 19. Плотность и энтальпия теплоносителя вычисляются по аппроксимирующим уравнениям на основании данных Государственной службы стандартных справочных данных (ГСССД) по измеренным значениям температур и давлений.
Внешние связи реализуются с помощью модуля 18 интерфейса RS-485 и модема 19, через которые передается измерительная, архивная, диагностическая, установочная и прочая информация.
Благодаря реализации отличительных признаков полезной модели достигается технический результат, состоящий в упрощении и сокращении сроков монтажа устройства для учета тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения, а также обеспечение герметичности врезок датчиков расхода, температуры и давления, т.е. поскольку все датчики уже установлены на трубчатых элементах - исключается необходимость их врезки на месте монтажа в трубопроводную систему здания.