ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к информационно-измерительной технике, в частности к устройствам для измерения и расчета технико-экономических показателей источника теплоснабжения, например, котельной.
Известно устройство для определения удельного расхода топлива в теплоэнергетических установках, содержащее первый датчик количества теплоносителя, установленный в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе, второй датчик количества теплоносителя, установленный в отводящем трубопроводе, датчик количества газа, датчик давления газа, датчик температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, вычислительный блок, блок клавиатуры, блок индикации и блок вывода на печать (а.с. СССР №1481604, 1989).
Недостатком известного устройства является недостаточная оснащенность устройства измерительными приспособлениями для определения эффективности работы источника теплоснабжения в полном объеме.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для учета тепловой энергии, содержащее первый датчик количества теплоносителя, установленный в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе, второй датчик количества теплоносителя, установленный в отводящем трубопроводе, датчик количества газа, датчик давления газа, датчик температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, вычислительный блок, блок клавиатуры, блок индикации, коммутатор, преобразователь аналог код, блок памяти и датчик температуры теплоносителя в подпиточном трубопроводе, выход которого, а также выходы датчиков количества и температуры теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводах, количества, давления и температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения через коммутатор соединены с информационным входом преобразователя аналог код, выход которого соединен с входом блока памяти, первый вход вычислительного блока соединен с выходом блока памяти, а его второй вход с выходом блока клавиатуры, первый выход вычислительного блока соединен с входами управления преобразователя аналог код, коммутатора и блока памяти, а его второй выход с входами блока индикации (патент RU, №2085875, 1997).
Недостатком его является ограниченность применения, ввиду сложности конструкции, а также низкая оперативность измерения коэффициента полезного действия источника теплоснабжения.
Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства измерения эффективности работы источников теплоснабжения, оборудованных приборами учета топлива и тепловой энергии, при строительстве которых не предусмотрено измерение эффективности их работы, путем введения в известное устройство предлагаемого измерителя, подключаемого к существующим приборам учета тепловой энергии и топлива источника теплоснабжения по интерфейсам RS232, RS485, Can-bus.
Технический результат - повышение оперативности измерения параметров, например, коэффициента полезного действия, путем упрощения конструкции устройства.
Он достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый датчик количества теплоносителя, установленный в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе, второй датчик количества теплоносителя, установленный в отводящем трубопроводе, датчик количества газа, датчик давления газа, датчик температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, вычислительный блок, блок клавиатуры, блок индикации, коммутатор, преобразователь аналог код, блок памяти и датчик температуры теплоносителя в подпиточном трубопроводе, выход которого, а также выходы датчиков количества и температуры теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводах, количества, давления и температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения через коммутатор соединены с информационным входом преобразователя аналог код, выход которого соединен с входом блока памяти, первый вход вычислительного блока соединен с выходом блока памяти, а его второй вход с выходом блока клавиатуры, первый выход вычислительного блока соединен с входами управления преобразователя аналог код, коммутатора и блока памяти, а его второй выход с входами блока индикации, дополнительно введены измеритель, содержащий программируемый логический контроллер и модули ввода вывода, выполняющие функции блока памяти, вычислительного блока, блока клавиатуры, блока индикации, блока передачи информации, и коммутатора, преобразователя аналог код соответственно, датчик температуры наружного воздуха, соединенный с входом измерителя, вычислитель объема газа, входы которого соединены с датчиками количества, давления и температуры газа, установленными в газопроводе на входе источника теплоснабжения, а выход соединен с измерителем, тепловычислитель, входы которого соединены с датчиками количества и температуры теплоносителя, установленными в подводящих, отводящих и подпиточных трубопроводах на выходе источника теплоснабжения, а выход соединен с измерителем, датчики давления теплоносителя, в подводящем, отводящем и подпиточном трубопроводах, соединенные с входом тепловычислителя, датчик количества теплоносителя в подпиточном трубопроводе, соединенный с входом тепловычислителя. Предлагаемое устройство имеет возможность соединения с любыми приборам учета топлива и тепловой энергии при наличии у них интерфейсов RS232, RS485, Can-bus, и возможности передачи данных, что упрощает конструкцию устройства. Оперативность измерения параметров достигается за счет передачи мгновенных данных расходов газа и расходов, температур, давлений теплоносителя и количества тепловой энергии с вычислителя объема газа и тепловычислителя к измерителю.
Пример конкретного осуществления устройства.
Предлагаемое устройство изображено на чертеже (показана схема устройства). Оно содержит измеритель 1, который соединен с выходами вычислителя объема газа 2 и тепловычислителя 3 источника теплоснабжения (на чертеже не показан), с помощью проводного соединения по интерфейсам RS232, RS485, Can-bus. Вход измерителя 1 соединен с датчиком температуры наружного воздуха 4, имеющим стандартный токовый сигнал. Входы вычислителя объема газа 2 соединены с датчиком количества газа 14, датчиком давления газа 15 и датчиком температуры газа 16. Входы тепловычислителя 3 соединены с датчиками количеств теплоносителя 5, 6, 7, установленными в подводящем, отводящем и подпиточном трубопроводах соответственно, датчиками температур теплоносителя 8, 9, 10, установленными в подводящем, отводящем и подпиточном трубопроводах соответственно, датчиками давлений теплоносителя 11, 12, 13, установленными в подводящем, отводящем и подпиточном трубопроводах соответственно. Причем, вычислитель объема газа 2, датчик количества газа 14, датчик давления газа 15 и датчик температуры газа 16 в целом, входят в прибор учета топлива, как правило, уже установленный на источнике теплоснабжения, а тепловычислитель 3, датчики количеств теплоносителя 5, 6, 7, датчики температуры теплоносителя 8, 9, 10, датчики давлений теплоносителя 11, 12, 13 в целом, входят в прибор учета тепловой энергии, как правило, уже установленный на источнике теплоснабжения.
Устройство работает следующим образом:
С вычислителя объема газа 2 и тепловычислителя 3 измеритель 1 циклично запрашивает величины мгновенных расходов газа на входе, а также значения мгновенных расходов, температур и давлений теплоносителя в подводящих, отводящих и подпиточных трубопроводах и количества тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения. По результатам преобразований измеритель 1 циклично отображает на дисплее значения мгновенных расходов газа, а также значения мгновенных расходов, температур и давлений теплоносителя в подводящих, отводящих и подпиточных трубопроводах. По результатам вычислений, измеритель отображает на дисплее значения параметров:
а) мгновенного энергетического коэффициента полезного действия источника теплоснабжения:
где:
т
Q - мгновенное количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, получаемое с тепловычислителя 3
q - удельная теплота сгорания газа, задаваемая с клавиатуры
г
G - мгновенный расход газа на входе источника теплоснабжения, получаемый с вычислителя объема газа 2
б) мгновенного расхода топлива на единицу выработанной тепловой энергии:
где:
K - постоянный коэффициент перевода объема газа в условное топливо
в) теоретически необходимого расхода газа:
где:
н.в.
Q=F(T) - расчетная тепловая энергия на выходе из источника теплоснабжения, задаваемая с клавиатуры
н.в.
T - температура наружного воздуха с датчика 4
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ
1. а.с. СССР №1481604, 1989 г.
2. патент RU, №2085875, 1997 г. (прототип)