Счетчик на отопление в квартиру: как работает система

Опубликовано lpunity в 12.11.2018

Постоянно растущие тарифы на отопление мотивируют население на установку приборов учета потребленного тепла. Это позволяет оплачивать реально израсходованную на отопление квартиры энергию, а не среднюю по дому, вычисленную на основании показаний предыдущих месяцев и квадратуры жилья.

К тому же, при усредненной оплате не учитываются перепады температуры в трубах, воздушные пробки или иные причины, понижающие температуру. Устанавливая тепловые счетчики на отопление, вы всегда будете в курсе объема поставленной энергии, но даже тогда может возникнуть вопрос: «Почему теплосчетчик много насчитывает?». Причина — отсутствие терморегулятора, который позволяет контролировать температуру исущественно экономить на оплате коммунальных услуг.

Принцип работы

Прежде чем заняться установкой прибора, необходимо разобраться, как работает счетчик на отопление в квартиру. Он устанавливается на подающий или обратный трубопровод, измеряя скорость, объем, массу и температуру жидкости, которая протекает через функциональные узлы.

Сначала анализируется горячая вода на входе в систему. При прохождении радиаторов отопления, установленных в квартире, часть тепла «уходит» в воздух, нагревая его до определенной температуры. Количество потерянного тепла измеряется при помощи двух датчиков, первый установлен на подающей трубе, второй — на исходящей. Разность их показателей учитывается вычислителем при проведении расчетов.

Второй важный показатель для понимания принципа работы теплового счетчика — масса теплоносителя (некоторые модели теплосчетчиков учитывают объем). В закрытых отопительных системах она должна оставаться практически неизменной на входе и выходе. В открытых — к потерявшей часть температуры воде, добавляется горячий теплоноситель, чтобы нагреть жидкость до нужного значения. Если отопление в доме совмещено с горячим водоснабжением, то прибор учтет использованную жильцами воду.

Принцип работы теплосчетчика основан на следующей формуле: Q=C*M*T. Где:

• C — величина, которая обозначает удельную теплоемкость жидкости.
• M— масса теплоносителя.
• T — разность температуры воды на входе и выходе из системы.

Указанные значения измеряются датчиками, которые смонтированы в корпусе аппарата или вынесены для установки на трубопроводах. Окончательный подсчет ведет вычислитель, который заносит полученные данные в архив. В зависимости от модели оборудования, архивные значения снимаются через прямое подключение ПК, флеш‑накопителя или принтера, либо передаются посредством радиосигнала, GSM-модуля или отправляются через Ethernet — промышленную цифровую сеть.

Важно помнить, что принцип работы счетчика тепла в квартире не позволяет установить его в любом здании. Если в доме смонтирована система вертикальной разводки отопления, когда на одну жилплощадь приходится несколько стояков, то покупка прибора учета тепловой энергии нерациональна, потому что понадобится ставить его на каждый стояк. В таком случае затраты, даже при жесткой экономии, не окупятся за расчетное время эксплуатации приборов.

Необходимо отметить, что принцип работы счетчика на отопление подразумевает установку в зданиях с горизонтальной разводкой. Эта система с одним стояком на дом, от которого отходят трубы на каждый этаж. При такой схеме движение теплоносителя в трубах последовательно, а все радиаторы связаны в единый отопительный узел.

Устройство прибора

Рассматривая, как работает счетчик отопления, необходимо разобраться в интегрированных узлах устройства и роли, которую они выполняют. Стандартные модели имеют три основных элемента:

• Расходометр.
• Датчики учета температуры.
• Вычислительный узел.

Первый узел основной, на точности его значений базируется все последующие расчеты, и если в показания расходометра вкралась ошибка, то впоследствии это серьезно увеличит погрешность. Устройство измеряет количество поступающей и уходящей горячей воды, высчитывает разницу между этими величинами и передает данные вычислителю.

Температурный счетчик на отопление производит замер нагретого теплоносителя при погружении в жидкость на входящей и исходящей трубах. С его помощью вычислительный узел определяет количество тепловой потери в процессе прохождения через систему отопления на конкретном участке.

Опишем, теплосчетчик с чего состоит. Это соединение из электронного микропроцессора и системы получения данных с остальных устройств. Он высчитывает потребление тепловой энергии за отчетный период, выводит данные на экран, создает, хранит и передает на считывающее устройство разнообразные архивы полученных значений на основании настроек, которые вводит оператор при первом запуске.

Помимо основных элементов, в устройство счетчиков тепловой энергии в многоквартирных домах входит аккумулятор. Он обеспечивает функционирование электронной части прибора в случае отключения стороннего источника питания. В зависимости от модели и производителя, средний срок работы батареи составляет 10 лет.

Виды теплосчетчиков, принцип работы приборов учета теплоты

Выбирать тепловой счетчик для отопления необходимо с полным пониманием, плюсов и минусов отдельных типов прибора. От этого зависит продолжительность их службы, затраты, необходимые на покупку, монтаж и регистрацию прибора, а также дополнительные суммы, которые могут понадобиться для обеспечения бесперебойного функционирования оборудования.

Существует четыре вида счетчиков:

• Механические или тахометрические.
• Ультразвуковые.
• Электромагнитные.
• Вихревые.

Чаще всего в квартирах устанавливаются первые два варианта, но и остальные обладают плюсами, которые позволяют рассматривать их в качестве альтернативы.

Объяснение, как считает теплосчетчик первого типа, базируется на принципе преобразования поступательной силы водяного потока в механическое вращение измерительного узла. Среди всех видов приборов, тахометрические анализаторы отличаются самой низкой стоимостью. Среди плюсов механики стоит отметить простоту прибора, которая подразумевает высокую надежность и долговечность использования. Поэтому базовые вложения окупаются за самый короткий срок. Но есть и минусы, главным среди которых является зависимость от качества воды. Жесткая, с высоким содержанием соли и примесей, она нарушает работу прибора. Поэтому обязательна установка фильтра перед местом вхождения воды в область учета прибора, а это дополнительные траты. Несмотря на недостаток, механические счетчики остаются одними из самых популярных видов. Среди всего многообразия производителей, потребители отмечают продукцию компаний «Пульсар», «Комбик», Elf.

Далее рассмотрим, как работает счетчик тепловой энергии с ультразвуковым измерителем. Принцип учета тепловой энергии основан на считывании времени прохождения ультразвуковой волны от излучателя до приемника. Сигнал отправляется сквозь поток теплоносителя и, в зависимости от его скорости, через определенный промежуток времени считывается датчиком. Благодаря тому, что регистрирующие элементы не входят в непосредственный контакт с водяным потоком, уменьшается их износ и увеличивается срок службы.

Как считает тепловой счетчик отопление: если механический измеритель располагается в чистой трубе, а вода не загрязнена примесями, то его точность максимальна среди всех четырех типов приборов, но известковые отложения, воздушные пузыри и прочие препятствия вносят существенные погрешности в работу оборудования.

Дополнительным минусом станет зависимость от постоянного источника питания. В регионах, где наблюдаются частые перебои электроэнергии, полноценная эксплуатация ультразвукового счетчика нерациональна, потому что придется устанавливать дополнительный аккумулятор. Пользователи отмечают высокое качество продукции от Krohne и UltraHeat.

Третьим вариантом являются электромагнитные теплосчетчики на отопление в многоквартирном доме, принцип работы, которых основан на прохождении водяного потока через магнитное поле. Для его генерации в приборе устанавливается катушка индуктивности. Вычисление количества энергии базируется на способности жидкости производить напряжение в области с установленными на разных концах электродами.

Приборы этой категории очень чувствительны к качеству монтажа и чистоте жидкости, которая протекает через магнитное поле. Наличие примесей, особенно металлических, приводит к увеличению силы тока, следовательно, полученные во время измерений значения, не отличаются точностью, и придется оплачивать несуществующие Гкал.

Несмотря на недостаток, профессиональная установка, дополненная фильтрационным оборудованием, позволяет получить высокую точность метрологических измерений. Оборудование успешно функционирует в одно- и двухканальных системах и может применяться не только в частных домовладениях, но и на производственных объектах. Высокое качество изготовления демонстрируют компании Proline, Optiflux и «Прамер».

Принцип работы счетчика тепла четвертого типа основывается на физическом явлении — образовании завихрения потока жидкости после прохождения любого препятствия. Схема теплосчетчика включает три элемента:

• Призмы треугольной формы.
• Измерительного электрода.
• Магнита.

Рассмотрим, как работает счетчик тепла. Первая деталь устанавливается в трубе поперек течения водяного потока и образует постоянное препятствие. После него монтируется электрод, замеряющий физические параметры завихрения. Магнит устанавливается на наружной части трубы и необходим для создания магнитного поля. При прохождении через призму на определенной скорости, теплоноситель образует явление, которое называется «дорожкой Кармана». При этом появляется пульсация давления водяного потока. Ее замер и сопоставление с внесенными в память значениями, позволяет вычислить объем протекающей горячей воды.

Объяснить, как работает тепловой счетчик на отопление, недостаточно, выбор должен основываться на положительных и отрицательных чертах вихревого оборудования. К плюсам относится невосприимчивость к содержанию примесей и образованию накипи в трубах, а также возможность установки на горизонтальном или вертикальном участке отопительной системы. Среди минусов стоит отметить скорость водяного потока, если она ниже определенного значения, прибор не будет корректно считывать объем протекающей жидкости. Компании «Эталон» и Rosemount, по отзывам пользователей, производят лучшее оборудование этой категории.

Монтаж измерительных приборов, к кому обратиться?

После определения вида теплосчетчиков в системе отопления следует со всей серьезностью подойти к выбору организации, которая произведет установку. От качества работы зависит продолжительность работы, частота ремонта и проведения внеплановых проверок.

Выбирая профильную компанию, заказчик избавляется от необходимости разработки проекта, общения с государственными органами, ответственными за его согласование и введение в эксплуатацию.

Как работает теплосчетчик, принцип работы и устройство счетчика тепла

Что такое теплосчетчик

Теплосчетчик — это прибор учёта потреблённого тепла. С помощью этого устройства можно сэкономить свои деньги, так как вы будете платить не по сомнительным нормативам, а только за тепло, которое потребили сами. Никаких переплат.

Как среди множества моделей изделия выбрать ту, которая подойдет именно вам? Важно не упустить ни одной детали: оценить место установки, проанализировать конструкцию тепловых сетей, изучить особенности монтажа индивидуального изделия, заключить договор с со специализированной компанией, занимающейся обслуживанием устройства. Из-за возможных сложностей некоторые люди так и не решаются приобрести счетчик отопления.

Несмотря на многообразие моделей, отличающихся параметрами и устройством, имеющих преимущества и недостатки, принцип работы индивидуального счетчика отопления одинаков. Это изделие, измеряющие температуру, а также расход воды на входе и выходе трубопровода объекта теплоснабжения.

Состав теплосчетчика

Состав счетчика отопления достаточно прост. В изделие входит:

Вычислитель количества теплоты

Датчики избыточного давления

Центральный компонент прибора — тепловычислитель. Основные преимущества данных вычислителей:

Удобны в использовании.

Вычислители наделены выходами для подключения компьютера, модема или принтера. Это обеспечивает дистанционное получение данных по потреблению тепла и параметрам теплоносителя.

Принцип работы теплосчетчика

Принцип работы индивидуального изделия построен на вычислении величины тепла при помощи данных, которые поступают от датчика расхода теплоносителя и двух датчиков температуры. Измеряется количество воды, проходящее через систему отопления. Также учитывается разница между температурой на входе и температурой на выходе.

Количество теплоты рассчитывается по следующей формуле:

Q = G * (t1 — t2), гКал/ч, где:

G — массовый расход воды, т/ч;

t1,2 — температура на входе и выходе, °С.

На вычислить поступают все данные с датчиков. Затем происходит обработка полученной информации. После определения значения потребления тепла вычислитель записывает данные в архив. Потребленное тепло отображается на дисплее устройства. Не составит труда снять показания прибора.

Точность теплосчетчика и его погрешности

Ни один точный прибор не застрахован от погрешностей. Теплосчетчик не стал исключением. Суммарная погрешность при измерении тепла состоит из погрешностей:

Допустимая погрешность теплосчетчиков, установленных в квартирах, составляет не более 10%. Однако эта цифра может быть выше. На увеличение реальной погрешности измерений по сравнению с базовой оказывают влияние следующие возможные факторы:

Неправильный монтаж, который не соответствует требованиям производителя. Особенно часто эта проблема встречается у людей, которые воспользовались услугами нелицензионной организации. В этом случае изготовитель не берет на себя обязательства по гарантии.

Амплитуда температуры на входе и на выходе теплоносителя не достигает 30 градусов.

Трубы плохого качества, жёсткая вода с механическими примесями, которая используется непосредственно в теплоносителе.

Когда расход теплоносителя составляет значение ниже установленного минимального, которое зафиксировано в технических характеристиках прибора.

В чем измеряется потреблённое тепло

Потребленное тепло измеряется в гигакалориях (Гкал). Данная единица измерения примеряется уже достаточно давно. Однако она принадлежит к внесистемным. Теплосчетчики, которые производят в европейских странах, расчёт тарифа потреблённого тепла вычисляют в ГигаДжоулях (система СИ). Иногда встречается и общепринятая международная внесистемная единица измерения кВт*ч (kWh).

Затруднений при расчете платы за отопление, связанных с различием систем измерений ресурсоснабжающих организаций, возникнуть не должно. С помощью специального коэффициента одну единицу измерения можно с лёгкостью перевести в другую.

Как правильно передать показания

Хотя теплосчетчик имеет простой и понятный интерфейс, владелец прибора нередко сталкивается с проблемой передачи показаний. Некоторые пользователи квартир не понимают, как функционирует прибор учёта, как снимать и отправлять данные с дисплея.

Чтобы избежать возможных трудностей, нужно внимательно ознакомиться с паспортом изделия. В инструкции даны ответы на самые распространённые вопросы, подробно описаны характеристики теплосчетчика, а также тонкости, связанные с его обслуживанием.

Выделяют несколько способов съема показаний с прибора учёта:

Если у теплосчетчика жидкокристаллический дисплей, то необходимо визуально зафиксировать данные измерений. Для этого важно перейти в нужный раздел меню при помощи специальной кнопки.

ОРТО-передатчик. Он входит в базовую комплектацию устройств, произведенных в Европе. С помощью этого метода пользователь может перебросить на компьютер данные о функционировании теплосчетчика, а также распечатать их при необходимости.

Радиомодуль. Эта комплектующая деталь входит в состав некоторых устройств. При помощи беспроводного метода радиомодуль дистанционно передаёт данные. Когда приёмник попадает в зону функционирования сигнала, данные об измерениях показаний записываются и передаются в ресурсоснабжающую организацию. Часто приёмник закрепляют на машинах, оказывающих коммунальные услуги. Например, когда мусоровоз следует по заданному маршруту, он собирает показания с оказавшихся в радиусе действия приборов учёта.

M-Bus модуль. В отдельных приборах учёта входит в поставку. Цель M-Bus модуля — подключение теплосчетчика к сети централизованной системы по сбору показаний ресурсоснабжающими организациями. С помощью кабелей «витая пара» группу теплосчетчиков объединяют в слабо очную сеть. Далее присоединяют к концентратору, задачей которого является периодический опрос. Затем происходит формирование отчета, который и отправляется в ресурсоснабжающую организацию. Кроме того, данные можно вывести на экран компьютера.

Виды счетчиков тепла

Существуют следующие виды теплосчетчиков:

Тахометрический или механический.

Рассмотрим каждый вид более подробно.

Тахометрический или механический

Прибор с помощью вращающейся детали измеряет величину теплоносителя, который прошёл через сечение трубы. Активная часть устройства бывает турбинной, винтовой и в форме крыльчатки.

У тахометрических теплосчетчиков доступная цена. Несомненным плюсом устройства является простота в применении. Однако у этих приборов учёта есть и существенные недостатки. Тахометрические счетчики тепла крайне чувствительны к загрязнениям. Внутри механизма нередко оседает пыль, грязь, появляется ржавчина. Также не редки случаи гидроударов. Чтобы уменьшить загрязнение составляющих деталей, производитель разработал специальный магнито-сетчатый фильтр. У теплосчетчиков отсутствует способность сохранять данные, которые собраны за сутки.

Электромагнитный

Плюсом теплосчетчика является его высокая точность. Существенный недостаток — высокая цена. Состав прибора учёта:

В основе работы электромагнитного счетчика отопления лежит принцип прохождения через поток теплоносителя магнитного поля, которое даёт реакцию на его состояние. Устройству необходим тщательный уход. Электромагнитный теплосчётчик не будет работать с высокой точностью без регулярного обслуживания и периодической очистки.

Ультразвуковой

Данный вид приборов учёта используется в основном в качестве общедомового теплосчетчика. Среди ультразвуковых устройств выделяют следующие подвиды:

Спецификой ультразвуковых приборов учёта является то, что теплосчетчики работают по принципу генерации ультразвука, который проходит через воду. Передатчик генерирует сигнал. После того как сигнал прошёл через толщу воды, его улавливает приёмник. Основным условием высокой точности и отсутствия погрешностей ультразвукового теплосчетчика является достаточная чистота теплоносителя.

Вихревой

В основе работы вихревого теплосчетчика лежит принцип измерения величины и скорости вихрей. Преимуществом данного вида прибора учёта является то, что он менее чувствителен к загрязнением, чем остальные устройства. Однако вихревой счётчик отопления не терпит воздуха в системе. Данное устройство монтируют горизонтально, располагая его между двумя трубами.