熱能計量儀表及應用分析

張慶峰

摘 要：在許多工礦企業中都會使用很多熱交換設施，而這種熱交換設備就一定會裝配相應的對熱交換的一種流體進行檢測的熱能計量儀表。尤其在現階段的綠色節能發展的理念下，對于用戶來說熱能計量更是最為關注的問題，本文分析了熱能計量儀表的計量原理，從而展示了其具體的應用。

關鍵詞：熱量計量儀表；供熱；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.055

隨著我國經濟的發展，人民對于生活質量的要求也越來越高，因此在供熱方面的產業也隨之增加，不斷發展。尤其是工礦企業使用的越來越多的熱交換器以及城市的供熱系統，在管理上還存在著很多漏洞，尤其是在供熱的收費管理方面，沒有一個具體的衡量標準。因此在熱能方面，模仿電能的電度表，開發出了能夠精確記錄熱能消耗的熱能計量儀表，從而希望尋找出一個能夠降低能源傳輸損耗的應用方案。

1 熱能計量表的概念

熱能計量儀表主要是對熱交換器中流體熱能消耗和計量的檢測儀器，例如在企業中冬季取暖的蒸汽和暖氣水所用的熱交換設備上就采用了定制的熱水計量儀，不但可以計量企業供暖消耗的蒸汽消耗量，還可以計量暖氣水的流量。

2 熱能計量儀表的作用、原理和工藝

2.1 熱能計量儀表的作用

熱能計量儀表的主要作用就是能夠準確的測量出用戶的熱能消耗。管理部門可以根據大部分用戶的熱能消耗量來制定科學合理的個人供暖價格標準，而對于企業來說，尤其是熱交換器使用量大的工礦類企業可以利用熱能計量儀表進行成本的精確預算，保證自身的市場競爭力。

2.2 熱能計量儀表的工作原理

熱能計量儀表主要是計算熱能消耗，因此熱能的計算方式主要是對于瞬時流量和供應回水的溫差進行時間上的積分。具體原理是：首先記錄流體的流量以及溫差，然后通過兩個信號放大器將兩個信號進行放大，之后再通過乘法器、比較器和積分器，然后不斷重復和循環這個過程，最后在計數器上得到不斷累加的脈沖信號就是用戶熱能消耗值。并且為了能夠將熱量值來記錄的更加準確，最后可以再加一個A/D轉換器，把小數位數也顯示出來，以方便更精確的成本核算。

2.3 熱能計量儀表的工藝需求

在熱能計量儀表的設計要求上力求操作簡單、成本造價低。各種儀表都是需要人來進行控制和操作的，只有功能強大且操作方便的儀表才能夠占據一定的市場地位。而且熱能計量儀表的設計靈感主要來源于居民用戶所使用的水表和電表。

節省熱能計量表的造價關鍵就是在于流量信號的熱量信號的獲取，尤其是獲取信號的傳感器的選用。現如今獲取信號的主流方式是根據法拉第電磁感應原理創造出的，其原理為將通電的葉片放入穩定的磁場里，然后讓其進行旋轉，在旋轉時通電的葉片能夠切割磁場中的磁力線，從而產生一定的感應電動勢，再通過相關的儀器將這些電動勢轉換為信號并保存下來。

而在熱能計量儀表的其他部分的選取上，每一個儀器都必須要滿足一定的標準。例如：接收并放大信號的放大器必須要有一個非常高的精度。而積分器必須滿足大容量的特點，可以讓其在不進行計量工作時得到充足的歸零時間。其次，整個熱量計量儀表對于熱能消耗的響應必須要求足夠快，以保證對于各個時間段的數據記錄和控制都十分精確。最后最重要的是儀表的耐用性一定要優秀，保證各個儀器之間不會發生沖突，同時儀器間線路的拼接要符合流程化和模塊化，保證在儀表出問題時能夠迅速找出問題部位并修復。

3 熱能計量儀表的選擇

根據記錄的對象的熱耗量不同，可以使用不同的熱能計量儀表。例如供熱單位需要既可以記錄蒸汽消耗量又能夠記錄暖氣水流的消耗量，就可以選取LDG—E型熱能計量表進行相關的記錄。這種型號的熱能計量儀器可以接受各種流量器的信號，并且精確度高，還可以當作渦輪流量的二次記錄器。與此同時，該儀表還能接收變送器的直流信號、熱偶電阻的等直接輸入。為了操作人員的操作簡便，操作人員可以根據企業或者供熱單位的需求進行計算的調整，也能夠隨時查詢任何一個時刻的流量值和熱能計量值。

4 熱能計量儀表的具體應用

在熱能計量儀表的具體應用上面，要通過長時間的使用體驗和功能進行相關的分析。相關應用可以分為企業單位的熱能計量和個體用戶的熱量計量。

4.1 企業單位的熱能計量儀表應用分析

對于企業單位來講，儀表的耐用性和儀表造價成本是首要考慮的條件因素。例如：在供熱公司的LGQ-E型熱能計量儀器的兩年使用過程中，并沒有出現過故障情況，用戶也沒有出現因計量不清而產生的糾紛問題，并且在計量管理上該儀器還具有打印功能以方便操作人員進行熱能消耗數據的記錄管理工作。同時儀器也自帶時間顯示和數據備份的功能，以防止一些突然因素而導致的數據丟失。

4.2 居民個體熱能計量儀表的應用分析

對于居民個體用戶來說，熱能計量儀表的占地和操作方便是最重要的考慮因素。因為在室外搭建相應的計量管網的成本很高，改造規模大，改造難度高。因此對于居民用戶必須要進行室內管路的搭建和改造。但是因為用戶住房結構的不同和相關部門尚未制定出熱能計量儀表的安裝規范，并且在安裝熱能計量儀表的過程中還受到施工人員的設計人員因素的干擾，導致將熱能計量儀表還不能大規模地應用到居民個體用戶上。但是已經裝配上熱能計量表的用戶可以調節每一組暖氣片的溫度來達到控溫的目的。同時還可以在用戶不進行暖氣使用時，將相關閥門關閉，節省了無關的能源消耗。最重要的一點是，用戶使用熱能計量儀表就和使用家中電度表和水表一樣方便，能夠實時記錄居民用戶家中的熱能消耗，保證供熱費用支出的清晰明了。

5 總結

如今社會的供熱供暖已經不再依靠是過去老舊的煤炭，而是大多使用蒸汽和暖氣。充分的奉行了綠色節能可持續的發展理念。但是在熱能計量方面還存在著一些問題尚待解決，企業和用戶都需要安裝熱能計量儀表來進行熱能損耗的精確計量，而相關部門也應該出臺相應的制度和標準，使得用戶或企業進行熱能使用時有一個明確的消耗記錄。

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