Kalorimetri – merila toplotne energije

Tačno merenje isporučene toplote za obračun, nadzor toplotnih podstanica i daljinsko očitavanje – kompaktni i kombinovani kalorimetri Sensus i Maddalena.

Merenje toplotne energije

Šta je kalorimetar?

Kalorimetar, odnosno merilo toplotne energije, meri količinu toplote koju toplotni nosilac – najčešće topla voda – preda potrošaču u sistemu grejanja ili preuzme od njega u sistemu hlađenja. To je osnovno merilo za obračun po stvarno isporučenoj energiji: u toplotnim podstanicama zgrada, poslovnim i javnim objektima, industriji i pojedinačnim stanovima.

Svaki kalorimetar ima tri dela: merač protoka, par temperaturnih sondi u polaznom i povratnom vodu i računsku jedinicu. Računska jedinica iz protekle zapremine i razlike temperatura izračunava isporučenu energiju i prikazuje je u kWh, MWh ili GJ.

EN 1434evropski standard za merila toplotne energije
MID MI-004zahtevi za merila za obračun
M-Bus · wM-Busžično i radio očitavanje
Kompaktni ultrazvučni kalorimetar sa računskom jedinicom i temperaturnim sondama
Princip rada

Kako kalorimetar meri toplotu

1Merač protokaMeri zapreminu toplotnog nosioca koja protekne kroz krug – ultrazvučno ili mehanički, krilnim kolom ili turbinom.
2Temperaturne sondePar uparenih platinskih sondi (Pt 500 ili Pt 1000) meri temperaturu u polaznom i povratnom vodu.
3Računska jedinicaIz zapremine i razlike temperatura računa isporučenu energiju, čuva mesečne vrednosti, maksimume i greške.
4OčitavanjeNa displeju, preko optičkog interfejsa ili daljinski – žično (M-Bus) ili radio-vezom (Wireless M-Bus, LoRaWAN).

Isporučena toplota srazmerna je protekloj zapremini i razlici temperatura polaznog i povratnog voda:

Q = ∫ k · Δθ · dV

gde je k toplotni koeficijent vode, koji zavisi od temperature i pritiska (EN 1434), Δθ razlika temperatura, a V protekla zapremina. Zato je za tačan obračun podjednako važno precizno meriti i protok i temperature.

Vrste kalorimetara

Ultrazvučni ili mehanički, kompaktni ili kombinovani

Ultrazvučni

Protok se meri vremenom prolaska ultrazvučnog signala niz i uz struju. Merni deo nema pokretnih delova: mali pad pritiska, registrovanje i malih protoka, otpornost na habanje i manja osetljivost na nečistoće u vodi.

Mehanički

Jednomlazni ili višemlazni merači sa krilnim kolom i Woltman merači sa turbinom. Proverena i ekonomična tehnologija za stanove, kuće i manje podstanice, kao i za velike prečnike kod kombinovanih merila.

Kompaktni

Merač protoka, računska jedinica i temperaturne sonde čine jedno merilo. Jednostavna ugradnja i zamena; računska jedinica se kod mnogih modela može odvojiti za skučena mesta ugradnje.

Kombinovani (split)

Merač protoka, računska jedinica i par sondi biraju se zasebno i povezuju kablom. Rešenje za veće prečnike, visoke temperature i toplotne podstanice – do DN 300 i nazivnog protoka 600 m³/h.

Poređenje

Karakteristika Ultrazvučni Mehanički
Merni princip vreme prolaska ultrazvuka krilno kolo (jedno- ili višemlazno) ili Woltman turbina
Pokretni delovi nema krilno kolo ili turbina, prenos magnetnom spojnicom
Pad pritiska mali veći, raste sa protokom
Mali protoci registruje i vrlo male protoke prag pokretanja zavisi od mehanizma
Tipična primena podstanice, stanovi, hlađenje, sistemi sa većim zahtevima za tačnost stanovi i kuće, zamena postojećih merila, veliki prečnici (Woltman)
Karakteristika Kompaktni Kombinovani (split)
Sastav jedno merilo: merač protoka, računska jedinica i sonde zasebni merač protoka, računska jedinica i par sondi
Opseg u ovoj ponudi qp 0,6 – 10 m³/h (DN 15 – DN 40) qp 0,6 – 600 m³/h (DN 15 – DN 300)
Ugradnja jednostavna, na navojni priključak merač protoka u cevovod, računska jedinica na zid ili DIN šinu
Tipična primena stanovi, kuće, manje podstanice toplotne podstanice, kotlarnice, industrija, glavna merna mesta

Prikazane su opšte razlike; tačni podaci za svaki model navedeni su na stranicama proizvoda i u tehničkim listovima proizvođača.

Standardi i merne klase

EN 1434 i MID: šta znače oznake na kalorimetru

EN 1434 je evropski standard za merila toplotne energije. Obuhvata opšte zahteve, konstrukciju, razmenu podataka i interfejse (M-Bus), ispitivanje tipa, prvo overavanje, kao i ugradnju, puštanje u rad i održavanje.

Za merila koja služe za obračun, evropska direktiva o mernim instrumentima 2014/32/EU (MID), aneks MI-004, propisuje metrološke zahteve i postupak ocenjivanja usaglašenosti. U Srbiji se na merila toplotne energije koja služe za obračun primenjuju propisi iz oblasti metrologije – ocenjivanje usaglašenosti i overavanje merila.

Oznaka Značenje
Klasa tačnosti 1, 2 ili 3 prema EN 1434 – najveća dozvoljena greška zavisi od protoka i razlike temperatura
qp nazivni (trajni) protok, m³/h
qi najmanji protok pri kom merilo zadržava tačnost
qs najveći, kratkotrajni protok
qp/qi dinamički opseg, npr. 1:50, 1:100 ili 1:250
Δθ razlika temperatura polaznog i povratnog voda, npr. 3 – 100 K
A, B, C klase okruženja prema EN 1434
E1, E2 / M1, M2 elektromagnetne i mehaničke klase okruženja

Mesto ugradnje

Standardno mesto ugradnje kompaktnih kalorimetara Sensus je hladniji vod – kod grejanja povratni vod. Kod više modela mesto ugradnje (topliji ili hladniji vod) podešava se na licu mesta, dok je izmerena energija još ispod 10 kWh.

Temperaturne sonde

Sonde se isporučuju kao upareni par i ugrađuju direktno u medijum ili u zaštitne čaure, u skladu sa EN 1434. Dužina kabla i prečnik sonde zavise od prečnika cevi i računske jedinice.

Grejanje i hlađenje

Za hlađenje i kombinovane sisteme koriste se izvedbe sa većim stepenom zaštite od kondenzacije i posebnim registrom energije hlađenja.

Daljinsko očitavanje

M-Bus, Wireless M-Bus, LoRaWAN i NB-IoT

M-Bus (EN 13757-2/-3, EN 1434-3)

  • žična dvožična magistrala za zgrade i podstanice
  • povezivanje sa regulatorima toplotnih podstanica i sistemima nadzora
  • kratko vreme osvežavanja podataka o snazi i protoku

Wireless M-Bus (EN 13757-4, OMS)

  • radio-veza na 868 MHz
  • walk-by i drive-by očitavanje ili fiksna mreža sa gateway-ima
  • šifrovanje poruka prema OMS specifikaciji

LoRaWAN

  • mreža velikog dometa i male potrošnje
  • moduli za Sensus PolluStat, PolluTherm F i PolluWatt Duo III
  • Maddalena MICROCLIMA: LoRaWAN + 3 impulsna ulaza

NB-IoT

  • očitavanje preko mreže mobilnih operatera
  • kalorimetri sa impulsnim izlazom povezuju se spoljnim NB-IoT modulom, npr. ECHO Pulser
  • podaci se prenose u AURA cloud

Za sisteme upravljanja zgradama dostupni su i Modbus RTU, a kod računske jedinice PolluWatt Duo III i BACnet, LON, KNX i N2 Open. Kalorimetri sa ulazima za impulse mogu da prenose i stanja vodomera za hladnu i toplu vodu kroz isti komunikacioni kanal. Uređaje za povezivanje merila sa impulsnim izlazom pogledajte na stranici Komunikacioni uređaji.

Za toplane i daljinsko grejanje

Šta kalorimetri donose distributerima toplotne energije

Obračun po izmerenoj energiji

Naplata isporučene toplote prema stvarno izmerenoj potrošnji, sa stanjima zapamćenim na zadati datum očitavanja i mesečnim vrednostima u memoriji merila.

Očitavanje bez ulaska u objekat

Walk-by ili drive-by očitavanje radio-vezom, odnosno fiksna mreža: stanja svih podstanica na isti dan, bez dogovaranja pristupa i prepisivanja.

Nadzor rada podstanica

Snaga, protok i temperature polaznog i povratnog voda pokazuju kako podstanica radi. Mala razlika temperatura ukazuje na lošu razmenu toplote ili neispravnu regulaciju.

Zapisivač podataka i greške

Satne, dnevne i mesečne vrednosti, maksimalni protok i snaga, sati rada sa greškom – podloga za analizu potrošnje i reklamacija.

Tarifni registri

Posebni registri za energiju isporučenu iznad zadate snage, protoka ili temperature povratnog voda – osnova za tarife koje podstiču nižu temperaturu povratnog voda.

Grejanje i hlađenje

Kombinovana merila sa automatskim prelazom između registara grejanja i hlađenja za objekte koji koriste isti razvod za oba režima.

Pošaljite upit

Pošaljite nam osnovne podatke – nazivni protok ili prečnik, temperature, grejanje ili hlađenje i željeni način očitavanja – i predložićemo odgovarajući kalorimetar.

Pošaljite upit