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Cálculo e Seleção de Medidor de Calor
EXEMPLO
Seleção de Medidores de Calor
A seleção de um medidor de calor é realizada considerando as condições técnicas da organização fornecedora de calor e os requisitos dos documentos normativos. Normalmente, os requisitos referem-se a:
- esquema de medição
- composição da unidade de medição
- erros de medição
- composição e profundidade do arquivo
- faixa dinâmica do sensor de fluxo
- disponibilidade de dispositivos de aquisição e transmissão de dados
Apenas medidores de calor certificados, registrados no Registro Estadual de Equipamentos de Medição, são permitidos para cálculos comerciais. É proibido usar sensores de fluxo com uma faixa dinâmica inferior a 1:10 em cálculos comerciais como parte dos medidores de calor.
Cálculo de Medidores de Calor
O cálculo de um medidor de calor consiste na seleção do tipo e tamanho do medidor de fluxo. Muitas pessoas acreditam erroneamente que o diâmetro do medidor de fluxo deve corresponder ao diâmetro do tubo no qual está instalado.
O diâmetro do medidor de fluxo deve ser selecionado com base em suas características técnicas.
- Qmin - taxa de fluxo mínima de água, m³/hora
- Qt - taxa de fluxo de transição de água, m³/hora
- Qn - taxa de fluxo nominal de água, m³/hora
- Qmax - taxa de fluxo máxima admissível de água, m³/hora
Recomenda-se selecionar medidores de fluxo como parte dos medidores de calor de forma que a taxa de fluxo calculada do fluido térmico esteja dentro da faixa de Qt a Qn, e para medidores de fluxo de segunda classe de precisão (para os quais o valor de Qt não é especificado), dentro da faixa de fluxos de Qmin a Qn.
Na seleção dos medidores de fluxo, é necessário levar em conta a possibilidade de reduzir a taxa de fluxo do fluido térmico através do medidor de calor associada ao funcionamento da válvula de controle e a possibilidade de aumentar a taxa de fluxo do fluido térmico devido à instabilidade do regime térmico e hidráulico da rede de aquecimento. Os documentos normativos recomendam a seleção de um medidor de calor com o valor de taxa de fluxo nominal Qn mais próximo da taxa de fluxo calculada do fluido térmico. Essa abordagem praticamente elimina a possibilidade de aumentar a taxa de fluxo do fluido térmico além do valor calculado, o que muitas vezes é necessário nas condições reais de fornecimento de calor.
O algoritmo acima gera uma lista de medidores de calor que, com a precisão declarada, serão capazes de medir uma taxa de fluxo do fluido térmico até 1,5 vezes maior que a calculada e três vezes menor que a calculada.
Cálculo da Taxa de Fluxo através de um Medidor de Calor
A taxa de fluxo do fluido térmico é calculada usando a seguinte fórmula:
G = (3.6 · Q)/(4.19 · (t1 - t2)), kg/h
onde
- Q - potência térmica do sistema, W
- t1 - temperatura do fluido térmico na entrada do sistema, °C
- t2 - temperatura do fluido térmico na saída do sistema, °C
- 3.6 - fator de conversão de W para J
- 4.19 - capacidade térmica específica da água, kJ/(kg K)
Cálculo do Medidor de Calor para o Sistema de Aquecimento
A taxa de fluxo do fluido térmico para o sistema de aquecimento é calculada usando a fórmula acima, substituindo a carga térmica calculada do sistema de aquecimento e o regime de temperatura calculado.
A carga térmica calculada do sistema de aquecimento geralmente é especificada no contrato com a organização fornecedora de calor e corresponde à capacidade térmica do sistema de aquecimento na temperatura externa projetada (para Kiev, -22°C).
O regime de temperatura calculado também é especificado no mesmo contrato e corresponde às temperaturas do fluido térmico nas tubulações de alimentação e retorno na mesma temperatura externa projetada. Gráficos de temperatura de 150-70, 130-70, 110-70, 95-70 e 90-70 são os mais comumente usados, embora outros parâmetros sejam possíveis.
Cálculo do Medidor de Calor para o Sistema de Água Quente
Para um sistema de aquecimento de água em circuito fechado (através de um trocador de calor), o medidor de calor é instalado no circuito de água aquecida
Q - A carga térmica no sistema de água quente é retirada do contrato de fornecimento de calor.
t1 - Supõe-se que seja igual à temperatura mínima do fluido térmico na tubulação de alimentação, também especificada no contrato de fornecimento de calor. Geralmente é 70 ou 65°C.
t2 - A temperatura do fluido térmico na tubulação de retorno é assumida como 30°C.
Para um sistema de aquecimento de água em circuito fechado (através de um trocador de calor), o medidor de calor é instalado no circuito de água aquecida
Q - A carga térmica no sistema de água quente é retirada do contrato de fornecimento de calor.
t1 - Supõe-se que seja igual à temperatura da água aquecida na saída do trocador de calor, geralmente 55°C.
t2 - Supõe-se que seja igual à temperatura da água na entrada do trocador de calor no período de inverno, geralmente assumida como 5°C.
Cálculo do Medidor de Calor para Vários Sistemas
Quando um único medidor de calor é instalado para vários sistemas, a taxa de fluxo através dele é calculada somando as taxas de fluxo do fluido térmico calculadas para cada sistema separadamente.
O medidor de fluxo é selecionado de forma que possa registrar tanto a taxa de fluxo total de água quando todos os sistemas estão operando simultaneamente quanto a taxa de fluxo mínima quando apenas um sistema está em operação.
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