1. Общие положения
1.1. Рекомендация охватывает измерения (определения) величин, которые явля ю тся исходными для осуществления учета тепловой энергии и теплоносителя при взаиморасчетах энергоснабжающей организации с потребителем.
1.2. При измерении тепловой энергии применяют косвенные измерения, при которых тепловую энергию определяют на основании измерений расхода (массового или объемного) или количества (массы или объема) теплоносителя, температуры и давления теплоносителя.
Давление теплоносителя допускается не измерять при условии оценки возникающей из-за этого погрешности. В этом случае тепловую энергию определяют с учетом принятого в установленном порядке для измерений значения давления теплоносителя.
Измерение тепловой энергии может осуществляться с у четом или без учета тепловой энергии холодной воды.
1.3. При измерен и и тепловой энергии и коли ч ества теплоносителя применяют регламентированные в нормативно-технич е ских документах ( НТ Д) методы измер е ний расхода, количества, температуры и давления теплоносителя.
1.4. Те пл офиз и чес ки е свойства теплоносителей принимают соответствующими НТД ГСССД или другим утвержденным в установленном порядке нормативным документам, регламентирующим эти свойства.
2. Уравнения измерений
2. 1. Приведенные уравнения являются исходными для разработки алгоритмов измерений, применяемых в средствах измерений , методиках выполнения измерений и схемах узлов учета тепловой энергии. Отклонение от указан н ых уравнений обуславливает методическую погрешность , которую необходимо о ц енивать при утв ер жд е н ии типа средств измерений тепловой энергии, аттестации конкретных методик выполнения измерений и проектировании узлов учета тепловой энергии.
тепловая энергия, отпущенная источником тепловой энергии, при неравенстве расходов теплоносителя в подающем и обрат н ом трубопроводах, Q (по одной из формул ).
(2.2)
тепловая энергия , отпущенная источником тепловой энергии при равенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах ( m 1 = m 2 = m ) , Q
где Q — выражена в МД ж;
m 1 и m 2 — массовый расход теплоносителя, соответственно, в подающем и обратном трубопроводах, т/ч;
h 1 , h 2 и h хв — энтальпия теплоносителя, соответственно, в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, кДж / кг;
τ0, и τ1 — моменты времени, соответствующие началу (τ0 ) и окончанию ( τ1 ) интервала времени измерения тепловой энергии, ч.
Энтальпию h = f ( t , P ) теплоносителя определяют по НТД, указанным в п. 1.4 настоящей рекомендации, в соответствии с температурой t и давлением Р теплоносителя.
2.3. Тепловую э нергию на источнике тепловой энергии, имеющем несколько подающих и обратных тру б опроводов и несколько трубопроводов холодной воды, определяют по формулам (2.1 ) . (2.4), заменив интегралы на соответствующие суммы интегралов. Суммирование интегралов проводят по всем одноименным трубопроводам.
2.4. Тепловую энергию у потребителя по каждому вводу определяют по следующим формулам:
тепловая энергия, полученная потребителем на все виды тепловых нагрузок при неравенст в е расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, включая утечки теплоносителя, Q
(2.6)
тепловая энергия, полученная потребителем при равенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах ( m 1 — m 2 = m ), Q
(2.8)
г де h хв — э нт а л ьп ия холодной воды на источнике тепловой энергии;
остальные обозначения т е же , что в п .2.2, но для потребляю щ ей установки.
2.5. Тепловую энергию , содержащуюся в теплоносителе, прошедшем по любому единичному (одному) трубопроводу или однотрубной системе, Q ед. , определяют по формуле
г де m ед. и h ед. — соответственно , массовый расход и энтальпия теплоносителя в любом единичном (одном) трубопроводе, независимо от е го назначения;
h хв — энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии.
2.6. По Формулам (2.1 . 2.3; 2.5 . 2.7 и 2.9) измеряют величины Q ; Q ед. с вычитанием из них тепловой энергии холодной воды, представленной интегралами, содержащими сомножитель h хв при условии, что расход холодной воды равен разности расходов ( m 1 — m 2 ).
При этом в формулах (2.5 . 2.7; 2.9) h хв может быть определена по принятой в установленном порядке температуре холодной воды t хвп при услови и оценки погрешности, обусловле н ной отклонением принятой температуры t хвп от действительной температуры холодной t хв .
При измерении величины Q и Q ед. без искл ю чения из них тепловой энергии холодной воды, указанные величины следует определять по формулам (2.1 . 2.3; 2.5 . 2.7 и 2.9), опуская интегралы в поди н те г ра л ь н ое выражение которых входит сомножитель h хв .
В последнем случае уменьшается погрешность измерений тепловой энергии за счет исключения погрешности измерений тепловой энергии холодной воды и такие измерения являются предпочтительными. В этом случае, пр и необходимости учета тепловой энергии холодной воды она может быть определена отдельн о, например, как произведение принятого в установленном порядке среднего значения энтальпии холодной воды на и с точнике тепловой энергии, на массу отобранной из системы воды. При этом должна быть оценена погрешность определения тепловой энергии холодно й воды.
2.7. Количество теплоносителя (на источнике тепловой энергии и у потребителя) определяют по следующим формулам:
масса воды, прошедшей по любому единичному трубопроводу, Мед.
(2.10)
масса теплоносителя, отобранного из тепловой сети или от источника тепловой энергии (невозвращенного на источник тепл о вой энергии или в тепловую сеть) , Мот
2.8. В формулах: (2.1 . 2.3; 2.5 . 2.7; 2.9; 2.11) разность массо в ых расходов ( m 1 — m 2 ) может быть заменена на другие равные массо в ые расходы или сумму расходов, например, на расходы подпитки, горячего водоснабж е ния. При этом должна быть оценена погрешность , обусловленная такой заменой.
2.9. В случае измерения объем н ого расхода q массовый расход m определяют по формуле
m = 10 -3 q · p, (2.12)
где р — плотность теплоносителя, кг/м 3 ;
q — объемный расход теплоносителя, м 3 /ч.
Плотность р теплоносителя определя ю т по НТ Д , указанным в п. 1.4 настоящей рекомендации, в соответствии с температурой и давлением теплоносителя.
2.10. Допускается при определении тепловой энергии п о динт е г ра л ь н ое выражение m 1 ( h 1 — h 2 ) заменять на выражение q 1 Kt ( t 1 — t 2 ),
где m 1 ; q 1 — массовый и объемный расходы в 1 — ом трубопроводе, м 3 /ч;
Kt — тепловой коэффициент по международной рекомендации М О З М R 75 или другой НТД , утвержденной в установленном порядке, М Д ж/ м 3 · °С;
t 1 и t 2 — значения температур в подающем и обратном трубопроводах.
В этом случае оценивают методическую погрешность, обусловленную отличием q 1 Kt ( t 1 — t 2 ) от m 1 ( h 1 — h 2 ) при различных значениях температур t 1 , t 2 и давлениях P 1 , P 2 теплоносителя.
2 .1 1 . Р егламентированные в настоящей рекомендации уравнения измерений могут применяться для закрытых, открытых и смешанных систем теплоснабжения. При измерениях в системах с несколькими одноименными трубопроводами суммируют величины, соответствующие одноименным трубопроводам.
2.12. При оценивании погрешности измерений тепловой энергии составляющие погре ш но ст и должны быть представлены с учетом влияния измеряемых (определяемых) расхода , температуры, давления, энтальпии, плотности теплоносителя на результат измерений тепловой энергии.
2. 1 3. При реализации уравнений измерений (в средствах измерений, методиках выполнения измерений и схемах узлов учета тепловой энергии и теплоносителя) их, как правило , преобразовывают в соответствии с правилами математики, энтальпию h и плотность р определяют по соответствующим уравнениям , а интегралы заменяют на суммы.
Энтальпию h и плотность р теплоноси т еля определяют по уравнениям , приведен ны м в справочном приложении. Допускается в обоснованных случаях определять энтальпию h и плотность р те п лоноси т еля по другим ура вн ениям, утвержденным в установленном порядке, имеющим оценки погрешности по сравнению с данными ГСССД.
Интегралы заменяют на соответствующие суммы, например
заменя ю т на 
(2.13)
где Qi — тепловая энергия, соответствующая i — му интервалу времени;
Gi — значение массы теплоносителя, прошедшей через трубопровод в течение i -го интервала времени;
h i — энтальпия теплоносителя, соо т ве тст в ующ ая i -му интервалу времени;
n — количество интервалов времени, соответствующее времени измерен и я тепловой энергии от τ 0 до τ 1 .
В этих случаях оценивают погрешность от замены интеграла на соответствующую сумму, и если она существенна, то она указывается в технической документации на средства измерений и (или) методике выполнения измерений.
Вопрос о существенности указанной погрешности рассма т ривае т ся при утверждении типа средства измерений и (или) аттестации (утверждения) методики выполнения измерений.
Приложение
справочное
УРАВНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ЭНТАЛЬПИИ ВОДЫ
1. Общие положен и я.
1.1 . В настоящем приложении приведены уравнения определения плотности ( кг / м 3 ) и энтальпии ( кД ж /кг ) воды по исходным значениям температуры и абсолютного давления (при значениях абсолютного давления более значений давления насыщения).
1.2. Уравнения разработаны во Всероссийском научно-исследовательском центре по сертификации данных сырья , материалов и веществ (В НИ Ц С М В) Государственной службы стандартных справочных данных (ГСССД) Госстандарта РФ (авторы Козлов А. Д., Кузнецов В. М., Лачков В. И. , Мамонов Ю. В.).
1.3. Уравнения справедливы в диапазонах температуры от 0 до 300 °С и абсолютного давления от 0,05 до 30,0 МП а.
1 .4 . Оценка погрешности уравнений приведена относительно данных ГСССД для всего диапазона изменений температуры (за исключением значения °С) и абсолютного давления.
2 .1. Плотность ρ определяют по формуле:
(П.1)
где: ρ — плотность воды, кг / м 3 ;
τ — приведенная температура воды, равная τ = ( t + 273,15 ) / 647, 14 ;
t — температура воды, °С;
π — приведенное абсолютное давление, равное π = Р / 22, 0 6 4;
Р — абсолютное давление, МП а.
Средне к ва д ра ти чес к ая оценка относитель н о й погрешности уравнения σ не выходит за пределы: ±0,025 %.
Максимальное значение относительной погрешности уравнения δ не выходит за пределы: ±0,10 %.
2. Энтальпию h воды определяют по форму л е:
(П.2)
где h — энтальпия воды , кДж/кг .
Остальные обоз н ачения те же, что в формул е (П.1).
Средне кв а д ра ти чес к ая оценка относительной погреш н ости уравнения σ не выходит за пределы: ±0,07 %.
Максимальное значение относительной погрешности уравнения δ не выходит за пределы ±0,20 %.
3. Примеры сравнения результатов расчета по формулам и данных ГСССД.
3. 1. Рассчитанные по формулам значения плотности и энтальпии воды , данные ГСССД и относительные погрешности приведены в таблице.
Значения температуры t и абсолютного давления Р
Значения плотности ρ, кг/м 3 , и относительной погрешности δ, %
Значения энтальпии, кДж/кг , и относительной погрешности δ, %
МИ 2412-97. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя
Введена в действие с 01.09.1997 г.
Настоящая Рекомендация устанавливает уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя при проведении учета их отпуска и потребления в водяных системах теплоснабжения.
Рекомендация предназначена для использования при разработке средств измерений, методик выполнения измерений и схем узлов учета тепловой энергии и теплоносителя.
1. Общие положения
1.1. Рекомендация охватывает измерения (определения) величин, которые являются исходными для осуществления учета тепловой энергии и теплоносителя при взаиморасчетах энергоснабжающей организации с потребителем.
1.2. При измерении тепловой энергии применяют косвенные измерения, при которых тепловую энергию определяют на основании измерений расхода (массового или объемного) или количества (массы или объема) теплоносителя, температуры и давления теплоносителя.
Давление теплоносителя допускается не измерять при условии оценки возникающей из-за этого погрешности. В этом случае тепловую энергию определяют с учетом принятого в установленном порядке для измерений значения давления теплоносителя.
Измерение тепловой энергии может осуществляться с учетом или без учета тепловой энергии холодной воды.
1.3. При измерении тепловой энергии и количества теплоносителя применяют регламентированные в нормативно-технических документах (НТД) методы измерений расхода, количества, температуры и давления теплоносителя.
1.4. Теплофизические свойства теплоносителей принимают соответствующими НТД ГСССД или другим утвержденным в установленном порядке нормативным документам, регламентирующим эти свойства.
2. Уравнения измерений
2.1. Приведенные уравнения являются исходными для разработки алгоритмов измерений, применяемых в средствах измерений, методиках выполнения измерений и схемах узлов учета тепловой энергии. Отклонение от указанных уравнений обусловливает методическую погрешность, которую необходимо оценивать при утверждении типа средств измерений тепловой энергии, аттестации конкретных методик выполнения измерений и проектировании узлов учета тепловой энергии.
2.2. Тепловую энергию на источнике тепловой энергии по каждому выводу (двухтрубной магистрали) определяют по следующим формулам:
тепловая энергия, отпущенная источником тепловой энергии, при неравенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, Q, (по одной из формул)
; (2.1)
; (2.2)
; (2.3)
тепловая энергия, отпущенная источником тепловой энергии при равенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (m1=m2=m), Q
; (2.4)
где Q — выражена в МДж;
m1 и m2 — массовый расход теплоносителя, соответственно в подающем и обратном трубопроводах, т/ч;
h1, h2, hхв — энтальпия теплоносителя, соответственно в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, кДж/кг;
t0 и t1 — моменты времени, соответствующие началу (t0) и окончанию (t1) интервала времени измерения тепловой энергии, ч.
Энтальпию h=f(t, P) теплоносителя определяют по НТД, указанным в п.1.4. настоящей Рекомендации, в соответствии с температурой t и давлением P теплоносителя.
2.3. Тепловую энергию на источнике тепловой энергии, имеющем несколько подающих и обратных трубопроводов и несколько трубопроводов холодной воды, определяют по формулам (2.1). (2.4), заменив интегралы на соответствующие суммы интегралов. Суммирование интегралов проводят по всем одноименным трубопроводам.
2.4. Тепловую энергию у потребителя по каждому вводу определяют по следующим формулам:
тепловая энергия, полученная потребителем на все виды тепловых нагрузок при неравенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, включая утечки теплоносителя, Q
; (2.5)
; (2.6)
; (2.7)
тепловая энергия, полученная потребителем при равенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (m1=m2=m), Q
; (2.8)
где hхв — энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии;
остальные обозначения те же, что в п.2.2, но для потребляющей установки.
2.5. Тепловую энергию, содержащуюся в теплоносителе, прошедшем по любому единичному (одному) трубопроводу или однотрубной системе, Qед, определяют по формуле
; (2.9)
где mед и hед — соответственно массовый расход и энтальпия теплоносителя в любом единичном (одном) трубопроводе, независимо от его назначения;
hхв — энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии.
2.6. По формулам (2.1. 2.3; 2.5. 2.7 и 2.9) измеряют величины Q; Qед с вычитанием из них тепловой энергии холодной воды, представленной интегралами, содержащими сомножитель hхв, при условии, что расход холодной воды равен разности расходов (m1-m2).
При этом в формулах (2.5. 2.7; 2.9) hхв может быть определена по принятой в установленном порядке температуре холодной воды tхвп при условии оценки погрешности, обусловленной отклонением принятой температуры tхвп от действительной температуры холодной воды tхв.
При измерении величин Q и Qед, без исключения из них тепловой энергии холодной воды, указанные величины следует определять по формулам (2.1. 2.3; 2.5. 2.7 и 2.9), опуская интегралы, в подынтегральное выражение которых входит сомножитель hхв.
В последнем случае уменьшается погрешность измерений тепловой энергии за счет исключения погрешности измерений тепловой энергии холодной воды и такие измерения являются предпочтительными. В этом случае, при необходимости учета тепловой энергии холодной воды, она может быть определена отдельно, например, как произведение принятого в установленном порядке среднего значения энтальпии холодной воды на источнике тепловой энергии на массу отобранной из системы воды. В этом случае должна быть оценена погрешность определения тепловой энергии холодной воды.
2.7. Количество теплоносителя (на источнике тепловой энергии и у потребителя) определяют по следующим формулам:
масса воды, прошедшей по любому единичному трубопроводу, Мед
; (2.10)
масса теплоносителя, отобранного из тепловой сети или от источника тепловой энергии (невозвращенного на источник тепловой энергии или в тепловую сеть), Мот
; (2.11)
2.8. В формулах (2.1. 2.3; 2.5. 2.7; 2.9; 2.11) разность массовых расходов (m1-m2) может быть заменена на другие равные массовые расходы или сумму расходов, например, на расходы подпитки, горячего водоснабжения. При этом должна быть оценена погрешность, обусловленная такой заменой.
2.9. В случае измерения объемного расхода q массовый расход m определяют по формуле
m = 10 -3 q · p, (2.12)
где p — плотность теплоносителя, кг/м 3 ;
q — объемный расход теплоносителя, м 3 /ч.
Плотность р теплоносителя определяют по НТД, указанным в п. 1.4 настоящей Рекомендации, в соответствии с температурой и давлением теплоносителя.
2.10. Допускается при определении тепловой энергии подынтегральное выражение m1 (h1-h2) заменять на выражение
где m1; q1 — массовый и объемный расходы в 1-ом трубопроводе, м 3 /ч;
Kt — тепловой коэффициент по международной рекомендации МО3М R75 или другой НТД, утвержденной в установленном порядке, МДж/м 3 × °С;
t1 и t2 — значения температур в подающем и обратном трубопроводах.
В этом случае оценивают методическую погрешность, обусловленную отличием q1 · Kt (t1-t2) от m1 (h1-h2) при различных значениях температур t1, t2 и давлениях P1, P2 теплоносителя.
2.11. Регламентированные в настоящей рекомендации уравнения измерений могут применяться для закрытых, открытых и смешанных систем теплоснабжения. При измерениях в системах с несколькими одноименными трубопроводами суммируют величины, соответствующие одноименным трубопроводам.
2.12. При оценивании погрешности измерений тепловой энергии составляющие погрешности должны быть представлены с учетом влияния измеряемых (определяемых) расхода, температуры, давления, энтальпии, плотности теплоносителя на результат измерений тепловой энергии.
2.13. При реализации уравнений измерений (в средствах измерений, методиках выполнения измерений и схемах узлов учета тепловой энергии и теплоносителя) их, как правило, преобразовывают в соответствии с правилами математики, энтальпию h и плотность r определяют по соответствующим уравнениям, а интегралы заменяют на суммы.
Энтальпию h и плотность r теплоносителя определяют по уравнениям, приведенным в справочном приложении. Допускается в обоснованных случаях определять энтальпию h и плотность r теплоносителя по другим уравнениям, утвержденным в установленном порядке, имеющим оценки погрешности по сравнению с данными ГСССД.
Интегралы заменяют на соответствующие суммы, например
заменяют на 
; (2.13)
где Qi — тепловая энергия, соответствующая i-му интервалу времени;
Gi — значение массы теплоносителя, прошедшей через трубопровод в течение i-го интервала времени;
hi — энтальпия теплоносителя, соответствующая i-му интервалу времени;
n — количество интервалов времени, соответствующее времени измерения тепловой энергии от t0 до t1.
В этих случаях оценивают погрешность от замены интеграла на соответствующую сумму, и если она существенна, то она указывается в технической документации на средства измерений и (или) методике выполнения измерений.
Вопрос о существенности указанной погрешности рассматривается при утверждении типа средства измерений и (или) аттестации (утверждения) методики выполнения измерений.
УРАВНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ЭНТАЛЬПИИ ВОДЫ
1. Общие положения.
1.1. В настоящем приложении приведены уравнения определения плотности (кг/м 3 ) и энтальпии (кДж/кг) воды по исходным значениям температуры и абсолютного давления (при значениях абсолютного давления более значений давления насыщения).
1.2. Уравнения разработаны во Всероссийском научно- исследовательском центре по сертификации данных сырья, материалов и веществ (ВНИЦ СМВ) Государственной службы стандартных справочных данных (ГСССД) Госстандарта РФ (авторы Козлов А.Д., Кузнецов В.М., Лачков В.И., Мамонов Ю. В.).
1.3. Уравнения справедливы в диапазонах температуры от 0 до 300 °С и абсолютного давления от 0,05 до 30,0 МПа.
1.4. Оценка погрешности уравнений приведена относительно данных ГСССД для всего диапазона изменений температуры (за исключением значения °С)и абсолютного давления.
2.1. Плотность r определяют по формуле:
(П.1)
где: r — плотность воды. кг/м 3 ;
t- приведенная температура воды, равная t=(t+273.15)/647.14;
t — температура воды, °С;
p — приведенное абсолютное давление, равное p = Р/22.064;
Р — абсолютное давление, МПа.
Среднеквадратическая оценка относительной погрешности уравнения d не выходит за пределы: ±0,025%.
Максимальное значение относительной погрешности уравнения d не выходит за пределы: ± 0,10%.
2. Энтальпию h воды определяют по формуле:
(П.2)
где h — энтальпия воды, кДж/кг.
Остальные обозначения те же, что в формуле (П.1).
Среднеквадратическая оценка относительной погрешности уравнения d не выходит за пределы: ±0,07.
Максимальное значение относительной погрешности уравнения d не выходит за пределы ±0,20%
3. Примеры сравнения результатов расчета по формулам и данных ГСССД
3.1. Рассчитанные по формулам значения плотности и энтальпии воды, данные ГСССД и относительные погрешности приведены в таблице.
Рекомендация Государственная система обеспечения единства измерений. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(ГОССТАНДАРТ РОССИИ)
РЕКОМЕНДАЦИЯ
Государственная система обеспечения единства измерений
Водяные системы теплоснабжения
Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя
Введена в действие с 01.09.1997 г.
Настоящая Рекомендация устанавливает уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя при проведении учета их отпуска и потребления в водяных системах теплоснабжения.
Рекомендация предназначена для использования при разработке средств измерений, методик выполнения измерений и схем узлов учета тепловой энергии и теплоносителя.
1. Общие положения
1.1. Рекомендация охватывает измерения (определения) величин, которые являются исходными для осуществления учета тепловой энергии и теплоносителя при взаиморасчетах энергоснабжающей организации с потребителем.
1.2. При измерении тепловой энергии применяют косвенные измерения, при которых тепловую энергию определяют на основании измерений расхода (массового или объемного) или количества (массы или объема) теплоносителя, температуры и давления теплоносителя.
Давление теплоносителя допускается не измерять при условии оценки возникающей из-за этого погрешности. В этом случае тепловую энергию определяют с учетом принятого в установленном порядке для измерений значения давления теплоносителя.
Измерение тепловой энергии может осуществляться с учетом или без учета тепловой энергии холодной воды.
1.3. При измерении тепловой энергии и количества теплоносителя применяют регламентированные в нормативно-технических документах (НТД) методы измерений расхода, количества, температуры и давления теплоносителя.
1.4. Теплофизические свойства теплоносителей принимают соответствующими НТД ГСССД или другим утвержденным в установленном порядке нормативным документам, регламентирующим эти свойства.
2. Уравнения измерений
2.1. Приведенные уравнения являются исходными для разработки алгоритмов измерений, применяемых в средствах измерений, методиках выполнения измерений и схемах узлов учета тепловой энергии.
Отклонение от указанных уравнений обусловливает методическую погрешность, которую необходимо оценивать при утверждении типа средств измерений тепловой энергии, аттестации конкретных методик выполнения измерений и проектировании узлов учета тепловой энергии.
2.2. Тепловую энергию на источнике тепловой энергии по каждому выводу (двухтрубной магистрали) определяют по следующим формулам:
тепловая энергия, отпущенная источником тепловой энергии, при неравенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, Q, (по одной из формул)
— (2.1)
— (2.2)
— (2.3)
тепловая энергия, отпущенная источником тепловой энергии при равенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (m1=m2=m), Q
— (2.4)
где Q — выражена в МДж;
m1 и m2 — массовый расход теплоносителя, соответственно в подающем и обратном трубопроводах, т/ч;
h1, h2, hхв — энтальпия теплоносителя, соответственно в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, кДж/кг;
0 и 1 — моменты времени, соответствующие началу ( 0) и окончанию ( 1) интервала времени измерения тепловой энергии, ч.
Энтальпию h=f(t, P) теплоносителя определяют по НТД, указанным в п.1.4. настоящей Рекомендации, в соответствии с температурой t и давлением P теплоносителя.
2.3. Тепловую энергию на источнике тепловой энергии, имеющем несколько подающих и обратных трубопроводов и несколько трубопроводов холодной воды, определяют по формулам (2.1). (2.4), заменив интегралы на соответствующие суммы интегралов.
Суммирование интегралов проводят по всем одноименным трубопроводам.
2.4. Тепловую энергию у потребителя по каждому вводу определяют по следующим формулам:
тепловая энергия, полученная потребителем на все виды тепловых нагрузок при неравенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, включая утечки теплоносителя, Q.
— (2.5)
— (2.6)
— (2.7)
тепловая энергия, полученная потребителем при равенстве расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (m1=m2=m), Q.
— (2.8)
где hхв — энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии;
остальные обозначения те же, что в п.2.2, но для потребляющей установки.
2.5. Тепловую энергию, содержащуюся в теплоносителе, прошедшем по любому единичному (одному) трубопроводу или однотрубной системе, Qед, определяют по формуле:
— (2.9)
где mед и hед — соответственно массовый расход и энтальпия теплоносителя в любом единичном (одном) трубопроводе, независимо от его назначения;
hхв — энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии.
2.6. По формулам (2.1. 2.3; 2.5. 2.7 и 2.9) измеряют величины Q; Qед с вычитанием из них тепловой энергии холодной воды, представленной интегралами, содержащими сомножитель hхв, при условии, что расход холодной воды равен разности расходов (m1-m2).
При этом в формулах (2.5. 2.7; 2.9) hхв может быть определена по принятой в установленном порядке температуре холодной воды tхвп при условии оценки погрешности, обусловленной отклонением принятой температуры tхвп от действительной температуры холодной воды tхв.
При измерении величин Q и Qед, без исключения из них тепловой энергии холодной воды, указанные величины следует определять по формулам (2.1. 2.3; 2.5. 2.7 и 2.9), опуская интегралы, в подынтегральное выражение которых входит сомножитель hхв.
В последнем случае уменьшается погрешность измерений тепловой энергии за счет исключения погрешности измерений тепловой энергии холодной воды и такие измерения являются предпочтительными.
В этом случае, при необходимости учета тепловой энергии холодной воды, она может быть определена отдельно, например, как произведение принятого в установленном порядке среднего значения энтальпии холодной воды на источнике тепловой энергии на массу отобранной из системы воды.
В этом случае должна быть оценена погрешность определения тепловой энергии холодной воды.
2.7. Количество теплоносителя (на источнике тепловой энергии и у потребителя) определяют по следующим формулам:
масса воды, прошедшей по любому единичному трубопроводу, Мед
— (2.10)
масса теплоносителя, отобранного из тепловой сети или от источника тепловой энергии (невозвращенного на источник тепловой энергии или в тепловую сеть), Мот
— (2.11)
2.8. В формулах (2.1. 2.3; 2.5. 2.7; 2.9; 2.11) разность массовых расходов (m1-m2) может быть заменена на другие равные массовые расходы или сумму расходов, например, на расходы подпитки, горячего водоснабжения.
При этом должна быть оценена погрешность, обусловленная такой заменой.
2.9. В случае измерения объемного расхода q массовый расход m определяют по формуле:
m = 10 -3 q · p, (2.12)
где p — плотность теплоносителя, кг/м 3 ;
q — объемный расход теплоносителя, м 3 /ч.
Плотность р теплоносителя определяют по НТД, указанным в п. 1.4 настоящей Рекомендации, в соответствии с температурой и давлением теплоносителя.
2.10. Допускается при определении тепловой энергии подынтегральное выражение m1 (h1-h2) заменять на выражение:
где m1; q1 — массовый и объемный расходы в 1-ом трубопроводе, м 3 /ч;
Kt — тепловой коэффициент по международной рекомендации МО3М R75 или другой НТД, утвержденной в установленном порядке, МДж/м3 С;
t1 и t2 — значения температур в подающем и обратном трубопроводах.
В этом случае оценивают методическую погрешность, обусловленную отличием q1 · Kt (t1-t2) от m1 (h1-h2) при различных значениях температур t1, t2 и давлениях P1, P2 теплоносителя.
2.11. Регламентированные в настоящей рекомендации уравнения измерений могут применяться для закрытых, открытых и смешанных систем теплоснабжения. При измерениях в системах с несколькими одноименными трубопроводами суммируют величины, соответствующие одноименным трубопроводам.
2.12. При оценивании погрешности измерений тепловой энергии составляющие погрешности должны быть представлены с учетом влияния измеряемых (определяемых) расхода, температуры, давления, энтальпии, плотности теплоносителя на результат измерений тепловой энергии.
2.13. При реализации уравнений измерений (в средствах измерений, методиках выполнения измерений и схемах узлов учета тепловой энергии и теплоносителя) их, как правило, преобразовывают в соответствии с правилами математики, энтальпию h и плотность ρ определяют по соответствующим уравнениям, а интегралы заменяют на суммы.
Энтальпию h и плотность ρ теплоносителя определяют по уравнениям, приведенным в справочном приложении.
Допускается в обоснованных случаях определять энтальпию h и плотность ρ теплоносителя по другим уравнениям, утвержденным в установленном порядке, имеющим оценки погрешности по сравнению с данными ГСССД.
Интегралы заменяют на соответствующие суммы, например, заменяют на
— (2.13)
где Qi — тепловая энергия, соответствующая i-му интервалу времени;
Gi — значение массы теплоносителя, прошедшей через трубопровод в течение i-го интервала времени;
hi — энтальпия теплоносителя, соответствующая i-му интервалу времени;
n — количество интервалов времени, соответствующее времени измерения тепловой энергии от 0 до 1.
В этих случаях оценивают погрешность от замены интеграла на соответствующую сумму, и если она существенна, то она указывается в технической документации на средства измерений и (или) методике выполнения измерений.
Вопрос о существенности указанной погрешности рассматривается при утверждении типа средства измерений и (или) аттестации (утверждения) методики выполнения измерений.
УРАВНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ЭНТАЛЬПИИ ВОДЫ
1. Общие положения
1.1. В настоящем приложении приведены уравнения определения плотности (кг/м 3 ) и энтальпии (кДж/кг) воды по исходным значениям температуры и абсолютного давления (при значениях абсолютного давления более значений давления насыщения).
1.2. Уравнения разработаны во Всероссийском научно- исследовательском центре по сертификации данных сырья, материалов и веществ (ВНИЦ СМВ) Государственной службы стандартных справочных данных (ГСССД) Госстандарта РФ (авторы Козлов А.Д., Кузнецов В.М., Лачков В.И., Мамонов Ю. В.).
1.3. Уравнения справедливы в диапазонах температуры от 0 до 300 °С и абсолютного давления от 0,05 до 30,0 МПа.
1.4. Оценка погрешности уравнений приведена относительно данных ГСССД для всего диапазона изменений температуры (за исключением значения °С)и абсолютного давления.
2.1. Плотность определяют по формуле:
— (П.1)
где: ρ — плотность воды. кг/м 3 ;
τ — приведенная температура воды, равная τ =(t+273.15)/647.14;
t — температура воды, С;
π — приведенное абсолютное давление, равное π = Р/22.064;
Р — абсолютное давление, МПа.
Среднеквадратическая оценка относительной погрешности уравнения δ не выходит за пределы: ±0,025%.
Максимальное значение относительной погрешности уравнения δ не выходит за пределы: ± 0,10%.
2. Энтальпию h воды определяют по формуле:
— (П.2)
где h — энтальпия воды, кДж/кг.
Остальные обозначения те же, что в формуле (П.1).
Среднеквадратическая оценка относительной погрешности уравнения δ не выходит за пределы: ±0,07.
Максимальное значение относительной погрешности уравнения δ не выходит за пределы ±0,20%
3. Примеры сравнения результатов расчета по формулам и данных ГСССД
3.1. Рассчитанные по формулам значения плотности и энтальпии воды, данные ГСССД и относительные погрешности приведены в таблице.
http://www.rosteplo.ru/Npb_files/npb_shablon.php?id=1461
http://www.eprussia.ru/lib/340/MI-2412-97/