Cours: Les compteurs d’énergie thermique

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tutoriel Cours: Les compteurs d’énergie thermique

Message par th3j0cker le Jeu Aoû 16, 2012 3:27 pm


Principe






Placement du compteur d'énergie




La mesure de l’énergie calorique nécessite le placement :

  • D’un compteur de passage d’eau chaude de manière à mesurer le
    débit. Ce débitmètre peut être "invasif" (il s’insère dans le circuit
    hydraulique), ou "non invasif" (à ultrason) qui ne nécessite pas de
    coupure du circuit hydraulique.
  • De deux sondes de température (au niveau du départ et du retour de la production de chaleur).
  • D'un intégrateur avec une connexion éventuelle vers une gestion technique centralisée (GTC).


Le placement d’un compteur d’énergie dans une installation existante n’est pas toujours aisé pour diverses raisons :

  • D’une part, l’interruption du système de chauffage pour insérer un
    compteur de passage ne peut, dans certains cas, se réaliser qu’en
    dehors de la période de chauffe.




Principe de comptage (source : MeterBuy).

Calcul de l’énergie




Le comptage de chaleur et/ou du froid ou la détermination de l’énergie calorifique se base sur la formule suivante :


Énergie = Volume [m³/h] x (Taller - Tretour) [K] x K [kWh/(m³.K)]

Où :

  • K = coefficient d‘enthalpie (fonction de la température et de la pression du liquide caloporteur).


Par exemple : pour une pression de 8 bars, une température d’eau de départ de tdépart = 70 °C et une température de retour de tretour = 30 °C le coefficient K est de 1.1566 kWh/(m³K)










Composants d’un système de comptage d’énergie thermique








Débimètre d’eau




Les compteurs peuvent être de type "mécanique". Simplement, une hélice
tourne lorsqu’il y a un débit de passage. On retrouve principalement
des compteurs :

> à hélice à axe horizontal ;



Hélice à axe horizontal.

> à hélice à axe vertical ;



Hélice à axe vertical.

Compteur à ultrason






Système ultrasonique.

Ce type de compteur fonctionne suivant le principe de la mesure aux
ultrasons. Le débit est mesuré avec une très grande précision en
comparant les temps de parcours des signaux à ultrasons dans le sens de
l’écoulement et à contre-courant tout en tenant compte de la
variabilité thermique. Pour les auditeurs (mesures ponctuelles), des
compteurs de passage "non invasifs" permettent de mesurer les débits
sans devoir "couper" les tuyaux. Néanmoins, ce genre d’appareil peut
engendrer des erreurs de mesure assez importantes, si les sonotrodes
sont mal couplées à la tuyauterie et/ou les caractéristiques de la
tuyauterie sont inexactes (mauvais diamètre ou épaisseur de paroi,
encrassement des parois internes, …).



Il est de plus, nécessaire de disposer, pour les compteurs
ultrasoniques, de portion droite au niveau du circuit hydraulique sous
peine de fausser l’acquisition du débit (perturbation de la mesure
par des interférences dues aux coudes par exemple).




Sonde de température




Les sondes de température sont en général des PT100 ou PT500.

Calculateur-intégrateur (électronique de comptage)




Le calculateur-intégrateur de comptage permet, sur base des
informations fournies par les débimètres (m³/h ou litre/s) et les
sondes de température, de calculer les puissances (kW) et l’énergie
thermiques (kWh).

Compteurs d’énergie thermique compacts




Des compteurs d’énergie compacts peuvent être utilisés afin d’assurer
la répartition des charges dans un immeuble composé d’espaces locatifs
de faible surface. Ces compteurs intègrent dans un même ensemble le
débitmètre, les sondes de températures et le calculateur. Ils existent
tant avec une technologie de mesure mécanique que par ultrasons.




Compteur statique à ultrasons.




Compteur compact.

Interfaçage avec une gestion technique centralisée




Ce type de compteur peut-être interfacé, via des réseaux de
communication, à une Gestion Technique Centralisée (GTC) et ce afin
d’exploiter les mesures à distance. L’interfaçage est réalisé suivant
des protocoles connus comme :

  • M-Bus ;
  • Modbus ;
  • LON ;
  • BACnet ;









Norme et classes de précision








Les compteurs doivent impérativement répondre à la norme EN 1434-1
(classe de précision). Ils devront aussi avoir la conformité MID (Measuring Instruments Directive).

http://biblio-genie.blogspot.com/2012/08/diode.html



th3j0cker
 
 

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