Le suivi de la quantité d'énergie consommée par un système CVC est essentiel pour améliorer l'efficacité énergétique globale. Dans les systèmes hydroniques, la mesure de l'énergie thermique fournit les données nécessaires pour évaluer les performances et identifier les possibilités d'optimisation. Plusieurs approches sont disponibles, en fonction de la conception du système, des exigences de précision et du budget.
Composants essentiels de la mesure de l'énergie thermique
La mesure de l'énergie thermique dans un système hydronique nécessite trois composants principaux :
- Un capteur de débit de fluide
- Deux capteurs de température (un à l'entrée et un à la sortie)
- Un calculateur
Bien qu'il soit techniquement possible d'effectuer ce calcul manuellement, le processus est complexe et sujet aux erreurs. Pour cette raison, il est recommandé d'intégrer un calculateur, soit en tant que contrôleur BTU autonome, soit en tant qu'élément d'un système de gestion du bâtiment (BMS), soit en tant qu'élément intégré à un système complet, afin d'obtenir des résultats fiables.
Construire un système personnalisé avec des composants séparés
Une approche de la mesure de l'énergie thermique consiste à construire un système à l'aide de composants individuels.
Cette méthode est souvent la plus rentable et permet une certaine flexibilité dans la conception du système.
Dans cette configuration, le capteur de débit, les capteurs de température et le calculateur sont sélectionnés et installés séparément. Par exemple, vous pouvez combiner un capteur de débit à roue à aubes à insertion ou un compteur d'eau multijet avec un contrôleur BTU et deux capteurs de température. Cette configuration fournit les entrées nécessaires au calcul de l'énergie thermique tout en permettant de sélectionner chaque composant en fonction de l'application spécifique.
Si la réduction de la complexité du système est une priorité, le nombre de composants peut être minimisé. Par exemple, vous pouvez associer un contrôleur BTU à un transmetteur de dispersion thermique. Dans cette configuration, le dispositif de dispersion thermique fournit des données relatives au débit, tandis que le contrôleur BTU effectue le calcul de l'énergie à l'aide des entrées de température.
Bien que la construction d'un système à partir de composants séparés offre de la flexibilité et un coût initial inférieur, elle nécessite une intégration minutieuse pour garantir la compatibilité et maintenir la précision des mesures.
Systèmes complets de mesure de l'énergie thermique
Contrairement aux systèmes sur mesure, les systèmes complets de mesure de l'énergie thermique intègrent le capteur de débit, la mesure de la température et le calcul dans une solution unique et étalonnée.
Ces systèmes simplifient l'installation et réduisent le risque d'incompatibilité entre les composants.
Les compteurs de chaleur à ultrasons et électromagnétiques sont deux types courants de systèmes complets.
Débitmètres à ultrasons
Les débitmètres à ultrasons utilisés pour la mesure de l'énergie thermique sont des systèmes complets qui comprennent la détection du débit, les entrées de température et le calcul de l'énergie.
Ces appareils mesurent le débit en transmettant des impulsions ultrasonores à travers le fluide.
Des capteurs intégrés dans le corps du compteur envoient et reçoivent des signaux à travers le trajet d'écoulement.
Lorsque la vitesse du fluide change, le temps de transit du signal ultrasonique change, ce qui permet au compteur de déterminer le débit.
Le système :
- Mesure les températures d'alimentation et de retour
- Calcule la différence de température
- Combine les données de débit et de température pour déterminer le transfert d'énergie
Débitmètres électromagnétiques
Les débitmètres électromagnétiques sont également des systèmes complets qui intègrent la mesure du débit, la détection de la température et le calcul de l'énergie.
Ces débitmètres fonctionnent en générant un champ magnétique dans le trajet d'écoulement.
Lorsqu'un fluide conducteur traverse le champ, il induit une tension proportionnelle à la vitesse d'écoulement.
Des électrodes mesurent cette tension et la convertissent en débit.
Le système calcule l'énergie en utilisant :
- Le débit mesuré
- La différence de température