Monitorare la quantità di energia consumata da un sistema HVAC è essenziale per migliorare l'efficienza complessiva. Nei sistemi idronici, che distribuiscono il riscaldamento o il raffreddamento utilizzando acqua circolante, la misurazione dell'energia termica fornisce i dati necessari per valutare le prestazioni e identificare le opportunità di ottimizzazione. Poiché l'acqua trasporta il calore in modo più efficiente e può essere controllata con precisione attraverso pompe, reti di tubazioni e scambiatori di calore, questi sistemi si prestano bene a un monitoraggio accurato dell'energia. Sono disponibili diversi approcci di misurazione, a seconda della progettazione del sistema, della precisione richiesta e del budget.
Componenti principali della misurazione dell'energia termica
La misurazione dell'energia termica in un sistema idronico richiede tre componenti principali:
- Un sensore di flusso del fluido
- Due sensori di temperatura (uno all'ingresso e uno all'uscita)
- Un calcolatore
Sebbene sia tecnicamente possibile eseguire questo calcolo manualmente, il processo è complesso e soggetto a errori. Per questo motivo, per ottenere risultati affidabili, si consiglia di incorporare un calcolatore, sia come controller BTU autonomo, sia come parte di un sistema di gestione degli edifici (BMS), sia integrato in un sistema completo.
Costruire un sistema personalizzato con componenti separati
Un approccio alla misurazione dell'energia termica consiste nel costruire un sistema utilizzando singoli componenti.
Questo metodo è spesso il più conveniente e consente flessibilità nella progettazione del sistema.
In questa configurazione, il sensore di flusso, i sensori di temperatura e il calcolatore vengono selezionati e installati separatamente. Ad esempio, è possibile combinare un sensore di portata a ruota a pale ad inserimento o un contatore dell'acqua multigetto con un controller BTU e due sensori di temperatura. Questa configurazione fornisce gli input necessari per il calcolo dell'energia termica, consentendo al contempo di selezionare ciascun componente in base all'applicazione specifica.
Se la riduzione della complessità del sistema è una priorità, il numero di componenti può essere ridotto al minimo. Ad esempio, è possibile associare un controller BTU a un trasmettitore di dispersione termica. In questa configurazione, il dispositivo di dispersione termica fornisce dati relativi al flusso, mentre il controller BTU esegue il calcolo dell'energia utilizzando gli input di temperatura.
Sebbene la costruzione di un sistema a partire da componenti separati offra flessibilità e costi iniziali inferiori, richiede un'attenta integrazione per garantire la compatibilità e mantenere l'accuratezza della misurazione.
Sistemi completi di misurazione dell'energia termica
A differenza dei sistemi personalizzati, i sistemi completi di misurazione dell'energia termica integrano il sensore di flusso, la misurazione della temperatura e il calcolo in un'unica soluzione calibrata.
Questi sistemi semplificano l'installazione e riducono il rischio di mancata corrispondenza tra i componenti.
Due tipi comuni di sistemi completi sono i contatori di calore a ultrasuoni ed elettromagnetici.
Flussometri a ultrasuoni
I misuratori di portata a ultrasuoni utilizzati per la misurazione dell'energia termica sono sistemi completi che includono il rilevamento del flusso, gli ingressi di temperatura e il calcolo dell'energia.
Questi dispositivi misurano la portata trasmettendo impulsi ultrasonici attraverso il fluido.
I sensori incorporati nel corpo del misuratore inviano e ricevono segnali attraverso il percorso del flusso.
Quando la velocità del fluido cambia, cambia anche il tempo di transito del segnale ultrasonico, consentendo al misuratore di determinare la portata.
Il sistema quindi:
- Misura le temperature di mandata e di ritorno
- Calcola il differenziale di temperatura
- Combina i dati di flusso e temperatura per determinare il trasferimento di energia
Flussometri elettromagnetici
Anche i flussometri elettromagnetici sono sistemi completi che integrano la misurazione del flusso, il rilevamento della temperatura e il calcolo dell'energia.
Questi misuratori funzionano generando un campo magnetico all'interno del percorso del flusso.
Quando un fluido conduttivo passa attraverso il campo, induce una tensione proporzionale alla velocità del flusso.
Gli elettrodi misurano questa tensione e la convertono in una portata.
Il sistema calcola l'energia utilizzando:
- Portata misurata
- Differenziale di temperatura
Pinze Introduzione alle pinze
