Учет расхода холодной и горячей воды, учет расхода газа

Система оплаты услуг за поставку в квартиры горячей, холодной воды и газа по нормам потребления является устаревшей и весьма затратной как для потребителей, так и для правительства. Нормативы потребления горячей и холодной воды расчитывались исходя из затрат водоподающих и водоотводящих организаций, а потому являются завышенными. Все потери воды при авариях и банальных утечках, а также ее перерасход в водоподающих организациях до сих пор оплачиваются конечными потребителями – обычными жильцами обычных домов.

Анализ практики использования счетчиков учета потребления горячей и холодной показывает, что установка счетчиков в квартире окупается: при двух проживающих жильцах – за 1,5 года; при 3-х жильцах – за 9-15 месяцев; при 4-х жильцах – за 5-10 месяцев.

По устройству механизма учета расхода воды водосчетчики подразделяются на тахометрические, электромагнитные, волюмометрические, ультразвуковые, комбинированные и счетчики перепада давления. Принцип действия газовых счетчиков аналогичен принципу действия счетчиков воды; рассматриваемые счетчики отличаются лишь конструктивными особенностями.

Все тахометрические водосчетчики включают в свое устройство механизм (тахометр), в котором поток воды напрямую, путем механического давления воздействует на лопасти крыльчатого колеса или турбины, вызывая вращение. Количество оборотов крыльчатки пропорционально количеству протекающей через счетчик воды. Редуктор счетного механизма преобразует число оборотов крыльчатки в показания роликового счетного устройства, выраженное в единицах измерения объема.

Цветовая маркировка на счетчиках: синий цвет (для холодной воды), красный цвет (для горячей воды). По дополнительным конструктивным особенностям все тахометрические водосчетчики разделяют на одноструйные, многоструйные и турбинные.

Многоструйные водосчетчики отличаются от одноструйных тем, что поток воды перед попаданием на лопасть крыльчатки делится на несколько струй. Благодаря этому значительно снижается погрешность турбулентности потока. И, как следствие, многоструйные счетчики оказываются более точными при учете расхода воды, однако стоят они дороже одноструйных.

И многоструйные и одноструйные водосчетчики бывают к тому же «сухими» и «мокрыми». Счетчики мокрого типа – это самые простые, но достаточно эффективные приборы учета воды, счетное устройство которых от протекающего потока никак не изолировано. Простота исполнения и сопутствующая дешевизна при достаточно высокой надежности - вот главные достоинства счетчиков мокрого типа

Счетчики сухого типа лишены этого недостатка. В них счетный механизм герметично отделен от воды немагнитной перегородкой, благодаря чему на нем не образуется отложений взвешенных частиц. Передача же показаний с вращающейся крыльчатки или турбины на счетный механизм осуществляется с помощью закрепленного на них магнита.

Для учета горячей воды используются такие же типы расходомеров, что и для холодной. Коммунально-бытовые водосчетчики горячей воды - это все те же тахометрические крыльчатые счетчики. Отличия их от тахометрических счетчиков холодной воды заключаются в применяемых материалах и более высокой степени допустимой погрешности.

Электромагнитные водосчетчики имеют много достоинств: отсутствие подвижных элементов, минимальные потери давления, большой диапазон измерения до 1:1000, достаточная небольшая основная погрешность измерения ±1,0% (имеются модификации с погрешностью ±0,5 % и ±0,3 %). Принцип действия основан на том, что при прохождении электропроводной жидкости через магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике наводится электродвижущая сила, пропорциональная средней скорости потока. Принцип действия определяет границы использования расходомеров этого типа - электропроводные среды. Обычная водопроводная вода имеет достаточную электропроводность, но нефтепродукты и чистый обезвоженный спирт, дистиллят и бидистиллят нельзя измерять приборами данного типа.

Принцип действия вихревых расходомеров с телом обтекания заключается в фиксации вихрей возникающих за телом, помещенным в поток. Частота срыва вихрей (так называемая «дорожка Кармана») пропорциональна объемному расходу. Фиксация вихрей может осуществляться разными методами. Индуктивным, когда в теле обтекания располагаются две катушки индуктивности, а в специальной полости между катушками находилась свободноразмещенная мембрана. Мембрана под действием вихрей перемещалась от одной катушки к другой и частота изменения индуктивности катушек была пропорциональна объемному расходу. С преобразователями на этом принципе выпускались два расходомера-счетчика: СЖ и РОСВ. В настоящее время оба прибора сняты с производства.

В настоящее время выпускаются вихревые расходомеры с электромагнитным узлом съема сигнала и ультразвуковыми датчиками. В случае применения электромагнитного узла съема сигнала, в теле обтекания делается отверстие и вблизи нее в теле по перпендикулярным диаметрам располагаются два постоянных магнита и два электрода, электрически изолированные от проточной части отверстия. По сути, датчик преобразования пульсаций представляет собой маленький электромагнитный расходомер с постоянными магнитами. Раньше электромагнитные расходомеры с постоянными магнитами выпускались для больших диаметров, но из-за явления поляризации электродов их производство было прекращено. Использование известного принципа для вихревого расходомера оказалось очень удачным. Поляризации нет, так как измеряется пульсирующий поток, постоянные магниты не требуют электрического питания, а электронные компоненты в электронных блоках потребляют мало энергии. Поэтому появилась возможность выпускать электронные блоки на литиевых батареях. Один недостаток остался: на постоянных магнитах могут накапливаться магнитные частички, если они есть в водопроводной воде. Желательно перед расходомером такого типа устанавливать магнито-механический фильтр и периодически проверять состояние отверстия в теле обтекания.

В случае использования ультразвуковых водосчетчиков поток просвечивается за телом обтекания и фиксируются вихреобразования. Электроника у такого вихревого расходомера получается проще, чем у времяпролетного ультразвукового расходомера, поэтому приборы получаются более дешевые. Объем воды измеряется датчиком расхода с помощью ультразвуковых импульсов, посылаемых вдоль потока и против него. Время прохождения сигнала от излучателя к приемнику вдоль потока сокращается, время прохождения против потока соответственно увеличивается. На основе измеренных значений времени рассчитывается объем теплоносителя. Импульсы, пропорциональные объему, передают эту информацию на вычислитель. Различают две принципиальные конструкции ультразвуковых расходомеров: с врезными ультразвуковыми преобразователями и с накладными преобразователями.

Расходомеры переменного перепада давления. Принцип действия расходомеров основан на измерении перепада давления на гидравлическом сопротивлении. Самый «древний» метод измерения расхода и до последнего времени самый распространенный. Для этого метода разработаны стандартные «сужающие устройства» (диафрагмы, сопла, сопла и трубы Вентури) характеристики которых можно определить расчетом. Измерения стандартизованы, имеются программы расчета на ЭВМ. Основной недостаток метода состоит в небольшом диапазоне измерения 1:3. Однако имеются разработки « ГиперФлоу-3Пм», «Суперфлоу» диапазон измерения которых составляет 1:10. Данные приборы разрабатывались для измерения расхода природного газа, но расходомер «ГиперФлоу-3Пм» можно применять и для измерения жидкости и пара.

Расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры). Принцип действия расходомеров постоянного перепада давления основан на перемещении внутри конической стеклянной трубки, расширяющейся к верху, поплавка. Изменением веса поплавка достигаются различные диапазоны измерения по жидкости и газу. Имеются методики пересчета характеристики ротаметра на среды, отличные от тех при которых проводилась поверка или калибровка. Кроме стеклянных ротаметров, выпускаются пневматические РП, РПО и электрические ротаметры РЭ, РЭВ.