Suivi des performances d’une chaudière
Un compteur d’impulsions sur le compteur de combustible à l’entrée, un compteur de chaleur à la sortie et l’état de chauffe pour choisir les périodes comparables.
- Mesurer
- Apport de combustible ou d’électricité, chaleur fournie, températures aller et retour, état de chauffe
- Calculer
- Suivi énergétique d’une chaudière par état de chauffe : chaleur fournie rapportée à l’énergie entrante sur la même période
- Capteurs
- ZPC-20, Compte les impulsions du compteur de gaz, jusqu’à 40 Hz Fiche technique: Compteur d’impulsions
- Sur site
- Gateway ZGW-20, Conserve ensemble l’apport, la chaleur fournie et l’état de fonctionnement Fiche technique: Gateway
Matériel pour la mesure du rendement d’une chaudière
Un compteur fournit la quantité de combustible servant à calculer l’énergie entrante, un autre mesure la chaleur fournie et un état indique quand le brûleur fonctionne.
La sortie impulsionnelle du compteur de gaz ou de fioul mesure la quantité utilisée pour calculer l’énergie entrante
1 par compteur deux canaux sur le ZPC-22
Impulsions d’au moins 10 ms de largeur, jusqu’à 40 Hz, entrées jusqu’à 35 V DC, alimentation secteur
Compteur de chaleur sur le circuit de la chaudière : débit, températures appairées et énergie fournie
1 par compteur un compteur raccordé par interface
Lit les index d’énergie, de volume et de température du compteur lui-même
Conserve l’apport, la chaleur fournie et l’état, puis calcule le rapport selon l’état
1 par site jusqu’à 250 appareils sans fil
Si le circuit ne possède pas de compteur de chaleur
Températures aller et retour si aucun compteur de chaleur ne les fournit
1 par chaudière aller et retour
2 sondes de tuyauterie en acier, câbles de 2 m
±0,2 °C de 0 à 70 °C, ±0,5 °C de −40 à 105 °C, câbles de 2 m
Si le contrôleur possède une table des registres publiée
État de chauffe, étage, consigne et verrouillage du brûleur ou du contrôleur de chaufferie
1 par contrôleur jusqu’à 30 registres
Apport, chaleur fournie et état entre les deux
Un rapport exige que les deux grandeurs soient relevées sur la même horloge et que l’état indique si les périodes comparées correspondent au même fonctionnement.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Filaire
- Zigbee
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Apport de combustible | Quantité de combustible entrant dans le périmètre, dans les unités du compteur ; le pouvoir calorifique la convertit en énergie | Consignez le poids d’impulsion et la base calorifique supérieure ou inférieure utilisée Fiche technique: Compteur d’impulsions | ZPC-20 (sur cette page) |
| Chaleur fournie | Énergie utile reçue par le circuit | Index calculé par le compteur de chaleur à partir de son capteur de débit et de ses sondes appairées aller et retour Fiche technique: Interface M-Bus | ZHM-21 (sur cette page) |
| Aller et retour | Écart de température et régime de fonctionnement de la chaudière | Deux sondes appairées sur le même circuit Fiche technique: Capteur de température à sonde | TES-22 (sur cette page) |
| État de chauffe | Périodes de chauffe, de veille, de cycles ou de verrouillage | Une consigne de commande ne prouve ni la flamme ni la chaleur fournie Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page) |
Choisissez une fois le pouvoir calorifique supérieur ou inférieur. Le pouvoir calorifique convertit un volume de gaz en énergie. Consignez la base choisie et utilisez la même de part et d’autre de chaque comparaison.
Calculez la vapeur à partir du débit massique. Un écart de température dans l’eau ne décrit pas la vapeur. Il faut le débit massique, l’état thermodynamique et la limite du condensat.
Retenez ±0,5 °C au-delà de 70 °C. L’aller d’un circuit d’eau chaude basse température fonctionne souvent entre 70 et 82 °C, hors de la plage de ±0,2 °C de la sonde de tuyauterie. Sur un circuit à 80 °C, les deux mesures de surface portent cette incertitude plus large ; un faible écart aller-retour exige donc une attention particulière.
Comparer l’énergie entrante et la chaleur fournie
Relevez les deux index sur le même intervalle et indiquez l’état de fonctionnement avec le résultat.
Efin = pulses × pulse weight × calorific value
ratio = Qout ÷ Efin- Efin
- énergie entrante sur l’intervalle, en kWh
- pulse weight
- unités de gaz ou de fioul par impulsion, selon le compteur
- calorific value
- énergie par unité de combustible, selon le fournisseur
- Qout
- chaleur fournie sur le même intervalle, en kWh
Exemple de calcul
Un compteur de gaz enregistre 1 000 impulsions à 0,1 m³ par impulsion sur une journée : 100 m³. À 10,9 kWh par m³, cela représente 1 090 kWh en entrée. Le compteur de chaleur augmente de 905 kWh pendant la même journée, soit un rapport de 0,83. Ce résultat vaut pour cette journée et cette charge ; ce n’est pas un rendement de combustion.
Dans Edge
Un capteur calculé convertit les impulsions en énergie entrante ; un second divise la chaleur fournie par celle-ci. L’état de chauffe reste un point distinct pour séparer ensuite les périodes.
- Contrôle du compteur de chaleurEstimez la puissance thermique à partir du débit et de l’écart de température pour vérifier le relevé d’un compteur de chaleur.
- Calculateur de mise à l’échelle des compteurs à impulsionsConvertissez les impulsions en énergie et vérifiez leur fréquence, leur largeur et la capacité du compteur.
Contrôles de mise en service
Vérifiez les deux compteurs avant de discuter le rapport.
-
Le poids d’impulsion est celui du compteur
Lisez le poids d’impulsion sur la plaque ou la notice du compteur, puis comparez le comptage à l’affichage sur une période délimitée.
Réussi si Le volume obtenu par comptage correspond à l’affichage sur cette période.
-
Les relevés du compteur de chaleur concordent
Comparez simultanément l’énergie, le volume et les températures affichés par Edge et par le compteur.
Réussi si Chaque valeur et chaque unité concordent.
-
Les deux mesures partagent une horloge
Comparez les horodatages des relevés d’entrée et de sortie sur un intervalle.
Réussi si Les limites de l’intervalle coïncident et aucun relevé ne décale de plus d’un intervalle.
-
L’état de chauffe est exact
Observez le brûleur ou son indication pendant les changements du point d’état.
Réussi si L’état change avec l’installation et la veille n’est pas enregistrée comme une chauffe.
-
Le périmètre est consigné
Énumérez ce qui entre dans la mesure : auxiliaires, circuits et base calorifique.
Réussi si Une autre personne pourrait reproduire le même rapport à partir de cette liste.
Limites de cette mesure
Il s’agit d’un rapport entre apport et chaleur fournie dans le périmètre choisi, pas d’une mesure de combustion.
- Ce rapport ne calcule ni ne certifie le rendement de combustion, les pertes par les fumées, les émissions ou la sécurité du brûleur.
- Les installations à vapeur ou à condensation exigent des limites thermodynamiques et de condensat absentes de ce calcul.
- Un pouvoir calorifique moyen fourni par le fournisseur ne mesure pas le gaz effectivement brûlé.
- La commande de la chaudière, le traitement de l’eau, les systèmes sous pression et les inspections réglementaires relèvent des spécialistes compétents.
Sources
- Améliorer le rendement de combustion de votre chaudière, fiche vapeur 4 (s’ouvre dans un nouvel onglet) Département de l’Énergie des États-Unis, bureau Advanced Manufacturing
- Évaluer le coût du combustible pour produire de la vapeur, fiche vapeur 15 (s’ouvre dans un nouvel onglet) Département de l’Énergie des États-Unis, bureau Advanced Manufacturing
- Fiche technique: Compteur d’impulsions (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.
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- CalculateurCalculateur de mise à l’échelle des compteurs à impulsions
- GuidePérimètre de mesure de la performance énergétique
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Appareils tiers pour cette application
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Un ingénieur peut vérifier la sortie impulsionnelle, voir si le compteur de chaleur existant peut être lu et dimensionner le matériel nécessaire.