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Calcola la potenza termica di un circuito dalla portata e dalle temperature di mandata e ritorno per verificare la lettura di un contatore di energia termica.
Calore erogato
85,35kW
Controlla i valori per vedere un risultato.
Confronta il risultato con il contatore di calore sullo stesso periodo. Un contatore usato per la fatturazione impiega i propri sensori approvati e il proprio modello del fluido.
Q = V̇ × ρ ÷ 3600 × cp × (Tflow − Treturn)
Una portata di 2,5 m³/h con 30 K tra mandata e ritorno corrisponde a 85,35 kW di calore erogato.
Suggerimento: Un errore di 1 K su ΔT equivale al 5% quando il salto termico è di 20 K. Nei circuiti con ΔT piccolo, l’abbinamento delle sonde di temperatura conta più del misuratore di portata.
Un contatore di energia termica combina la portata di un circuito con la differenza tra le temperature di mandata e ritorno e con il calore trasportato per metro cubo di fluido e per grado. Ripetere il calcolo con misure indipendenti permette una rapida verifica di plausibilità: 10 m³/h di acqua con mandata a 70 °C e ritorno a 50 °C trasportano 227,6 kW.
ṁ = V̇ × ρ ÷ 3600
V̇ è la portata volumetrica in m³/h e ρ la densità del fluido in kg/m³; dividendo per 3.600 si ottengono i chilogrammi al secondo. A 70 °C, la densità dell’acqua è 977,8 kg/m³, circa il 2% meno che a 20 °C.
Q = ṁ × cp × (Tmandata − Tritorno)
cₚ è il calore specifico in kJ/(kg·K): circa 4,18 per l’acqua alle temperature di riscaldamento. Con la portata massica in kg/s, il risultato è in kW. Se il ritorno è più caldo della mandata, il circuito assorbe calore, come in un circuito di acqua refrigerata; il calcolatore mostra allora il risultato come potenza frigorifera.
E = Q × durata (h)
Il registro dell’energia del contatore integra questa potenza nel tempo. Per verificarlo, confronta la variazione del registro in un periodo con la potenza media dello stesso periodo moltiplicata per la sua durata.
Per l’acqua, ρ × cₚ ÷ 3.600 vale circa 1,16 kWh per m³ e kelvin a temperatura ambiente e 1,14 a 70 °C. Per una stima mentale, moltiplica la portata in m³/h per ΔT in kelvin e per 1,14 per ottenere i kW. I glicoli trasportano meno calore: secondo i dati Dow per il suo propilenglicole inibito al 30% in volume, ρ × cₚ è circa il 6% inferiore rispetto all’acqua a 10 °C.
A 10 m³/h, l’acqua con densità 977,8 kg/m³ corrisponde a 2,716 kg/s. Con calore specifico di 4,19 kJ/(kg·K) e differenza di 20 K trasporta 227,6 kW. Il registro del contatore di questo circuito dovrebbe aumentare di circa 228 kWh ogni ora.
Calore erogato 227,6 kW Apri nella calcolatrice
A 2,5 m³/h e con una differenza di 30 K, la sottostazione riceve 85,35 kW. Le reti di teleriscaldamento mirano a un ampio salto termico: in questo modo lo stesso tubo trasporta più calore per una data energia di pompaggio.
Calore erogato 85,35 kW Apri nella calcolatrice
Un circuito con propilenglicole al 30%, portata di 20 m³/h, mandata a 6 °C e ritorno a 12 °C assorbe 130,7 kW secondo i valori Dow a 10 °C: 1.043,8 kg/m³ e 3,757 kJ/(kg·K). Con la stessa portata, l’acqua pura darebbe 139,7 kW. Un contatore configurato per l’acqua sovrastima quindi questo caso di circa il 7%.
Calore assorbito (raffrescamento) 130,7 kW Apri nella calcolatrice
Potenza in kW per acqua a 70 °C (977,8 kg/m³ e 4,19 kJ/(kg·K)) secondo la portata volumetrica e la differenza tra temperature di mandata e ritorno.
| Portata (m³/h) | ΔT 5 K (kW) | ΔT 10 K (kW) | ΔT 20 K (kW) | ΔT 30 K (kW) |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 2,845 | 5,69 | 11,38 | 17,07 |
| 1 | 5,69 | 11,38 | 22,76 | 34,14 |
| 2 | 11,38 | 22,76 | 45,52 | 68,28 |
| 5 | 28,45 | 56,9 | 113,8 | 170,7 |
| 10 | 56,9 | 113,8 | 227,6 | 341,4 |
| 20 | 113,8 | 227,6 | 455,2 | 682,8 |
| 50 | 284,5 | 569 | 1138 | 1707 |
| 100 | 569 | 1138 | 2276 | 3414 |
Spesso portata e temperature non si riferiscono allo stesso istante o circuito, oppure le sonde di temperatura non sono abbinate. In un circuito con ΔT di 20 K, un errore di 1 K vale il 5% del risultato; con 5 K vale il 20%. Per questo i contatori utilizzano una coppia di sonde abbinate.
Sì. Un contatore tarato per l’acqua usa la sua densità e il suo calore specifico. In un circuito con glicole sovrastima l’energia se non è configurato per la miscela. Controlla l’impostazione del fluido prima di fare affidamento sul registro.
Spesso indica una portata d’acqua troppo alta per il carico, detta «basso ΔT». Può aumentare l’energia di pompaggio e ridurre l’efficienza del teleriscaldamento e delle pompe di calore. Inoltre peggiora la precisione di misura; per questo il calcolatore avvisa quando ΔT è inferiore a 3 K.
Molti contatori di energia termica dispongono di una porta M-Bus. Un master M-Bus cablato può leggere più contatori sullo stesso cavo; ZHM può leggerne uno solo e trasmettere le letture in modalità wireless. Consulta la guida alla messa in servizio dei contatori di energia termica con M-Bus cablato.
ZHM legge la porta M-Bus di un contatore di energia termica e trasmette le letture in modalità wireless; questa verifica può quindi essere applicata ai dati di esercizio.
