Актуальні прилади обліку витрати холодної та гарячої води, їх опис і порівняння.

Водяні лічильники або водоміри, останнім часом набули особливої значущості завдяки непомірно зростаючим тарифами і реформу ЖКГ. Проте використовуються вони давно і в самих різних областях, де потрібен точний облік витрат проточної води. Водолічильники застосовуються для комерційного обліку споживання води комунальної та комунально-побутовій сфері, в хімічній, фармацевтичній, харчовій та інших галузях промисловості. З їх допомогою ведеться облік питної, мережевий і стічної води (як холодної, так і гарячої), а також облік теплоносія - в складі теплолічильників. Відповідно широкого спектру застосування. існує значна модельне різноманітність, як у конструктивних особливостях цих приладів обліку, так і в типорозмірах і виробниках.

По пристрою механізму обліку витрати води водолічильники поділяються на тахометричні (механічні), електромагнітні, волюмометрические, ультразвукові, комбіновані і лічильники перепаду тиску або діафрагмові.

Тахометричні лічильники води

Всі тахометричні лічильники води включають в свій пристрій механізм (тахометр), в якому потік води безпосередньо, шляхом механічного тиску впливає на лопаті крильчатого колеса (крильчатки) або турбіни, викликаючи обертання. Це обертання за допомогою зубчастої передачі повідомляється рахункового пристрою, який реєструє кількість витраченої води. За додатковими конструктивними особливостями все тахометричні лічильники води поділяють на одноструйные, багатоструменеві і турбінні.

У одноструйных і багатоструменеві тахометрических водосчетчиках площину лопаті колеса крильчатки в своєму нижньому положенні розташовується перпендикулярно напрямку водяного потоку. У турбінних водосчетчиках (лічильники Вольтмана) лопаті розміщені по відношенню до напрямку потоку води під кутом менше 90°, так само як у класичній турбіні.

Багатоструменеві лічильники води відрізняються від одноструйных тим, що потік води перед попаданням на лопаті крильчатки ділиться на кілька струменів. Завдяки цьому значно знижується похибка турбулентності потоку. І, як наслідок, багатоструменеві лічильники води виявляються більш точними при обліку витрати води, однак коштують вони дорожче одноструйных.

І багатоструменеві і одноструйные водоміри бувають до того ж "сухими" (сухоходи) і "мокрими" ( мокроходи ). Лічильники мокрого типу - це найбільш прості, але досить ефективні прилади обліку води, рахунковий пристрій яких від протекающе-го потоку ніяк не ізольовано. Простота виконання і супутня дешевизна при досить високій надійності - ось головні переваги лічильників мокрого типу. Однак, такі водолічильники не можна застосовувати для обліку витрати води, рясно забрудненої зваженими механічними частинками.

Лічильники сухого типу позбавлені цього недоліку. У них лічильний механізм герметично відокремлений від води немагнітної перегородкою, завдяки чому на ньому не утворюється відкладень зважених часток. Передача ж показань з обертовою крильчатки або турбіни на лічильний механізм здійснюється за допомогою закріпленого на них магніту. Подібний пристрій робить лічильник придатним для обліку води будь-якого ступеня забруднення, але в той же час значно підвищує його вартість. Тому "сухим" механізмом частіше оснащуються так і більш дорогі багатоструменеві лічильники, які застосовуються у тих випадках, коли дійсно необхідний особливо точний облік витрат води. "Сухий" механізм на одноструйных лічильниках встановлюється рідко: це позбавило б дані прилади їх головної переваги, дешевизни. Крім того, свідчення "сухих" водолічильників у зв'язку з особливостями їх устрою найбільш часто піддаються фальсифікації з боку споживача.

Компромісне рішення являє собою "напівсухий" лічильник, розроблений фірмою ABB. У цьому приладі лічильний механізм не відділяється від струменя води перегородкою, обертання крильчатки передається на нього за допомогою зубчастої передачі, але вода всередину лічильного механізму не проникає. Цей ефект досягається заповненням камери лічильного механізму в'язким гідрофобним наповнювачем, не смешивающимся з водою, що перешкоджає руху шестерень, але ізолює їх від води.

Ще однією конструктивною різновидом лічильників-тахометров є комбіновані водолічильники, в пристрої яких, як правило, поєднуються звичайний крильчатий лічильник турбінний, розміщений на паралельній відводки. Коли напір води в системі водопостачання невисокий, вода рухається через крильчатий лічильник, коли ж напір зростає, трубопровід з цим лічильником перекривається клапаном і вода надходить по відведенню через турбінний. У найбільш сучасних моделях і турбінний і крильчатий лічильники розташовуються в одній площині. При тому ж принципі обліку води додатковою бічною відводки в таких пристроях не потрібно.

Місця застосування різних типів тахометрических водосчетчико

Звичайний діаметр трубопроводу, на якому встановлюються одноструйные водолічильники - 15-20 мм (квартири), багатоструменеві - 15-50 мм, турбінні - 40-500 мм. Відповідно до цього очевидні і можливі місця їх застосування. В Європі одноструйные водолічильники повсюдно використовуються для поквартирного обліку води. В Україні з-за поганої якості води, можливо, для тих же цілей застосування більш надійні і довговічні багатоструменеві лічильники, однак фактор ціни може несприятливо позначитися на широту їх розповсюдження. На даний момент багатоструменеві моделі діаметром 25-50 мм встановлюються в системах водопостачання адміністративних будівель, окремих будинків, шкіл, дитячих ясел, бензозаправок та інших об'єктів подібного типу.

Турбінні витратоміри великого діаметра (понад 50 мм), як правило, встановлюються на водозаборах, на входах систем водопостачання промислових підприємств, вводах багатоповерхових будинків та у системі водоканалів.
Специфічне застосування в сільському господарстві мають іригаційні лічильники води.

Об'єднані водолічильники знаходять застосування, перш за все, в системах водопостачання готелів, готелів і на промислових об'єктах, де в залежності від сезону (збільшення або зниження числа споживачів) або умов технологічного процесу витрата води може значно змінюватися.

У світлі реформи ЖКГ велика увага приділяється тахометричним водосчетчикам з імпульсним виходом. В таких приладах показання лічильного механізму перетворюються в електричний сигнал і в імпульсному (цифровому) вигляді можуть передаватися і виводитися на кінцеве реєструючий пристрій, віддалене від місця безпосереднього обліку витрати води споживачем. Це створює передумови для створення єдиних комп'ютеризованих пунктів автоматичного контролю, і, ймовірно, саме такі водолічильники стануть у майбутньому найпоширенішими лічильниками для поквартирного обліку води.

Електромагнітні водолічильники

Принцип дії електромагнітних (магнітно-індукційних) водолічильників заснований на вимірюванні ЕРС індукції, наводящейся, згідно із законом Фарадея, в електропровідної рідини (в т. ч. у воді), яка рухається в магнітному полі, створюваному електромагнітом приладу. Ця ЕРС пропорційна швидкості потоку і перетворюється електронним блоком витратоміра в електричний аналоговий або цифровий сигнал, який відображається на дисплеї самого приладу або трансльований в контролер або комп'ютер. Очевидно, що витратоміри даного типу значно дорожче описаних вище тахометрических і тому практично не застосовуються для поквартирного обліку побутової питної води, а в комунальному господарстві можуть використовуватися як будинкові лічильники води. Частіше такі прилади призначені для вимірювання потоків води в харчовій, пивоварної, фармацевтичної промисловості, часом досить повільних, а також для потоків стічних вод.

Волюмометрические витратоміри

Витратоміри волюмометрического типу в Україні використовуються рідко. У цих пристроях вода під тиском подається в камеру певного обсягу, що обертається, пропускаючи за кожен оборот один і той же об'єм води. Це обертання за допомогою зубчастої передачі повідомляється лічильником, який реєструє кількість спожитої води. У Великобританії волюмометрические водоміри використовуються організаціями водопостачання в якості основних приладів для вимірювання витрати. Застосовуються вони також у спеціальних системах промислових будівель і лабораторій для моніторингу дуже слабких водяних потоків.

Ультразвукові витратоміри

Вимір різниці часу, витраченого на проходження ультразвукового сигналу в напрямку руху потоку рідини і протилежне йому, покладено в основу принципу роботи даного типу витратомірів. Два датчика монтуються на трубопроводі і випускають генерується п'єзоелектричним кристалом сигнал в протилежних напрямках. Ультразвуковий сигнал, посланий по напряму потоку, першим досягає розташованого в протилежному кінці ділянки трубопроводу перетворювача, а по різниці часу проходження обох сигналів обчислюється швидкість потоку. Природно, що в разі відсутності потоку обидва сигналу реєструються датчиком одночасно. Реєструючий пристрій приладу може монтуватися на віддаленій відстані і оснащується дисплеєм.

Існує два типи ультразвукових витратомірів: один монтується на зовнішній поверхні труби (Clamp on), інший перебуває у контакті з робочим середовищем (врізний тип, Insertion). Перший тип застосовується при роботі з агресивними рідинами, для нього не існує обмежень по тиску і температурі. Монтаж на зовнішній поверхні труби не вимагає зупинки технологічного процесу. Другий тип витратомірів частіше застосовується для вимірювання потоків рідини усередині трубопроводів, виготовлених з матеріалів з низькою провідністю звукового сигналу. Вода для промислових підприємств і стічні води - основні сфери застосування ультразвукових витратомірів.

Вихрові витратоміри

Як відомо з курсу гідрогазодинаміки, при обтіканні перешкоди потоком рідини або газу виникають завихрення (вихрова доріжка Кишені), які викликають на поверхні обтічного тіла перепади тиску. Частота перепадів пропорційна швидкості потоку і об'ємній витраті рідини або газу. На реєстрації кількості перепадів тиску і перетворення їх в аналоговий або цифровий електричний сигнал заснований принцип роботи вихрових витратомірів, що застосовуються для обліку витрат не лише води та інших малов'язких рідин, а також пари і газів.

Використовуються такі прилади найчастіше для регулювання технологічних процесів і управління ними.

Лічильники обліку гарячої води

Для обліку гарячої води використовуються такі ж типи витратомірів, що і для холодної. Комунально-побутові водолічильники гарячої води - це все ті ж тахометричні крильчасті лічильники, лічильники Вольтмана і комбіновані. Відмінності їх від тахометрических лічильників холодної води полягають у застосовуваних матеріалах і більш високої міри допустимої похибки. Якщо допустима похибка для лічильників холодної води при швидкості потоку між мінімальною (Qmin) і перехідний (Qt) становить ±5%, а між Qt і максимальної (Qmax) ±2%, то для лічильників гарячої води відповідно ±6% і ±3%.

У промисловості для обліку гарячої води, де це необхідно, застосовуються електромагнітні та ультразвукові витратоміри.

Різноманіття виробників водолічильників на українському ринку.

На сьогоднішній день на українському ринку присутні водолічильники всіх типів від багатьох зарубіжних і українських компаній, в Держреєстрі України зареєстровано та сертифіковано понад 300 видів лічильників води. Серед найбільших виробників, чия продукція користується попитом на українському ринку, такі компанії, як: "ЕТМ" Луцьк, "Апатор Повогаз" Польща, "Новатор" Хмельницький, "Сенсус" Словаччина, "Гросс" та ін Серед них є фірми, які збирають свою продукцію на території України з імпортних комплектуючих і по ліцензіях західних компаній, фірми, що використовують вітчизняні напрацювання і власні комплектуючі, а також і такі, які використовують продукцію, повністю виготовлені іншим виробником, але за домовленістю з ним ставлять на приладі своє клеймо. Різноманітність водолічильників нагальною потреба українського ринку в цих точних приладах.

Принятые обозначения
Qmax - максимальный расход (скорость потока), при которой счетчик может нормально работать не более 1 часа.
Qn - номинальный расход (скорость потока), который равен половине максимальной скорости потока. Является проектной скоростью потока для водосчетчика - расход, при котором прибор должен нормально функционировать в течение всего срока службы.
Qmin - минимальный расход (скорость потока), при котором показания счетчика отклоняются в пределах допустимой погрешности.
Qt - переходный расход (скорость потока), при котором максимально допустимая погрешность водомера меняется.
Розмірність швидкості потоку (витрати) - м3/ч.