Gedaan met laden. U bevindt zich op: Nauwkeurigheid warmtemeters Meetnauwkeurigheid

Nauwkeurigheid warmtemeters

Op deze pagina vindt u meer informatie over thermische energiemeters. Dit kan dus zowel warmte als koude zijn. Vaak wordt er voor de eenvoud gewoon gesproken over ‘warmtemeter’. 

Principe

Een thermische energiemeter kan opgedeeld worden in drie componenten: een volumemeter, een temperatuursensorpaar en de energiecalculator. Zowel de MID-richtlijn als de Europese norm EN 1434 leggen voor elk van deze componenten een maximaal toelaatbare fout en berekenen de totale fout als de som van de fouten van de drie componenten:

E = Ef + Et + Ec

  • Ef: meetfout van de volumemeter
  • Et: meetfout van het temperatuursensorpaar
  • Ec: fout voor de energiecalculator.

De MID-richtlijn en EN 1434-norm leggen dezelfde maximale meetfouten op. Een MID-gekeurde warmtemeter voldoet dus ook per definitie aan de EN 1434-norm en omgekeerd. Koudemeters worden niet beschreven in de MID-richtlijn, maar wel in de EN 1434-norm. Een thermische-energiemeter meet koude wanneer de aanvoertemperatuur kleiner is dan de retourtemperatuur en er dus koude wordt afgegeven of warmte wordt opgenomen.

Warmte- en koudemeters kunnen als één geheel behandeld worden. De nauwkeurigheid van het volumedeel, het temperatuursensorpaar en de energiecalculator zijn dan aangegeven volgens de standaarden voor warmtemeters zoals MI-004 (MID) of EN1434.

Ze kunnen ook een combinatie zijn van een volumemeter (vaak mechanisch) en een losse energiecalculator met temperatuursensorpaar. In dit geval is de nauwkeurigheid van het volumedeel aangegeven volgens de normen voor volumemeters zoals MI-001 (MID) of EN 14154.

Nauwkeurigheid volumedeel

Het meetbereik van een volumedeel van een thermische-energiemeter wordt door de MID-richtlijn en de EN 1434-norm beschreven aan de hand van drie debieten, aangeduid met een kleine q:

qi

Het laagste debiet waarbij de thermische-energiemeter goed functioneert.

qp

Het hoogste debiet dat permanent is toegestaan waarbij de thermische-energiemeter goed functioneert.

qs

Het hoogste debiet dat is toegestaan voor een korte periode waarbij de thermische-energiemeter goed functioneert.

Van een debietmeter die onderdeel is van een warmte-/koudemeter, wordt de nauwkeurigheid volgens zowel MID (MI-004) als EN1434 aangegeven aan de hand van drie klassen. Deze drie klassen hebben elk een bijhorende maximaal toelaatbare fout (MPE):

  • Klasse 1: Ef = ±(1 + 0,01*qp/q)%, maar niet meer dan ±5%
  • Klasse 2: Ef = ±(2 + 0,02*qp/q)%, maar niet meer dan ±5%
  • Klasse 3: Ef = ±(3 + 0,05*qp/q)%, maar niet meer dan ±5%

In deze formules duidt de q op het te meten debiet. De maximaal toelaatbare meetfout is dus afhankelijk van het debiet dat door de meter gaat. Bijvoorbeeld wanneer een klasse 2 meter een debiet meet gelijk aan het permanent debiet qp, is de maximaal toelaatbare fout volgens MI-004 Klasse 2 gelijk aan ±2,02%. Voor kleinere debieten is deze maximaal toelaatbare fout groter met een maximum van ±5%.

In de praktijk voldoen de meeste debietmeters voor energiemeters aan klasse 2. Klasse 1 is zeer moeilijk tot niet haalbaar gezien de testbank waarop de effectieve meter moet gekalibreerd worden, enerzijds een stuk nauwkeuriger moet zijn dan de te kalibreren meter, maar anderzijds ook zelf geijkt moet zijn door een nog veel nauwkeuriger meter. Deze laatste blijkt in praktijk zo goed als niet beschikbaar op de markt.

Wanneer een energiemeting bestaat uit een ander volumedeel, samengevoegd met een conforme, maar losse energiecalculator en twee temperatuursensoren, voldoen de calculator en temperatuursensoren aan de norm voor energiemeters. Echter, voor het volumedeel zijn er dan 3 mogelijkheden:

  1. Het volumedeel voldoet MID-richtlijn voor thermische-energiemeters MI-004
  2. Het volumedeel voldoet MID-richtlijn voor watertellers MI-001,
    • Een koudwaterteller met MI-001-keuring voldoet aan de eisen voor een klasse 2 thermische-energiemeter (MI-004) voor het hele meetbereik van de waterteller als de R-waarde groter is dan 240. Wanneer de R-waarde kleiner is dan 240, is de koudwaterteller voldoende nauwkeurig voor debieten groter dan het overgangsdebiet Q2.
    • Een warmwaterteller met MI-001-keuring voldoet aan de eisen voor een klasse 3 thermische-energiemeter (MI-004) voor het hele meetbereik van de waterteller als de R-waarde groter dan 64 is. Wanneer de R-waarde kleiner is dan 64, is de waterteller voldoende nauwkeurig voor debieten groter dan het overgangsdebiet Q2.
  3. Het volumedeel is niet MID-gekeurd of de MI-001 keuring volstaat niet.
    • In dit geval moet de nauwkeurigheid nagekeken worden op de technische fiche of een ijkingscertificaat. Als aangetoond kan worden dat de nauwkeurigheid 1%, 2% of 3% is, voldoet de debietmeter aan de eisen van respectievelijk een klasse 1, klasse 2 of klasse 3 thermische-energiemeter volgens MID.

Nauwkeurigheid temperatuursensoren

Aangezien temperatuursensoren telkens in paren gebruikt worden om een temperatuurverschil te bepalen, beschrijven de MID-richtlijn en EN 1434-norm ook altijd de nauwkeurigheid van temperatuursensorparen, en dus niet van temperatuursensoren apart. Paren mogen dus niet zomaar door elkaar gehaald worden. Bij een defect van één van de sensoren moet het gehele paar worden vervangen.

Fabrikanten van thermische-energiemeters matchen de temperatuursensorparen op basis van hun individuele afwijking zodanig dat de meetfout op het temperatuurverschil zo klein mogelijk is. Wanneer sensoren met ongeveer dezelfde afwijking gecombineerd worden, zal de meetfout op het verschil kleiner zijn dan op de individuele temperaturen.

De nauwkeurigheid waaraan temperatuursensoren moeten voldoen, wordt in de Europese norm EN 1434 als volgt omschreven:

Et= ± (0,5 + 3*Θmin/Θ)%

Met:

  • Θmin het minimale temperatuurverschil dat het sensorpaar nauwkeurig kan meten (ondergrens van meetbereik);
  • Θ het werkelijk gemeten temperatuurverschil.

Merk op: deze norm maakt dus geen onderscheid tussen verschillende klassen qua nauwkeurigheid.

Nauwkeurigheid energiecalculator

Naast de metingen heeft ook de laatste stap, het uitrekenen van de gebruikte energie, een nauwkeurigheid. In deze berekening worden namelijk vereenvoudigingen toegepast om de nodige rekenkracht te beperken. De EN 1434-norm en MID-richtlijn leggen hiervoor een maximale toegelaten fout in functie van het temperatuurverschil op:

Ec = ± (0,5 + Θmin/Θ)%.

Voorbeelden