Conception d'un compteur de chaleur à ultrasons1

Résumé : D'excellents fabricants de débitmètres , producteurs et devis de débitmètres vous fournissent des informations sur la conception des compteurs de chaleur à ultrasons. Principe de fonctionnement des compteurs de chaleur à ultrasons et composition du système de production d'énergie thermoélectrique. Pour plus de fabricants de débitmètres, n'hésitez pas à nous contacter pour choisir un modèle et obtenir un devis. Vous trouverez ci-dessous des informations détaillées sur la conception des compteurs de chaleur à ultrasons. Principe de fonctionnement des compteurs de chaleur à ultrasons et composition du système de production d'énergie thermoélectrique. La différence de température de l'eau permet de calculer la chaleur fournie à l'utilisateur. Lorsque l'eau traverse le système d'échange thermique, le débit mesuré par le capteur de débit, les températures d'eau d'alimentation et de retour mesurées par le capteur de température, ainsi que le temps d'écoulement mesuré par le TDC-GP22, permettent d'obtenir la quantité d'eau absorbée par le système par le calcul de la CPU ou de la chaleur libérée. Dans les applications pratiques, la qualité de l'eau traversant le système d'échange thermique étant obtenue par la mesure du volume d'eau, le calcul du pouvoir calorifique repose généralement sur la méthode du coefficient k, couramment utilisée en Europe. Son expression mathématique est illustrée par la formule (1). Q représente la chaleur absorbée ou libérée (J) ; V le volume de liquide caloporteur (m³) ; Δθ la différence de température entre l'eau d'alimentation et l'eau de retour du liquide caloporteur dans le circuit d'échange thermique (°C) ; k le coefficient thermique, fonction du liquide caloporteur soumis à la pression, à la température et à la différence de température correspondantes. 2. Composition du système de production d'énergie thermoélectrique. La production d'énergie thermoélectrique, également appelée production d'énergie thermique, convertit l'énergie thermique en énergie électrique par l'effet Seebeck. Lorsqu'il existe une certaine différence de température entre la température de l'eau dans la canalisation et la température ambiante, une tension continue peut être générée aux deux extrémités de la feuille de production d'énergie thermoélectrique, avec une grande fiabilité. Lorsque la différence de température est de 1 °C, une tension d'environ 70 mV peut être générée. Le schéma fonctionnel du système de production d'énergie thermoélectrique est présenté à la figure 1. Cet article utilise une puce de production d'énergie de modèle TEC112706. La source de chaleur convertit l'énergie thermique en un signal de faible tension via la puce de production d'énergie à semi-conducteur. En raison de la faible tension du signal et des signaux parasites, il ne peut pas être utilisé directement pour le compteur d'énergie thermique. Ce signal de tension est amplifié par un circuit élévateur CC-CC ; après redressement, la sortie produit une tension relativement stable, directement exploitable par le compteur d'énergie thermique à ultrasons. Comme le compteur d'énergie thermique à ultrasons adopte un mode veille distinct, il est la plupart du temps en mode LPM3 (état de veille). À ce moment, la consommation d'énergie est très faible. L'électricité produite par le système de production d'énergie thermoélectrique permet non seulement d'alimenter le compteur d'énergie thermique, mais peut également être utilisée comme excédent d'énergie. L'électricité est stockée dans l'élément de stockage d'énergie. Lorsque le micro-ordinateur monopuce MSP430F4371 est en mode AM, le démarrage de l'horloge haute vitesse, lors de la collecte ou de la vérification des informations de débit et de température, entraîne une consommation d'énergie accrue. Lorsque la puissance convertie est insuffisante, l'élément de stockage d'énergie libère l'énergie stockée pour compléter l'utilisation du compteur de chaleur. Figure 1 Schéma fonctionnel du système de production d'énergie thermoélectrique. Circuit matériel du système d'alimentation du compteur de chaleur thermoélectrique. L'alimentation du microcontrôleur MSP430F4371 et de la puce de synchronisation TDC-GP22 du compteur de chaleur à ultrasons provient principalement de deux éléments : une batterie au lithium rechargeable de 3,6 V, 2 200 mA·h et un système de production d'énergie thermoélectrique. La batterie au lithium et le système de production d'énergie thermoélectrique alimentent conjointement le compteur de chaleur. Lorsque l'électricité produite par la production d'énergie thermoélectrique est suffisante, l'électricité excédentaire peut être stockée dans la batterie au lithium rechargeable tout en répondant aux besoins d'alimentation du compteur de chaleur ; Lorsque la différence de température est faible, que la différence de température est en état de vérification pendant une longue période, ou lorsque l'écran LCD est allumé, la différence de température. En cas d'alimentation électrique insuffisante due à la production d'énergie, la batterie au lithium sera utilisée comme alimentation principale pour compenser le manque de production d'énergie thermoélectrique. Le schéma du circuit du système d'alimentation du compteur de chaleur est présenté à la figure 2. Fig. 2 Schéma du circuit du système d'alimentation du compteur de chaleur Sur la figure 2, R4 et R5 servent de résistances de limitation de courant. Les résistances R2 et R3 sont connectées au comparateur interne A pour former un module de détection de tension. Le comparateur A se compose de cinq parties : une entrée analogique, un noyau du comparateur A, un filtre passe-bas, une partie tension de référence et une interruption. La tension d'entrée analogique externe est comparée à la tension de référence interne via des paramètres logiciels pour déterminer l'état de la tension du système afin de la surveiller. Le condensateur de filtrage basse fréquence C7 réduit l'ondulation de la tension de sortie, tandis que les condensateurs de filtrage haute fréquence C9 et C10 améliorent la réponse transitoire de la charge. La batterie BTIBattery est une batterie au lithium de 3,6 V, utilisée comme alimentation principale du système. VCC1 et VCC2 convertissent la tension de 3,6 V en 3,3 V via le régulateur de tension AME8800, lequel alimente la puce TDC-GP22 et le microcontrôleur MSP430F4371. Lorsqu'une différence de température existe entre les deux extrémités du générateur thermoélectrique, un signal de tension continue est généré aux deux extrémités. Une fois le signal haute fréquence filtré par le condensateur Cin, il entre dans le port SW du LTC3108-1 via la bobine primaire du transformateur élévateur et génère un signal d'oscillation auto-excité via le canal N de la puce, convertissant ainsi le signal continu en signal alternatif pour l'amplification. Le courant amplifié entre dans le redresseur interne et la pompe de charge du LTC3108-1 via le condensateur C1 pour démarrer la charge, puis sort par le port Vout. Lorsque la tension à la borne Vaux est supérieure à 2,5 V, le port Vout commence à charger le condensateur Cout. Une fois la charge terminée, l'appareil peut être alimenté.

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