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Principe de mesure et applications du calorimètre : La chaleur du vapeur constitue un moyen important pour surveiller l’énergie. La chaleur du vapeur dépend d’un débit régulier ainsi que de la différence d’enthalpie entre la vapeur et l’eau condensée. Le débit de vapeur peut être mesuré à l’aide d’un débitmètre, tandis que l’enthalpie de la vapeur peut être déterminée en mesurant sa température et sa pression. L’enthalpie de l’eau condensée est liée à sa température. Étant donné que l’enthalpie de la vapeur est bien plus élevée que celle de l’eau condensée, il suffit de connaître le débit thermique et l’enthalpie de la vapeur pour en déterminer la chaleur. Le principe de fonctionnement du calorimètre à vapeur est le suivant : des capteurs de température sont installés de manière correspondante aux entrées et sorties du circuit d’échange thermique, tandis qu’un capteur de débit est placé sur la conduite d’entrée ou de sortie. Le signal de débit émis par ce capteur, combiné aux signaux de température enregistrés aux entrées et sorties, permet, par calcul, de déterminer la quantité de chaleur libérée par le fluide de la sortie vers l’entrée. Tout d’abord, il faut mesurer la différence de température, ce qui nécessite deux « capteurs de température », généralement des résistances en platine ; ensuite, il faut mesurer le débit, ce qui exige un « capteur de débit » ; pour la mesure de la vapeur, on peut utiliser des compteurs à plaque orifice, des compteurs à jet, des compteurs à vortex ou d’autres types de compteurs de débit résistants aux hautes températures et pressions ; l’intégrateur d’énergie calcule l’énergie thermique en fonction de la différence de température du fluide dans les tuyaux d’entrée et de sortie, du débit ainsi que de la valeur thermique prédéfinie à l’intérieur, et stocke en continu les données d’consommation d’énergie grâce à un dispositif de stockage intégré. Enfin, il faut également des composants auxiliaires dotés de fonctions de soustraction et de multiplication, afin de pouvoir accumuler les résultats à tout moment ; c’est ainsi qu’on fabrique un calorimètre. Si sur le site il n’y a que des conduites de sortie sans circuit de retour, la valeur mesurée correspond à la chaleur totale émise par la vapeur. Dans ce cas, on suppose par défaut que la température du circuit de retour est nulle, et l’utilisateur absorbe toute cette chaleur. Cependant, dans la pratique, il est impossible pour l’utilisateur de consommer toute la chaleur produite. La mesure du débit fait partie des sciences et technologies de mesure ; elle est étroitement liée à l’économie nationale, à la construction de la défense et à la recherche scientifique. Bien accomplir cette tâche joue un rôle important pour garantir la qualité des produits, améliorer l’efficacité de la production et favoriser le développement de la science et de la technologie. En particulier à une époque marquée par une crise énergétique et un niveau d’automatisation croissant dans la production industrielle, le rôle des compteurs de débit dans l’économie nationale devient encore plus évident.
Le compteur d’énergie thermique utilisé à la maison est en fait un débitmètre ultrasonore associé à deux résistances thermiques ; ces dernières sont de type PT1000. Tout le monde sait que la précision du débitmètre ultrasonore est reconnue dans l’industrie