在采暖供熱系統(tǒng)中，熱水是使用最廣的載熱液體。由于用途的差異和設計的不同，供水溫度常用的有60℃、90℃和130℃等幾個等級。水的品種有淡水和地熱水，其中地熱水溫度不能自主決定，但也要在60℃以上才有使用價值。
總中由于供熱量的規(guī)模大小不等，測量系統(tǒng)的設計和儀表的選型差異也很大，其中，動力廠有時用雙流量計系統(tǒng)，終端用戶一般采用單流量計系統(tǒng)。
一、雙流量計系統(tǒng)
雙流量計系統(tǒng)如圖4.4所示，其測量原理是分別計算供水熱量和回水熱量，其差值即為測量結果。表達式為：
在這個系統(tǒng)中，用兩臺流量計分別測量供回水流量是為了監(jiān)視熱水損失情況。因為在寒冷地區(qū)，一個采暖季節(jié)覆蓋的時間長，熱水除了采暖之用外，在生活其他方面也有廣泛的用途，因此，回水的損失很嚴重。如果不對其進行計量和管理，不僅損失于大量熱量，而且損失了淡水。
在式(4.4)中，pi和po可以由測量得到，熱量表為6個輸入通道。這時，由儀表自動查表得到hi和ho，然后計算Φ。也可以手動設定，然后由儀表采用查表和計算的方法得到。
在圖4.4所示的系統(tǒng)中，如果流量計輸出的信號代表的是體積流量，還必須用式(4.5)和式(4.6) 計算質量流量。
其余符號同式(4.4)。
這種系統(tǒng)適用于大用戶。由于一個計量點需裝兩個流量計，因此投資比單流量計系統(tǒng)明顯增大。
二、單流量計系統(tǒng)
單流量計熱量計量系統(tǒng)是假定回水流量與供水流量相等，然后計算其熱流量，或者在此基礎上再以供用雙方協(xié)議的方式對回水損失作補償。
單流量計熱量計量系統(tǒng)的熱流量計算方法有兩種，一種是基于載熱液體的質量流量測量，另一種是基于載熱液體的體積流量測量。
(1)基于質量流量的計算公式基于質量流量的計算公式，其系統(tǒng)如圖4.5所示。
Φ=qm(hi-ho) (4.7)
式中 qm——熱水質量流量，kg/h;
其余符號同式(4.4) 和(4.5)。
其中，流量計位置既可在熱交換器進口處，也可在出口處。
這種測量方法是對圖4.4所示系統(tǒng)簡化，可顯著節(jié)省投資。在大多數(shù)場合得到應用。
(2)基于體積流量的計算公式基于體積流量的計算公式，其系統(tǒng)如圖4.6所示。其中，流量計位置應在熱交換回路的出口處，否則應進行密度修正。
三、儀表選型
（1）熱水流量測量儀表
①熱水流量測量的特點
a.被測流體溫度不很高。當流量計安裝在熱交換器液體入口處時，流體溫度一般不高于140℃，安裝在熱交換器液體出口處時，流體溫度更低。
b.被測流體壓力也不很高。在樓宇供熱系統(tǒng)中，為了將熱水送到最高層，有時壓力高一些;在地面管網(wǎng)供熱系統(tǒng)中，壓力最高也就是1MPa多一些。
c.管徑大小不等。最小的用戶，管徑僅為DN20~DN40，而大口徑流量計有時達1m左右。
d.潔凈程度較好。熱水雖不如自來水那樣潔凈，但水中的固形物和它的黏度對一般流量計不會帶來大的影響。
e.腐蝕性。淡水對流量測量儀表沒有腐蝕，但地熱水有一定程度腐蝕，因為它含有氯離子等，能將普通不銹鋼材料腐蝕，流體溫度越高，腐蝕越嚴重。
f.對范圍度的要求不很高。動力廠(站)輸送熱水的泵一般大小結合，供熱量最大時，一般開數(shù)臺大泵，供熱量最小時，一般只開一臺小泵，最大流量與最小流量之比約為5~10。單個用戶熱量計量用流量計，在采暖季節(jié)流量測量范圍度達10已能滿足需要，但在熱水閥關斷后，流量示值應為0。
②孔板流量計。在動力廠(站)的大口徑管道上，孔板仍用來測量供水流量和回水流量，主要是取其下列優(yōu)點。
a.孔板本身可靠性高。不會因孔板原因而中斷供熱。
b.檢定方便?？装逯恍栌脦缀畏z定，而無需像有些流量傳感器、變送器那樣，必須送檢定中心在標準裝置上實流校準。
c.口徑較大時，投資相對較省。
它最大的不足是壓損較大，因而不利于節(jié)省動力。
③渦街流量計。渦街流量計的壓力損失一般比孔板流量計小，精確度和范圍度都較孔板流量計為優(yōu)，但是其口徑一般≤300mm，在管道振動較大或環(huán)境有明顯振動的場所不宜選用。
④電磁流量計。電磁流量計是熱水流量測量最理想的儀表。其顯著的優(yōu)勢如下。
a.壓損可忽略不計，因為其測量管內(nèi)徑與管道一致。
b.口徑從小到大，系列齊全。
c.測量精確度高，流速很低時仍能達到較高精確度。
d.溫度等級能滿足測量需要。其中120℃的耐溫等級能滿足大多數(shù)對象的測量需要，180℃的耐溫等級能滿足流體溫度高于120℃測量對象的需要。
e.壓力等級能滿足測量需要，在電磁流量計的產(chǎn)品樣本中，定型的大口徑電磁流量計的壓力等級有的只能達到0.6~1MPa，但可作為特殊訂貨，滿足壓力較高的使用對象的要求。
f.有耐腐蝕的系列產(chǎn)品。地熱熱水由于產(chǎn)地不同，所具有的腐蝕性也不同。對于含氯離子的地熱熱水，電磁流量計配以聚四氟乙烯內(nèi)襯和鈦電極就已能滿足需要。
g.對管道及環(huán)境的振動適應性強。
h.能測量脈動頻率不高的脈動流。
⑤旋轉式流量計。旋轉式流量計的優(yōu)點是結構簡單，常與熱量表結為一體，使用方便，價格低廉，適合一般家用和非連續(xù)運行的對象。
⑥超聲流量計。超聲流量計在熱水流量測量中的成熟應用已有10多年的歷史，發(fā)展速度很快。夾裝式超聲流量計尤其適合一年四季無停車機會的測量對象。
(2)溫度傳感器的選型用于供回水溫度測量的傳感器通常選鉑熱電阻，因為其穩(wěn)定性好，精確度較高。具體選用時應注意如下方面。
①盡量選用A級精確度。在130℃時的誤差限為±0.41℃。
②一個熱量計量點所用的供回水溫度傳感器應配對。所謂配對就是在為數(shù)眾多的可供選擇的一批鉑熱電阻成品中，分別測出0℃阻值及100℃阻值，然后選0℃阻值和100℃阻值都最接近的兩支為一對，然后做好標記，配對使用。溫度傳感器配對比傳感器的精確度本身更重要。這是因為溫度傳感器的誤差總是難免，但是在熱水熱量計量系統(tǒng)中，如果一個熱量計量點中的溫度測量雖然有誤差，但供水溫度誤差與回水溫度誤差大小相等且方向相同，就不會對熱量計量帶來誤差。
(3)對熱能表的要求
①對熱能表的精確度要求。我國制訂的JJG 225-2001《熱能表檢定規(guī)程》中，對熱能表的準確度等級及最大允許誤差E做了規(guī)定，按總量檢定時，準確度等級及最大允許相對誤差E列在表4.1中。按分量檢定時，準確度等級及最大允許相對誤差E列在表4.2 中。
從兩張表中可以看出，在相對溫差較小和相對流量較小時，都放寬了對相對誤差的要求，這是合理的。
②對示值分辨力的要求。熱量表示值顯示應有適當?shù)姆直媪Γ直媪μ凸倘徊缓?，但分辨力太高，導致顯示值末位頻繁跳動也不受使用者歡迎。對于帶有熱流量顯示的熱量表，分辨力值為誤差限的1/3~1/20是適宜的。近年生產(chǎn)的熱量表基本已實現(xiàn)可編程，這樣，只需在程序中留出一個“計量單位換算系數(shù)”的窗口，并填入適當?shù)臄?shù)值就能得到合適的分辨力值。
