КомпанияДомашний интернетУслуги связи для организацийУчет воды и теплаВидеонаблюдение

Критерий выбора приборов учета тепловой энергии

Источник: www.enginery.ru

В настоящее время необходимость организации учета тепловой энергии в целях рационализации ее использования осознана, кажется, повсеместно, а спрос на средства учета стимулирует бурное развитие соответствующего рынка. Все возрастающая возможность выбора прибора из множества подобных порождает массу вопросов, сводящихся, в общем-то, к двум основным: «чем же все они различаются» и «какой нужен именно нам»? Отвечая на эти вопросы, «специалисты по приборам» начинают обычно говорить что-то о количестве каналов измерения параметров теплоносителя, глубине отчетных архивов и интерфейсе передачи данных — но, перечислив все эти, безусловно важные, характеристики, заключают: «а вообще-то все они одинаковы». Очевидно, что после таких объяснений решающим фактором для потребителя остается только цена, и он покупает то, что принято называть котом в мешке. Самое интересное, однако, что ни глубина этого мешка, ни порода кота в нем зачастую не могут быть оценены даже многими вышеупомянутыми специалистами. А причина тому следующая.

У нас в России не существует ни четко сформулированной концепции организации учета тепловой энергии, ни соответствующей нормативной базы, ни даже всем понятной терминологии. В результате каждый производитель приборов учета — речь здесь идет о тепловычислителях — реализует в своих приборах лишь свои собственные представления о том, какими они должны быть. Конечно, представления эти основаны и на опыте, и на пожеланиях заказчиков, и на прочих благих намерениях — тем не менее, все они очень и очень субъективны. В то же время прибор учета — это прибор учета, по его показаниям потребитель платит деньги; очевидно, что в такой ситуации роль прибора сродни роли весов или кассового аппарата. Последние же не имеют права быть субъективными, поскольку у нас есть и эталон килограмма, и «эталон» рубля. А вот эталоннных алгоритмов измерения и учета тепловой энергии у нас нет — отсюда и все проблемы.

Для того, чтобы развить эту мысль, несколько систематизируем функции «типичного» тепловычислителя, коротко изложив здесь концепцию организации учета тепловой энергии [2]. Но еще прежде сделаем небольшое терминологическое введение. Итак, для измерений (учета) тепловой энергии используются теплосчетчики. Теплосчетчик состоит из тепловычислителя, а также измерительных преобразователей расхода, температуры и давления теплоносителя. Преобразователи монтируются на трубопроводах системы теплоснабжения и измеряют, как это следует из их названий, расход, температуру и давление воды в каждом из трубопроводов. Тепловычислитель «собирает» показания преобразователей и на их основе по особым формулам (алгоритмам) вычисляет значения тепловой энергии, переданной потребителю горячим теплоносителем. Кроме того, вычислитель обычно ведет и так называемые архивы, в которых сохраняются значения потребленной энергии за ряд последних часов, суток, месяцев. Фиксируются в архивах также почасовые, посуточные, помесячные значения температур, расходов, давлений — это необходимо, чтобы анализировать «качество» работы системы теплоснабжения: каждому из нас важно, чтобы в наших помещениях было тепло на протяжении всего отопительного сезона, а не так, чтобы час мерзнуть, а час мокнуть. Ну, а главная практическая роль архивов состоит в том, что именно на основании их данных производятся взаиморасчеты между потребителем и поставщиком тепла. При этом дело не ограничивается простым пересчетом в рубли цифр из графы «энергия за месяц» — имея архивы значений температур и расходов, вы можете доказывать своей энергоснабжающей организации, что вот тут она вас «недогрела», а вот тут «перегрела», а потому деньги должны не вы ей, а она вам. Впрочем, возможна и обратная ситуация: те же архивы могут показать, что вы «возвращали» в систему горячий, т.е., «неиспользованный», теплоноситель или приворовывали теплофикационную воду на какие-то свои нужды. Чтобы помогать потребителю и поставщику тепла фиксировать подобные «внештатные» ситуации, многие производители тепловычислителей закладывают в последние функции идентификации таких ситуаций, а также функции сигнализации о них, алгоритмы их обработки и т.д. и т.п. А сейчас вспомните о том, что говорилось выше об отстутствии нормативной базы и субъективизме приборов — и тогда вам станет страшно! Страшно потому, что понятно — не все приборы учета (прошу прощения за плагиат) одинаково полезны!

А теперь вернемся к обещанному изложению концепции. Итак, мы считаем, что было бы полезно взаимно разделить следующие два аспекта организации учета, а именно: измерительный и процедурный. Такое деление отражает тот факт, что учет как процесс основан на измерениях, но ими не заканчивается. Результаты измерений обрабатываются «в интересах учета» — интегрируются или усредняются по времени, анализируются на предмет «внештатности ситуации» — и т.д. и т.п. Кроме того, поскольку возможности средств измерений ограничены, то ряд параметров, которые необходимо принимать во внимание, зачастую не могут быть измерены, или же их измерение может быть нецелесообразным по причине сложности технической реализации. Так вот, способ «принятия во внимание» таких параметров тоже относится к процедурному аспекту организации учета. Другими словами, измерительный аспект — это строгая метрология, процедурный — это все, о чем потребитель и поставщик тепла договариваются. Пример таков: не нужно договариваться, как измерить тепловую энергию, переданную в систему отопления определенной массой нагретого до определенной температуры теплоносителя; не нужно потому, что для этого уже есть соответствующие физические формулы, причем строгие и однозначные [3]. А вот то, каким образом учитывать, например, неизмеряемый — но нужный — параметр энтальпии теплоносителя до его нагрева на источнике теплоты — это уже предмет договора. На практике названный параметр чаще всего задают просто как константу, неизменную в течение всего отопительного сезона. Возможны, однако, и другие решения — например, когда эта константа корректируется в зависимости от температуры наружного («уличного») воздуха [4]. Точно так же предметом договора является и то, какие ситуации при работе системы теплоснабжения следует считать внештатными и как фиксировать их в отчетных архивах.

Что дает нам описанная концепция? — а то, что, благодаря ей, функции приборов учета тепловой энергии совершенно четко разделяются на измерительные и собственно учетные. Результаты реализации измерительных функций не зависят от условий договора между поставщиком и потребителем тепла, не подвержены влиянию субъективных факторов и используются в технических целях — например, для анализа работоспособности приборов или для анализа режимов работы систем теплоснабжения. Измерительные функции могут включать в себя не только измерения мгновенных значений параметров теплоносителя, но и формирование архивов измеренных значений за ряд последних часов, суток, месяцев. А вот учетные функции — это функции «для бухгалтерии». К ним относится обнаружение и анализ — на основании результатов измерений и содержимого архивов измеренных значений — внештатных ситуаций и их обработка, а также — главное — формирование отчетных архивов. Отличие последних от архивов измеренных значений состоит в том, что их содержимое откорректировано в соответствии с условиями договора между потребителем и поставщиком тепла. Для примера рассмотрим следующую ситуацию. В состав теплосчетчика входят два расходомера: П — на подающем трубопроводе, О — на обратном. Каждый из них измеряет расход (Gп и Gо соответственно), причем, разумеется, с определенной погрешностью d. В силу последнего факта даже в случае идеальной закрытой системы теплопотребления (весь поступающий в систему теплоноситель, передав тепло, возвращается обратно) мы всегда будем иметь «слегка» неравные значения Gп и Gо, что и должно фиксироваться в архивах измеренных значений. Однако, с т.з. отчетности такие показания «недопустимы», поэтому потребитель и поставщик тепла могут договориться считать Gп = Gо, если разница между их значениями по показаниям расходомеров не превышает 2d. И отчетный архив будет с полным правом хранить данные о «равенстве» этих двух расходов.

А теперь допустим ситуацию, когда в ходе измерений значения Gп начинают превышать Gо, ну, скажем, в несколько раз. Это может произойти либо если в системе начались утечки (несанкционированный водоразбор), либо если один из двух расходомеров вышел из строя. Архив измеренных значений при этом продолжает беспристрастно фиксировать ситуацию — а вот для подготовки отчета запускается уже особый алгоритм. Например, показания расходомеров П и О сравниваются с неким эталонным значением Gэт, т.е., со значением «обычного» или проектного для данной системы расхода теплоносителя. Если расход Gо остался близким к Gэт, а Gп вдруг многократно возрос, можно предположить, что расходомер П вышел из строя — и, продолжая считать нашу систему закрытой, писать в отчетный архив Gп = Gо. Если же, наоборот, при остающемся близким к эталонному Gп «упали» показания прибора О, в отчтеный архив должно быть записано, видимо, реальное положение вещей. В этом случае поставщик сможет предъявить претензии к потребителю за водоразбор — хотя очевидно, что причиной описанной ситуации может быть и отказ расходомера на «обратке». В любом случае, отчетный архив формируется в результате выполнения алгоритмов, согласованных между использующими результаты учета сторонами. Понятно, что такие договоренности могут быть самыми различными, а потому прибора, обеспечивающего при подготовке отчета их выполнение, может просто не существовать. С другой стороны, если любой прибор будет иметь — в обязательном порядке — объективные архивы измеренных значений, то любители «экзотических» алгоритмов учета смогут, на худой конец, делать свои отчетные ведомости «вручную». Ну, а любой прибор-«автомат» сможет быть проконтролирован на корректность «выполнения договоренностей» путем взаимоанализа его измерительных и отчтеных архивов.

А теперь вернемся к теме данной статьи, а именно к вопросам выбора конкретного тепловычислителя для конкретной ситуации. Итак, мы считаем, что главным критерием должно быть не количество каналов измерения расходов и температур и не алгоритм измерений, поскольку первая характеристика прозрачна, а вторая подчинена строгой метрологии и уже стандартизована [3]. Главный критерий — это способ реализации прибором учета своих именно «учетных» функций, другими словами, способ или алгоритм подготовки им отчетных архивов. Ведь вся беда в том, что современные приборы не подразделяют своих архивов на измерительные и отчтеные, как мы описывали то выше. Особенность и беда наших тепловычислителей в том, что они измеряют и тут же, на ходу, анализируют, обнаруживают внештатные ситуации и пишут в архивы то, что считают нужным [5]. Естественно, потребитель на этот процесс влиять не может; более того, по умолчанию считается, что в архивах находится именно то, что измерено, а критерии внештатных ситуаций и алгоритмы их обработки нестандартны и нигде не описаны. Результат — приборы разных производителей на одном и том же объекте могут выдавать разные отчеты. Отсюда — конфликты между поставщиком и потребителем тепла, отсюда — оплата потребителем того, не знаю чего. Отсюда основной вывод: пока в стандартах и нормативных документах то, о чем мы написали выше, никак не отражается и пока каждый прибор учета есть вещь в себе, потребитель должен вникать в тонкости и четко представлять, что и как каждый тепловычислитель измеряет, а также что и как он учитывает.

Литература

  1. Д. Л. Анисимов. О необходимости разработки целостной концепции организации учета тепловой энергии. Энергосбережение, .1, 2000
  2. Д. Л. Анисимов. О концептуальной модели организации учета тепловой энергии. Коммерческий учет энергоносителей (материалы XI Международной научно-практической конференции) / Сост. В. И. Лачков — СПб.: Политехника, 2000. С.66
  3. Рекомендация МИ 2412-97. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерения тепловой энергии и количества теплоносителя. М., ВНИИМС, 1997
  4. А. В. Извеков. Некоторые результаты опроса специалистов об использовании действующих Правил учета тепловой энергии и теплоносителя. Коммерческий учет энергоносителей (материалы XI Международной научно-практической конференции) / Сост. В. И. Лачков — СПб.: Политехника, 2000. С.239
  5. А. П. Глухов, С. Н. Канев, А. А. Старовойтов. Результаты эксплуатационных испытаний систем учета тепла. Коммерческий учет энергоносителей (материалы XI Международной научно-практической конференции) / Сост. В. И. Лачков — СПб.: Политехника, 2000. С.124

Анисимов Дмитрий Леонидович teplopunkt.ur.ru