Состояние учета тепловой энергии.

Гражданский кодекс Российской Федерации в §6 «Энергоснабжение» устанавливает, что договор энергоснабжения заключается с абонентом при наличии у него отвечающего установленным техническим требованиям энергопринимающего устройства, присоединенного к сетям энергоснабжающей организации, и другого необходимого оборудования, а также при обеспечении учета потребления энергии. Федеральный закон (№28-1996) «Об энергосбережении» в Ст.11 «Учет энергетических ресурсов» предписывает, что учет потребляемых энергетических ресурсов осуществляется в соответствии с установленными государственными стандартами и нормами точности измерений. В свою очередь Правила учета тепловой энергии и теплоносителя в разделе 5 «Основные требования к приборам учета тепловой энергии» устанавливают нормы точности для средств измерений, применяемых в узлах учета тепловой энергии. Требования к узлам учета тепловой энергии на законодательном уровне установлены, осталось выяснить, каков результат работы «живого» узла учета и насколько достоверны взаимные расчеты по этому узлу учета.

Имеем абонента крупной энергоснабжающей организации – жилой дом. Отметим, что дом не маленький, договорная нагрузка отопления почти 2 Гкал/ч, а нагрузка ГВС почти 0.5 Гкал/ч. В проектном решении, согласованном в установленном порядке с энергоснабжающей организацией, предусмотрена установка трех теплосчетчиков в трех тепловых пунктах здания. Отметим, что проектная организация имеет все необходимые разрешения, лицензии и многолетний опыт проектирования узлов учета тепловой энергии. Не будем вдаваться в подробности, какими местными условиями обусловлено решение проектной организации об установке трех теплосчетчиков вместо одного, таких проектных решений уже реализовано великое множество, и количество аналогичных проектных решений продолжает увеличиваться. К мнению немногочисленных метрологов, сомневающихся в обоснованности такого решения, можно не прислушиваться по нескольким причинам. Во-первых, доводы этих метрологов непонятны, во-вторых, есть мнение других метрологов, готовых поддержать любую идею если она исходит от начальства, и наконец, если бы они (метрологи) действительно были бы умными то стали бы менеджерами, и сами принимали правильные решения. К метрологическим вопросам мы еще вернемся, а сейчас рассмотрим условия, в которых теплосчетчики производят измерения.

В проектном решении измерение теплопотребления жилого дома осуществляется тремя узлами учета в трех тепловых пунктах (далее ТП) №№1, 2 и 3. Судя по результатам измерения температуры, первым по ходу теплоносителя является ТП-3, затем идет ТП-2 и в последнюю очередь теплоноситель попадает в ТП-1. По сведениям из абонентного отдела энергоснабжающей организации тепловые пункты расположены по мере удаления от источника теплоснабжения в порядке возрастания номеров, т.е. 1-2-3, как правило, нумерация тепловых пунктов возрастает по мере удаления от источника теплоснабжения, поэтому я склонен полагать, что сведения абонентного отдела больше похожи на достоверные. В любом случае мы имеем явное нарушение требований «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок» в части учета собственником тепловых энергоустановок см. Приложение №1 указанных Правил. Путаница в названиях тепловых пунктов возникла потому, что абонент не ведет «Книгу учета тепловых энергоустановок организации», предусмотренную Правилами, либо проектная организация присвоила названия тепловым пунктам по своему усмотрению и не угадала, что также является нарушением требований «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок».

В Договоре теплоснабжения отсутствует разбивка общей договорной нагрузки по тепловым пунктам, что исключает возможность корректно произвести расчеты с потребителем в случае выхода из строя одного или двух теплосчетчиков. Кроме того факт отсутствия разбивки договорной нагрузки по тепловым пунктам свидетельствует об отсутствии технических паспортов энергоустановок (п.9.1.5) и технического контроля персоналом абонента за состоянием тепловых энергоустановок, (раздел 2.6) Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок.

Изменения режима теплоснабжения жилого дома по всем трем тепловым пунктам за период с августа по ноябрь 2009 года приведены в таблице.

Дата

ТП

Подача из

Циркуляция в

Режим

Август 2009

3

2

1

Подающего

Подающего

Обратного

-

-

-

 

14.09.2009

3

2

1

Обратного

Обратного

Обратного

Подающий

Подающий

-

*

*

24.09.2009

3

2

1

Обратного

Обратного

Обратного

Подающий

Подающий

Подающий

*

*

*

01.10.2009

3

2

1

Подающего

Подающего

Подающего

Обратный

Обратный

Обратный

 

05.10.2009

3

2

 

1

Обратного

Обратного + подающего

Обратного

-

-

 

-

 

08.10.2009

3

2

1

Подающего

Подающего

Обратного

Обратный

Обратный

-

 

09.10.2009

3

2

1

Подающего

Подающего

Подающего

Обратный

Обратный

Обратный

 

Необходимо отметить, что проектным решением предусмотрена установка «реверсивных» расходомеров, имеющих нормированные метрологические характеристики для движения теплоносителя как в прямом направлении, так и в обратном, установленных в обратных трубопроводах трех тепловых центров. Знаком «*» отмечены периоды с режимом теплоснабжения, непредусмотренным проектным решением узлов учета, поскольку в подающих трубопроводах установлены «нереверсивные» расходомеры. При изменении направления движения теплоносителя в подающих трубопроводах на противоположное измерения массы прошедшего теплоносителя невозможны, следовательно, измерения за период с середины сентября по октябрь непригодны для взаимных расчетов за использованную тепловую энергию и теплоноситель. Заканчивая обсуждение режима теплоснабжения здания необходимо отметить, что за рассматриваемый период были реализованы все мыслимые и немыслимые режимы теплоснабжения: подача теплоносителя осуществлялась по подающему, обратному и одновременно по подающему и обратному трубопроводам с циркуляцией теплоносителя и без циркуляции (в тупик).

В течение сентября месяца среднемесячная разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах составила: t1-t2=-1.28°C, что свидетельствует о том, что циркуляция теплоносителя в межотопительный период явно и очень сильно завышена. Такой режим теплоснабжения привел к удвоению потерь тепловой энергии с охлаждением в тепловых магистралях энергоснабжающей организации и непроизводительным затратам электрической энергии на бессмысленную прокачку неиспользуемого теплоносителя по сетям энергоснабжающей организации и абонента. Очевидно, что для обеспечения комфортных условий для потребителей в летний период (при отключении системы отопления) необходимо создавать циркуляцию теплоносителя с тем, чтобы остывший в сетях теплоноситель возвращался на источник теплоснабжения, догревался до необходимой температуры и подавался потребителям. Полностью открытые задвижки на вводах в тепловые пункты здания в подающем и обратном трубопроводах привели к неуправляемому движению теплоносителя, что в свою очередь сделало невозможным измерение теплопотребления и увеличило потери тепловой энергии в тепловых сетях при транспортировке. Последнее обстоятельство провоцирует повышение тарифов на тепловую энергию и возвращается к потребителю в виде увеличения стоимости коммунальных услуг.

В соответствии с проектными решениями все три узла учета тепловой энергии оборудованы техническими и программными средствами удаленного доступа к архивам результатов измерений. За время наблюдения за работой теплосчетчиков с 14.10.2009 по 26.11.2009 произведено 20 сеансов опроса теплосчетчиков, при этом 37% запросов оказались без ответа со стороны теплосчетчика. Для наглядности результаты опроса теплосчетчиков сведены в таблицу, где знаком «+» отмечены сеансы связи завершившиеся получением архивов данных об измерении теплопотребления.

Дата

ТП-1

ТП-2

ТП-3

14.10.2009

+

+

 

15.10.2009

+

+

 

16.10.2009

+

+

 

19.10.2009

+

+

 

22.10.2009

+

+

 

26.10.2009

+

 

 

27.10.2009

+

 

 

29.10.2009

+

 

+

30.10.2009

+

 

+

09.11.2009

+

 

+

11.11.2009

+

 

+

12.11.2009

+

 

+

13.11.2009

+

 

+

16.11.2009

+

 

+

17.11.2009

+

 

+

18.11.2009

+

 

+

19.11.2009

+

 

+

20.11.2009

+

 

+

24.11.2009

+

 

+

26.11.2009

+

 

+

Причины отсутствия связи с теплосчетчиками в данном случае не представляют принципиального интереса, важен сам факт отсутствия связи, например, с теплосчетчиком, установленным в ТП-2 в течение месяца. Данный факт свидетельствует о том, что ни абонента, ни обслуживающую узлы учета организацию результаты измерений в процессе теплопотребления не интересуют. Теплосчетчики используются только для взаимных расчетов за использованную тепловую энергию, что же касается энергосбережения и контроля за режимом теплопотребления как того требует Федеральный закон №28 от 1996 года «Об энергосбережении» и «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя» то эти вопросы остались без внимания.

С условиями, в которых производятся измерения, мы определились теперь можно перейти к рассмотрению учета тепловой энергии с точки зрения метрологии. Проектными решениями трех узлов учета предусмотрена схема включения первичных преобразователей к вычислителям, которая в комплекте с «реверсивными» расходомерами позволяет осуществлять измерения в случае изменения направления движения теплоносителя по обратному трубопроводу на противоположное, т.е. от источника теплоснабжения к потребителю. Ниже приведено описание схемы включения первичных преобразователей к вычислителю и соответствующие этой схеме алгоритмы расчета по материалам фирмы-изготовителя вычислителей. Кроме того проектами трех узлов учета предусмотрено измерение расхода воды на нужды ГВС вторыми каналами вычислителей по схеме, предназначенной для измерения потребляемой энергии и параметров теплоносителя в однотрубной (тупиковой) системе теплоснабжения.

Примененные в этих узлах учета вычислители регистрируют коды ошибок измерения (нештатных ситуаций сокращенно НС) в случае их возникновения. По наличию кодов ошибок можно оценить правильность проектного решения и достоверность результатов измерения теплопотребления и массы теплоносителя невозвращенного на источник теплоснабжения (использованного на нужды ГВС или потерянного с утечкой). Анализ кодов нештатных ситуаций суточного архива показывает, что из 87 суток нет ни одних суток с кодом НС=0 для всех трех теплосчетчиков одновременно, указывающим на отсутствие отказов оборудования и заходов измеряемой величины за пределы измерения первичных преобразователей расхода или температуры. Следовательно, за все время эксплуатации трех узлов учета нет ни одних суток, за которые можно было бы рассчитаться с энергоснабжающей организацией за использованную потребителем тепловую энергию. Анализ кодов нештатных ситуаций часового архива показывает, что из 2089 часов только в 211 часах зарегистрирован код НС=0 для всех трех теплосчетчиков одновременно. Основной причиной отказов является заход измеряемой величины за нижний предел измерения преобразователей расхода, что в свою очередь есть следствие ошибочного проектного решения об установке трех узлов учета вместо одного. Действительно, диапазон изменения (отношение максимального расхода к минимальному) расхода воды на нужды ГВС в местах водоразбора равен бесконечности из-за того, что минимальный возможный расход равен нулю (т.е. потребление воды на ГВС отсутствует). Диапазон изменения расхода ГВС сужается при увеличении количества пользователей горячей водой. Так на крупных источниках тепловой энергии, например, на ТЭЦ никогда не регистрируется отсутствие потребления воды на нужды ГВС. Наиболее остро проблема погрешности измерения теплопотребления из-за большого диапазона изменения расхода ГВС проявится в квартирном учете теплопотребления. Наиболее часто проблема «заходов» измеряемой величины расхода теплоносителя на нужды ГВС за нижний предел измерения расходомеров возникает в утренние часы, но вследствие неверного проектного решения в рассматриваемых узлах учета эта проблема проявляется на протяжении всех суток. Для пояснения привожу частотное распределение заходов измеряемой величины за нижний предел измерения расходомеров ГВС по времени суток. Если бы при проектировании было решено установить 4 или более узлов учета, результат измерений был бы еще хуже. В данном конкретном случае за деньги потребителя установлены два дополнительных, ненужных потребителю, узла учета, которые лишили потребителя возможности рассчитываться с энергоснабжающей организацией за использованную тепловую энергию по приборам учета.

Начиная с 30.09.2009 в архивах регистрируется недопустимо большая погрешность канала измерения температуры теплоносителя в линии ГВС теплового пункта №1. Температура воды в линии ГВС на десятки градусов превышает температуру исходного (до смешения) теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, что теоретически невозможно. По состоянию на 26.11.2009 в часовых архивах тепловычислителя зарегистрировано 686 нештатных ситуаций канала измерения температуры ГВС. Последнее обстоятельство свидетельствует о некачественном выполнении работ по техническому обслуживанию узла учета персоналом сервисной организации.

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе теплового пункта №1 на 5°C меньше температуры теплоносителя в подающем трубопроводе теплового пункта №3. Судя по характеру изменения разности температур подаваемой в тепловые пункты сетевой воды, данный факт с высокой степенью вероятности свидетельствует о нанесении финансового ущерба энергоснабжающей организации. Либо искажены результаты измерения температуры теплоносителя, либо на участке тепловой сети между тепловыми пунктами №2 и №3 произведено самовольное подключение нагрузки, не согласованное с энергоснабжающей организацией.

За период с 01.09.2009 по 26.11.2009 в часовом архиве вычислителя зарегистрировано 40 отключений электропитания расходомеров в узле учета, установленном в тепловом пункте №1, 23 отключения расходомеров в узле учета, установленном в тепловом пункте №2 и 2 отключения расходомеров в узле учета, установленном в тепловом пункте №3. Следовательно, по всем трем узлам учета искажены результаты измерения теплопотребления, что нанесло финансовый ущерб энергоснабжающей организации.

В проектах всех трех узлов учета отсутствует раздел оценки погрешности измерения тепловой энергии и массы теплоносителя, невозвращаемого на источник теплоснабжения. Следовательно, учет теплопотребления данного жилого дома осуществляется измерительными системами с ненормированными метрологическими характеристиками, а взаимные расчеты за использованную тепловую энергию производятся с ошибкой: может ±5%, может ±5 раз, а может и больше.

Необходимо отметить, что в нормативных документах по организации измерений тепловой энергии совершена ошибка в формуле вычисления тепловой энергии для открытых систем теплоснабжения. Общепринятая формула, например, в МИ 2412-97 «ГСИ Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя» не учитывает накопление тепловой энергии в баках аккумуляторах. Использование этой формулы в алгоритмах вычислителей приводит к образованию неучтенной погрешности метода измерений. Об этом я уже писал ранее, но проблема пока не решена на законодательном уровне.

В завершение хочу отметить, что по оценке Международного энергетического агентства (IEA) Россия занимает 10-ое место в мире по «энергорасточительности», поэтому или мы приступаем к реальному энергосбережению, или будем возглавлять список недоразвитых стран. Для того чтобы обеспечить объективную оценку проводимых энергосберегающих мероприятий необходимо повысить достоверность измерений тепловой энергии и массы невозвращаемого на источник теплоснабжения теплоносителя не только в узлах учета потребителей, но и на источниках, и, для начала, не повторять перечисленных ошибок.



С.И.Черноморченко, Декабрь 2009 г.

Вернуться на главную страницу Открыть сайт Вернуться в раздел

Счетчик посещений Counter.CO.KZ