24 октября 2018, среда

Справочно-информационный центр

Методические рекомендации по выбору, установке и эксплуатации приборов учета и регулирования расхода теплоэнергии, холодной и горячей воды

За последние 3-4 года значительно расширился круг отечественных производителей энергосберегающего оборудования и увеличилась номенклатура этой продукции. Однако информация об отечественных и импортных технических средствах носит, как правило, лишь рекламный характер. Систематизированной объективной информации, доступной широкому кругу потребителей, до настоящего времени практически нет. Рекомендации, разработанные ООО «НКЦ ЖКХ» содержат методические указания при выборе средств измерений, экономическую целесообразность их применения, технические требования к СИ, сведения о российских и зарубежных производителях СИ, допущенных для использования в сфере ЖКХ.

Содержание

Введение.

I. Принципы работы приборов учета /методические указания при выборе приборов учета/ 2

II. Оценка экономической целесообразности установки приборов учета. 7

III. Радиаторные термостаты /проблемы выбора и применение/ 17

IV. Требования к средствам измерения холодной и горячей воды в квартирах и разработки проектов их установки, монтажа и ввода в эксплуатацию.. 19

V. Требования к коммерческим средствам измерения тепловой энергии и теплоносителей. 21

VI. Выбор, внедрение, метрологическое обеспечение приборов учета. 23

VII. Законодательные и нормативные документы /по энергосбережению/ 35

Литература


Введение
Жилищно-коммунальное хозяйство является крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов (свыше 30 % выработки тепловой энергии в России). Ежегодная потребность в расходах на ЖКХ колеблется от 35 % до 50 % муниципальных бюджетов.

Реформирование ЖКХ ведет к прекращению государственного дотирования энергетических предприятий и потребителей их продукции, что обусловливает необходимость приведения тарифов на энергетическую продукцию в соответствии с фактическими затратами на ее производство.

Возникла объективная необходимость более рационального энергоиспользования путем повсеместного внедрения энергоэффективных технологий, учета фактически потребляемых тепловой энергии, холодной и горячей воды, газа, электроэнергии. Отсутствие должного приборного учета приводит к колоссальным потерям тепловой энергии и теплоносителя в протяженных и сильно разветвленных городских тепловых сетях, а также низкую надежность централизованных теплоснабжающих систем. По экспертным оценкам, в настоящее время утечки теплоносителя из сетей достигают 20 % транспортируемого расхода, тепловые потери в сетях доходят до 30 % отпущенной энергии.

Кроме того, конструкции отопительных установок жилых зданий существующей застройки не позволяют регулировать теплоотдачу отопительных приборов. Как правило, отсутствует регулирование отопительной нагрузки на тепловых пунктах, что приводит к перерасходу тепловой энергии в домах. Значительные перерасходы воды на горячее и холодное водоснабжение также можно связать с отсутствием приборов учета. Этому способствуют и существующие до настоящего времени способы расчета с потребителями за холодную и горячую воду - на основе нормативов.

За последние 3 - 4 года значительно расширился круг отечественных производителей энергосберегающего оборудования и увеличилась номенклатура этой продукции; на российском рынке также достаточно в большом количестве представлены технические средства, выпускаемые иностранными фирмами.

Однако информация об отечественных и импортных технических средствах носит, как правило, лишь рекламный характер. Систематизированной объективной информации, доступной широкому кругу потребителей, до настоящего времени практически нет.

"Рекомендации ...", разработанные ООО («НКЦ ЖКХ») содержат методические указания при выборе средств измерений, экономическую целесообразность их применения, технические требования к СИ, сведения о российских и зарубежных производителях СИ, допущенных для использования в сфере ЖКХ.

I. Принципы работы приборов учета (методические указания при выборе приборов учета)


Для учета количества израсходованных воды, пара и тепла используются счетчики воды и пара, а также теплосчетчики. Метрологические характеристики этих приборов (погрешность, диапазон измерения, межповерочный интервал и др.) должны быть удостоверены сертификатом Госстандарта РФ.

Основной функцией счетчика является измерение расхода (объема) энергоносителя (вода, пар), прошедшего по трубопроводу за время учета, и фиксирование этого количества в цифровой форме. Для формирования, хранения и регистрации информации используется устройства памяти, регистраторы, таймеры. Современные счетчики имеют в своем составе устройства, обеспечивающие возможность выполнения этих и некоторых других функций (защита от несанкционированного доступа, самодиагностика, представление результата измерения в различной форме, сигнализация о превышении предельных значений параметра), которые можно назвать дополнительными.

Расход тепловой энергии измеряется теплосчетчиками.

Определение тепловой энергии, передаваемой теплоносителем, может быть осуществлено лишь путем косвенного измерения объема поступившего теплоносителя, его температуры и давления до и после отдачи тепла.

Для обработки результатов измерения расхода теплоносителя и его параметров в составе теплосчетчика имеется вычислительное устройство, использование которого возможно также и для выполнения целого ряда дополнительных функций.

Таким образом, приборы, обеспечивающие все измерительные операции, необходимые для учета параметров теплоносителя и тепловой энергии в составе узлов учета, это - счетчики воды или пара, теплосчетчики и тепловычислители.

Наряду с измерениями и обработкой результатов измерений приборы учета должны выполнять также дополнительные функции по хранению и регистрации информации о потребленных количествах теплоносителя и тепловой энергии, а также о режимах теплоснабжения. Ряд современных теплосчетчиков могут обеспечить выполнение практически всех функций по измерению, обработке, хранению и регистрации информации.

Выпускаемые счетчики воды и пара, тепловычислители и теплосчетчики различаются по методу измерения, метрологическим характеристикам, структурно-функциональным особенностям, условиям монтажа и эксплуатации, цене. В этих условиях выбор средств приборного обеспечения для учета тепла и теплоносителя представляет собой непростую задачу, которая состоит в том, чтобы, во-первых, правильно выбрать метод измерения расхода (количества) теплоносителя, во-вторых, выбрать тип прибора, наиболее соответствующий вашим условиям и возможностям.

Рассмотрим основные используемые методы измерения и характерные особенности приборов, реализующих эти методы.

Метод переменного перепада давления (дифманометрический)

При течении жидкости или газа по трубе перепад давления на сужающем устройстве (диафрагме) пропорционален квадрату скорости потока.

Особенности метода измерения:

  • · может быть применен для измерения пара и воды;
  • · при условии соблюдения требований Правил РД 50-411-83 не нуждается в градуировке на теплоносителе;
  • · применение приводит к потерям давления на сужающем устройстве;
  • · динамический диапазон 1:3, т.е. обеспечивает измерение, начиная с величин расхода 30 % верхнего предела;
  • · требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (несколько десятков Dу) до и после места установки сужающего устройства;
  • · зависимость показаний расходомера от параметров измеряемой среды (давления, температуры).

Тахометрический

В качестве чувствительного элемента в приборах этого типа (см. схему 1) используется крыльчатка (или турбинка), которая приводится во вращение потоком контролируемой воды. Каждому обороту крыльчатки соответствует определенное количество воды. Таким образом, количество оборотов пропорционально количеству теплоносителя.

Особенности метода измерения:

· первичный преобразователь не нуждается в питании;

· доступен каждому потребителю, т.к. прост в эксплуатации, обслуживании, ремонте и является одним из самых недорогих приборов;

· обеспечивает измерение в диапазоне (до 1:50) измерения скорости потока;

· не требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (как правило, это L1 = 5Ду до прибора и L3 = 1Ду после) см. схему 2;

· в полости трубопровода помещается вращающийся элемент конструкции;

· не обеспечивает измерения мгновенного расхода;

· ограничения по верхнему пределу температуры воды;

· критичен к твердым и вязким примесям в воде, для надежной работы необходим фильтр на входе прибора (см. схему 2).

Схема 1

/конструкция счетчика воды крыльчатого типа/



1 - крыльчатка; 2 - уплотнительная панель; 3 - прижимная панель; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - фильтр; 6 - скользящее кольцо; 7 - основная ось; 8 - счетный механизм; 9 – кожух счетного механизма; 11 - звездочка; 12 - индикатор; 13 - защитное кольцо; 14 - прижимное кольцо; 15 - хомут; 16 - штуцер; 17 - гайка; 18 - уплотнительная прокладка; 19 - дроссель; 20 - узел датчика; 21 - специальный винт; 22 - футляр магнита; 23 - магнит; 25 - магнитный экран.

Схема 2 /пример монтажа/



1 - счетчик воды; 2 - задвижка; 3 - фильтр магнитный; 4 - патрубок; 5 - патрубок; 6 - прокладка; 7 - фланец по ГОСТ 12815.

Вихревой

При обтекании жидкостью или газом твердого тела за ним образуется вихревой след, частота вихреобразования пропорциональна скорости течения. Измерение частоты пульсаций в вихревом следе позволяет получить сигнал, пропорциональный скорости потока и при определенных условиях - его расходу (см. схему 3).

Особенности метода измерения:

  • · может быть применен для измерения пара и воды;
  • · обеспечивает измерение в широком диапазоне (до 1:50) измерения скорости потока;
  • · необходимо размещение в полости трубопровода тела обтекания, частично "затеняющего" сечение канала;
  • · требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (L1 = 10Dy до прибора и L3 = 5Dy после места установки тела обтекания) см. схему 4;
  • · независимость показаний от параметров измеряемой среды (давления, температуры).

Схема 3

конструкция прибора



1 - поворачивающийся счетный механизм; 2 – пластина, отделяющая счетный механизм от водяной камеры; 3 - корпус; 4 - фильтр; 5 - тело обтекания.

Схема 4 /пример монтажа/


1 - счетчик воды; 2 - фланец по ГОСТ 12815; 3 - патрубок; 4 – патрубок.

Ультразвуковой

Существует ряд разновидностей ультразвукового метода измерения расхода: времяимпульсный, доплеровский, корреляционный. Во всех случаях контролируемый поток пронизывается ультразвуком, а его скорость определяется либо по времени, за которое ультразвук проходит путь от излучателя до приемника, либо по времени, за которое прозвученный участок потока проходит определенное расстояние (см. схему 5).

Особенности метода измерения:

  • · не содержит элементов конструкций в потоке;
  • · обеспечивает измерение в широком диапазоне (до 1:50) измерения скорости потока;
  • · критичен к образованию слоев накипи на внутренней поверхности трубы;
  • · требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (L1 = 10Dy и более до прибора и L3 = 5Dy после).

Схема 5

/конструкция прибора/




1 - корпус; 2 - преобразователи ультразвука; 3 - отражатели; 4 - электронный блок.

Схема 6 /пример монтажа/



1 - ультразвуковой счетчик; 2 - фланец; 3, 4 – патрубок.

Электромагнитный

При протекании воды в электромагнитном поле возникает электрическое поле, потенциал которого пропорционален скорости потока, а при определенных условиях может быть пропорционален и расходу даже при изменениях распределения скорости по сечению трубы. Этим определяется широкий диапазон и высокая точность электромагнитных преобразователей расхода (см. схема 7).

Особенности метода измерения:

  • · не содержит элементов конструкции в потоке, не искажает профиля потока, не создает застойных зон и местных сопротивлений;
  • · обеспечивает измерение в широком диапазоне (до 1:100) измерения скорости потока;
  • · критичен к "замасливанию" внутренней поверхности трубы.

Схема 7 /конструкция прибора/



Н, L, A, Dy - присоединительные и габаритные размеры.

Схема 8 /пример монтажа/



В табл. 1 приведены показания приборов учета в зависимости от метода и их стоимость.

Таблица 1

Метод измерения

Диапазон измерения, м3

Диапазон диаметров, мм

Погрешность, %

Стоимость, руб. /на 15.10.99 г./

1

2

3

4

5

Механический

Счетчики воды:

- крыльчатые

0,03 - 20

15 - 40

2 - 5

150 - 1000

- турбинные

0,7 - 1200

50 - 250

2 - 5

1200 - 3500

Теплосчетчики

0,03 - 1200

15 - 250

4 - 6

4100 - 7600

Ультразвуковой

Счетчики воды:

- корпусные

0,01 - 600

15 - 250

2 - 5

2000 - 30000

- с накладными датчиками

0,1 - 1000

15 - 500

5

8000 - 50000

Теплосчетчики

0,01 - 6000

15 - 1200

4 - 6

4000 - 32000

Вихревой

Счетчики воды:

- измерение пульсаций давления

0,5 - 500

32 - 200

1,5

3600 - 8000

- измерение пульсаций ЭДС

0,5 - 1500

32 - 200

1,5

2500 - 6000

Электромагнитный

Счетчики воды

0,05 - 350

10 - 150

1,0

3600 - 9000

Теплосчетчики

0,05

10 - 200

2,0

9000 - 30000




I. Оценка экономической целесообразности установки приборов учета

Оборудование узла учета тепловой энергии и теплоносителя на тепловом пункте требует значительных единовременных капиталовложений, но в результате приводит к упорядочиванию взаимных расчетов между сторонами теплоснабжающей организацией и теплопотребителем, а также к значительному снижению расходов абонента на оплату тепловой энергии и теплоносителя. Затраты на оборудование узла учета окупаются, как правило, в период от нескольких месяцев до нескольких лет.

Тем не менее, прежде чем принять решение об организации узла учета с каким-либо набором оборудования, следует оценить экономическую целесообразность этого мероприятия. Таким показателем экономической эффективности является срок окупаемости капиталовложений в оборудование узла учета.

Срок окупаемости (Т, лет) вычисляется как отношение объема единовременных капиталовложений в узел учета (К, руб.) к разнице между снижением ежегодных затрат на оплату тепловой энергии и теплоносителя (DЗт, руб./год) и величиной ежегодных затрат на реновацию, обслуживание, ремонт и поверку приборов учета (Зр, руб./год).





где:

К - капиталовложения в сооружение узла учета, руб.;

DЗт - снижение ежегодных затрат на тепловую энергию и теплоноситель, руб./год;

Зн - ежегодные затраты на тепловую энергию и теплоноситель по нормативу, руб./год;

Зф - ежегодные затраты на тепловую энергию и теплоноситель по факту, руб./год;

Зр - ежегодные затраты на реновацию, обслуживание, ремонт и поверку приборов узла учета, руб./год.

Очевидно, что оборудование узла учета целесообразно, если срок окупаемости (Т, лет) не превышает срок службы узла учета (ТЕ, лет):

Т < ТЕ. (2)

Оценка значений технико-экономических параметров

Капиталовложения в узел учета (К) включают в себя затраты на основное оборудование и материалы, проектные работы, согласования, при необходимости монтажные работы с реконструкцией объекта. Чем больше расчетная нагрузка теплового пункта, тем большие капиталовложения необходимы в оборудование узла учета (К). Вместе с тем, удельные капиталовложения (Куд) в узел учета, выражающие размер капитальных вложений, приходящийся на единицу вводимой в действие производственной мощности теплового пункта, как правило, тем меньше, чем больше расчетная нагрузка теплового пункта. Реконструкция теплового пункта необходима для соблюдения требований правил монтажа приборов учета и обеспечения возможности ремонта, обслуживания и поверки установленного оборудования. Доля затрат на реконструкцию может быть значительной составляющей общих капиталовложений.

Для оценки ожидаемого снижения ежегодных затрат на тепловую энергию и теплоноситель (DЗт) сравним проектное потребление тепловой энергии общественного здания /присоединенного к закрытой системе централизованного теплоснабжения и имеющего узел учета на тепловом пункте/ с фактическим, определенным по приборам учета (табл. 1).

Расходы (Гкал) тепловой энергии на отопление здания при расчетной нагрузке 0,1 Гкал/ч

Таблица 1

Месяц

Проектные

По показаниям приборов

Январь

45,73

25,34

Февраль

40,32

25,59

Март

35,75

12,18

Апрель

19,32

13,85

Май

-

-

Июнь

-

-

Июль

-

-

Август

-

-

Сентябрь

0,61

-

Октябрь

19,60

9,0

Ноябрь

30,20

13,4

Декабрь

41,01

17,55

За год

232,54

116,91


Данные табл. 1 показывают, что фактические расходы тепловой энергии на отопление здания значительно меньше проектных. Такое несоответствие обусловлено:

· Поставщик тепловой энергии - предприятие тепловых сетей зачастую является и перепродавцом, покупая тепловую энергию от источника и рассчитываясь, как правило, по приборам учета, установленным на границе принадлежности. Купленная тепловая энергия транспортируется по тепловым сетям потребителям. У одних потребителей на вводах установлены приборы учета, по показаниям которых они рассчитываются. Для объектов, не имеющих приборов учета, потребление тепловой энергии определяется в соответствии с проектными (паспортными) нагрузками, при этом в потребление включаются еще и сверхнормативные потери на сетях поставщика.

Фактические потери в тепловых сетях, как правило, значительно превышают нормативные. Это объясняется как объективными (износ сетей, устаревшее оборудование и т.п.), так и субъективными (отсутствие наладки гидравлических и температурных режимов и т.п.) факторами. Поэтому учесть тепловые потери в сетях в полном объеме очень сложно, и значительная их часть неизбежно относится на потребителей, не имеющих приборов учета.

Одним из условий решения данной проблемы является введение двухставочных тарифов, в частности, на тепловую энергию. Существующая сегодня система расчетов за используемую тепловую энергию, теплоносители и бытовую воду далека от совершенства. Главные ее недостатки заключаются в том, что поставщик, перераспределяя сверхнормативные потери при транспортировке тепла и воды, не заинтересован в их сокращении. Действующая в настоящее время система формирования тарифа не дает предприятию стимулов к снижению непроизводительных потерь и п

Мероприятия

Октябрь
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31