17.03.2019

Коптев В.С. «О погрешности измерения расхода теплосчетчика


Недавно на форуме НПО «Тепловизор» был задан вопрос: «Теплосчетчик, как известно, имеет погрешность в измерениях расхода, температуры... Вопрос в вот в чем: скажем, за сутки через расходомер пришло 100 кубов теплоносителя, ушло 99 (по показаниям счетчика), погрешность измерения 1% (в пределах погрешности измерния 2%). В энергоснабжающей организации спрашивают, куда делся 1 куб, и как они будут считать расходы воды. Как с ними спорить, что это в пределах погрешности прибора, на что апеллировать? На какой нормативный документ сослаться?». Поскольку эта тема актуальна для многих потребителей, мы решили выложить небольшую статью.

Отвечая на Ваш вопрос, заранее вынуждены извиниться за дидактический характер ответа. Подобные вопросы находят ответ в основах теории измерений, являющейся таким же элементом технической культуры, да и культуры вообще, как например, основы философии, математики и физики.

Все измерительные процессы и средства не идеальны, т.е. при измерении с помощью них возникают ошибки – отклонения от истинного значения измеряемой величины – длины, объема, массы и пр. Более того, каждое измерение даже на одном и том же измерительном средстве зачастую дает разные результаты. Максимальная относительная величина возможных односторонних отклонений от истинного значения измеряемой величины является неотъемлемой и важнейшей характеристикой конкретного измерительного средства будь это линейка, весы, счетчик-расходомер и т.п. Эта характеристика называется погрешностью измерительного средства и выражается в процентах, или долях процента. Таким образом зона отклонений показаний измерительного средства от истинного значения, в силу симметрии этих отклонений, равна удвоенной погрешности средства измерения. Эта зона является зоной неопределенности значения измеряемой величины. То есть истинное значение измеряемой величины может быть любым находящимся в пределах этой зоны.

Измерения утечек или подмесов теплоносителя с помощью счетчиков-расходомеров, установленных на подающем и обратном трубопроводах, являются разностными или непрямыми измерениями, т.е. такими, где значение измеряемой величины определяется в процессе математической обработки результатов двух и более измерений.

Для разностных измерений, если не предусмотрены специальные мероприятия по взаимопривязке измерительных средств, среднестатистически зона неопределенности увеличивается в корень из двух раз. Относительная погрешность таких измерений гиперболически нарастает с уменьшением измеряемой разности. Так для приведенного Вами случая относительная погрешность измерения величины предполагаемой утечки в одну тонну (при вычислении объема следует иметь в виду, что вода в системе отопления при охлаждении ее с 90° С до 60° С уменьшает удельный объем на 1,9%) на уровне прошедших 100 тонн для счетчиков–расходомеров класса 1,0 превышает 100%, что противоречит требованиям пункта 5.2.4. «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя», согласно которому «Водосчетчики должны обеспечивать измерение массы (объема) теплоносителя с относительной погрешностью не более 2%...». Следует отметить, что в приведенном Вами примере относительная погрешность измерения утечки в разностной схеме будет тогда удовлетворять требованиям «Правил учета…», когда уровень утечки будет превышать 71 тонну, поэтому «Правила учета…» предусматривают определение массы (объема) теплоносителя, израсходованного на подпитку и водоразбор, прямым измерением с помощью отдельно установленных водосчетчиков на трубопроводах подпитки и водоразбора ГВС. Таким образом, вопрос-гипотеза инспектора теплоснабжающей организации о суточной утечке в теплосистеме потребителя 1 тонны метрологически и юридически не обоснован.

Если величина расхождения показаний измерительных средств используемых в разностных измерениях меньше зоны неопределенности (Ваш пример), то отсутствует взаимооднозначное соответствие между измеряемой величиной и результом измерения, и возможен только вероятностно-логический анализ. То есть необходимы дополнительные эксперименты – измерения, позволяющие подтвердить или опровергнуть гипотезу о наличии утечек или подмесов. На практике, если нет возможности непосредственным осмотром системы теплоснабжения подтвердить отсутствие утечек, закрывают задвижку на прямом трубопроводе, фиксируя показания расходомеров и манометров на обоих трубопроводах. Далее закрывают задвижку на обратном трубопроводе, также фиксируя показания тех же приборов. На третьем этапе открывают задвижку на прямом трубопроводе, также фиксируя показания тех же приборов. После чего все задвижки возвращаются в исходное состояние (как до начала работ). Современные теплосчетчики и счетчики-расходомеры, устанавливаемые на узлах учета, если верить заявляемым на них характеристикам, имеют широкий диапазон измеряемых расходов, что и позволяет фиксировать расходы с относительной погрешностью не хуже 2% на уровне 1% от номинального. Учитывая, что задвижки зачастую полностью не перекрывают расход, в итоге мы будем иметь таблицу значений расходов и давлений по прямому и обратному трубопроводам для всех состояний задвижек.

№ п/п

Состояние задвижек

Показания

Расходомеров, т

Манометров, МПа

на трубопроводах

обратном

обратном

обратном

G 2 прямой

G 2 обратный

G 3 прямой

G 3 обратный

G 4 прямой

G 4 обратный

*Расходы определены из примера 100 тонн за 24 часа.

И положительное значение расхода связанного с утечкой определим из:

G 1 ут = G 4 прямой - G 2 прямой;

G 2 ут = G 4 обратный - G 2 обратный;

При этом рабочее значение утечки, в силу ее гидравлической близости либо к прямому, либо к обратному трубопроводу, будет находиться между значениями G 1 ут < G рабочее ут < G 2 ут.

Введение

После изготовления практически все приборы учета тепловой энергии одинаковы. Однако, если брать приборы учета в процессе работы и эксплуатации, все они разные, в своей работе имеют мало общего, сходства в их работе очень мало. Показания прибор учета могут иметь погрешность, которая может привести к переплате за ресурсы тепловой энергии или наоборот. В том случае, если показания занижены, у теплоснабжающей организации могут возникнут вопросы к потребителям тепловой энергии. Вскрыться данный факт может при первой же проверке показаний. Вследствие этого, теплоснабжающая организация будет настаивать на внеочередной поверке приборов учета тепловой энергии, которую будет оплачивать теплоснабжающая организация. В том случае, если занижение показаний произошло по вине потребителей, теплоснабжающая организация будет добиваться того, чтобы все затраты связанные с проведением демонтажа, поверкой и монтажом прибора учета легли на потребителей. В большинстве случаев, дело рассматривается в суде. В этом случае, потребитель будет вынужден оплатить средства на судебные тяжбы, которые понесла теплоснабжающая организация.

В случае, если показания завышены, виновным будет признана теплоснабжающая организация, потребитель имеет право подать заявление в суд на возмещение сверхзаплаченных денег, а также неустойку и возмещение морального вреда. Отметим, что расходы на адвоката, которые понесет потребитель, он также имеет право взыскать с теплоснабжающей организации в судебном порядке. Договориться без судебных тяжб очень тяжело, но советуем вам все-таки попробовать это сделать, т.к. судебные тяжбы могут затянуться на месяцы и годы.

Наиболее частое нарушение, которое приводит к неправильному расчету показателей теплосчетчиком, является их неправильная установка. В настоящее время, на рынке много организаций, которые обещают Вам установку УУТЭ за минимальную цену. Прежде чем заказать установку узла учета тепловой энергии, проверьте лицензии и отзывы о них. В наше время, многие организации пытаются снизить затраты на специалистах, что в конечном итоге может привести не только к погрешностям в показаниях, но и поломке прибора, ремонт которого обойдется гораздо дороже, чем услуга квалифицированного специалиста. Не следует смотреть на цену выполнения работ, сэкономив на этом, вы можете заплатить намного больше за дальнейшие последствия.


Рис. 1.

Основные нарушения при установке приборов учёта тепловой энергии

1. В целях экономии подключение комплекта термопреобразователей с трёх- или четырёхпроводной схемой подключения выполняется по двухпроводной схеме. Были случаи, когда такой монтаж выполнялся телефонным проводом или проводом с сечением 0,22 мм 2 (рекомендовано не менее 0,35 мм 2), что приводило к ошибке при измерении температуры более 10 о С, при этом погрешность измерений теплосчётчика возрастает до 50%.

2. Если в гильзах для датчиков температуры отсутствует масло, это, в конченом итоге, приводит к ошибкам в расчете. Максимальная погрешность составляет 4 градуса. В денежном выражении, приблизительный убыток составляет 30 тысяч рублей. При расходе в 8 т/ч (а это расход теплоносителя, характерный для четырёх подъездной пятиэтажки), погрешность измерений тепловой энергии составляет 0,032 Гкал/ч или 0,768 Гкал в сутки. В денежном выражении - приблизительно 30 тыс. руб. в месяц.

3. В трубопроводе системы отопления с диаметром 32 или 40 мм установлены термопреобразователи - преобразователи температуры, длина которых значительно превышает диаметры трубопроводов. Если на трубопроводе малого диаметра такой термопреобразователь установлен без применения расширителей трубопровода, то его рабочая часть будет значительно выступать за пределы трубопровода, поэтому прибор не может достоверно измерять температуру теплоносителя. Следовательно, точность и погрешность измерений счётчика не соответствует заявленной производителем, и такой счётчик не может считаться коммерческим.

4. Для снижения объёма работ, при установке теплосчетчика, датчики температуры устанавливаются в грязевики. В результате, их рабочая поверхность располагается в вне системы движения потока энергии. Отсутствие изоляции также негативно сказывается на передаваемых показаниях. В результате, показания погрешность составляет 5-7 градусов. Если выразить данную погрешность в денежном эквиваленте, получается 108 тысяч рублей (девятиэтажный дом с четырьмя подъездами)

5. Иногда, вместо датчиков температуры, например КТПТР (КТСПН), которые прописаны в проекте, заменяют одиночными, например ТСП100. Отметим, что дополнительная погрешность может достигать 3%, что скажется на парвильности передаваемых данных.

6. Отсутствие повсеместно теплоизоляции верхней части преобразователей сопротивлений, особенно, если эти участки расположены на улице. Понятно, что в данном случае будет присутствовать дополнительная погрешность измерения температуры, и, как следствие, точность и погрешность измерения теплоэнергии.

7. Преобразователи расхода должны быть установлены в трубопроводе через паронитовые прокладки. Очень часто, при демонтаже преобразователя расхода для госповерки, мы извлекаем паронитовые прокладки с внутренним, прорубленным зубилом, треугольным или прямоугольным отверстием (рис. 2). О какой точности измерений можно говорить, если поток воды в расходомерах в данном случае непредсказуем?

Рис. 2. Расходомер, на котором была установлена квадратная прокладка.

8. Электромагнитные преобразователи расхода (в исполнении «сэндвич») должны монтироваться в систему с применением динамометрического ключа, с обязательной установкой дополнительных демпфирующих прокладок. Повсеместно на объектах наблюдаются нарушения этих рекомендаций, что приводит к изменению внутреннего диаметра фторопластовой футеровки расходомерного устройства, нарушению зазоров между футеровкой и электродами съёма информации о скорости потока теплоносителя и значительной погрешности измерения расхода теплоносителя (рис. 3).

Рис. 3. На расходомере были установлены не подлинная проставка, также не был установлен магнитно-сетчатый фильтр.

9. В целях экономии, при монтаже расходомерных устройств, вместо рекомендованных заводами-изготовителями фланцев с центрирующими углублениями, применяются стандартные фланцы. При этом первичные преобразователи расхода могут устанавливаться со смещением до 10 мм от оси трубопровода. Трудно установить при этом погрешность измерения расхода счётчиком тепла по данному трубопроводу.

10. Применение повсеместно вместо паронитовых прокладок - резиновых, толщиной 3-4 мм. Неравномерное сжатие резины приводит к несоосности (перекосу) расходомеров и повышению погрешности измерений теплосчётчика. Внутренний диаметр здесь также из-за сжатия резины выдержать невозможно. Это, кстати, одна из основных причин, почему приборы на стенде идут с нулевой погрешностью, а по месту погрешность измерений превышает установленную для теплосчётчика. Если погрешность измерения показывает утечку, соответственно, за неё переплачивает потребитель. Если наоборот, то перерасход подпитки тепловой сети фиксируется у теплоисточника. В таком случае показания не принимают к учёту, а сам теплосчётчик попросту бракуют.

11. При монтаже расходомеров наблюдаются случаи, когда кабели соединяются с ними таким образом, что водяной конденсат по кабелю затекает внутрь преобразователя расхода теплосчётчика, искажая сначала результат измерений, а затем приводя к выходу из строя первичный преобразователь расхода (рис. 4).

12. Имеются объекты, где для измерения расхода теплоносителя (особенно это касается горячей воды в системах с переменным расходом (установлены различные регуляторы поддержания температуры в системе отопления или ГВС)) устанавливаются счётчики, не соответствующие реальным нагрузкам. При низком расходе погрешность приборов расхода не позволяет применять его для целей коммерческого учёта тепловой энергии.

14. При проверке на ряде объектов часть приборов имеет просроченные сроки поверки, или приборы не исправны. О какой погрешности измерений можно говорить в данном случае - не знает никто.

Заключение

Точность расчета тепловой энергии напрямую зависит от сделанного монтажа и качества обслуживания. Поэтому очень важно, чтобы проектированием, обслуживанием и монтажом УУТЭ занимались профессионалы, которые имеют необходимую специализацию. Сотрудники организации должны иметь удостоверения по электробезопасности и охране труда. В пример предоставим рисунок 5, на котором показана разница между прибором учета, который обслуживала квалифицированная организация и нет.

Рис. 5. Разница между приборами, которые обслуживали правильно и нет.

Счетчик – неотъемлемый элемент электросетей, функцией которого является учет потребления энергии. Как и любое другое измерительное устройство, он обладает определенным значением точности производимых замеров и склонен к погрешностям при подсчете. В норме отклонения, как правило, не превышают 1-2 процентов в ту или иную сторону. Но что делать, если показатели счетчика откровенно не соответствуют реальному потреблению электроэнергии? Ведь, если устройство завышает показания – это чревато лишними расходами на счета за свет, а при заниженных цифрах – возможны претензии и санкции со стороны компании, осуществляющих электроснабжение. Разобраться с этим, а также определить корректность работы измерительного прибора поможет эта статья.

При проверке электросчетчика первым делом следует выяснить, не склонно ли устройство к самоходу – самопроизвольной работе при отсутствии электрических нагрузок. Для этого необходимо отключить всех потребителей, а еще лучше – выкрутить пробки или перевести автоматические предохранители в неактивное положение. Важно, чтобы сам счетчик оставался под напряжением. Затем следует обратить внимание на индикаторы прибора: диск индукционного электросчетчика не должен самопроизвольно осуществлять движения, а светодиодный индикатор электронного устройства – не должен мерцать.

Если в течении 15 минут отключения электроприборов наблюдались заметные передвижения диска или импульсы светового индикатора – можно говорить о присутствии самохода. В таких случаях рекомендуется обратиться к компании-поставщику электроэнергии, с целью временной замены учетного прибора и его ремонта.

Если явление самохода не было выявлено – следует переходить к следующему этапу проверки.

Для этого эксперимента необходим любой электроприбор, мощность которого вы точно знаете. Подойдет лампа накаливания, мощностью 100 Ватт или другое устройство, потребляемая мощность которого отличается стабильным показателем, а также – секундомер.

Предварительно необходимо отключить все потребляющие электроприборы из сети. Те из них, что находятся в режиме ожидания и неактивны на данный момент – следует полностью обесточить, вынув вилку из розетки.

Необходимо включить в сеть только то устройство, которое послужит экспериментальным эталоном измерения. Запускаем секундомер и отсчитываем время совершения счетчиком 5-10 полных оборотов диска или время между 10-20 импульсами светодиода электронного прибора.

Затем вычисляем время одного импульса/оборота, по формуле t=T/n, где T – общее время, n-количество оборотов/импульсов.

После этого необходимо узнать передаточное число счетчика (количество оборотов/импульсов, равное потребленной энергии в объеме 1 кВтч). Как правило, эта характеристика наносится на панель прибора.

Погрешность счетчика подсчитывается с помощью следующей формулы:

E = (P*t*x/3600 – 1) *100%

Где E – погрешность электросчетчика в процентах (%), P – Мощность потребляющего устройства в киловаттах (кВт), t – время одного импульса в секундах (с), x – передаточное число учетного прибора, а 3600 – количество секунд в одном часу.

Например, проверим электронный счетчик, с передаточным числом 4000 импульсов/кВтч (как на иллюстрации). В качестве тестового прибора – используем «лампочку Ильича», мощностью 100 Ватт (0.1 кВт). Засекаем с помощью таймера время, за которое счетчик совершит 20 импульсов, получаем T=186 с. Рассчитываем время одного импульса, поделив 186 на 20, получаем 9.3 с.

Значит, E = (0.1*9.3*4000/3600 – 1)*100%, что на практике равно 3.3%. Так как результатом стало отрицательное число – счетчик работает с отставанием, которое составляет немногим более 3%.

Так как погрешность небольшая, а потребление лампы составляет не точно 100 Вт (может быть 95 или 110, например) – столь малым отклонениям значения придавать не следует, и можно считать работу учетного прибора нормальной.

В случае если электроприбор, используемый для проверки, обладает фиксированным потреблением, которое остается стабильным, а секундомер дает абсолютную точность - то счетчик может считаться таким, который имеет погрешность выше нормы - в случае отклонения полученных результатов от нормы более, чем на показатель, соответствующий классу точности (класс точности 2, например, означает допустимыми отклонения +-2%).

Последовательность действий при анализе работы теплосчетчика Логика 943 примерно следующая:

  1. Ознакомиться с характеристиками узла учета тепловой энергии, узла присоединения, схемой теплоснабжения, характеристиками внутренней системы теплоснабжения здания. Выяснить почасовые и посуточные договорные расходы теплоносителя и тепловой энергии на нужды отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, температурный график теплоснабжения. В качестве примера рассмотрим 2-х трубную зависимую открытую элеваторную систему с циркуляцией, непосредственным водоразбором, без вентиляции с потреблением тепловой энергии на нужды отопления 0,43 Гкал/час и на нужды ГВС 0,12 Гкал/час с температурным графиком 150/70.

2-х трубная - означает, что в здание из городской магистрали приходит два трубопровода - подающий и обратный. Бывают также системы 3-х и 4-х трубные. На практике это означает, что для измерения расходов теплоносителя в узле учета тепловой энергии установлены минимум два расходомера (для 2-х трубной системы) - в подающем и обратном трубопроводе. Для 3-х трубной - три, для 4-х трубной - четыре;

зависимая - означает, что во внутренней системе здания используется для транспортировки тепла теплоноситель из городской магистрали. Независимая система - в случае, когда внутри здания циркулирует теплоноситель, подогреваемый специальным теплообменником, который, в свою очередь, подогревается теплоносителем из городской магистрали;

открытая - что в здании предусмотрено снабжение теплоносителем на нужды ГВС и предусмотрен расходомер или счетчик для измерения количества теплоносителя;

с циркуляцией - означает, что в здании предусмотрена циркуляция горячей воды, т.е. вода из системы ГВС поступает обратно в систему отопления и предусмотрен расходомер или счетчик в циркуляционном трубопроводе;

непосредственный водоразбор - что на нужды ГВС вода отбирается непосредственно из системы отопления;

элеваторная - означает, что для регулирования скорости циркуляции теплоносителя во внутренней системе, а также для регулирования теплоносителя во внутренней системе отопления предусмотрено специальное устройство - элеватор, основанный на принципе инжекции. Бывают также системы с насосами смешения, а также безо всякого подмеса, работающие на прямых параметрах;

150/70 - означает, что во время максимальных холодов - в условиях Санкт-Петербурга это температура окружающего воздуха -26 ˚С - температура в подающем трубопроводе будет достигать +150 ˚С, а в обратном +70˚С. На самом деле, эти числа давно превратились в название температурного режима и необходимы только для расчета количества теплоносителя. Необходимо учитывать, что для горячего водоснабжения график другой - согласно САНПИН это 60/45 ˚С, и расчет потребного количества теплоносителя на нужды ГВС осуществляется с применением этого графика;

0,43 Гкал/час - означает, что на нужды отопления массовый расход теплоносителя в тоннах равен: Gотоп==5,375 (тонн/час);

0,12 Гкал/час - означает, что на нужды горячего водоснабжения предусмотрен массовый расход теплоносителя Gгвс==8,0 (тонн/час).

Таким образом, в предлагаемой примерной системе договорные расходы составляют 5,375+8=13,375 (тонн/час) через подающий трубопровод системы отопления и 5,375 через обратный трубопровод. При анализе данных необходимо следить, чтобы расходы теплоносителя не превышали указанных значений.

  1. Изучить состав приборов узла учета тепловой энергии. В нашем примере узел учета состоит из:
    1. Тепловычислителя ЗАО «НПФ «Логика» СПТ-943.1 - 1 шт.
    2. Расходомеров - 4 шт.
    3. Комплектов термометров - 2 шт, или термометров технических - 4 шт.
    4. Преобразователей давления - 2 шт.

Конфигурация узла учета, как правило, отражена в базе данных (БД) тепловычислителя. Например, наличие датчиков давления регулируется параметром ДВ базы данных (ДВ=1 датчики давления есть, ДВ=0 - нет). Параметр ТС означает тип подключаемых датчиков температуры, а параметры С1,С2,С3, Gв1, Gв2, Gв3, Gн1, Gн2, Gн3 описывают расходомеры,

  1. Получить данные от тепловычислителей для анализа.
  2. Приступить к анализу данных тепловычислителя, в ходе которого:
    1. проанализировать факт наличия или отсутствия электропитания на узле учета тепловой энергии;
    2. проанализировать нештатные ситуации;
    3. оценить погрешность работы расходомеров и тенденции к изменению погрешности;
    4. оценить соответствие расходов и температуры договорным нагрузкам и температурному графику.

Для начала анализа следует ознакомиться со списком нештатных ситуаций:

В общем случае, для прибора СПТ -943 производства фирмы «Логика» различаются следующие типы нештатных ситуаций:

НС00 Разряд батареи (Uб < 3,1 В). Следует в течение месяца заменить батарею. На расчет тепловой энергии эта нештатная ситуация не влияет, а служит простым предупреждением.

НС01 Перегрузка по цепям питания датчиков объема. Суммарный ток, потребляемый датчиками превышает 100 мА. Для теплосчетчиков ЛОГИКА 9943-Э не актуален, поскольку для питания расходомеров используются свои источники питания.

НС02 Отсутствие напряжения питания в узле учета тепловой энергии . Данный параметр программируется из БД прибора, поэтому может и не проявляться.

НС03 Параметр tхв вне диапазона 0-176 °С. Датчик холодной воды применяется очень редко, как правило, заносится константа. НС может проявиться только из-за сбоя в работе тепловычислителя.

НС04 Выход контролируемого параметра за границы диапазона УН...УВ. Как правило, НС настроена на разницу температур прямого и обратного трубопроводов. Свидетельствует о выходе из строя датчиков температуры, или об отсутствии отопления.

НС08 Параметр Р1 по вводу вне диапазона 0-1,1-ВП1

НС09 Параметр Р2 по вводу вне диапазона 0-1,1-ВП2.

НС08 и НС09 - свидетельствуют либо об отсутствии электропитания в узле учета, либо о неисправности датчиков давления, либо об отсутствии теплоносителя в отборных устройствах датчиков давления.

НС10 Параметр tl по вводу вне диапазона 0-176 °С.

НС11 Параметр t2 по вводу вне диапазона 0-176 °С.

НС12 Параметр t3 по вводу вне диапазона 0-176 °С.

НС10, НС11, НС12 свидетельствуют о неисправности соответствующего датчика температуры или о неисправности линий связи между термосопротивлением и тепловычислителем.

НС13 Расход через ВС1 выше верхнего предела диапазона измерений (С1>Св1).

НС14 Ненулевой расход через ВС1 ниже нижнего предела диапазона измерений (0<С1<Сн1).

НС15 Расход через ВС2 выше верхнего предела диапазона измерений (С2>Св2).

НС16 Ненулевой расход через ВС2 ниже нижнего предела диапазона (0<С2<Сн2).

НС17 Расход через ВСЗ выше верхнего предела диапазона измерений (СЗ>СвЗ).

НС18 Ненулевой расход через ВСЗ ниже нижнего предела диапазона (0<СЗ<СнЗ).

НС13, НС15, НС17 проявляются исключительно редко, так как для уменьшения гидравлического сопротивления теплосчетчика применяются, как правило, расходомеры с 3-4-х кратным запасом по пределу измерений. Обычно свидетельствуют о выходе из строя соответствующего расходомера.

НС14, НС16, НС18 проявляются часто при вычислении количества теплоносителя на нужды горячего водоснабжения или при отключении системы отопления.

НС19 Диагностика отрицательного значения разности часовых масс теплоносителя (М1ч-М2ч), выходящего за допустимые пределы, т.е. при (М1ч-М2ч)<(-НМ)-М1ч. Нештатная ситуация фиксируется по окончании часа и заносится в архив для схем 0, 2, 4 и 8. Весь следующий час она активна в текущих параметрах. Свидетельствует об отключении системы отопления, либо об отключении электропитания, либо о необходимости профилактического осмотра и прочистке контактных пластин расходомеров. Если разница не превышает 3%, то при расчетах количества тепловой энергии не принимается во внимание.

НС20 Отрицательное значение часового количества тепловой энергии (Q<0). Нештатная ситуация фиксируется по окончании часа и заносится в архив. Весь следующий час она активна в текущих параметрах. Свидетельствует об отключении системы отопления, либо об отключении электропитания, либо о выходе из строя тепловычислителя. Часто проявляется при некорректной и несогласованной работе расходомеров.

НС21 Значение разности часовых масс (М1ч-М2ч) меньше нуля. Нештатная ситуация фиксируется по окончании часа и заносится в архив для схем 0, 2, 4 и 8. Весь следующий час она активна в текущих параметрах. Свидетельствует о необходимости профилактического осмотра и прочистке контактных пластин расходомеров. Если разница не превышает 3%, то при расчетах количества тепловой энергии не принимается во внимание.

Отключение электропитания в узле учета приводит к целой серии НС, в числе которых НС02, НС08, НС09, НС19, НС20, НС21 в разных сочетаниях. Также об отключении электропитания свидетельствует высокая температура теплоносителя и при этом объемный и массовый расход, равный нулю. О возможном отключении питания свидетельствует также отсутствие связи с модемом на узле учета тепловой энергии. Обо всех этих случаях необходимо незамедлительно информировать руководителя оперативно-технической группы для принятия соответствующих мер по исправлению ситуации.

В случае отсутствия электропитания на узле учета расчет производится по договорным нагрузкам. Узел учета в этом случае на время отключения электропитания считается неработоспособным.

Внимание! Появление нештатных ситуаций НС00, НС02, НС08,НС09, НС10, НС11, НС12, НС19, НС20, НС21 необходимо отслеживать и обращать самое пристальное внимание.

Погрешность работы расходомеров оценивается при помощи нескольких параметров:

  • Разница между показаниями подающего и обратного расходомеров системы отопления жилого дома во время отсутствия водоразбора на нужды ГВС в ночные часы (4-5 часов) не должна превышать 3% от показаний прямого расходомера.
  • Разница между показаниями подающего и обратного расходомера системы отопления в сравнении с разницей между показаниями расходомера ГВС и циркуляционного расходомера ГВС не должна превышать 3%.

Необходимо анализировать не только погрешность работы за последний час, но и за несколько часов и суток - с тем, чтобы при быстром нарастании погрешности успеть ее ликвидировать.

При анализе работы УУТЭ необходимо обращать внимание на целостность архива суточных и часовых данных (должны отсутствовать пропуски данных). Появление в параметре Ти за сутки 47 и более часов свидетельствует о скором выходе из строя тепловычислителя СПТ.

Следует учитывать, что при авариях на теплотрассах происходит отключение подачи тепла и горячего водоснабжения. Иногда при аварии горячее водоснабжение остается, но происходит не в обычном, а в аварийном режиме: по обратному трубопроводу. В таких случаях возможно появление целых «букетов» нештатных ситуаций, в том числе и НС19, НС20, НС21, в сочетании с НС14, НС16 и НС18. Срочных мер по этому поводу предпринимать не следует, поскольку устранение аварии входит в прерогативу соответствующих аварийных служб.

В анализ работы входит также сравнение текущих массовых расходов с договорными значениями и текущей температуры с температурным графиком: расходы не должны превышать договорные, а температура должна отличаться от графика не более, чем на 3˚С. Отклонения от договорных расходов и от температурного графика должны обязательно фиксироваться.

Коммерческий узел учета - это комплекс оборудования, который предназначен для учета энергии, для отслеживания, корректировки и регистрации параметров теплоносителя, а также для учета расхода.

Следует отметить, что в состав комбинированного теплосчетчика входит преобразователь расхода, температуры и тепловычислитель, каждый из которых является самостоятельными средствами измерений. Для правильной работы комбинированного теплосчетчика, при настройке в вычислитель должны быть запрограммированы паспортные характеристики преобразователей.

Любому инженеру (специалисту), который занимается установкой/настройкой приборов учета, должно быть известно о настройке для правильной работы теплосчетчиков. Однако, основная проблема, которая была выявлена в описанных УУТЭ, явились именно ошибки в настройках. В них были введены характеристики преобразователей расхода, не соответствующие паспортным. Эта ошибка является следствием невнимательностью персонала, который занимался настройкой приборов учета, т.к. вычислитель не был программирован, коэффициенты в нём были "по умолчанию". Данная ошибка привела к значительному завышению или занижению показаний счетчиков. Особенность совместно применяемых тепловычислителей и расходомеров разных производителей также является причиной ошибок в работе приборов учета. Применяемые в данном случае тепловычислители допускают ввод веса импульса преобразователя (количество литров на один импульс), выражаемого числом не более чем с тремя знаками после запятой, а вес импульса расходомеров ряда модификаций выражается числом с четырьмя знаками после запятой. В тепловычислель подразумевает ввод округления до третьего знака может быть введено только округленное до третьего знака, что ведет к систематической ошибке измерений. Однако, это ошибка, в сравнении с неправильным вводом (или не вводом) весов импульсов.

Можно назвать мелочами и другие обнаруженные недочеты, но в совокупности они достаточно сильно влияют на правильность и достоверность учета. К примеру, в большинстве узлов на трубопроводах ДУ 50 и 80 по какой-то причине (которая, вероятней всего, называлась «наличие на складе») были смонтированы термопреобразователи с длиной погружной части 35 мм, причем смонтированы через достаточно высокую бобышку (рис. 1). В результате этого, чувствительный элемент термопреобразователя находился не в толще потока, а у самой стенки трубопровода. При этом ни трубопровод в месте монтажа, ни бобышка не были теплоизолированы. Гильзы не везде были заполнены маслом. В теории, это должно привести к занижению результатов измерения показателей температуры по сравнению с показаниями приборов, смонтированных по инструкции. Кроме того, в одних узлах были установлены термопреобразователи КТСП-Н , а в других - КТПТР . Они различаются между собой характеристикой W100 (отношение сопротивления термопреобразователей при 100 и 0 О С), однако при настройке вычислителей это учтено не было. В результате - дополнительная (помимо обусловленных описанными выше факторами) ошибка измерений температуры в тех узлах, где настройка характеристики W100 в вычислителе не соответствовала соответствующим данным термопреобразователей.

Рис. 1. Неправильный выбор длины термопреобразователя (для наглядности вынут из гильзы).

Еще один фактор: ни один из вычислителей, работающих с электромагнитными преобразователями расхода, не был оборудован модулем контроля сетевого электропитания. В результате при отключении электросети (случайном или сознательном) вычислитель, который запитан от «батарейки», продолжал работать, а преобразователи - нет. Отсутствие сигнала от расходомера может быть вызвано не только обрывом линии связи/ отключением питания, но и действительно «нулевым» расходом, и не является для вычислителя нештатной ситуацией. Вычислитель считает, что все нормально, но просто нет расхода. И если в дальнейшем не анализировать архивы (часовые и суточные), а просто смотреть накопленные показания (месячные), то никакого подвоха обнаружить нельзя: можно подумать, что объект просто «потреблял мало энергии».

Очень грубой ошибкой являлось то, что вычислители были запрограмированы по открытой схеме, однако, в описанном городе она закрытая. Сделано это было не по указанию ЭСО (в проекте было написано "закрытая"), а из-за ошибки персонала при настройке. А «открытая» формула в закрытой схеме только в теории автоматически сводится к «закрытой». То есть при равных расходах теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах (M 1 =M 2) мы должны получить значение теплопотребления:

Q=M1(h1-h хв)-M2(h2-h хв)=M1(h1-h2),

Где h 1 , h 2 - удельная энтальпия воды в прямом и обратном трубопроводах;

H хв - удельная энтальпия воды ХВС.

На практике, даже при идеально работающих расходомерах, в подающем и обратном трубопроводах и полном отсутствии утечек из-за погрешностей измерений М 1 и М 2 не равны, и открытая формула приводит либо к завышению (при M 1 >M 2), либо к занижению (при M 1

В нашем случае данный фактор на нескольких узлах учета был еще и усугублен следующим обстоятельством. Где-то при подключении были перепутаны кабели расходомеров в подающих и обратных трубопроводах, а в паре узлов - кабели термопреобразователей. При этом функция контроля разности температур во всех тепловычислителях не была включена, поэтому даже при t 1

Рис. 2. Замысловатый монтаж расходомера без прямых участков.

В статье не рассмотрен еще ряд факторов, обнаруженных в описанных узлах и также влияющих на качество учета. Некоторые из этих нюансов отражены на фотографиях, иллюстрирующих данную статью (рис. 2-4).

Рис. 3. «Сверхплотный монтаж»: термопреобразователь не дает возможности полностью открыть затвор.

Рис. 4. Термопреобразователь: двухпроводное подключение вместо четырехпроводного

Заключение

Производители занимаются усовершенствованием своих приборов учета, недобросовестные потребители ищут все более изощренные способы фальсификации показаний для уменьшения платежей, а некоторые "специалисты"без злых намерений и злого умысла занимаются монтажом и настройкой проверенных, поверенных теплосчетчиов таким образом, что при снятии показаний результаты оазываются недостоверными. На нашш взгляд, это и является главной проблемой водоучета и учета тепловой энергии. Есть несколько причин возникновения данной апроблемы, перечислим их:

Приборы учета сложно устроены, их сложно настроить. Настройкой должен заниматься специально обученыый человек. При этом, проверить настройки на месте установки без сервисного оборудования очень сложно.

Зарубежные счетчики, которые настроены на заводе-изготовителе, наш рынок из-за ряда причин не приемлет;

Отрасль теплоснабжения не молода, однако уровень знаний об учете и приборах учета в среднем по отрасли крайне низок. В связи с этим неграмотный или недобросовестный монтажник может сдать узел учета неграмотному представителю ЭСО, при этом обе стороны будудт думать, что у данным узлом учета все в порядке, Вся правда выяснится при озникновении явной проблемы с теплосчетчиком;

В нашей стране нет системы гарантирующей квалификацию и обеспечивающей ответственность проектировщиков и монтажников. Лицензирование и членство в СРО, выполнению качественнх работ не гарантируют;

Исполнителя работ чаще всего выбирают из-за критерия низкой цены;

Срок выполнения работ, как правило, очень сжаты, деньги выделяются в последний момент перед тем, как они должны быть «освоены».

И вот типичная ситуация: выделены средства, «освоить» нужно быстро. Находят монтажную организацию, предложившую «лучшую цену». Эта организация, чтобы уложиться в скудный бюджет (определяемый этой «лучшей ценой»), нанимает временно работников без квалификации. Приборы и комплектующие берутся те, что есть в наличии (помним о «лучшей цене» и сжатых сроках), даже если для конкретных объектов они не совсем подходят. Все наспех монтируется, подключается и настраивается неквалифицированным персоналом. Узлы сдаются в эксплуатацию только лишь потому, что заказчик и ЭСО не умеют оценивать работоспособность приборов и (или) доверяют монтажной организации, имеющей сертификаты (лицензии, дипломы, членство в СРО). А если когда-то что-то «всплывает», то заставить монтажную организацию что-либо переделать невозможно, ибо акты подписаны и жаловаться некому.

Рис. 5. Лирическая зарисовка.

Напоследок о наболевшем. Еще раз напоминаем, что правильная настройка прибора учета - залог долгой службы прибора и корретных платежей за предоставленные услуги. Истории о взломах приборов учета и фальсификации показаний уходят на второй план. (рис. 5).