Методические рекомендации по выбору, установке и эксплуатации приборов учета и регулирования расхода теплоэнергии, холодной и горячей воды Энергоэффективная Россия
СОДЕРЖАНИЕ: Методические рекомендации по выбору, установке и эксплуатации приборов учета и регулирования расхода теплоэнергии, холодной и горячей воды
Методические рекомендации по выбору, установке и эксплуатации приборов учета и регулирования расхода теплоэнергии, холодной и горячей воды
· Энергоэффективная Россия
· Справочники
· Методики, нормативы, статистика, тарифы
· 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/
II. Оценка экономической целесообразности установки приборов учета.
III. Радиаторные термостаты /проблемы выбора и применение
IV. Требования к средствам измерения холодной и горячей воды в квартирах и разработки проектов их установки, монтажа и ввода в эксплуатацию..
V. Требования к коммерческим средствам измерения тепловой энергии и теплоносителей.
VI. Выбор, внедрение, метрологическое обеспечение приборов учета.
VII. Законодательные и нормативные документы /по энергосбережению.
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 /ч |
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)
III. Радиаторные термостаты /проблемы выбора и применение/ Радиаторные термостаты предназначены для автоматического поддержания заданной температуры воздуха в помещении, где они установлены, в соответствии с температурной настройкой. Термостатические радиаторные вентили позволяют избежать перегрева помещений и обеспечить минимально необходимый уровень отопления в помещениях с периодическим проживанием людей. Они позволяют сэкономить в среднем 15 % тепла на отопление за счет компенсации тепловыделений, поступающих в помещение от солнечной радиации, бытовых приборов, людей, обеспечивая поддержание комфортной температуры в помещении в течение отопительного периода. Схема радиаторного термостата В общем виде радиаторный термостат работает следующим образом. При повышении температуры в помещении выше заданной управляющая часть радиаторного термостата вырабатывает сигнал на закрытие клапана, который передается выходным звеном термостатической головки на входное звено регулирующего клапана. Сравнение диапазонов настройки терморегуляторов разных фирм
· · Терморегуляторы с жидкостным датчиком наиболее надежны и с экономической точки зрения эффективны (имеют повышенное энергосбережение). · · Важный показатель, на который необходимо обращать внимание - это гарантия производителя, включающая параметры долговечности (срок службы изделия) и его безотказность (время до первого отказа). Гарантийный срок различный у разных фирм. V. Требования к средствам измерения холодной и горячей воды в квартирах и разработки проектов их установки, монтажа и ввода в эксплуатацию 1. Для установки в квартирах жилых зданий допускается применять крыльчатые счетчики холодной и горячей воды (до 90 °С), соответствующие следующим требованиям: · · технические параметры счетчиков соответствуют ГОСТам Р-50601 и 50193 (метрологический класс В); · · тип счетчиков утвержден НТК по метрологии Госстандарта РФ и внесен Государственный реестр средств измерений; · · надежность счетчиков подтверждена ускоренными испытаниями на износ, проведенными на водопроводной воде в городах, испытания должны быть проведены местными органами Госстандарта РФ при участии предприятий Водоканала и региональной жилищной инспекции с требованиями ГОСТ Р-50193; · · в соответствии с описанием типа счетчиков допускается их установка в горизонтальном и вертикальном положении; · · номинальный расход воды 1,5 м2/ч, длина счетчика без присоединительных штуцеров 80 мм; · · погрешность измерения расходов воды составляет ±5 % при расходах в диапазоне от Qmin до Qt и ±2 % в диапазоне от Qt до Qmax; · · среднеинтегральная погрешность измерения количества воды для счетчиков при их выпуске из производства не превышает 1,5 % (отметка о поверке в соответствии с требованиями Госстандарта РФ должна быть приведена в паспорте счетчика); · · межповерочный интервал, установленный Госстандартом РФ при утверждении сертификата типа счетчиков холодной и горячей воды, составляет не менее 5 лет; · · возможность метрологического обеспечения счетчиков в процессе их эксплуатации подтверждается местными органами Госстандарта РФ и организацией, предоставляющей услуги по периодической поверке счетчиков; · · гарантийный срок, в течение которого поставщиком счетчиков производится их бесплатная замена или ремонт, должен составлять не менее 24 месяца с даты установки счетчиков, но не более 30 месяцев с даты их закупки.
V. Требования к коммерческим средствам измерения тепловой энергии и теплоносителей
· - разность количеств (расходов) теплоносителя, полученного оптовым или конечным потребителем из тепловой сети и возвращенного им в тепловую сеть, т.е. G1 - G2. Эта разность - количество теплоносителя, которое потребитель взял из тепловой сети и должен оплатить; · - суммарное (общее) количество тепловой энергии, которое потребитель взял из тепловой сети за счет охлаждения теплоносителя, возвращенного в тепловую сеть, и которое потребитель получил и использовал вместе с теплоносителем, не возвращенным в тепловую сеть (на источник тепла).
· - температуру в подающем трубопроводе (паропроводе) для контроля качества тепловой энергии; · - разность давлений сетевой воды или давление пара для контроля качества тепловой энергии; · - расход теплоносителя в подающем трубопроводе (паропроводе) для контроля режима потребления (потребляемой мощности); · - разность температур в подающем и обратном трубопроводах или температуру обратной сетевой воды (конденсата) для контроля режима потребления.
· · на выводах источника тепла - на двух трубопроводах на заборе ТЭЦ или крупной котельной, на стене котельной малой мощности; · · на вводе двух трубопроводов в центральный тепловой пункт (ЦТП) микрорайона или тепловой пункт (ТП) промышленного предприятия, подключенных к магистральной тепловой сети; · · на вводе двух трубопроводов в отдельное здание.
Нормы погрешности измерения количества тепловой энергии воды
11. Согласно действующим в настоящее время инструкциям по экономическому регулированию процедур учета тепловой энергии, все указанные средства измерения должны учитывать количество тепловой энергии, содержащейся в воде, которая используется на источнике тепла для восполнения отбираемого из системы центрального теплоснабжения теплоносителя (горячей воды на бытовые и технологические нужды и на утечки, а также невозвращенного конденсата). · · прямое измерение этой температуры, для чего потребуется создание и соответствующая аттестация измерительного канала от источника тепла до потребителя; · · имитация сигнала от преобразователя температуры холодной воды с несколькими фиксированными величинами.
VI. Выбор, внедрение, метрологическое обеспечение приборов учета
· - эталоны единиц измерений учета ТЭР; · - образцовые средства измерений, необходимые для исследования метрологических и технических характеристик приборов учета ТЭР на стадии разработки и постановки их на производство; · - сеть базовых лабораторий по поверке приборов учета расхода ТЭР в процессе эксплуатации; · - нормативные документы, соответствующие международным в области стандартизации методов и средств измерений ТЭР; · - персонал для проведения поверки приборов учета расхода ТЭР в процессе производства и эксплуатации. Перечень приборов, рекомендованных ЗАО ЖилКомТех |
СЧЕТЧИКИ ВОДЫ СХВ-15, СГВ-15 (г. Чистополь)
Счетчики предназначены для измерения расхода холодной и горячей питьевой воды, протекающей по трубопроводу при температуре от 5° до 90°С и давлении не более 1,0 МПа (10кгс/см2).
Счетчики типа СГВ в силу своей универсальности и применения одинаковых термостойких материалов могут быть использованы для измерения расхода как холодной, так и горячей воды.
СЕРТИФИКАТЫ:
Счетчики типа СХВ, СГВ зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений Российской Федерации (Сертификат об утверждении типа № RU.C.29.065.A № 8442).
Все материалы, используемые при изготовлении счетчиков разрешены к применению Министерством Здравоохранения Российской Федерации (Санитарно-эпидемиолпгическое заключение № 16.09.02.421.П.002574.12.01).
Счетчики типа СХВ, СГВ безопасны в применении. Сертификат соответствия ГОСТ Р № РОСС RU.ИП02.В00101.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СХВ-15, СГВ-15:
1. Диаметр условного прохода Ду, мм: 15
2. Номинальный расход воды, м3/час: 1,5
3. Порог чувствительности, не более: 0,015
4. Длина счетчика со штуцерами, L1, мм: 197
5. Обозначение присоединительных размеров счетчика: G 3/4, штуцеров: G 1/2
6. Масса без комплекта монтажных частей не более, кг: 0,5
АНТИМАГНИТНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ:
Счетчики воды типа СХВ, СГВ имеют также антимагнитное исполнение.
В случае необходимости антимагнитная защита может быть выполнена и для других типоразмеров счетчиков. Счетчики типа СХВ, СГВ-15 с магнитной защитой отличаются тем, что они не чувствительны к воздействию внешних магнитных полей.
Счетчики воды с магнитной зашитой выполнены на основе использования новейших технологий и достижений науки. Магнитная защита счетчика достигается за счет своеобразного распределения доменов и магнитного поля в магнитах, применяемых в конструкции прибора.
Счетчики воды с магнитной защитой производства фирмы БЕТАР по своим свойствам превосходят все имеющиеся аналоги как отечественного, так и импортного производства, что подтверждается экспертизами и испытаниями, проведенными независимыми экспертными центрами как в России, так и за ее пределами.
ГАРАНТИЯ:
Гарантийный срок эксплуатации счетчиков составляет 30 месяцев со дня ввода в эксплуатацию.