ОБ ИЗМЕРЕНИИ РАЗНОСТИ МАСС. И НЕ ТОЛЬКО

Н. И. Гущин, главный инженер ООО «ПромСервис-У», г. Ульяновск,
И. А. Кашин, главный инженер УМУП «Теплоком», г. Ульяновск

Количество обязательно должно перейти в качество.

Процитируем «классика» [1].

«Сегодня большинство теплосчетчиков российских потребителей по требованию Правил-95 и при поддержке ТСО (ведь действительно хочется, чтобы утечка была измерена и оплачена!) настроены на ведение коммерческого учета суммарного теплопотребления именно по формуле», приведем ее ниже.

(1)        Q = Q1 - Q2 = M1 × (h1 - hхв) - M2 × (h2 - hхв)

Далее «классик» убедительно, очень убедительно, с выкладками и цифрами, но в сослагательном наклонении, доказывает, что учет в открытых системах нужно вести по формуле

(2)        Q = Qот + Qгвс = M2 × (h1 - h2) + Mгвс × (h1 - hхв)

Ключевые слова в [1], по нашему мнению, о возможности применения формулы (2) это, цитируем:

Первое: «немножко» отойти от требований Правил-95 «контролировать утечку» (выделено нами).

Второе, Мгвс в формуле (2) это не разность масс по трубопроводам Т1 и Т2, а измеренный расход по трубопроводу Т3.

Ключевые слова запомним, с остальными выводами «классика» в [1] согласимся.

«Классику» повезло, он анализирует открытые схемы с одним трубопроводом Т3. Нам не совсем повезло. У нас двухтрубная система теплоснабжения, с открытым водоразбором ГВС с циркуляцией, такой схемы учета нет даже в «святом» документе «Правила-95». Вот об этих системах и поговорим.

В [2] показано, что применение следующей формулы (цитируем, переведя на наши обозначения):

(3)        Q = M1 × (h1 - h2) + (Mгвс - Mцир) × (h2 - hхв)

Предпочтительней, чем (1), так как обеспечивает (выводы [2] цитируем в своем изложении):

  1. более высокую точность результатов расчетов количества потребленной тепловой энергии.
  2. возможность приборного учета в летний период при однотрубном транспорте теплоносителя.
  3. возможность приборного учета при опрокидывании циркуляции в обратном трубопроводе в случае большого водоразбора ГВС.

С первым согласны (с учетом мнения «классика» и не только), второе не бесспорно (покажем), третье (опрокидывание) устраняется установкой на трубопроводе Т4 обратного клапана.

На сослагательность «классика» наложим документ [3]. Утвержденный, уполномоченным органом, но носящий рекомендательный характер: «Рекомендация может служить основой для коммерческих взаимоотношений…» (выделено нами, не прибавить, не убавить), всего лишь может.

Лирическое отступление. Доводы, что особые условия (том числе и в вопросах приборного учета) взаимоотношений продавца и потребителя тепла можно отразить в договоре нам кажутся неубедительными. При разборе в суде (цивилизованный способ решения споров) «Правила-95» перевесят и договор, и Рекомендацию, даже взятые вместе. Если не так, переубедите. Да и ТСОшники не особенно идут на отступление от «Правил-95».

Продолжим. Перепишем формулу потребленной тепловой энергии по [3] в наших обозначениях. Применительно к нашим открытым двухтрубным системам с открытым водоразбором ГВС с циркуляцией, с наложением выводов [2]. И еще раз «классик» с, безусловно принятыми нами выводами в [4]. Промежуточные выкладки опускаем. Получаем формулу потребленной тепловой энергии:

(4)        Q = M2 × (h1 - h2) + (Mгвс - Мцир) × (h1 - hхвпр) + (Mгвс - Мцир) × (hхвпр - hхв)

Мы думаем, что принятые обозначения, для тех, кто дочитал до этого места, интуитивно и однозначно понятны.

Третье слагаемое рассчитывается «вручную» специалистами ТСО, оно участвует в учете, но не реализовано в приборных вычислениях. Запомним.

Получим формулу для приборного программирования вычислителя тепла для нашей четырехтрубной системы:

(5)        Q = M2 × (h1 - h2) + (Mгвс - Мцир) × (h1 - hхвпр)

Формула как формула. А вот дальше становится грустно. Вычислителя с возможностями реализовать напрямую эту формулу — НЕТ! За «базар» ответим.

Вычислять нужно четыре массы, значит нужно измерить четыре объемных расхода и четыре соответствующих температуры. Измерение массы по первому трубопроводу необходимо для оценочного контроля работоспособности всего теплосчетчика. Затем выполнить расчет по (5). Для двухтрубных систем с открытым ГВС в тупик «бюджетные» вычислители предлагают множество вариантов формул тепла. Вариантов для наших четырехтрубных систем нет. Или плохо искали? Не думаем.

Лирическое отступление-2. Теплорегистратор КАРАТ с его продвинутыми возможностями программирования выведен за скобки. Он дорог в денежном выражении для использования на объектах «бюджета». Хорошая «машина», уважаем ее, но ее удел — «большая» энергетика. Скажем так: наши люди на МЕРСЕДЕСАХ в булочную не ездят.

Далее. Возникают новые вопросы. Что принять за h1 во втором слагаемом формулы (5)? Температуру по трубопроводу Т1 или Т3? Что правильней и честней для учета? Господа «теоретики» и «классики», разъясните. Пока будем считать, что это температура по трубопроводу Т1. Для зимнего времени это приемлемо.

А как быть летом? Первое слагаемое в формуле (5) равно 0. Мцир во втором слагаемом по технологическим причинам тоже равно 0. А где взять h1, если теплоноситель подается по трубопроводу Т2 против потока? Просится h3, может быть только летом. Для лета получается формула:

(6)        Q = (Mгвс - Мцир) × (h3 - hхвпр) = M3 × (h3 - hхвпр)

По нашему мнению, предыдущие два абзаца показывают не бесспорность второго вывода [2], главное, что на ГВС, в наших системах теплоснабжения, нужно устанавливать два расходомера и два термопреобразователя и в летний период использовать первичные преобразователи на трубопроводе Т3.

Дальше — больше. На нашей «земле» (микрорайон Новый город, г. Ульяновск) места установки термосопротивлений на Т1 и Т3 могут быть разнесены до 70 метров по длине трубопроводов. Это к вопросу по договорным потерям от границы раздела до установки термопреобразователей. Они (потери) не участвуют в приборных измерениях, но присутствуют в учете, и как видим, потери по разным периодам могут значительно различаться.

Будем искать дальше. В [5] сделан интересный вывод, причем у авторов он первый (немного перефразируем, не меняя их идеи): для открытых систем теплоснабжения нужен теплосчетчик, специально предназначенный для монтажа в данной системе теплоснабжения (выделено нами).

Как бы грустно ни было, и с учетом всего вышеизложенного, учитывая и невысказанное, ясно, что тепловычислитель, предназначенный для монтажа в наших двухтрубных открытых системах с циркуляционным ГВС в природе отсутствует.

Извечный российский вопрос — «Что делать?». Попробуем придумать «идеальный» теплосчетчик для нас, наших систем отопления, потом подумаем, как реализовать его в «реалиях» жизни с использованием существующих.

Попробуем сформулировать основные технические требования (возможности) к требуемому нам теплосчетчику, в большей мере вычислителю — основе теплосчетчика.

  1. Измерение (вычисление) четырех объемных (массовых) расходов, четырех температур и как минимум двух давлений, причем в одном узле учета.
  2. Вычисление количества потребленной тепловой энергии по формуле (5) в зимний период и по формуле (6) в летний период. Следовательно, нужны две базы программирования с автоматическим переходом на соответствующую периоду базу, включая переход на «летнее» («зимнее») время. Автоматический переход нужен для объективности учета и снижения эксплутационных затрат по техническому обслуживанию теплосчетчика.
  3. Архивирование потребленной тепловой энергии по составляющим Qотоп, Qгвс, Qпотреб, что позволит контролировать качество и режимы теплоснабжения и теплопотребления в соответствии с [6]. Архивирование всех измеренных и вычисленных величин (параметров) позволит более корректно анализировать работу теплосчетчика.
    Аппаратный анализ «нештатных» ситуаций вести отдельно по этим величинам. Может быть, добавить вычислителю функцию: с появлением «нештатки» по измеряемым величинам, включать «аварийный» архив для последующего анализа и разбора ситуации специалистами. При возникновении «нештатки» вычислительные и учетные функции теплосчетчика должны быть, безусловно, выключены. Архивация длительности и мнемонических кодов «нештатки» должна вестись в «боевом» архиве. (Данное предложение относится к любому теплосчетчику.)
  4. Для снижения динамических погрешностей, обусловленных нестационарностью водоразбора ГВС [7], необходимо уменьшать период вычислений как минимум до половины времени инерции используемых термопреобразователей. Следовательно, вычислитель должен иметь программируемый параметр: временной период измерений, и может быть вычислений. Причем в технической документации вычислителя должны быть указаны погрешности вносимые вычислителем, его числовыми методами и алгоритмами при различных периодах измерений и вычислений. Понимаем, что последнее предложение небесспорно и дебатируемо. Господа «теоретики» и «разработчики» подробнее в [7] и [8]. Далее просятся два требования для вычислителя и теплосчетчика.
    При частых «опросах» первичных преобразователей температуры и давления ресурс батарей тратиться быстрее. При современных тенденциях включения теплосчетчиков в распределенные системы сбора данных всевозможных архивов, частота опроса по интерфейсу также увеличивается. Следовательно, вычислитель с автономным питанием должен иметь пролонгированный ресурс батареек, гарантирующих работу весь межповерочный интервал, (или иметь аккумуляторы с возможность подзарядки).
    Безусловно, нужна индикация на табло состояния источника питания и включение этого индикатора в перечень предупредительных «нештаток». Данная «нештатка» должна записываться в «боевом» архиве без останова вычислительных и учетных функций теплосчетчика, для своевременной замены элементов питания. Возможно, необходима функция контроля состояния источников питания «батареечных» расходомеров.
    Для снижения инертности измерения температуры и большей корректности вычисления М3 и М4, термопреобразователи на Т3 и Т4 должны быть установлены напрямую в потоке (без термогильз). Скорости потока, давление и температура теплоносителя по этим трубопроводам позволяют реализовать эту монтажную схему установки термопреобразователя.
  5. Теперь вспомним о третьем слагаемом в формуле (4). Рассчитывается «вручную». Подготовку отчетов по теплопотреблению в настоящее время выполняют, как правило, на компьютерах с использованием флэш-накопителей. Вспомним былое и старое. Был вычислитель ТВМ, и до сих пор работают, мы о первых, 1995-1997 гг. выпуска. В программе подготовки отчетов через РС была хорошая, незаслуженно на сегодня забытая, функция для приборов ТВМ, предназначенных для работы в открытых системах теплоснабжения. Вводилась среднемесячная фактическая температура исходной (в соответствии с терминологией [9], тогда еще используемых правил) воды на источнике и компьютер, отдельной строкой высчитывал и выводил это третье слагаемое на печать, причем с учетом знака. Во истину новое, это хорошо забытое старое. Считаем данную функцию востребованной. Это повысит объективность учета и освободит специалистов ТСО от рутинных «ручных» расчетов. Как реализовать данную функцию корректно в программном обеспечении по подготовке отчетов за теплопотребление на РС, пусть поработают «теоретики» и «разработчики».
    Лирическое отступление-3. Глупый вопрос в воздух. А не различаются ли температуры холодной и исходной воды на источнике тепла? Наверное, различаются. Холодная — на границе между «водяниками» и «тепловиками». Исходная — подготовленная для подпитки. Нам так видится. Какую температуру наиболее корректно программировать вычислителю или в программу расчета третьего слагаемого (4)? «Теоретики», ответьте. Вопрос возник из-за разночтений в терминах «Правил-95» и отмененных [9] по которым люди еще работают.
  6. Теперь о потерях. В работе [10] показано, что расчеты и соответственно значения тепловых потерь по разным методикам (СНиП 2.04.11-88 и РД 34.09.225-97) могут значительно различаться, и в этих методиках не нормирована погрешность расчетов. В методиках не учитывается реальное состояние теплосетей. В Ульяновске различными ТСО используются различные методики, и значения потерь разнятся от долей процента от потребленной энергии до значительных абсолютных значений.
    Следовательно, нужно принять (определить) единую методику определения договорных потерь, может быть «опытно-расчетную», как предложено в [10].
    Но, с учетом [9], эту работу, оценку потерь с составлением совместного акта, ТСО должна выполнить с потребителем, дабы «раскрыть глаза» потребителю на состояние теплоизоляции его трубопроводов теплоснабжения. Последующий, вероятно логичный, шаг, приведение потребителем трубопроводов в порядок, позволит уменьшать или увеличивать (по состоянию теплоизоляции трубопроводов) показатель договорных потерь.
    Возможное определение договорных потерь, как доли от потребленной энергии, вероятно, позволит ввести в вычислитель функцию расчета и договорных потерь. Эта функция освободит работников ТСО от рутинной «ручной» работы и повысит объективность и честность учета.
    Теперь о наших потерях по ГВС в летний период (с учетом расстояний между местами установки термопреобразователей на трубопроводах Т1 и Т3). В [10] предложен инструментальный способ определения фактических потерь тепловой энергии. Осмелимся предложить господам «разработчикам» и «теоретикам» подумать, как реализовать этот алгоритм для базы программирования на летний период.
    Лирическое отступление-4. Передача трубопроводов (теплотрасс) расположенных вне зданий потребителей на баланс ТСО (перенос границ раздела к цоколям зданий) позволит в 95% случаев (может и больше) вообще снять проблему договорных потерь. Появится техническая возможность монтировать термопреобразователи теплосчетчика, практически на границе раздела. Далее, содержание внешних теплосетей силами ТСО оправдывается лучшей организационной, технической и кадровой оснащенностью этих организаций. Для бюджетных организаций это благо.
  7. Над требуемыми метрологическими характеристиками по каналу тепловой энергии, предложенного нами теплосчетчика мы бы попросили поработать господина М. Н. Бурдунина и его команду [11]. Хотя о каких погрешностях может идти речь в вычислениях. Попробуем объясниться в последующем лирическом отступлении.

Лирическое отступление-5. Осмелимся поправить еще одного «классика» в его работе [12]. С основным выводом его работы мы, безусловно, согласны и готовы подписаться под ними. Далее, мы хотели — бы поправить «классика» в определении концепции теплосчетчика. По нашему мнению более полная концепция должна звучать так: теплосчетчик — это измерительно-вычислительный комплекс с технической возможностью интеграции в распределенные системы сбора и обработки информации. Собственно измерения в теплосчетчике начинаются в первичных преобразователях температуры и объемного расхода, по требованию «Правил-95» иногда еще и давления. Заканчивается прямая метрология измерений на выходе соответствующего АЦП тепловычислителя. За эту часть прямой метрологии, с ее полями погрешностей и допусками, должны «отвечать» прибористы и изготовители первичных преобразователей вместе с ВНИИР и ВНИИМС. После выхода АЦП просто «цифра». Далее в тепловычислителе начинаются вычисления. Формулы тепла, ряды и интегралы, просто интегралы и ряды. Причем ряды, интегралы и числовые методы в объеме второго курса мехмата или физмата. Просто числовые методы с их корректностью и коррелированностью. Здесь уже, наверное, свой «ВНИИР и ВНИИИМС». Далее, архивация и регистрация данных. Просто обработка массивов данных, конечно же, не без своих сложностей. Далее, включение теплосчетчика в распределенные системы сбора данных. Бурно развивающиеся информационные технологии. Технологии с работой над снижением трафика и обеспечением достоверности и сохранности передаваемой информации по различным каналам связи. Здесь, как нам кажется, уже свой «ВНИИР и ВНИИМС». Этим отступлением мы хотели бы ответить и на вопрос [13].

Вернемся к нашему «идеальному» теплосчетчику.

Вроде бы сформулированы необходимые нам основные требования к вычислителю и теплосчетчику. Понимаем, возможно, перечень не полный, да и многие функции уже реализованы в существующих вычислителях. Но лучшее враг хорошего. Совершенству предела нет.

Поэтому мы предлагаем маркетологам господ «производителей» вычислителей следующее. Оценить долю рынка открытых (двухтрубных с циркуляционным ГВС, аналогичных нашим) систем отопления. И оценив, принять решение о необходимости выпуска, требуемых нам вычислителей с оптимальной стоимостью.

Господам «теоретикам» предлагаем не забыть при разработке новых «Правил-200?» (очень хотелось бы чтобы не «Правил-20??») (или это будет по новомодному — Регламент) об открытых системах теплоснабжения с циркуляционным ГВС.

Вернемся в наши «суровые» рабочие будни. Попробуем предложенные нами требования реализовать на базе теплосчетчиков, смонтированных и обслуживаемых ООО «ПромСервис-У».

Есть два пути. Скачать архивы, перегнать их в EXCEL и повторить «подвиг разведчика» [14].

Мы пойдем другим путем. Извините, «флюиды» родного города.

Выберем два объекта бюджетной сферы. Подробности и характеристики объектов в таблице 1.

Таблица 1

Наименование объекта Проектная нагрузка «Калибры» приборов Характеристика объекта
Отопление, Гкал/час ГВС, Гкал/час Отопление ГВС
Детский дом «Соловьиная роща» 0,2428 0,3120 50/50 32/25 Круглосуточное проживание детей от 3-х до 18 лет
Детская больница восстановительного лечения (ДВБЛ) 0,3448 0,3120 50/50 32/25 Амбулаторный прием и проведение лечебных мероприятий с проживанием детей до 14 лет в круглосуточном режиме

Технические решения, принятые в 2005 г. при монтаже теплосчетчиков на этих объектах.

Вычислитель ВКТ-7 (ЗАО «Теплоком»). Двухканальный (на трубопроводах Т1, Т2) ультразвуковой счетчик-расходомер «Прамер-510-02» (ЗАО «ПромСервис») с классом 1,5 по каждому каналу измерения расхода, на трубопроводах Т3, Т4 преобразователи расхода ВЭПС–ПБ-2 (ЗАО «ПромСервис») класса 1,5. На трубопроводах Т1, Т2 установлены термосопротивления КТПТР-01 в термогильзах, на трубопроводах Т3, Т4 установлены термосопротивления КТПТР-07 в потоке теплоносителя, паспортная тепловая инертность 20 секунд (все термосопротивления ЗАО «Термико», г. Москва).

Учет потребленной теплой энергии в настоящее время (зимний период) ведется по показаниям «головных» приборов (в терминах ВКТ-7 по ТВ1), по формуле

Q = M1 × (h1 - h2) + Mгв × (h2 - hхв),

где Мгв = М1 - М2 (индексы соответствуют обозначению трубопроводов).

Показания расходомеров на ГВС (в терминах ВКТ-7 ТВ2) в зимний период используются для контроля «исправности» теплосчетчика по следующему критерию:

100 × ((М1 - М2) - (М3 - М4)) / М1 <= 6% = 4 × 1,5%,

где 1,5% — метрологический класс используемых расходомеров.

Имеет место быть «извечная беда»: М1 < М2, М3 < М4 при отсутствии водоразбора, но в погрешности удвоенного класса используемых приборов.

Для перевода ВКТ-7 в режим «идеального» теплосчетчика принимаем следующие решения.

  1. Проводим полное техобслуживание всего комплекса и убеждаемся в полной его исправности.
  2. Программируем период измерений — 6 секунд, (из ряда, предложенного возможностями ВКТ-7), обусловленных тепловой инерцией термосопротивлений и наложением наших требований по периоду измерений.
  3. Включаем «критерий закрытости» системы (смотри [3], [14]) по каждому ТВ. Избавляемся от «извечной беды»: М1 < М2, М3 < М4. ВКТ-7 «пишет» в архивы, измеренные V1, V2, V3, V4 на них «критерий закрытости» не влияет. У нас останется, при анализе полученных данных, возможность перепроверить калькулятор ВКТ-7. Доверяй, но проверяй. «Критерий закрытости» для нашего случая применим в редакции [14] и в соответствии с предложенным ВКТ-7 алгоритмом: |2(М1 - М2)/(М1 + М2)| <= 3%, где 3% это удвоенный класс расходомеров. Включение «критерия закрытости» в нашем случае нивелирует индивидуальную погрешность конкретного прибора (особенно ее знак), что, по нашему мнению, должно улучшить качество учета.
  4. На «святое» («Правила-95») не замахиваемся. Теплосчетчики находятся в коммерческом учете. Оставляем в ТВ-1 формулу расчета тепла по М1. Далее EXCELем проверим или пересчитаем все что нам интересно.

Задачи определены.

Определимся с целями. Проверим и проанализируем:

  1. проверим на тождественность формулы (3) и (5) в цифровом выражении,
  2. сравним потребленную тепловую энергию по составляющей на отопление при расчете относительно М1 и относительно М2 (терминология [14]).
  3. сравним тепловую энергию на «догрев» по ГВС при расчете по (М1 - М2) и при расчете по (М3 - М4) (второе слагаемое в формулах (3) и (5)), без EXCEL не обойтись.
  4. оценим «объективность» учета при использовании «критерия закрытости» системы.
  5. просто удовлетворим личное любопытство и перепроверим выводы [1] и [2], используя архивированные измеренные значения объемов и масс.

Да и для уважаемых господ А. Г. Лупея и М. Н. Бурдунина (если это будет интересно им) будут экспериментальные данные.

Учитывая опыт [14], возможно реальные данные принесут «нежданные сюрпризы». Если принесут, то и о них поговорим.

Цели определены, задачи поставлены. За работу, товарищи.

КИПовцы в подвал, на ТО теплосчетчиков и перепрограммирование вычислителей.

Любопытные инженеры за компьютер, для разработки методов решения задач и подготовки EXCEL.

Определим алгоритмы перерасчета данных архивов в требуемые нам архивы «идеального» теплосчетчика.

  1. Разделим данные по значению тепловой энергии на составляющие:
    QпотрВКТ = QотВКТ + QгвсВКТ (здесь показания боевого счетчика),
    QотВКТ = Qо - Qг (в обозначениях ВКТ-7)
    QпотрВКТ = Qо
    QгвсВКТ = Qгв (Qгв рассчитано вычислителем по (М1 - М2))
  2. Определим расчет показаний «идеального» счетчика:
    QотИД = (QотВКТ / М1) × М2
    QгвсИД = (М3 - М4) × QгвсВКТ / (М1 - М2) + (М3 - М4) × (t1 - t2) × 10-3
    QпотрИД = QотИД + QгвсИД
  3. Сведем посуточные показания по тепловой энергии «боевого» и «идеального» теплосчетчиков в таблицу 2.
    Определим % рас = (QИД – QВКТ) / QВКТ × 100
  4. Сведем суточные значения рассчитанной разности (V1 - V2) = ΔV1, (V3 - V4) = ΔV3,
    (M1 - M2) = ΔM1, (M3 - M4) = ΔM3 в таблицу 3.

Перепрограммированные теплосчетчики на выбранных объектах по предложенному выше алгоритму работали в период с 03.03.08 по 11.03.08. Данные за неполные сутки 03.03. и 11.03.2008 отбросим и не будем их рассматривать.

Рассмотрим полученные данные по потребленной тепловой энергии.

Таблица 2

  Дата «Боевой», Гкал. «Идеальный», Гкал %рас.
Qобщ. Qгвс. Qотоп. Qобщ. Qгвс. Qотоп. Qобщ. Qгвс. Qотоп.
1* 04,03,08 3,227 0,119 3,108 3,412 0,361 3,051 5,74 203,45 -1,83
05,03,08 3,282 0,172 3,110 3,407 0,380 3,027 3,80 120,77 -2,67
06,03,08 3,479 0,103 3,376 3,589 0,266 3,324 3,17 157,93 -1,55
07,03,08 3,499 0,093 3,406 3,661 0,301 3,359 4,62 223,84 -1,37
08,03,08 3,227 0,143 3,084 3,396 0,381 3,015 5,24 166,32 -2,23
09,03,08 3,376 0,112 3,264 3,513 0,305 3,208 4,06 172,70 -1,73
10,03,08 3,451 0,194 3,257 3,530 0,370 3,159 2,28 90,81 -2,99
2* 04,03,08 3,985 0,124 3,861 4,264 0,463 3,801 7,00 273,10 -1,55
05,03,08 3,972 0,125 3,847 4,231 0,445 3,786 6,52 255,90 -1,58
06,03,08 4,385 0,161 4,224 4,669 0,528 4,141 6,47 227,86 -1,97
07,03,08 4,391 0,184 4,207 4,600 0,488 4,112 4,54 62,27 -2,31
08,03,08 3,755 0,000 3,755 3,816 0,061 3,755 1,61 100,00 0,00
09,03,08 3,996 0,000 3,996 4,047 0,051 3,996 1,27 100,00 0,00
10,03,08 3,954 0,000 3,954 4,011 0,057 3,954 1,41 100,00 0,00

*  1 —«Соловьиная роща», 2 — ДВБЛ

Как и ожидалось, в цифровом выражении, в отношении общей потребленной энергии, формулы (3) и (5) практически тождественны. Расхождения в 3-7% значений Qобщ «боевого» и «идеального» теплосчетчиков спишем на ошибки округлений и численных методов вычислителя ВКТ-07 и EXCEL, с учетом поправки на то что расчеты по составляющим Qотоп и Qгвс при выполнении «критерия закрытости» велись по усредненным массам теплоносителя. Да и «догрев» в «идеальном» теплосчетчике рассчитывался до температуры подающего трубопровода и по разности масс расходомеров, установленных на трубопроводах Т3 и Т4 и разности масс между разными ТВ различались. Разность масс и объемов обсудим ниже.

Следовательно, вычисление полной потребленной тепловой энергии можно вести по формуле (5). В финансовом выражении ни одна из сторон УЧЕТА не понесет потерь и приобретений. По нашему мнению, это будет честнее, и позволим выразиться так, корректнее. Перераспределение по составляющим Qгвс и Qотоп. О причинах и допущениях на предпочтение вычисления Qотоп относительно М2 подробно в [11] и [14]. Значительный рост в процентном отношении составляющей Qгвс не должен никого пугать. Выделение составляющей Qгвс в отдельную строку распечаток тепловычислителя поможет, а может и заставит потребителя, ОПТИМИЗИРОВАТЬ свое потребление. Оптимизировать организационными и режимно-технологическими мероприятиями. Не заставит оптимизировать, пусть потребитель честно платит за бесцельно вылитую горячую воду и несоблюдение режимов теплоснабжения. Да и по отношению к незаслуженно забытому третьему участнику этого рынка, источнику теплоты, ведение расчета потребленной тепловой энергии по формуле (5) для двухтрубных открытых систем будет корректнее. Свой отпускаемый товар он греет до температуры подающего трубопровода.

Об энергосбережении и честности платежей. (Воспоминания монтажника об эпизоде поздней осени 2005 г.). В обязанности монтажника входит не только «поставить на счетчик», но и надлежащим образом оформить все необходимые технические и финансовые документы. Вот занимаясь оформлением документов, приехал я в ДВБЛ, для встречи с заместителем главного врача по административно-хозяйственной части, короче, главным завхозом. Проходя мимо кухни, через открытую дверь увидел открытый кран горячей воды, причем он работал на прямой слив. Девочки с кухни пили чай. Технологический перерыв, наверное. А кран был открыт. Встретился с главным завхозом, обменялись оформленными документами. Услышал в свой адрес слова благодарности. Помогли сэкономить бюджетной организации «значительные» финансовые средства, более ста тысяч рублей, особенно по потреблению горячей воды. Повел главного завхоза на кухню. Перерыв продолжался, кран по-прежнему был открыт. Девочки с кухни, из уст главного завхоза, узнали о себе много нового и интересного. Особенно об их роли и месте в ресурсосбережении и экономии финансовых средств родного учреждения. Вся лексика была из Ожегова, поверьте. Есть что вспомнить.

Обсудим разность масс и объемов. Посмотрим на таблицу 3.

Таблица 3

  Дата V1, м3 M1, т V2, м3 M2, т V3, м3 M3, т V4, м3 M4, т ΔV1, м3 ΔM1, т ΔV3, м3 ΔМ3, т
1* 04,03,08 157,11 152,96 151,09 150,16 25,58 25,05 19,57 19,30 6,02 2,80 6,01 5,75
05,03,08 156,24 152,48 149,58 148,41 25,55 25,07 19,30 19,01 6,66 4,07 6,25 6,06
06,03,08 154,80 149,69 148,42 148,42 24,36 23,74 19,91 19,74 5,11 2,34 4,45 4,00
07,03,08 156,83 152,70 151,85 150,61 25,01 24,51 20,31 20,00 4,98 2,09 4,70 4,51
08,03,08 156,16 152,20 149,77 148,81 25,74 25,25 19,47 19,15 6,39 3,39 6,27 6,10
09,03,08 154,15 150,07 148,50 147,48 24,53 24,03 19,59 19,33 5,65 2,59 4,94 4,70
10,03,08 154,49 150,93 147,94 146,41 25,08 24,58 19,18 18,84 6,55 4,52 5,90 5,74
2* 04,03,08 190,90 184,78 181,93 181,92 43,48 42,30 35,39 35,10 8,97 2,86 8,09 7,20
05,03,08 188,95 183,11 180,43 180,21 42,78 41,71 35,13 34,77 8,52 2,90 7,65 6,94
06,03,08 190,15 183,97 180,71 180,35 43,64 42,47 35,00 34,64 9,44 3,62 8,64 7,83
07,03,08 189,43 184,00 181,02 179,85 43,20 42,07 35,22 34,81 8,41 4,15 7,98 7,26
08,03,08 185,77 181,09 182,36 181,09 40,01 39,20 36,72 36,24 3,41 0,00 3,29 2,96
09,03,08 184,06 179,37 180,93 179,37 39,47 38,41 36,50 36,10 3,13 0,00 2,97 2,31
10,03,08 183,04 178,41 179,97 178,41 39,30 38,36 36,28 35,80 3,07 0,00 3,02 2,56

*  1 —«Соловьиная роща», 2 — ДВБЛ

Кажущиеся значительными расхождения до 12%, в значениях ΔV по разным ТВ, мы считаем по большому счету не такими и страшными. Они обусловлены индивидуальной погрешностью смонтированных расходомеров и возможно наложением допустимых утечек (разрешенных в соответствии с действующими СНиПами и нормами). Сравнения показаний в процентах погрешностей 4-х измерений в четырех разных точках приборами с индивидуальными метрологическими характеристиками, по нашему мнению, не совсем корректно и допустимо. Просто анализ этих показаний показывает, что теплосчетчик работает достоверно и всего показания этого теплосчетчика могут быть приняты в УЧЕТ.

Показания ΔМ мы не будем оценивать в процентах. Глядя на них, мы сделаем первый вывод в этой работе. Учет массы теплоносителя потребленного на нужды ГВС нужно вести по расходомерам, смонтированным на ГВС. Будем считать выводы [1],[2] экспериментально (в очередной раз) доказанными. Причем применение «критерия» закрытости (нивелирование индивидуальных погрешностей расходомеров) делает учет тоннажа ГВС более корректным и «объективным». Эта цель не стояла в этой работе первой. Но «измерение» разности масс по ГВС нужно для расчета тепловой энергии.

По первым трем целям мы высказались в абзацах после таблицы 2 и считаем цели реализованными. Добавим только что, при определенных условиях возможен был бы перевод (перепрограммирование теплосчетчиков) потребителей УМУП «Теплоком» на формулу (5), но счетчики на границе раздела между источником теплоты и УМУП «Теплоком» запрограммированы на расчет потребленной тепловой энергии по формуле (1). Диаметры расходомеров больше и как следствие, поля допусков по допустимым погрешностям в абсолютном выражении значительны. 23 узла учета тепла с диаметрами ультразвуковых расходомеров от Dy80 до Dy400, вычислители КАРАТы. Правила «игры» должны быть одинаковыми для всех.

Эксплуатируемых узлов учета тепла много. Количество теплосчетчиков неизбежно должно перейти в качество УЧЕТА. Это закон философии. Объективный закон, его не преодолеть. Можно просто опоздать. Большинство теплосчетчиков находятся в эксплуатации 6-8-10 лет, подходит время модернизации и замены. Где-то модернизация уже началась. Выход «Правил-20??», если в них будут серьезные и принципиальные изменения, а серьезные изменения неизбежны, внесет серьезный «переполох» в процессе модернизации теплосчетчиков и «сумятицу» в УЧЕТЕ.

Мы понимаем, что не все так просто с написанием и ПРИНЯТИЕМ «Правил-200?». На «земле» все «недостатки» «Правил-95» видны. О некоторых «недостатках» мы попытались рассказать в этой работе. Но что-то надо делать. Кому, что и как делать, мы не знаем, только смутно догадываемся.

О смутных догадках. Документов (особенно рекомендательных, да и не только рекомендательных) выпушено немало. Теоретических работ еще больше. Концепций озвучено предостаточно.

Для решения любой серьезной задачи, особенно где затронуты интересы многих, очень многих, нужно объединяться и просто работать. Объединяться нужно вокруг тех кому, по-настоящему требуются, просто необходимы, «Правила-200?» и кто имеет административный ресурс для обеспечения ПРИНЯТИЯ «Правил-200?». На вопрос «кому нужны «Правила–200?»» мы ответа не знаем. Нам нужны «Правила-200?». Нужны тем, кто работает на «земле». С ресурсом у нас слабовато. На этой грустной ноте и закончим. Продавливать «Правила200?» не нужно. Там будут затронуты интересы многих, очень многих. Просто нужны прозрачные правила, как правила дорожного движения. Нужны прозрачные правила, где будут учтены пожелания и интересы всех участников УЧЕТА.


P.S.    Авторы благодарят за техническое обеспечение и обсуждение полученных данных:

  1. Душенко Александра Михайловича — слесаря КИП УМУП «ТЕПЛОКОМ»
  2. Меркулова Андрея Геннадьевича — слесаря КИП УМУП «ТЕПЛОКОМ»
  3. Михайлина Анатолия Алексеевича — мастера службы КИП УМУП «ТЕПЛОКОМ»
  4. Полякова Олега Николаевича — слесаря КИП УМУП «ТЕПЛОКОМ»
  5. Рехова Александра Юрьевича — начальника отдела КИП ООО «ПромСервис-У»

P.P.S.    При обсуждении полученных данных и выводов данной работы один из «помощников» высказал свое видение развития ситуации. «Помощник» молод, умен, неплохо теоретически подготовлен, большой опыт практической работы, по-хорошему циничен, спокоен и рассудителен Его предположение: «Правила-95» будут просто переизданы с косметическими уточнениями, без принципиальных изменений. Как не хотелось бы развития ситуации по предложенному сценарию.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. А. Г. Лупей. О новых правилах учета тепловой энергии и измерении разности масс. www.teplopunkt.ru
  2. А. В. Извеков. О погрешности определения количества тепловой энергии в открытых системах теплоснабжения. Теплоснабжение №3(10). 1998 г.
  3. РЕКОМЕНДАЦИЯ. Государственная система обеспечения единства измерений. Тепловая энергия открытых водяных систем теплоснабжения, полученная потребителем. Методика выполнения измерений. МИ 2537-2000
  4. А. Г. Лупей. О погрешности измерения разности масс теплоносителя в открытых системах теплоснабжения. www.teplopunkt.ru
  5. И. В. Кузник, М. Ю. Тиунов, В. А. Брюханов. Особенности и задачи метрологического обеспечения измерений тепловой энергии в открытых системах водяного теплоснабжения. Законодательная и прикладная метрология. №5. 2000 г.
  6. Рекомендации по организации учета тепловой энергии и теплоносителей на предприятиях, в учреждениях и организациях жилищно-комунального хозяйства и бюджетной сферы. МДС 41-5.2000. Утверждены приказом Госстроя России от 11.10.99 №73
  7. В. С. Коптев, Г. И. Сычев. Теорема о среднем в учете энергоресурсов. www.teplopunkt.ru
  8. Д. Л. Анисимов. Скрытые ошибки учета тепла. Энергосбережение. №7. 2007 г.
  9. Правила пользования электрической и тепловой энергией. Приложение №1 к Приказу Министерства энергетики и электрификации СССР от 6 декабря 1981 г. №310
  10. Ю. С. Милейковский. Реальности коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя в России. E-mail: usm@yandex.ru
  11. М. Н. Бурдунин, А. А. Варгин. Оценка пределов допускаемой погрешности канала тепловой энергии теплосчетчиков для открытых водяных систем теплоснабжения. Материалы 26й международной научно-практической конференции. г. Санкт-Петербург. 2007 г.
  12. С. Н. Канев. Оценка погрешностей вычисления количества теплоты в водяных системах теплоснабжения потребителей. Материалы 26й международной научно-практической конференции. г. Санкт-Петербург. 2007 г.
  13. В. А. Иванчура. Что измеряет теплосчетчик? www. rosteplo.ru
  14. Н. И. Гущин. О тепловой энергии в открытых системах отопления. И не только. www.teplopunkt.ru
Яндекс цитирования