2011 год. "ЖКХ России", журнал в журнале "Коммерческий учет энергоносителей"

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Павел Борисович НИКИТИН, Председатель редакционного совета информационного проекта «Журнал в журнале» «Коммерческий учет энергоносителей», генеральный директор Консорциума ЛОГИКАТЕПЛОЭНЕРГОМОНТАЖ 

Обращение к читателям Как раз когда редакция «Коммунального комплекса России» отправляет майский номер в типографию, в СанктПетербурге заканчиваются последние приготовления к открытию XXXI Международной научно-практической конференции «Коммерческий учет энергоносителей». Это представительное мероприятие, задуманное энтузиастами в начале девяностых как площадка для общения специалистов, сегодня известно на всю страну и поддержано аппаратом полномочного представителя Президента РФ по Северо-Западному Федеральному округу. Проблемами коммерческого учета тепла, воды и газа серьезно озабочены и городские чиновники, и руководители жилищно-коммунальных хозяйств, и председатели ЖСК, и продвинутые пенсионеры. Российские производители приборов учета, которые не без оснований ощущают себя сегодня очень важной и быстро растущей, без помощи государства, отраслью экономики, также готовятся к этому событию. Без преувеличения можно сказать, что практически все мало-мальски известные заводыизготовители будут в том или ином качестве здесь представлены. Рынок теплосчетчиков растет. Даже пробуксовывающий 261-ФЗ «Об энергосбережении….» значительно увеличил объемы установки приборов в стране. Вопросы автоматизированного сбора данных и их обработки из теоретических и прикладных сразу же превратились в остронасущные. О различных моментах диспетчеризации на страницах нашего «Журнала в журнале» рассуждают главный инженер управления автоматизации группы компаний «Взлет» Эльвира Викторовна Тясто и технический дирек-

тор ООО «Астра-Инжиниринг» Андрей Юрьевич Логинов. Растущий рынок диктует свои законы. И непростая проблема несанкционированного вмешательства в показания приборов наверняка станет темой для острых дискуссий на конференции. Уже сегодня она стала поводом для черного пиара в желтой прессе. Остается надеяться на мудрость и выдержку руководителей, которые не должны бы переводить технические вопросы в жесткую конкурентную борьбу за передел рынка. Время не стоит на месте, и, рассуждая о коммерческом учете энергоносителей, сегодня невозможно не затронуть тему энергетических обследований. Уже не за горами даты подведения итогов, казавшиеся в ноябре 2009 года такими далекими, а у нас еще «конь не валялся». Конечно, в России долго запрягают, однако попытка быстро поехать легко может выхолостить всю суть энергосбережения, заложенного в 261-ФЗ. Уже ясно просматривается движение некоторых чиновников и бизнесменов сделать этот процесс формальным и дешевым способом «распилить» бюджетные деньги. Как поставить барьеры для недобросовестных энергоаудитов и что мешает запустить региональную работу, будут обсуждать на конференции специалисты ведущих по энергоаудиту СРО Северо-Запада и Урала. Не случайно на обложке нашего «Журнала в журнале» красуется здание бывшей гостиницы «Советская», а ныне отеля «Азимут». Именно там, на 17-м этаже, будет проходить наша, уже XXXI конференция, из будущих докладов которой составлен наш номер. Там мы надеемся встретиться с вами, наши дорогие читатели. Объединим наши усилия! 

Редакционный совет информационного проекта «Журнал в журнале «Коммерческий учет энергоносителей» Председатель редакционного совета

•

Павел Борисович НИКИТИН, управляющий делами Некоммерческого партнерства Отечественных производителей приборов учета «Метрология Энергосбережения», генеральный директор консорциума ЛОГИКА-ТЕПЛОЭНЕРГОМОНТАЖ Члены редакционного совета Александр Николаевич КОЛЕСНИКОВ, начальник отдела PR ЗАО «Промсервис»

•

40

• • •

Андрей Алексеевич ЛИПАТОВ, исполнительный директор ЗАО «УК Холдинга «Теплоком» Леонид Анатольевич ЛИСИЦИНСКИЙ, генеральный директор ООО «Инженерно-Технический Центр «Промавтоматика» Владимир Александрович МАГАЛА, заместитель технического директора ЗАО НПО «Промприбор», кандидат технических наук

•

Сергей Иванович ЧЕРНОМОРЧЕНКО, главный метролог Некоммерческого партнерства Отечественных производителей приборов учета «Метрология Энергосбережения»

Выпускающий редактор Анна Ионовна МАСЛЯЕВА e-mail: info@metrolog-es.ru тел.: (812) 329-89-35, 329-89-36 (911) 909-34-87

•

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

Технологии энергоэффективности-2011 Завершил работу Всероссийский отраслевой форум «Технологии энергоэффективности-2011», проходивший 13–14 апреля 2011 года в г. Екатеринбурге, в рамках которого состоялся обмен опытом в области реализации программ энергосбережения и энергоэффективности между регионами. Мероприятие проводилось Правительством Свердловской области совместно с Аналитическим центром при Правительстве Российской Федерации (г. Москва), Свердловским областным союзом промышленников и предпринимателей (г. Екатеринбург), Администрацией города Екатеринбурга и научнопроизводственным объединением «КАРАТ» (г. Екатеринбург). Поддержку форуму оказывают НП ОППУ «Метрология Энергосбержения» и НП «Российское теплоснабжение» Всероссийский статус форума в полной мере подтверждается ежегодным участием представителей большого количества регионов. Как и в прошлом году, в работе форума приняли участие более 600 участников из более чем сотни городов Российской Федерации. Среди них представители федеральных и региональных органов законодательной и исполнительной власти, ведущие российские эксперты, представители международных организаций, финансовых корпораций, российских и зарубежных производителей оборудования, организаций жилищно-коммунального, строительного и энергетического секторов экономики. Данный форум представляет собой расширение формата Всероссийского совещания по энергосбережению, проводимого в Екатеринбурге уже в 11-й раз. Пленарное заседание было посвящено обсуждению вопроса государственной политики в области повышения энергоэффективности. С докладами выступили представители Министерства регионального развития, Министерства энергетики, Министерства экономики Российской Федерации, а также Правительства Свердловской области. Докладчики осветили вопросы финансирования и привлечения инвестиций в проекты развития коммунальной инфраструктуры, взаимодействия субъектов РФ в рамках инвестиционных

проектов. Большой блок совещания был отдан проблемам развития систем теплоснабжения и модернизации водоснабжения городов, их усовершенствования и оценке энергоэффективности при применении современных технологий и оборудования. Отдельной секцией был выделен раздел, посвященный реализации комплексных программ повышения энергоэффективности в промышленном секторе. Освещались вопросы энергоменеджмента на предприятии, а также энергоаудита и паспортизации. В рамках форума прошла 5-я конференция «Автоматизация инженерных систем в ЖКХ и промышленности». Ее главная задача – обсуждение энергоэффективных технологий в жилищной сфере и применение систем диспетчеризации коммунальных ресурсов – выполнена полностью. Вниманию участников конференции были предложены доклады о реализованных на практике решениях, программах, методиках, а также уже работающих в ЖКХ информационных системах, аспектах нормативноправового регулирования энергоэффективности. Вторым заметным мероприятием в рамках форума стал двухдневный практикум «Школа КИПиА», который собрал специалистов в области установки и монтажа приборов. За два дня его работы были рассмотрены теоретические и практические аспекты подбора, монтажа и настройки оборудования для узлов учета, принципов построения систем диспетчеризации. Форум «Технологии энергоэффективности-2011» аккумулирует лучший опыт российских и зарубежных компаний для реализации его на отечественных предприятиях. Мероприятие служит активному обмену опытом, а также способствует расширению партнерских связей между регионами России и зарубежными государствами в решении актуальных проблем в области ресурсоэффективности и энергосбережения. Обмен опытом обогащает процесс развития энергосбережения в Екатеринбурге и других российских городах. 

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

 В работе форума приняли участие более 600 участников из более чем сотни городов Российской Федерации.

41

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Эльвира Викторовна ТЯСТО, главный инженер управления автоматизации Группы компаний «Взлет», ООО «ИнженерноТехнический Центр «Промавтоматика» 

 На современном этапе развития производства наряду с автоматизацией не менее важным является процесс управления данными или информационный обмен с объектами автоматизации, позволяющий своевременно получать достоверную информацию о состоянии объекта, возможность более эффективно управлять, а также уменьшить возможные потери и увеличить экономическую отдачу от автоматизации.

42

Диспетчеризация АИТП Автоматизация тепловых пунктов, несомненно, является прогрессивным методом управления, регулирования и оптимизации систем теплопотребления, решающим задачи обеспечения гибкого и комфортного теплового режима зданий на основе ресурсосберегающих технологий. Автоматизированные тепловые пункты «Взлет АТП» благодаря функциональным особенностям алгоритмов регулирования, реализованных системами локальной автоматики на базе специализированных контроллеров (регуляторов отопления) «Взлет РО», наиболее полно отвечают задачам оптимизации теплопотребления промышленных, административных и жилых зданий, а также создания комфортных условий внутри помещений обслуживаемого здания при минимальных энергозатратах. Средства автоматизации и контроля обеспечивают работу тепловых пунктов без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Система диспетчеризации АТП разработки ЗАО «Взлет» обеспечивает дистанционный контроль и средства корректировки параметров регулирования теплопотребления с выводом информации на диспетчерский компьютер. Управляет работой системы программный комплекс «Взлет СП», являющийся ядром сертифицированных информационноизмерительных систем «Взлет ИИС», предназначенных для сбора, обработки, хранения и отображения информации с узлов учета энергоресурсов. Указанные ИИС могут использоваться и для осуществления учетно-расчетных операций. В настоящее время приборный учет тепловой энергии получил широкое распространение благодаря политике, проводимой Правительством РФ, и инициативам местных органов управления. Автоматизированные тепловые пункты, как правило, комплектуются узлами (приборами) учета тепловой энергии и теплоносителя. Поэтому применение единого программно-аппаратного комплекса для решения задач контроля и управления процессом теплопотребления и диспетчеризации узлов учета дает дополнительный экономический эффект. Благодаря наличию развитых функций управления, диагностики работы основного технологического оборудо-

вания и других функций, реализуемых с помощью регуляторов «Взлет РО», системы локальной автоматики автоматизированных тепловых пунктов «Взлет АТП» обеспечивают надежную работу объектов, при которой не требуется директивного управления оператором (диспетчером) и постоянного отображения состояния объектов. Основные задачи системы диспетчеризации АТП сводятся к незамедлительному информированию диспетчерского персонала о нештатных (аварийных) ситуациях при непрерывном контроле состояния объекта управления и к обеспечению возможности дистанционной корректировки параметров регулирования. При разработке и внедрении систем диспетчеризации для конкретных объектов особое значение придается применению низкозатратных гибкомасштабируемых решений. Эти решения обеспечиваются благодаря использованию в системе программного комплекса «Взлет СП» специализированных средств связи – адаптеров сигналов «Взлет АС»: адаптера сотовой связи АССВ-030 и адаптера сети Ethernet АСЕВ-040. При этом для обмена информацией с объектами используются две цифровые среды передачи данных – сотовая связь и интернет. Адаптер АССВ-030 обеспечивает передачу данных с использованием услуг CSD, SMS и GPRS, предоставляемых сетью GSM. Для передачи данных с объектов через сеть Ethernet в диспетчерскую систему, построенную на базе программного комплекса «Взлет СП», используется адаптер АСEВ-040. Возможности и достоинства подобного решения, разработанного ЗАО «Взлет», подробно описаны в материалах по диспетчеризации узлов учета. Подчеркнем лишь, что основной эффект от его использования в том, что обеспечивается подключение практически неограниченного количества объектов к диспетчерской системе и при этом одновременное получение данных от всех объектов. Соединение между центром сбора информации (диспетчерским пунктом) и прибором (-ами), установленным в теплопункте, осуществляется только для передачи информации о возникших отклонениях в работе АТП или узла учета и для передачи накопленных учетных

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

данных в заданные моменты времени. Применяемые программно-аппаратные средства обеспечивают постоянный распределенный контроль состояния объектов, не используя при этом каналы связи. Оплата производится за объем фактически переданной информации, а не за время использования каналов связи. Разумеется, диспетчеру обеспечивается возможность наблюдения за технологическим процессом на объекте в режиме реального времени. Такая необходимость появляется как в случае получения с объекта информации о нештатной ситуации, так и для обеспечения оперативной работы персонала по обслуживанию узлов учета и теплосистемы в целом. Предлагаемое решение по диспетчеризации АТП предусматривает также возможность оповещения о таких нештатных ситуациях, как пожар, затопление, несанкционированное проникновение в помещения АТП и других событиях, требующих оперативного принятия мер. Данная возможность обеспечивается за счет подключения на дополнительные входы адаптеров сигналов от соответствующих датчиков. Любое современное здание содержит значительный объем инженерного оборудования, число которого непрерывно увеличивается. Все это происходит по той причине, что с каждым днем неуклонно повышаются представления об уровне комфорта во время пребывания человека в здании. Обеспечением безопасности, защищенности здания от внештатных ситуаций, а также поддержанием необходимых санитарно-гигиенических условий занимается множество разнообразных подсистем инженерного оборудования, которые, в свою очередь, характеризуются значительным количеством технологических параметров и сигналов управления, требующих круглосуточного контроля. Все эти системы в совокупности образуют систему жизнеобеспечения здания. В общем случае подобная система включает в себя следующие подсистемы: • теплоснабжения (котельные установки или индивидуальные тепловые пункты (ИТП); • кондиционирования и вентиляции воздуха (вытяжные и приточные системы, кондиционеры, тепловые завесы и т. п.);

• водоснабжения, канализации, водоподготовки, дренажа (различные станции управления насосами); • электроснабжения и электроосвещения (трансформаторная подстанция, распределительные устройства, дизельгенераторная установка, источники бесперебойного питания и т. п.); • лифтовое оборудование; • системы безопасности (охраннопожарная сигнализация, автоматизированные система пожаротушения, система контроля и управления доступом, система охранного телевидения). Диспетчеризация этих систем позволяет контролировать различные процессы, происходящие в системах, изменять параметры установок, предназначенных для создания и поддержания условий, при которых наиболее эффективно осуществляется работа оборудования и жизнедеятельность людей, а также просматривать протоколы их работы. В соответствии с ГОСТ Р 21.1.12-2005 «Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений» к программнотехническим комплексам указанных систем предъявляются серьезные требования по интеграции в единую систему диспетчеризации. Комплексы автоматизации и диспетчеризации отдельных систем жизнеобеспечения должны иметь средства организации информационного обмена с единой системой мониторинга и управления, организуемой с использованием специализированного программного обеспечения на базе SCADA-систем. Для взаимодействия SCADA-систем с приборами фирмы «Взлет», в том числе и с регуляторами «Взлет РО», а также с диспетчерской системой на базе «Взлет СП» разработаны OPC-серверы, реализующие OPC технологию доступа к данным. Таким образом, средства автоматизации и диспетчеризации «Взлет АТП», в полной мере обеспечивая реализацию функций регулирования теплопотребления объектов и обеспечения комфортных условий, контроль параметров теплоснабжения и коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя, ГВС и ХВС, позволяют создавать как небольшие законченные системы контроля и управления, так и встраиваться в достаточно сложные диспетчерские комплексы. 

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

43

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Андрей Юрьевич ЛОГИНОВ, ООО «Астра Инжиниринг» 

44

Эволюция систем контроля учета энергоресурсов На текущий момент обслуживание узлов учета энергоресурсов вышло на качественно новый уровень. Практически контроль и биллинговые функции переходят к энергосбытовым компаниям. Крупные энергосбытовые компании занимаются этим самостоятельно. Средние и небольшие энергосбытовые компании либо также делают все самостоятельно, либо передают эти работы на аутсорсинг. При этом непосредственное техническое обслуживание узлов учета сводится к ремонтным и поверочным работам. Соответственно подобная модель не только гораздо эффективнее традиционно использовавшейся как технически, так и экономически, что будет рассмотрено ниже. Современная модель контроля, биллинга и обслуживания узлов учета энергоресурсов была бы невозможна без инструментов нового поколения. «АПК АСТРА», являясь системой пятого поколения, совмещает в себе возможности: • системы сбора данных; • системы мониторинга объектов; • оперативной диспетчерской системы; • биллинговой системы; • экспертной системы;

• SCADA; • ГИС

и обеспечивает: • поддержку широкого спектра оборудования; • высокую надежность и безопасность; • полную автоматизацию; • производительность, • поддержку кластеризации и распределенных вычислений; • совместимость с различными системами. Она единственная имеет оптимизацию для нужд аутсорсинговых компаний и энергетических дата-центров. Также на базе «АПК АСТРА» выпущены другие кастомизированные решения, оптимизированные под другие задачи: • «АПК АСТРА» в версии для крупных энергосбытовых компаний; • «АПК АСТРА» в версии для средних и небольших энергосбытовых компаний; • «АПК АСТРА» для локального коммерческого и технологического учета и контроля; • «АПК АСТРА» для сервисных компаний, обслуживающих узлы учета тепловой энергии; • «АПК АСТРА» для муниципальных органов. Данные модификации позволяют выполнять практически весь спектр задач, связанных как с обслуживанием или контролем узлов учета энергоресурсов, так и с организацией систем оперативного диспетчерского контроля. Возвращаясь к наиболее актуальной теме – моделям контроля и обслуживания узлов учета энергоресурсов или построения систем ОДК, давайте подробнее рассмотрим вместе с привычной многим организацией контроля более современную. Обычная система контроля не охватывает всех, кому требуется доступ к информации об энергопотреблении и оперативной информации о состоянии здания. Себестоимость и, как следствие, цена обслуживания сильно завышены. Высоки совокупные издержки контроля для всех сторон. Система принятия решений неэффективна, часты простои оборудования изза несвоевременного ремонта, в результате чего возрастают убытки.

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

Единый энергетический дата-центр: • снижение цены обслуживания узлов учета => снижение социальной напряженности, высвобождение финансов на другие нужды!

• своевременное выявление отклонений в качестве теплоснабжения => снижение социальной напряженности, улучшение качества жизни!

• снижение нагрузки на персонал энергосбыта => улучшение качества контроля, снижение затрат!

• выполнение закона о теплоснабжении в части организации контроля!

• выполнение закона об энергоэффективности, в части организации контроля! Не требует дополнительных государственных инвестиций! Собственно процесс перехода к более современной идеологии идет уже достаточно плотно, так как помимо технических вопросов нами преодолено самое сложное препятствие – финансирование. На сегодняшний день даже полная замена коммуникационного оборудо-

вания осуществляется достаточно легко. И это позволяет нам быстро создавать и внедрять системы, действительно эффективные экономически и технически. 

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

45

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Виктор Анатольевич ХАЗНАФЕРОВ, доцент кафедры автоматизации производственных процессов Кубанского государственного технологического университета, зам. директора по техническим вопросам ЗАО «Кубаньтепло», к. т. н. 

 Рис. 1

46

Приборный учет газа как индикатор работы котельной Краснодарский край, в коем приходится жить и трудиться автору этих строк, имеет существенное отличие от многих других регионов страны. Это не только южное солнце, воздействие которого прошлым летом ощутила вся Россия, и столь разрекламированные курорты Черноморского и Азовского побережий. Бывает еще и зима, и зимние морозы, конечно же, не сибирские, но требующие немалых затрат на обогрев жилых, административных и производственных помещений. Особенность теплоснабжения Кубани заключается в исторически сложившемся подходе, характерном для региона, «избалованного» наличием своего газодобывающего комплекса. При необходимости организовать теплоснабжение в первую очередь рассматривается вариант строительства своей газовой котельной и лишь при невыполнимости этой задачи другие варианты – подключение к существующим тепловым сетям, использование жидкого топлива и т. п. Такой подход обуславливает наличие в регионе большого количества отопительных котельных небольшой мощности (400–800 кВт), но соответствующих всем нормативным требованиям, предъявляемым к газифицированным производственным котельным [1]. По понятным причинам, учет вырабатываемой тепловой энергии на таких объектах – вопрос весьма условный. Чаще всего учет тепла выполняется только для удовлетворения требований нормативных документов,

так как потребитель тепла сам же его и вырабатывает. Или, если подобная котельная эксплуатируется в системе ЖКХ, то тепло поставляется (продается) одному единственному потребителю, расчет с которым можно «урегулировать» по косвенным затратам с учетом потребленного котельной газа, воды и электроэнергии. Отсюда повышенное внимание к вопросам учета природного газа, столь характерное для Краснодарского края. Отлаженная система согласования проектной документации, процедуры наладки и сдачи коммерческих узлов учета, существующая на Кубани, позволяет говорить о серьезном и технически обоснованном подходе к этим вопросам в рамках существующих нормативных требований. Но именно внедрение повсеместного приборного учета расхода природного газа с применением модемной связи позволило открыть новые грани в вопросах энергосбережения. Лет пятнадцать назад, когда на единичных объектах появились первые электронные вычислители, вопрос ежесуточного контроля узлов учета даже не поднимался. Наоборот, самый верный рекламный ход гласил: «Вы поставите электронный прибор и забудете, что такое каждодневная смена картограмм и их планиметрирование». И даже оказавшись в те годы свидетелями служебных «разборок» между начальником котельной и операторами, из-за обнаруженных с помощью часового протокола вычислителя ночных несанкционированных остановок котлов, мы не придавали значения важности происходящего. Все проявилось позже, когда внедрение достоверного приборного учета с удаленным доступом к данным вычислителя стало более массовым. И, несмотря на небезызвестное утверждение Марка Твена о близости между ложью и статистикой, именно последняя и дала повод для первых сравнительных оценок. Суть происходящего пожитейски проста. Вспомните, как любая мама определяет начало заболеваемости своего ребенка. По внешнему виду, по теплому лбу, по признакам, которые никак нельзя охарактеризовать как численные. И ошибок практически не бывает. И лишь после обнаружения указанных выше признаков медицинский термо-

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

метр внесет конкретику в оценку состояния здоровья. С точки зрения системы контроля такой подход можно считать индикаторным. Обнаружили проблему, тогда и будем прибегать к поиску причины, к измерениям с определенной точностью, к анализу ситуации и т. д. и т. п. А пока индикаторы в норме, то в соответствии с русской традицией: «гром не грянул, так зачем креститься». Какое это отношение имеет к энергосбережению? Пожалуй, проще ответить на этот вопрос с помощью «живых» примеров. В статье приведены два графика. Это почасовое газопотребление двух котельных, расположенных недалеко друг от друга в одном из районных центров Краснодарского края. Графики получены при обработке почасовых протоколов вычислителей, установленных на узлах учета расхода природного газа. Модели вычислителей в данном случае не имеют значения, поскольку автор не преследует никаких рекламно-агитационных целей. На графиках показаны изменения двух параметров в течение одних и тех же суток. В качестве контролируемых величин представлены расход газа при стандартных условиях (светлая линия) и температура газа (темная линия). К сожалению, температура окружающей среды на данных котельных не регистрируется, но газ низкого давления подводится к обоим объектам надземно. Протяженность подводящих газопроводов – несколько сот метров, что позволяет принимать температуру газа как величину, коррелируемую с температурой наружного воздуха. В чем разница этих объектов? На рис. 1 приведен график газопотребления котельной с автоматикой, реализующей алгоритм погодозависимого регулирования. На рис. 2 – график котельной, где автоматика отсутствует и управление теплопроизводительностью котлов осуществляется операторами вручную. По значениям тепературы газа видно, что для примера был выбран теплый зимний день (на Кубани такие бывают). В данном случае реальная температура наружного воздуха в течение суток была примерно на 7–10 градусов ниже температуры газа. Увы, при сильных морозах такой разницы в графиках мы не увидим, они станут очень похожими друг на друга.

Так чем же примечательны эти кривые? Именно тем, о чем неоднократно упоминалось в более ранних публикациях[2]. Данные кривые являются индикатором возможных путей энергосбережения. Именно индикатором. Дальше начинается так называемый (это по-модному) энергоаудит, или в более простой терминологии – анализ ситуации. Начинаются точные замеры, вычисление экономических показателей, определение рентабельности каких-либо модернизаций. Понимание того, стоит ли игра свеч. Это уже область «точных наук». А индикатор – он для того и нужен, чтобы «не ставить медицинский термометр заведомо здоровому ребенку». Результат, как говорится, известен – 36,6. Хотя, если верить Российской счетной палате, может быть, это как раз тот самый индикатор для ЖКХ, который покажет, где можно «срубить» денег. Почему бы не произвести энергоаудит на объекте, на котором результат заведомо известен?!  Литература 1. ПБ 12-529-03. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления. Зарегистрированы в Минюсте РФ 4 апреля 2003 г.

2. Хазнаферов В.А. Учет или не учет… Вот в чем вопрос. Коммерческий учет энергоносителей: Материалы 29-й Международной научно-практической конференции. – СПб., 2009. с. 131–135.

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

 Внедрение повсеместного приборного учета расхода природного газа с применением модемной связи позволило открыть новые грани в вопросах энергосбережения.

 Рис. 2

47

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Екатерина Юрьевна БАСОВА, генеральный директор ООО «Единый Энергетический Центр» 

 Рис. 1

48

Современные энергосервисы С выходом в свет в ноябре 2009 года Федерального закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» появилось определение такого понятия как энергосервис – действия (или действие), направленные на энергосбережение и повышение энергетической эффективности использования энергетических ресурсов. Весьма обобщенное определение, на первый взгляд. В законе, правда, речь идет не о самих энергосервисах, а об энергосервисных договорах (контрактах), которые сводятся к договорам на исполнение неких «энергосберегающих программ». Потому как энергосервисный договор (контракт) должен содержать: a) условие о величине экономии энергетических ресурсов, которая должна быть обеспечена исполнителем в результате исполнения энергосервисного договора (контракта); b) условие о сроке достижения установленной энергосервисным договором (контрактом) величины экономии энергетических ресурсов. Понятно, что для заключения подобного договора (а это, полагают многие, значит исполнение закона!) нужен план – какая-нибудь «энергосберегающая программа». Вполне логично, что «энергосберегающей программе» должно предшествовать энергетическое обследо-

вание, по результатам которого и выявляются те самые мероприятия и показатели, входящие впоследствии в эту самую программу. Ясно, что это требует весьма серьезных вложений средств и достаточно длительного времени. Более того, это действительно нужные и обязательные мероприятия. Только пока мы ищем средства и ждем, что делать сегодня, сейчас? Главный инструмент, которым сегодня, к сожалению, не владеет большинство потребителей энергетических ресурсов, – это полная информация об энергопотреблении. Подчеркну, что периодический просмотр (хотя и это уже неплохо) величин, характеризующих месячное потребление энергетических ресурсов, не является владением полной информацией и тем более контролем. А важнее полной информации может быть только достоверная полная информация. Поэтому речь пойдет о современных энергосервисах, посредством которых действительно заинтересованные компании различного рода деятельности уже сегодня получают полную, актуальную и достоверную информацию о ресурсопотреблении. Компаний, предоставляющих информационные услуги, мало. В Северо-Западном регионе – одна. О самых интересных энергосервисах этой компании по порядку. Касательно точек учета существует два основных сервиса, точнее, два основных варианта сервиса: энергетический дата-центр – арендуемый и локальный. Использование любого вида энергетического дата-центра сегодня существенно упрощает все процедуры, связанные с учетом и контролем энергетических ресурсов. Арендуемый энергетический дата-центр представляет собой единую аутсорсинговую систему по сбору, хранению и обработке информации о потреблении энергетических ресурсов, т. е. построен на базе нескольких энергосервисов и их взаимодействии. Идея не нова, но она осовременена и, главное, работает. Схема работы системы как арендуемого, так и локального энергетического дата-центра функционирует следующим образом (рис. 1). Сбор информации осуществляется с точек учета энергетических ресурсов

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

(тепловая энергия, холодная вода, газ и т. д.). Под точкой учета я понимаю счетчик, входящий в состав некоторого коммерческого (или иного назначения) узла учета энергетического ресурса. Данные с точек учета поступают на сервер энергетического дата-центра по некоторому каналу связи и в обязательном порядке копируются в специальный архив. Обработка данных происходит автоматически по алгоритмам, выбранным клиентом. Основные отличия данной системы от похожих на первый взгляд систем вчерашнего дня заключаются (но не ограничиваются) в следующем: 1. Энергетический дата-центр работает с большинством приборов учета, используемых в системах учета и контроля потребления энергетических ресурсов. Список поддерживаемых приборов включает многие снятые с производства приборы учета и все современные устройства, представленные сегодня на рынке. Кроме того, этот список своевременно расширяется с появлением на рынке новинок.

2. Способ передачи данных, используемых энергетическим дата-центром, определяется предпочтениями клиента и технической целесообразностью. Можно использовать проводные соединения: Ethernet, RS-232, RS-485, LAN. Если мы говорим о беспроводных технологиях, то речь идет о стандартах: GSM, CSD, GPRS, Wi-Fi, WiMAX. Более того, ранее полученные данные какими-то другими средствами или хранящиеся в архивах программ опроса могут без проблем импортироваться в общий архив.

3. Количество точек учета одного клиента достаточно велико. По сути, количество этих точек не имеет значения, поскольку определяет оптимальные способы передачи данных и параметры серверного оборудования.

4. На сегодняшний день одной из важнейших составляющих любой информационной системы является анализ данных. Энергетический дата-центр – весьма гибкий сервис, в том числе и в части аналитики. Важно, что алгоритмы автоматической обработки и анализа данных построены на математическом аппарате: это, с одной стороны, упрощает работу экспертной системы и делает ее понятной, а с другой – дает широчайшие возможности анализа, ограниченные

лишь математической фантазией. Поэтому формирование алгоритмов обработки и анализ данных производятся индивидуально для каждого клиента и могут легко корректироваться. При этом энергетический дата-центр полностью не исключает работы человека с данными. Напротив, он делает ее более удобной, точной и оперативной. Не стоит, однако, заблуждаться в излишней простоте работы персонала клиента с системой арендуемого энергетического дата-центра – персоналу, работающему с системой, придется тщательно прочесть инструкцию по эксплуатации и следовать ей.

5. Большинство точек учета энергетических ресурсов носит коммерческий характер, поэтому существует необходимость не только в получении информации об энергопотреблении и ее анализе, но и в формировании некоторых ведомостей. Вид ведомостей, оформление и назначение определяются документооборотом той организации, которая является или клиентом, или структурой, для которой эти самые ведомости предназначены. В случаях, когда в документообороте какой-либо структуры появляются новые формы или меняются старые, обновление шаблонов энергетического дата-центра происходит в наикратчайшие сроки. Генерация заданного количества ведомостей в нужных форматах (txt, doc, xls, mdb) сегодня наисильнейшая.

6. Особое внимание уделяется безопасности. Несмотря на то, что сегодня вопросы безопасности в системе ЖКХ практически никому не интересны, я не стала ждать прецедентов и первой начала развиваться в данном направлении. Энергетический дата-центр обеспечивает конфиденциальность, целостность и доступность информации, с которой работает, посредством дублирования каналов связи, использования специального коммуникационного оборудования, криптографии и т. д. Каждый клиент индивидуально определяет функции, выполняемые энергетическим дата-центром. Актуальность сервиса подчеркивается его невысокой стоимостью и выгодным перераспределением ресурсов клиента. Основные затратные части вчера приходились на зарплаты большого количества (например, из-за разрозненности точек учета)

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

 Один из самых весомых критериев по использованию любой технологии – финансовая сторона вопроса. В связи с тем, что создание подобной серьезной инфраструктуры требует значительных ресурсов, использование сервиса «энергетический дата-центр» обеспечивает доступность современной системы учета и контроля энергетических ресурсов для средних и малых компаний, и тем более для крупных.

49

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

съемщиков показаний, на так называемое обслуживание узлов учета энергетических ресурсов, и что весьма грустно, на незамеченные аварии, поломки приборов учета и т. п. Преимущества энергетического дата-центра очевидны: сокращение временных затрат на всех этапах работы с данными, своевременность и оперативность реакции персонала на нештатные ситуации и, главное, полноценный контроль за потреблением энергетических ресурсов – все это позволяет не только значительно снизить стоимость работ в этой цепочке и повысить их качество, но и дает возможность оценить реальное энергопотребление и, наконец, выбрать оптимальные пути для решения вопросов экономии энергетиче-

50

ских ресурсов и повышения эффективности их использования. Энергетический дата-центр имеет квалифицированную техническую поддержку, которая по умолчанию включена в абонентскую плату при аренде клиентом энергетического дата-центра. Однако некоторым клиентам кажется, что им необходим свой локальный энергетический дата-центр с локальным расположением всего необходимого оборудования. В этом случае всегда возникают сложности в связи с отсутствием квалифицированного персонала, способного обеспечивать техническую поддержку. Как показывает опыт, техническое обслуживание моей компанией локального энергетического дата-центра существенно снижает затратную часть на поддержание системы в рабочем состоянии и уменьшает головную боль клиента. Важно, что у клиента всегда есть возможность сначала испытать арендованный энергетический дата-центр и в дальнейшем при желании безболезненно перейти на локальный энергетический дата-центр. Государство постоянно оглядывается на Европу, желая добиться неменьших результатов в снижении потребления энергетических ресурсов. Более того, сегодня такие словосочетания, как энергосбережение и энергетическая эффективность постоянно звучат в СМИ (и не только) – чаще любых других. И можно сколь угодно долго критиковать его за несовершенство законодательной базы и за прочие препятствия, мешающие достижению европейских показателей. Одно остается фактом: наша планета, и Российская Федерация в частности, имеет небесконечный запас ресурсов. Так что придется экономить и повышать эффективность. Просто нужно стараться делать это с умом. И начинать надо с частного, переходя к комплексному. Одной из главных задач энергетического дата-центра является повышение эффективности максимального количества процессов для сосредоточения внимания на действительно важных вопросах. И на сегодняшний момент в условиях дефицита кадров и денежных средств энергетический дата-центр – это единственная возможность овладеть полной информацией, чтобы владеть ситуацией. 

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

Энергоресурсосбережение. Диагностика-2011 22–24 марта в Димитровграде проходила XIII Международная научнопрактическая конференция «Энергоресурсосбережение. Диагностика-2011», в которой приняли участие представители из регионов России и республик Беларусь и Казахстан. Москва, СанктПетербург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Пенза, Саранск, Альметьевск, Безенчук, Ульяновск, Екатеринбург, Пермь, Волгоград, Краснодар, Калининград, Омск, Томск, Нижнекамск, Иваново, Чебоксары, Таганрог, Сызрань, Тольятти, Костанай – такова география мероприятия. РЕШЕНИЕ XIII Международной научно-практической конференции «Энергоресурсосбережение. Диагностика-2011» (Ульяновская обл., г. Димитровград, 21–24 марта 2011 г.) В конференции приняли участие 92 представителя из 16 регионов РФ, Казахстана и Беларуси. Конференция проводилась при поддержке правительства Ульяновской обл. Некоммерческого партнерства Отечественных производителей приборов учета «Метрология Энергосбережения», Ростехнадзора, Росстандарта, при участии Российского союза промышленников и предпринимателей. На конференции обсуждались вопросы энергоресурсосбережения, повышения энергоэффективности эксплуатации промышленного оборудования. В конференции приняли участие представители энергоснабжающих организаций, крупных промышленных предприятий, предприятий-производителей приборов учета, монтирующих и эксплуатирующих энергосберегающее оборудование, органов региональной и муниципальной власти.

рования и возврата вложенных средств из получаемой экономии от повышения энергоэффективности. Возможности отечественных производителей приборов учета энергоресурсов позволяют полностью оснастить приборами общедомового учета тепла всех потребителей РФ. Сроки выполнения основных этапов ФЗ 261 нуждаются в продлении на 2–5 лет. Использование отходов и других возобновляемых источников для производства энергии повышает энергетическую безопасность страны. Необходимо исключить в приборах учета любую возможность изменения калибровочных характеристик без нарушения пломбы поверителя. НП ОППУ «Метрология Энергосбережения» и государственные органы регулирования должны обеспечить необходимую нормативную и техническую документацию для исключения таких возможностей. Проведение аукционов на выполнение государственных и муниципальных заказов (ФЗ 94) в существующей форме препятствует повышению качества выполняемых работ и зачастую приводит к бесполезному расходованию бюджетных средств. Положения ФЗ 261 о создании глобальной информационной системы нуждаются в дополнении положениями о необходимости создания локальных информационных систем (системы диспетчеризации) на уровне конкретных производителей и потребителей энергии. 

 В сборник трудов вошли 23 доклада от ЗАО «ПромСервис» и 28 докладов от других предприятий. Три дня, проведенных в творческих дискуссиях и товарищеском общении, завершились принятием итогового решения.

Конференция решила: Безусловное выполнение закона об энергосбережении и повышении энергоэффективности (ФЗ 261) – важнейший путь развития экономики России и повышения благосостояния ее граждан. Основным препятствием для быстрого выполнения ФЗ 261 является недоработанность правовой базы, обеспечивающей возможности инвести-

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

51

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Андрей Алексеевич КОЖАНЕЦ, инженер ПТО ЗАО «ПромСервис»  Алексей Юрьевич ЕФРЕМОВ, начальник ПТО ЗАО «ПромСервис» 

 Рис. 1. «ПРАМЕР-710» образца 2007 года

52

Термоконтроллер «ПРАМЕР-710-01» Организация узлов коммерческого учета потребляемого теплового ресурса позволяет снизить платежи за его использование. В основном это происходит за счет того, что реально потребляемое количество тепла отличается от договорных значений организации-поставщика. Следующий шаг реальной экономии – это введение в систему отопления узлов регулирования, позволяющих оптимизировать потребление тепла объектами, для которых вопросы энергоэффективности решены комплексно (герметизация окон, утепление стен, крыш и т. д.). Важный элемент экономии – поддержание комфортных температур по графику, что наиболее актуально для офисных и административных зданий. На сегодняшний день большинство объектов потребления тепловых ресурсов оснащено устаревшими системами задания уровня теплопотребления на базе элеваторных узлов. Указанные системы не обеспечивают должной эффективности, так как не могут автоматически реагировать на изменение параметров тепловых сетей и окружающей среды. На сегодняшний день появляется много современного оборудования для регулирования теплового потребления: радиаторные терморегуляторы, регуляторы перепада давления, регуляторы и ограничители расхода, регуляторы температуры, электронные регуляторы (пид-регуляторы, погодные компенсаторы и т. д.). Рациональное и осмысленное использование данных приборов в различном сочетании позволяет максимально эффективно сократить затраты на потребление тепловых ресурсов. ЗАО «ПромСервис» работает в данном направлении не первый год. В 2007 году был разработан первый вариант термоконтроллера «ПРАМЕР-710» (рис. 1). Алгоритм работы термоконтроллера направлен на поддержание постоянной, комфортной температуры в помещении путем автоматического регулирования температуры теплоносителя на вводе в здание в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры воздуха в контрольном помещении. Логика прибора позволяет задать график теплоснабжения практически под любой объект теплоснабжения. Базо-

вые (расчетные) графики температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе можно задать для различных графиков теплоснабжения и любого климатического пояса. Они формируются котроллером по заданным параметрам: • максимальная температура теплоносителя на вводе в здание; • максимальная температура на выходе отопительного контура; • минимальная расчетная температура наружного воздуха; • базовая комфортная температура воздуха в помещении (температура нулевого баланса); • показатель степени системы отопления (учитывает изменение коэффициента теплопередачи нагревательных приборов в зависимости от температуры теплоносителя). Эксплуатация термоконтроллера на объектах показала стабильную, эффективную работу. Термоконтроллеры отработали на реальных объектах более четырех отопительных сезонов, показав правильную работу специализированных теплотехнических алгоритмов регулирования. «ПРАМЕР-710» работает на объектах как в составе блочных модулей регулирования, так и в составе узлов регулирования, собранных непосредственно на объекте. Следует отметить, что за годы эксплуатации потребители высказывали конструктивные предложения по улучшению прибора, в частности, по упрощению пользовательского интерфейса. Учитывая предложения конечных потребителей, совершенствование элементной базы, условий рынка, а также темпы внедрения систем диспетчеризации, был разработан модернизированный вариант термоконтроллера «ПРАМЕР-710-01» (рис. 2). Применив современные схемотехнические решения и сократив количество контуров управления до одного (применение прибора на практике показало избыточность функции управления двумя контурами регулирования), удалось создать вариант прибора, существенно уменьшенного в габаритах и массе. Значительно упрощены навигация по пользовательскому меню и редактирование параметров. Орган управления прибором – клавиатура – заменена эн-

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

кодером (поворотным переключателем). Управление настройками и отображение данных с термоконтроллера возможно с помощью сервисной программы «Термостат v1.0.0» на любом ПК, посредством протокола ModBus через RS232, либо RS485 интерфейс по выбору. В новом приборе уменьшено число задаваемых параметров регулирования. Основные параметры автоматически определяются путем задания небольшого количества ключевых поправок к базовым графикам. Основным критерием управления является «Температура комфорта» (заданная температура помещения), по которой определяется температура смеси в подающем трубопроводе в зависимости от температуры наружного воздуха. Также в новой версии прибора сохранена возможность использования альтернативного критерия регулирования – ограничение температуры в обратном трубопроводе. В приборе реализован алгоритм автоматической адаптации параметров регулирования к расчетной модели по температуре в помещении либо по температуре в обратном трубопроводе. Увеличено количество режимов энергосбережения: рабочие дни, выходные дни, праздничные дни. Возможно гибко настроить практически любой вариант графика энергосбережения. Обновленные алгоритмы входа и выхода в режим энергосбережения повышают эффективность работы системы отопления. Архивирование измерительной информации производится в памяти прибора в часовом или получасовом интервале. При этом фиксируются только текущие значения температур на момент сохранения и нештатные ситуации (НС) за данный интервал. Указанное количество архивируемых данных достаточно для оценки эффективности работы системы и коррекции параметров функционирования. В новой версии термоконтроллера добавлен дискретный вход, что позволяет использовать в системе аварийные дискретные датчики. Расширен перечень НС, при возникновении которых срабатывает аварийная сигнализация. Выход «аварийная сигнализация» настраивается с учетом задержки включения и длительности оповещения, что позволяет

использовать данный выход не только как механизм оповещения, но и гибкий механизм воздействия на дополнительное исполнительное устройство. В целом удалось значительно сократить стоимость новой версии прибора по сравнению с предыдущей версией. Пробная эксплуатация новой версии прибора проводилась в административном здании ЗАО «ПромСервис». Узел регулирования, представленный на рис. 3, состоит из: термоконтроллера (1), датчика температуры подающего трубопровода (2), датчика температуры обратного трубопровода (3), датчика температуры наружного воздуха и помещения (не показаны на рисунке), поворотного трехходового клапана HFE с электроприводом АМВ162 производства фирмы «Данфосс» (4), циркуляционного насоса UPS-100 фирмы «Грундфос» (5). Важным дополнением в приборе стала функция дистанционного считывания архивных данных на ПК. Подключенная информационная линия для интерфейса RS485 позволила управлять прибором и считывать данные удаленно (из кабинета). Дистанционное управление контроллером обеспечивается сервисной программой с простым понятным пользовательским интерфейсом. Программа позволяет как считывать информацию с термоконтроллера, включая записанные в нем параметры настройки и архивы, так и изменять параметры настроек термоконтроллера в случае необходимости корректировки работы системы регулирования. Учитывая, что эксплуатация систем регулирования требует профессионального отношения, становится актуальной перспектива разработки и внедрения систем диспетчеризации для повышения эффективности эксплуатации и обслуживания указанных систем. Полученные графики архивных значений текущих температур (рис. 5) наглядно свидетельствуют об эффективности работы системы регулирования теплопотребления.

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

 Рис. 2. «ПРАМЕР-710-01» новой версии

 Рис. 3. Узел регулирования

 Рис. 4. Блочные модули регулирования

53

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

На графике температуры в помещении просматриваются как участки поддержания стабильной (заданной) температуры в помещении, так участки включения – выключения режимов энергосбережения. Рассматривая детально участок (рис. 6) переключения режимов работы, можно четко отметить время включения режима энергосбережения – в 15:00.  Рис. 5. График архива текущих значений «ПРАМЕР-710-01» 1 – температура воды на входе в систему отопления; 2 – температура воды на выходе из системы отопления; 3 – температура воздуха в помещении; 4 – температура наружного воздуха.

 Рис. 6. График архива текущих значений режима энергосбережения 1 – температура воды на входе в систему отопления; 2 – температура воды на выходе из системы отопления; 3 – температура воздуха в помещении; 4 – температура наружного воздуха.

В данный момент регулирующий клапан полностью закрывается и наблюдается выравнивание температур подающего и обратного трубопровода с медленным снижением температур. При достижении температуры воздуха в контрольном помещении заданной температуры энергосбережения (17 °С + 1 °С) термоконтроллер переходит в режим ее поддержания. В 4:00 включается режим прогрева помещений, при этом система полностью открывает задвижку и производится подача теплоносителя с магистральной температурой в течение заданного времени. Если температура в помещении достигнет температуры комфорта (заданное значение +20 °С), режим прогрева отключается. Далее поддерживается рабочая температура комфорта. Эксплуатация новой версии прибора в административном здании ЗАО «ПромСервис» показала устойчивую и эффективную его работу. По проведенным оценкам, при использовании режимов энергосбережения с понижением температуры воздуха в помещении в ночное время и в выходные дни можно уменьшить потребление тепла от 10 до 25% в зависимости от температуры наружного воздуха, что и подтверждается на реальных объектах. В настоящий момент идет освоение серийного производства данного изделия. В продажу изделие поступит во 2-м квартале 2011 года. Данное изделие является основным элементом блочного модуля регулирования (рис. 4) и призвано обеспечить эффективность теплоснабжения в сфере коммунального хозяйства. Литература 1. «ПромСервис». VII Международная научно-практическая конференция «ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ. ДИАГНОСТИКА-2005». С. Н. Ещенко. «Регулирование теплопотребления зданий – реальная экономия тепла».

2. Термоконтроллер «ПРАМЕР-710». Руководство по эксплуатации.

3. «ПромСервис». VI Международная научно-практическая конференция «ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ. ДИАГНОСТИКА-2004». А. М. Банов, Д. А. Сорокин «Логика работы термоконтроллера «ПРАМЕР-710». 

54

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

Некоторые нюансы измерения температуры Термометр сопротивления (ТС) конструктивно представляет собой чувствительный элемент (ЧЭ) – напыленный или проволочный резистор, выполненный из материала с хорошо известной, однозначной и долговременно воспроизводимой температурной зависимостью сопротивления. Для удобства работы этот ЧЭ может быть помещен в корпус, имеющий, к примеру, штуцер для его фиксации в измеряемом объекте, а также клеммную головку или кабель для связи с вторичным, показывающим, прибором. Вторичный прибор обеспечивает необходимый рабочий ток через ЧЭ и производит измерения Rчэ, однозначно связанные с его температурой. Измерения сопротивления могут быть организованы по 2-, 3- или 4-проводным схемам. Две последние из них являются самыми правильными и точными, так как позволяют автоматически учитывать сопротивление подводящих проводников, чего не обеспечивает двухпроводная схема подключения ЧЭ к вторичному прибору. Двухпроводная схема применяется при коротких линиях связи и там, где сопротивление подводящих проводов может быть измерено и учтено потребителем. Чувствительная часть термометра находится в начале его погружной части в пределах от 8 до 40 мм и определяется размером применяемого в нем проволочного ЧЭ. Для ТС с напыленными ЧЭ ввиду малости их размеров чувствительная часть не превышает 5 мм. Рассмотрим тепловые процессы, действующие на ЧЭ термометра сопротивления. Рабочий конец термометра помещен на глубину L в измеряемую среду с температурой Tизм. (рис. 1). Длина чувствительного элемента – Lчэ. Обратный конец термометра находится в «комнате» с температурой Tкомн.. Пусть Tизм. > Tкомн.. На ЧЭ и выводы через корпус термометра с теплопроводящей засыпкой действуют тепловые потоки (отмечены на рис. 1 красными стрелками), выравнивающие их температуру с температурой измеряемой среды. С обратной стороны термометра идет теплоотводящий поток, приводящий к появлению участков термометра с температурой ниже Тизм. (черные пунктирные стрелки). При малой глубине погружения термометра

в измеряемую среду этот теплоотвод оказывает заметное влияние на температуру ЧЭ, реально занижая ее значение относительно истинной Тизм.. Возникает ошибка в результатах температурных измерений, она тем больше, чем больше разность Тизм. – Ткомн., чем больше диаметр термометра и чем меньше глубина погружения термометра L. Исходя из нашего опыта работы в области теплосбережения, для сохранения всех заявленных метрологических характеристик термометр с рабочим диаметром 4…6 мм должен погружаться в измеряемую среду не менее чем на три размера длины элемента Lчэ, а все выступающие за объект измерения части термометра должны быть эффективно теплоизолированы. Производимые нами платиновые проволочные ЧЭ имеют длины начиная от 8 мм при диаметре 3 мм, что позволяет нам изготавливать термометры с рабочей длиной от 35 мм для систем учета тепла, где точность измерений особенно важна. В случае Ткомн. > Тизм. паразитный тепловой поток направлен из «комнаты» в направлении ЧЭ и смещает его температуру в сторону увеличения относительно Тизм.. Часто для установки термометра в измеряемый объект, особенно если это газ или жидкость, используется гильза. Основное назначение гильзы – расширение возможностей использования термометров в измеряемой среде с рабочими давлениями и скоростными напорами, превышающими прочностные характеристики корпуса. К тому же наличие гильзы дает возможность произвести замену термометра и регламентные работы с ним без снятия давления в измеряемой системе. Безусловно, термометр, помещенный в гильзу, будет иметь дополнительную погрешность измерения температуры [1], которая зависит от величины зазора в паре «гильза – термометр»

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

Валентин Михайлович МЕРКУЛОВ, генеральный директор ЗАО «ТЕРМИКО» (Москва) 

 Рис. 1

55

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

и ее геометрических размеров, то есть от величины теплоотвода указанной пары. В. К. Ярунцев [2] и В. А. Медведев и др. [3] теоретически и практически исследовали зависимость величины дополнительной погрешности измерения температуры. Ими рассмотрено влияние некоторых факторов – величины зазора, наличия в нем масла, глубины погружения рабочей части и пр. Авторы второй статьи провели лабораторный эксперимент с ТС фирмы «ТЕРМИКО», выпускающей несколько типов комплектов термометров для теплосчетчиков и защитные гильзы к ним. По их данным, для КТПТР-01 (с диаметром рабочей части 8 мм и длиной 120 мм) в гильзе с зазором 0,2…0,25 мм и маслом в зазоре при измерениях при 130 °С ошибка составляет (занижение температуры) 0,27 °С. Для КТПТР-05 (с диаметром рабочей части 6 мм и длиной 70 мм) в гильзе с зазором 0,15 мм в той же области температур ошибка составила 0,22 °С для сухой гильзы и менее 0,1 °С для гильзы с маслом в зазоре. Итак, для правильного измерения температуры парой «гильза – ТС» необходимо по возможности минимизировать величину зазора в ней, заполнить его теплопроводящим веществом, которое выдерживает рабочие температуры, и уменьшить теплоотвод в «комнату». Последнее достигается хорошим тепловым контактом термометра в месте его монтажа (крепления) в гильзу, умень-

Термометр сопротивления в гильзе, Тизм. ~50 °С, зазор – 0,5 мм

Без наполнителя в зазоре

Масло в зазоре

Теплопроводная паста в зазоре

КТПТР-03-Pt500 №205 №205А

–1,11 °С –1,15 °С

–0,30 °С –0,34 °С

–0,055 °С –0,055 °С

КТПТР-03-100П

–1,57 °С –1,51 °С

–0,39 °С –0,34 °С

–0,03 °С –0,05 °С

№213 №213А

 Таблица 1. Зависимость погрешности измерения температуры ~50 °С термометром сопротивления в гильзе с различным наполнителем зазора 0,5 мм между ними

56

шением геометрических размеров пары, теплоизоляцией трубы и всех выступающих за измеряемый объект «лишних» частей термометра, гильзы и бобышки. Для определения составляющей погрешности измерений температуры, обусловленной размещением термопреобразователя в гильзе и с целью ее минимизации нами проведены следующие измерения. В качестве термометров сопротивления использовались комплекты КТПТР-03, представляющие собой пару согласованных платиновых термометров ЧЭПТ-3, конструктивно оформленных в корпус из нержавеющей трубки диаметром 4 мм и длиной 40 мм с фторопластовым кабелем связи по 4-проводной схеме соединения. Они помещались в гильзы ГЗ-6.3-4 с длиной от 40 мм и более и внутренним диаметром 4,5 и 5 мм, длина которых и определяла глубину погружения термометров. Измерения проводились как в термостате, так и на проточной, более близкой к реальным условиям применения, системе с трубой Ду20 с различными скоростями потока теплоносителя (вода). Рабочая температура – плюс 50 °С. Вся аппаратура позволяла получать долговременное воспроизводимое разрешение по температуре с инструментальной погрешностью не хуже ±0,03 °С. В качестве теплопроводящих веществ – заполнителей зазора, использовались силиконовое масло и теплопроводная паста КПТ-8 + силиконовое масло, обладающая, на наш взгляд, несколько лучшими качествами по сравнению с известной пастой КПТ-8 (ГОСТ 19783-74). Результаты температурных измерений в системе «гильза – ТС» при зазоре 0,5 мм приведены в таблице 1. Для ТС с НСХ Pt500 применен напыленный элемент фирмы HERAEUS размером 2,1 х 2,5 х 0,8 мм. Для НСХ 100П – проволочный элемент «ТЕРМИКО» в керамике диаметром 3 мм и длиной 12 мм. Длина защитной гильзы – 40 мм. Видно, что использование теплопроводной пасты в качестве наполнителя зазора предпочтительнее масла, так как при этом составляющей погрешностью измерений, обусловленной размещением ТС в гильзе, можно во многих случаях пренебречь. Действительно, она меньше одной трети инструментальной погреш-

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

ности используемого термопреобразователя – 0,08 °С для класса А при +50 °С. При этом «объемность» проволочного элемента 100П по сравнению с напыленным элементом Pt500 оказывается незначимой даже для столь коротких длин термометра и гильзы. Для этих же термометров, помещенных в гильзы с рабочей длиной больше 40 мм, полученные нами результаты еще лучше. Ниже приведены результаты подобных измерений температуры в системе «гильза – ТС» с двумя разными по величине зазорами – 0,5 и 0,25 мм. Из этих результатов видно, что стремление уменьшить зазор в системе «гильза – ТС» меньше 0,25…0,5 мм не является обязательным, к тому же это технологически более сложное и дорогое занятие, чем простое заполнение зазора хорошим теплоносителем. Каким бы высокоточным ни был термометр сопротивления, для реализации заложенных в нем метрологических характеристик необходимы оптимальный выбор длины монтажной части и его правильная установка на трубопроводе. Отметим следующие основные моменты, позволяющие не только уменьшить температурную погрешность измерения количества потребленного тепла теплосчетчиком, но и избежать проблем при его сдаче в эксплуатацию: 1. Термометр (в гильзе или без нее) должен быть установлен так, чтобы его чувствительная часть приходилась на зону 0,3…0,7 Ду (ГОСТ 8.586.5-2005). Это означает, что регламентируется центральное по сечению трубы расположение чувствительного элемента с допускаемым отклонением от него ±0,2 Ду.

2. Рабочая длина термометра не должна быть меньше минимально возможной глубины погружения для данного типа термометра (ГОСТ Р 8.625-2006). Трубопровод и выступающие за него «лишние» части термометра и гильзы (бобышки) необходимо хорошо теплоизолировать, чтобы уменьшить отток тепла от ЧЭ через них в «комнату».

3. Для того чтобы термометр, помещенный в гильзу, имел допустимое «отставание» (не более одной трети от класса ТС), необходимо, чтобы зазор между ним и внутренним диаметром гильзы не превышал 0,5 мм на сторону и был

 Таблица 2. Зависимость погрешности измерения температуры ~50 °С термометром сопротивления в гильзе с различным наполнителем зазора 0,5 мм и 0,25 мм между ними

Термометр сопротивления в гильзе, Тизм. ~50 °С КТПТР-03-100П №213 Зазор 0,50 мм Зазор 0,25 мм

Без наполнителя в зазоре

Масло в зазоре

Теплопроводная паста в зазоре

–1,47 °С –0,93 °С

–0,30 °С –0,18 °С

–0,05 °С –0,05 °С

заполнен маслом или теплопроводной пастой (например, КПТ-8, разбавленной силиконовым маслом). Применение пасты дает значительно лучший результат, чем традиционное заполнение зазора маслом. В любом случае за все удобства применения гильзы необходимо платить дополнительной погрешностью измерения температуры. Весь вопрос в правильной оценке величины этой погрешности, в оценке ее последствий. Для любителей точных измерений можно рекомендовать «западный» (EN 1434-97) подход к применению гильз, который запрещает их установку на трубопроводах с Ду менее 50 мм. А удобства демонтажа ТС без снятия давления во всей системе можно реализовать путем применения двух шаровых кранов – до «голого» термометра и после него. 

 За все удобства применения гильзы необходимо платить дополнительной погрешностью измерения температуры. Весь вопрос в правильной оценке величины этой погрешности, в оценке ее последствий.

Литература: [1] «О монтаже термопреобразователей», А. Г. Лупей.

[2] «Математическое моделирование температурных полей в термометрах». В. К. Ярунцев, сборник докладов 1-й Всероссийской конференции по проблемам термометрии, стр. 36–39, 2001 г.

[3] «О влиянии защитной гильзы при установке термопреобразователей теплосчетчика в трубопроводах системы теплоснабжения на погрешность измерения количества теплоты». В. А. Медведев, С. Н. Ненашев, В. С. Соболев, Я. Г. Фудим, материалы 3 форума «Совершенствование измерений расхода, регулирование и коммерческий учет энергоносителей», С-Пб, дек. 2003 г., стр. 214–221.

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

57

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Владимир Михайлович БОБРОВНИК, к.т.н., генеральный директор ЗАО «Днепр»  Виталий Евгеньевич ЧЕРЕДНИЧЕНКО, технический директор ЗАО «Днепр» 

58

Приборы учета канализационных стоков До настоящего времени в Российской Федерации практически не существовало надежных приборов учета сточных вод, предназначенных для объектов ЖКХ, малых предприятий и организаций социально-бытового назначения. Необходимость в таких приборах существовала всегда, но отсутствие простого и надежного конструктивного решения делало эти приборы неоправданно дорогими и неудобными в эксплуатации. Сейчас такое решение появилось. ЗАО «Днепр» на базе своих разработок ультразвуковых расходомеровсчетчиков «Днепр-7» приступило к выпуску нового конструктивного исполнения расходомера-счетчика сточных вод. Особенностью нового конструктивного решения является создание функционально завершенного измерительного картриджа, который легко устанавливается в отводящий или подводящий трубопровод в любом типовом смотровом канализационном колодце. Измерительный картридж может устанавливаться в подвале жилого дома в разрыв самотечного трубопровода с обеспечением его герметичности. Расходомер обеспечивает архивацию данных и удобный съем данных на типовую USB-flesh-карту – «флешку».

Интерфейсы RS232 и RS485 позволяют объединять приборы в сеть. Создание автоматизированных сетей учета сточных вод позволит решить множество проблем. Во-первых, это оперативная диагностика состояния канализационных сетей: наличие подпоров, затопления или переполнения смотровых канализационных колодцев. Во-вторых, это объективный контроль за расходованием водных ресурсов. В-третьих, это возможность диспетчеризации канализационных сетей городов. Контроль сточных вод на объектах ЖКХ позволит оперативно оценивать работоспособность приборов учета холодной и горячей воды. Теоретически, средний объем сточных вод должен равняться объему холодной и горячей воды, полученной потребителем. Практически они могут существенно отличаться из-за неисправности приборов учета холодной и горячей воды. Кроме того, погрешность измерения расхода горячей воды в системах с принудительной циркуляцией может достигать десятков процентов. Особое внимание на новое исполнение прибора следует обратить представителям водоканалов. До последнего времени объем сточных вод, сбрасываемых объектами ЖКХ, практически никак не измерялся, а оценивался как сумма холодной и горячей воды, полученной потребителем. При этом использовались приборы, относящиеся к тепловым сетям, а не к водоканалам. Расчет за стоки через тепловые сети крайне сомнителен как для водоканалов, так и для членов ТСЖ. Установка приборов учета сточных вод позволит не только объективно оценивать их количество и производить расчеты между ТСЖ и водоканалами, но и диагностировать работу системы канализации в целом. Это позволит избежать возникновения экологических и технологических катастроф. Ведь затопление канализационных колодцев неминуемо приводит к таким катастрофам. Кроме того, наша фирма может предложить заказчикам все возможные типы ультразвуковых датчиков: накладные, врезные, погружные и навесные. 

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

Энергоэффективность в средствах измерения Проектные и энергосервисные организации в сфере учета энергоресурсов тепла, газа, воды сталкиваются с проблемами подключения к сетевым источникам электрической энергии ввиду дополнительных сложностей, вызванных транзакционными издержками при согласовании подключения приборов учета. Решением проблем может служить организация системы с автономным электропитанием, но для ее реализации необходимы средства измерения с малым энергопотреблением. Сложность заключается в том, что большинство средств измерений рассчитано на неограниченное питание от электрической сети и устройства подобного порядка окажутся достаточно «прожорливыми», если их использовать в системах с ограниченным запасом электроэнергии. Накопленный опыт позволил нашему предприятию создать датчики давления с низким энергопотреблением, предназначенные для применения в системах с автономным электропитанием. Особенностью такого рода датчиков является то, что они выдают информацию о давлении измеряемой среды только по внешнему запросу, при этом остальное время датчик находится в «спящем» режиме, не потребляя электроэнергии. Такой датчик выпускается в двух вариантах: с выходным сигналом постоянного напряжения (0,42 В) и с интерфейсом обмена данными – 1Wire. Главной задачей при разработке датчиков давления для автономных систем являлось не только сокращение потребляемого тока, но и уменьшение времени нахождения датчика во включенном состоянии. Это выражается в максимально быстром включении, проведении измерения и выдаче данных в линию. В разработанных датчиках время измерения давления и выдачи информации внешнему устройству не превышает 70 мс с момента подачи питания. После цикла измерения датчик отключается от электропитания. Таким образом, он будет находиться в состоянии покоя, ожидая следующего включения. Основные показатели, характерные для любых датчиков давления с низким энергопотреблением, – это время пере-

хода датчика в рабочий режим с момента подачи питания, напряжение питания и потребляемый ток. Для датчиков давления серии СДВ эти характеристики имеют следующие уникальные показатели: напряжение питания 3 В, потребляемый ток не более 2 мА и время выдачи сигнала не более 70 мс. Также к вышеперечисленным характеристикам можно добавить: 1) верхний предел измерения от 0,01 до 100,0 МПа; 2) возможность многопредельного исполнения; 3) межповерочный интервал 4 года; 4) основная погрешность 0,5%, 0,25 %; 5) температурный диапазон от –50 до +80 °С. Кроме того, датчики давления обладают следующими техническими свойствами: изделия с выходным сигналом постоянного напряжения имеют нижнюю границу выходного сигнала 0,4 В, в отличие от распространенного 0 В. Это дает возможность использования трехпроводной схемы подключения, а также возможность контроля присутствия датчика в системе, т. к. в любом случае, если датчик работает, то он должен выдать сигнал не менее 0,4 В. В датчиках давления СДВ с интерфейсом обмена 1Wire тоже есть уникальная черта: после подачи питания он не переключается в режим ожидания команд, а сначала выдает данные об измеренном давлении и только потом переключается в режим ожидания. Подводя итоги, нужно сказать, что возможности датчиков СДВ с малым энергопотреблением – это одно из решений для систем с автономным питанием, но в то же время такие датчики можно применять в любой отрасли промышленности, где особое внимание уделяется энергоемкости выпускаемой продукции. 

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

ЗАО «НПК ВИП»

 В любой отрасли промышленности, где энергоемкости выпускаемой продукции уделяется внимание, одно из наилучших решений – оборудование с низким энергопотреблением.

 График выдачи сигнала в линию с момента подачи питания на датчик давления СДВ с интерфейсом 1Wire.

59

ЖУРНАЛ В ЖУРНАЛЕ

Холдинг «Теплоком» 

60

Инвестиции в ЖКХ – это реальность Принятый в ноябре 2009 года ФЗ № 261 «Об энергосбережении…» установил жесткие требования по срокам перехода на повсеместный учет энергоресурсов. Но за недостатком средств оснащение объектов приборами учета и внедрение технических решений с целью повышения энергоэффективности в регионах идет крайне медленно. Однако выход есть – уже сегодня разработаны и внедряются в регионах технические решения и финансовые схемы, позволяющие достигать ощутимого экономического эффекта. Важным моментом является то, что от заказчика не требуется никаких вложений – имеет значение только его заинтересованность в проведении работ и получении энергосберегающего эффекта. По данным экспертного опроса руководителей муниципальных образований России, наиболее острой проблемой является критическое состояние техникотехнологического базиса системы ЖКХ. Капитального ремонта и реконструкции требуют как жилой фонд, так и системы инженерных сетей и коммуникаций. Причины этого в трудностях с финансированием и, как следствие, в хроническом недоремонте большинства объектов ЖКХ. Практически все реформы ЖКХ упираются в проблему отсутствия средств. Старение жилья происходит гораздо быстрей, чем его обновление. Слова о внебюджетном финансировании, о бизнес-инвестициях в собственно инвестиции не превращались. И только после появления в правовом поле России понятия «энергосервисный контракт» капремонт становится бизнесом, так как именно закон об энергосбережении обратил внимание крупных финансовых структур на сферу жилищно-коммунального хозяйства. Специалисты Холдинга «Теплоком» разработали как технические решения, так и финансовые схемы, которые уже успешно внедряются в регионах и позволяют достигать экономического эффекта. В ходе реализации программы энергосбережения заказчик обеспечивается всем, что ему необходимо: оборудованием, техническими решениями, финансовыми средствами и последующим сервисным обслуживанием. Для финансирования проектов ис-

пользуются различные схемы, в том числе лизинг, сублизинг, инвестдоговора и схемы с рассрочкой платежей. В этой части деятельность Холдинга поддерживают финансовые партнеры – банки и лизинговые компании. Программа формируется исходя из потребностей региона. Как правило, работа на объекте начинается с проведения энергоаудита. По его итогам подрядчик разрабатывает программу мероприятий по энергосбережению: формирует техническую политику, выполняет комплектацию приборами, разрабатывает типовые проектные решения. В ходе реализации программы и проводится реконструкция жилья с применением схемы возврата инвестиций. Одним из первых крупных энергосервисных проектов Холдинга «Теплоком» стала «Комплексная программа по энергосбережению Республики Башкортостан», к реализации которой компания была приглашена в качестве инвестора и подрядчика. Программа была разработана в 2009 году и предусматривала комплексное оснащение средствами учета, мониторинга, контроля и автоматического регулирования энергоносителей. В ходе программы (за три месяца 2010 года) было установлено 1280 узлов учета тепловой энергии на 1244 объектах, из которых примерно половину составили хрущевки 60-х годов постройки, остальные – панельные дома 70-х годов, а также новые монолитные и нестандартные дома. Выполнить столь внушительный объем работ в сжатые сроки Холдингу «Теплоком» позволили привлечение региональных представительств, собственных инвестиций (на льготных для потребителя условиях кредитования) и четкая координация и слаженность действий всех участников при реализации проекта. Наличие серьезных финансовых ресурсов у компании-подрядчика не только гарантирует успешное завершение проекта по оснащению узлов учета, но и дает более широкие и удобные возможности заказчикам по оплате услуг, что особенно важно в условиях внебюджетного финансирования Федерального Закона № 261. 

Коммунальный комплекс России № 5 (83), 2011

Коммерческий учет энергоносителей № 3 (5), 2011

61