ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / Energosberezhenie_2005

270

чивает возможность использования ультразвуковых расходомеров, крайне чувствительных к гомогенности контролируемой среды.

Кроме грязевиков на подающих трубопроводах устанавливаются еще и магнитные фильтры, обеспечивающие дополнительную очистку потока и повышающие надежность работы приборов узла учета и достоверность их показаний.

За расходомерными устройствами узлов учета тепловой энергии на источнике теплоснабжения устанавливаются обратные клапаны. Их задача – обеспечить защиту измерительной арматуры от разрушающего воздействия гидравлических ударов, возникающих при авариях в тепловых сетях.

Для периодического осмотра и обслуживания, а также ремонта приборов узла учета предусматривается установка обводной (байпасной) линии, обеспечивающей перепуск теплоносителя от источника к потребителю минуя узел учета. Для работы трубопроводной системы по обводной схеме при ремонте узла учета необходима установка трех дополнительных задвижек. Две отсекают узел учета на входе и выходе, а третья устанавливается на байпасном трубопроводе.

Для осушивания (заливки) трубопроводов узла учета используются сливные вентили (краны), а для ликвидации воздушных пробок на импульсных линиях – спускные (воздушные) вентили (краны).

Комплектация узла учета тепловой энергии вспомогательным оборудованием повышает его стоимость при изготовлении и монтаже и влечет рост эксплуатационных затрат.

Однако наибольшие проблемы при организации узлов учета тепловой энергии связаны с необходимостью размещать здесь крупногабаритные элементы: грязевики и задвижки – и удлинять прямолинейные участки трубопроводов до и после расходомерных устройств. С увеличением проходных диаметров увеличиваются габариты и масса грязевиков. При массе грязевиков более 30 кг появляется необходимость установки в помещении узла учета несущих силовых конструкций, обеспечивающих их крепление. Помещения узлов учета оборудуются грузоподъемными средствами (тали и пр.). Необходима также специальная площадка для размещения при ремонте демонтированных элементов арматуры.

При модернизации существующих источников и систем теплоснабжения, особенно если при этом наращиваются тепловые мощности источника, возникает необходимость строительства вблизи зда-

271

ния источника (котельной, ЦТП или ИТП) специального здания для узла учета, чтобы разместить перечисленное оборудование на четырех, а в ряде случаев – и на шести трубопроводах.

Как правило, даже проектирование такого сооружения связано с большими трудностями, поскольку территория вблизи зданий источника теплоснабжения обычно насыщена комплексом инженерных коммуникаций (газовые, тепловые, водопроводные, канализационные, электрические сети, а также линии связи). Затраты на оборудование узла учета в таких условиях могут повышаться по сравнению со стоимостью приборного комплекта в 10-20 и более раз, что резко увеличивает сроки их окупаемости.

8.4.Узел учета тепловой энергии квартальной котельной с водогрейными котлами

Повышение энергоэффективности работы систем теплоснабжения коммунального хозяйства достигается при модернизации квартальных котельных. В настоящее время их реконструкция в обязательном порядке предусматривает разработку проектов узлов учета тепловой энергии.

Оборудование узла учета тепловой энергии рассмотрим на примере системы отопления котельной квартала 35-36 Советского района г. Брянска. В данной котельной приборы узла учета измеряют количество тепловой энергии, отпущенной источником теплоты на отопление при тепловой нагрузке 18339200 ккал/ч и расходе воды 305,6 т/ч. Давление в подающем и обратном трубопроводах 6,5 кгс/см2 и 3,8 кгс/см2 соответственно. Температурный график работы отопительной тепловой сети – 130/70 °С.

Рассмотрим пример расчета отпущенной тепловой энергии, считая продолжительность расчетного периода 24 ч. Исходные данные для расчета (массовый расход, температура воды и давление) измеряются датчиками в соответствующем трубопроводе.

При расходе горячей воды в подающем трубопроводе 305,6 т/ч и утечке теплоносителя в 1 % (от расхода в подающем трубопроводе) потребуется подача воды на подпитку в количестве 3,056 т/ч.

Энтальпия теплоносителя в подающем трубопроводе (исходя из его измеренного давления 6,5 кгс/см3 и температуры 130 °С), составит

272

130,1 ккал/кг. Энтальпия теплоносителя в обратном трубопроводе – 70 ккал/кг, а в трубопроводе холодной воды, используемой для подпитки, – 5 ккал/ч. Тогда за сутки отпущенная тепловая энергия определяется как

Принципиальная схема и схема подключения узла учета приведена на рис. 8.13. Основой узла учета является теплосчетчик «Взлет ТСР», в состав которого входят:

-ультразвуковой счетчик горячей воды МР200 с диаметром условного перехода 200 мм и расходом 30,11…1357 т/ч в количестве 2 шт.;

-ультразвуковой счетчик горячей воды МР400 с диаметром условного перехода 32 мм и расходом 0,43…34,74 м3/ч;

-тепловычислитель МТ200 DS;

-преобразователь давления МТ100 в количестве 3 шт.;

-термопреобразователь КТПТР-0,5 в количестве 3 шт. Исходные параметры для расчета отпущенной тепловой энергии

по подающему трубопроводу (m1, t1, p1) измеряются счетчиком горя-

чей воды МР200, датчиком температуры КТПТР-0,5 и датчиком давления МТ100 соответственно. Аналогично измеряются исходные параметры по обратному трубопроводу.

Расчетные значения энтальпий в подающем h1 и обратном h2 трубопроводах вычисляются теплосчетчиком как функция

h1 = f (t1 , p1 ), h2 = f (t2 , p2 ).

Величина энтальпии холодной воды в трубопроводе подпитки вычисляется аналогично. Исходные параметры для расчета (температура и давление в трубопроводе подпитки) измеряются датчиком температуры КТПТР-0,5 и датчиком давления МТ100.

273

Рис. 8.13. Схема узла учета тепловой энергии котельной квартала 35-36 г. Брянска

274

Для учета подпиточной воды в трубопроводе горячей воды деаэрационной установки взамен существующего устанавливается счетчик горячей воды МР400.

Для регистрации расхода холодной воды в трубопроводе подпитки устанавливается счетчик воды ВСХ-80 взамен существующего.

Технические данные спроектированного узла учета тепловой энергии системы отопления приведены в табл. 11.

Таблица 11 Технические данные узла учета тепловой энергии

В местах врезки в существующие трубопроводы прямой и обратной воды устанавливаются по две задвижки, позволяющие отключить узел учета при его обслуживании или ремонте.

Запорные вентили с установочным диаметром 25 мм предназначены для спуска воздуха и воды. Для подключения манометров, обеспечивающих измерение давления, на соответствующих участках узла учета имеются трехходовые краны. Для контроля температуры

275

устанавливаются термометры сопротивления. Предусмотрены грязевики для защиты счетчиков горячей воды и холодной воды.

Узел учета тепловой энергии системы отопления смонтирован в помещении котельного зала. Врезка в существующий трубопровод осуществляется в восьми точках: в подающий трубопровод (труба Т1,325х8,0), в обратный трубопровод (труба Т2, 325х8,0), в трубопровод подпитки ( 108х4,0) и в трубопровод подмеса ( 57х3,5) (по две точки на каждый трубопровод).

8.5. Особенности индивидуального (поквартирного) учета тепловой энергии

Подавляющее большинство индивидуальных абонентов систем теплоснабжения в настоящее время не имеют возможности регулировать потребление тепловой энергии. Индивидуальные регуляторы тепловой энергии, например типа «Данфосс», уже появились на рынке, однако их использование в лучшем случае обеспечивает комфортный тепловой режим в отапливаемом помещении, но никак не влияет на оплату фактически потребляемой тепловой энергии и не стимулирует пользователя к её экономии.

В связке «учет - регулирование» одинаково важны оба компонента: без регулирования нет экономии тепловой энергии, а без ее экономии нет высвобождения финансовых средств.

Действующими СНиП предусмотрены два способа организации поквартирного учета тепловой энергии:

-для систем отопления с горизонтальной (поквартирной) разводкой труб установка квартирных счетчиков тепла;

-для систем с вертикальной разводкой установка радиаторных распределителей тепла (по СНиП «индикаторов расхода теплоты») на каждом отопительном приборе.

Кроме установки оборудования, необходимо организовать процесс взаиморасчетов за тепловую энергию и начисление оплат в соответствии с показаниями общих и индивидуальных приборов. Федеральная нормативная база по организации индивидуального регулирования и учета тепловой энергии, к сожалению, пока отсутствует.

Поквартирная разводка труб и установка индивидуальных счетчиков тепловой энергии не обеспечивает высокой точности измере-

276

ния этой энергии при небольших расходах теплоносителя и разностях температур прямой и обратной воды, характерных для одной квартиры. Квартирные счетчики не учитывают также значительные тепловые потоки в жилом доме вне квартир (в подъездах, чердачных помещениях, подвалах и т.п.). Чтобы избежать этих расхождений, в домах с квартирными счетчиками целесообразно реализовать иную схему оплаты.

Расчет с поставщиком тепла производится по общедомовому счетчику, а оплата для жильцов рассчитывается путем распределения общей суммы пропорционально показаниям квартирных счетчиков с учетом общего количества потребленной тепловой энергии по дому в целом (рис. 8.14). При таком подходе квартирные счетчики являются одним из возможных типов приборов для регистрации доли потребления тепловой энергии каждого индивидуального потребителя. Общедомовые потери тепла в нежилых помещениях распределяются между жильцами по пропорциональному принципу. Такая схема организации расчетов с успехом используется в ряде стран Западной Европы.

Больше перспективы имеет система индивидуального учета доли потребляемой в жилых помещениях тепловой энергии на базе радиаторных распределителей. Распределители тепла намного дешевле

ине требуют замены системы отопления. Они легко устанавливаются на все существующие типы систем с любой разводкой и любыми отопительными приборами и заменяются через 10 лет, по истечении межповерочного срока.

Принцип работы радиаторных распределителей тепла основан на регистрации разницы (напора) между средней температурой поверхности отопительного прибора и температурой воздуха в помещении. Для регистрации средней температуры поверхности радиатора или конвектора распределитель устанавливается в строго определенной точке поверхности. Поправка на размеры и мощность радиатора, а также на контакт датчиков температуры с поверхностью радиатора

ивоздухом в комнате вносится за счет умножения показаний прибора на радиаторный коэффициент. В результате получается величина пропорциональная количеству тепла, отданного конкретным отопительным прибором за рассматриваемый период времени.

277

Рис. 8.14. Схема организации оплаты за тепловую энергию при поквартирном учете потребления тепловой энергии

278

После измерения пропорциональной доли тепловой энергии, отданного каждым отопительным прибором, необходимо решить задачу распределения общедомового теплопотребления с учетом доли каждой квартиры.

Распределение производится точно по такой же схеме, как и в случае с индивидуальными квартирными счетчиками тепла. Недостатком распределителей является то, что они не регистрируют теплоотвод от отопительных стояков в квартире. В связи с этим теплоотвод от стояков приходится распределять между отдельными квартирами по тому же принципу, что и другие общедомовые затраты.

Основная функция индивидуальных приборов учета тепловой энергии состоит в том, что чем горячее радиаторы в квартире, тем выше должны быть показания приборов и выше оплата за отопление. Этому требованию распределители тепла полностью соответствуют.

Сигналы с распределителей могут снимаются автоматически при подключении к автоматизированной системе, основанной на однопроводной компьютерной сети по технологии MicroLAN. Альтернативой этому способу интеграции измерительных средств могут служить системы с передачей данных через радиоканал, хотя они пока еще достаточно дороги. К такой системе могут подключаться также счетчики расхода воды, газа, электричества.

Индивидуальная доля оплаты за теплопотребление каждой квартиры в балансе общедомового потребления тепловой энергии должна пропорционально корректироваться (увеличиваться) в соответствии с показаниями единого домового теплосчетчика. При этом все потребление тепловой энергии по дому полностью распределяется между отдельными квартирами пропорционально энергии, отданной отопительными приборами в квартирах. Такая схема распределения оплаты за отопление максимально уменьшает платежи «экономных» жильцов и увеличивает затраты «расточительных» жильцов.

Для эффективной работы индивидуального регулирования и учета тепловой энергии в здании в первую очередь необходимо обеспечить нормальный режим отопления. Для этого здание должно подключаться к отопительной сети через автоматизированный индивидуальный тепловой пункт.

До сих пор массовое внедрение поквартирного учета тепловой энергии сдерживали низкие цены на тепловую энергию (по сравнению с мировыми), дотации на коммунальные услуги, отсутствие нор-

279

мативной базы и организационных механизмов. Сейчас цены на тепловую энергию растут, а дотации ликвидируются. Это стимулирует стремление индивидуальных пользователей переходить от обезличенной схемы оплаты за тепло по нормативным показателям к оплате за фактически полученную и объективно (приборно) учтенную тепловую энергию с возможностью её всемерной экономии современными техническими средствами.

8.6. Эксплуатация узлов учета тепловой энергии

Допуск в эксплуатацию узла учета на источнике тепловой энергии осуществляется представителем Госэнергонадзора в присутствии представителей источника тепловой энергии и тепловых сетей, о чем составляется соответствующий акт. Акт составляется в трех экземплярах, один из которых получает представитель источника, второй – представитель Госэнергонадзора, а третий – представитель тепловых сетей. Акт допуска в эксплуатацию узла учета на источнике тепловой энергии должен быть утвержден руководителем подразделения Госэнергонадзора.

Допуск в эксплуатацию узлов учета у потребителя осуществ-

ляется представителем энергоснабжающей организации в присутствии представителя потребителя, о чем составляется соответствующий акт. Акт составляется в двух экземплярах, один из которых получает представитель потребителя, второй – представитель энергоснабжающей организации. Акт допуска в эксплуатацию yзла учета у потребителя должен быть утвержден руководителем энергоснабжающей организации.

Для допуска узла учета тепловой энергии в эксплуатацию представитель источника тепловой энергии и представитель потребителя должны предъявить:

-принципиальные схемы подключения выводов источника или теплового пункта;

-проект на узел учета, согласованный с Госэнергонадзором и с энергоснабжающей организацией;

-паспорта на приборы узла учета;

-документы о поверке приборов узла учета с действующим клеймом госповерителя;