Российское теплоснабжение. Учет и эксплуатация (стр. 2 )

Глава 3

Организация означает не разделение власти, а распределение ответственности

Обман и манипуляции с показаниями приборов учета, которые приняли в России массовый характер, ожидаемое явление. В одном случае изменение показаний приборов выгодно потребителю, в другом поставщику энергоресурсов, в третьем монтажной организации, бывает, что это выгодно и производителю приборов. Выход видится только один - возложить ответственность за организацию учета на производителя прибора. Почему:

1. Производитель в этой цепочке единственный участник, который может обмануть всех, в том числе при желании и так называемую независимую сторону - контролеров системы государственного надзора за СИ. То есть его, производителя поймать сложнее всего.

2. Возложив ответственность на производителя, мы (общество) получаем союзника в деле объективного учета. Зная о своей ответственности (производителю может быть предъявлен судебный иск за недостоверный учет), производитель вынужден будет защитить себя, а механизм защиты фактически только один - более качественные (метрологически) приборы, качественная документация на приборы в части их монтажа и эксплуатации и повышенные требования со стороны производителя к организациям, монтирующим и эксплуатирующим приборы.

3. Роль государственных и других независимых экспертов в этом случае будет сведена только к экспертизе в спорных случаях.

Таким образом мы получим саморегулируемый механизм, позволяющий получать достоверный (объективный) учет.

Не верьте утверждениям, что целью учета является экономия энергоресурсов. Цели учета гораздо более прозаичны и одновременно более важны. Следует выделить три основные цели:

1. Создание условий для выполнения требований российских законов к совершению товарно-денежных операций. Иными словами, обязательным условием продажи товара является объективная информация о его качестве и количестве.

2. Создание условий для оптимального потребления товара (это и есть так называемая экономия), другими словами стимулирование более рационального использования энергоресурсов. К примеру, если у потребителя бежит вода в унитазе, а платить надо по счетчику, то потребитель сам решает, рационально ли для него платить за воду, которой он не пользуется.

3. Как это ни странно, смею утверждать, что счетчик является инструментом социальной справедливости - ведь при приборном учете каждый платит только за то, что он потребил. Малообеспеченный гражданин благодаря счетчику может в разы снизить плату за энергоресурсы. Это и есть третья цель учета.

Необходимо рассмотреть ответственность поставщика и потребителя энергоресурсов. Эта ответственность должна быть отражена в договорах энергоснабжения:

1. Холодное водоснабжение (самая простая система ответственности):

·поставщик отвечает за располагаемый напор (давление) на границе балансовой принадлежности при закрытых задвижках (при отсутствии разбора воды потребителем);

·потребитель отвечает за превышение нормированного мгновенного расхода чтобы напора хватало соседним потребителям.

2. Горячее водоснабжение:

·поставщик отвечает за располагаемый перепад давлений на границе балансовой принадлежности при закрытых задвижках (при отсутствии разбора воды потребителем);

·поставщик отвечает за температуру воды в подающем трубопроводе (подаче) системы горячего водоснабжения (ГВС) на границе балансовой принадлежности;

·потребитель отвечает за температуру в обратном трубопроводе, благодаря этому будут соблюдены режимы и параметры энергоснабжения;

·потребитель отвечает за превышение нормированного мгновенного расхода, чтобы напора хватало соседним потребителям (актуально для тупиковых систем ГВС).

3. Теплоснабжение:

·поставщик отвечает за располагаемый перепад давлений на границе балансовой принадлежности при закрытых задвижках (при отсутствии циркуляции теплоносителя);

·поставщик отвечает за температуру воды в подающем трубопроводе на границе балансовой принадлежности;

·потребитель отвечает за температуру в обратном трубопроводе, благодаря чему будут соблюдены режимы и параметры энергоснабжения.

Четкое разграничение ответственности приведет к порядку в системах ресурсоснабжения, и сложные спорные вопросы станут простыми.

Глава 4

Как «врага» сделать союзником

Серьезным и ошибочным заблуждением являются требования со стороны поставщика к минимальному гидравлическому сопротивлению приборов учета. Это происходит потому, что исторически (в Советском Союзе) сложилось так, что поставщик отвечал не за параметры энергоснабжения, а за температуру в квартирах. Нет проблемы гидравлического сопротивления приборов отдельно от сопротивления системы энергоснабжения всего здания, а поставщика должна волновать только температура в обратном трубопроводе в целях оптимального использования электроэнергии при работе насосов и выполнения своих обязательств по перепаду давлений перед другими потребителями. В этом смысле, чем больше сопротивление системы здания (ниже температура в обратном трубопроводе), тем выгоднее поставщику, тем ему проще выполнить свои обязательства перед другими потребителями. Следует только определить нижнюю границу температуры уходящей воды, дабы ее, воду, не заморозить. Конечно, также необходимо грамотно подбирать расходомеры, так как случаи, когда расходомером «зажимают» сечение и, снижая расход, не дотапливают здание... бывают, но это вопрос лишь, повторюсь, компетентности и ответственности проектной и монтажной организаций. Мы же сейчас говорим о том, кстати надо отметить, большинстве зданий, которые перетапливают, точнее отапливают не в оптимальном температурном графике.

Каким же образом простимулировать потребителя, чтобы ему стало выгодно соблюдать требования по соблюдению разности (дельты) температур. Вообще, как известно, существует только две принципиальные возможности заставить кого-то сделать что-то: кнут и пряник. Важно только знать меру, не переборщить, чтобы сладкое не стало приторным, а горькое - рвотным. Мне видится, что коли несоблюдение требований по дельте температур со стороны потребителя приводит к большему расходу электрической энергии на работу циркуляционных насосов у поставщика, следует применить кнут как метод стимулирования потребителя. Будет справедливо заложить в договоре на теплоснабжение штрафные санкции к потребителю за нарушение требований минимальной (в соответствии с температурным графиком) дельты температур как минимум в размере оплаты электрической энергии, затраченной поставщиком для обеспечения дополнительной циркуляции теплоносителя сверх расчетной циркуляции. Как и в каких единицах рассчитывать размер такого штрафа?

Известно, что количество электрической энергии, которую потребляет насос, можно упрощенно представить как произведение разности давлений на расход. Соответственно нас интересует не вся электроэнергия, а только превышение ее расхода по сравнению с расчетным, когда потребитель соблюдает требования температурного графика по дельте температур. При неизменности количества (расхода) потребляемой тепловой энергии существует обратная связь между расходом теплоносителя и дельтой температур, т. е. при уменьшении дельты температур для получения такого же количества тепловой энергии необходимо увеличить расход теплоносителя. В этом случае интересующий нас дополнительный расход электроэнергии будет пропорционален части расхода теплоносителя, которая будет пропорциональна разнице несоблюденной дельты температуры с дельтой графика. Таким образом, мы сможем рассчитать штрафные санкции как отношение фактической дельты температур к требуемой в соответствии с температурным графиком в градусах Цельсия и количеством прошедшего теплоносителя за рассчитываемый период (рекомендуется час) в метрах кубических. Далее, сложив полученные значения дополнительных расходов за каждый час нарушения дельты температур, умножим их на средний перепад давлений для данного поставщика и, зная КПД насоса, получим значение дополнительного количества электрической энергии. Цена электроэнергии нам известна, и мы можем рассчитать штраф.

Дополнительный объем воды, м3, перекачиваемой насосом, можно приблизительно вычислить по формуле,

,

где - объем воды прошедший через трубопровод за рассматриваемый период, м3; - разность температур в соответствии с температурным графиком оС; - разность температур фактическая, оС.

Таким образом, количество электрической энергии, потребленной насосом дополнительно, кВт*ч, можно вычислить по формуле

,

где - перепад давления, ат; - КПД насоса.

Безусловно, к полученной сумме штрафа можно добавить сумму амортизации насосов и др. Следует сказать, что можно рассматривать (в договоре на энергоснабжение) суммы, которые должен заплатить потребитель не в качестве штрафа, а как плату за дополнительную услугу по увеличению расхода теплоносителя и потребитель будет оплачивать не штраф, а именно дополнительную услугу. Необходимо оговориться, что та же самая проблема существует и для циркуляционной системы ГВС, к тому же выясняется, что в большинстве случаев при эксплуатации не соблюдается требование СНиП 2.04.01-85 о том, что количество воды, разобранной в циркуляционной системе ГВС, по отношению к прошедшей по подающему трубопроводу должно быть более 30 %. А это приводит не только к повышенному расходу электрической энергии на работу циркуляционных насосов, но и к большим погрешностям при измерении количества разобранной воды в системе ГВС, чтобы понять почему, посмотрите МИ .

Глава 5

И все-таки учет, или измерения, или расчет?

Мы уже упоминали о так называемых добротных показаниях узла измерений (приборов). Следует сказать, что под добротными показаниями узла измерений следует понимать показания СИ значений физических величин, которым на основе косвенных данных (в том числе баланса) стороны договора энергоснабжения и эксперты склонны доверять. Позднее мы рассмотрим, по каким критериям оценивать добротность показаний, сейчас же я хотел бы рассказать, как учесть потребленные ресурсы за тот период, когда показаниям СИ мы не доверяем и не можем их (показания) принять к учету. В этом случае с момента, когда показания узла измерений не могут быть признаны добротными, и до момента, когда в результате принятых мер (ремонт, чистка, поверка и др.) показания узла измерений стали добротными, количество потребленного ресурса рассчитывается по среднему показателю потребления за период, предшествовавший рассчитываемому периоду. При этом количество тепловой энергии, потребленной на отопление, корректно рассчитывается следующим образом:

,

где Q р. п.- количество тепловой энергии, потребленной на отопление в расчетный период;

Q п. п. – количество тепловой энергии, потребленной в предыдущий период;

Dt п. п. = 18 оC – t с. п.п.;

Dt п. п. – средняя разность температур предыдущего периода;

t с. п.п. - средняя уличная температура за предыдущий период;

Dt р. п. = 18 оC – t с. р.п.;

Dt р. п. - средняя разность температур рассчитываемого периода;

t с. р.п.; - средняя уличная температура за расчетный период;

18 оC – температура в помещении.

Количество потребленной тепловой энергии на подогрев в системе ГВС рассчитывается по такой же формуле:

,

где Q р. п.- количество тепловой энергии, потребленной в системе ГВС в расчетном периоде;

Q п. п. – количество тепловой энергии, потребленной в системе ГВС в предыдущем периоде;

Dt п. п. = t гвс с. п.п. п. – t хв с. п.п. п;

t гвс с. п.п. п. - средняя температура по подаче в системе ГВС за предыдущий период;

t хв с. п.п. п. - средняя температура по подпитке (холодная вода) в системе ГВС за предыдущий период;

Dt р. п. = t гвс с. п.п. п. – t хв с. п.р. п.;

t хв с. п.р. п. - средняя температура по подпитке в системе ГВС за расчетный период.

Расчет объемов потребляемой холодной и горячей воды в период отсутствия приборного учета можно выполнять как по нормам потребления, так и по аналогии - по средним значениям потребления за предыдущий период. Следует только помнить, что расчет должен привести к тому, чтобы потребителю было экономически выгодно восстановить работоспособность приборов. Конечно, процедура (расчет), о которой мы сейчас говорим, должна быть узаконена, как минимум оговорена договоре ресурсоснабжения.

Глава 6

Разруха - она в головах

Одной из основных проблем, когда мы говорим об эксплуатации теплосчетчиков, является проблема измерений расхода теплоносителя. Корень проблемы кроется не в качестве преобразователей расхода, как считают многие, а в качестве теплоносителя. Под словом «теплоноситель» понимается вода, специально подготовленная и соответствующего качества. Когда мы говорим о теплоносителе в Дании или Германии, это именно так. Когда же мы ведем речь о России, все совсем по-другому. Вот почему в Европе всех устраивает качество расходомеров, а следовательно, и качество измерений тепловой энергии теплосчетчиками. Вспоминаются слова легендарного русского мастера Левши: «А англичане ружья кирпичом не чистят!» К чему это? А вот к чему.

В российских системах теплоснабжения в качестве теплоносителя циркулирует чаще всего грязеводовоздушная смесь. Любой приборист-метролог скажет, что одной из сложнейших метрологических задач является измерение расхода, а измерение расхода многофазных сред усложняют задачу в разы. Именно низкое качество теплоносителя наибольшая проблема при измерениях. Кстати, не только расходомеры, но и автоматика, и запорная арматура тоже не лучшим образом работают в наших системах теплоснабжения. Производителей расходомеров часто спрашивают: «Нужны ли вашим приборам фильтры?» Отвечу сразу за всех производителей: нет, расходомерам не нужны фильтры, для них нужна среда, которую они предназначены измерять, среда, которая соответствует предъявляемым к ней требованиям стандартов. А вот как сделать среду (теплоноситель) соответствующей стандартам, мы сейчас рассмотрим.

Немножко отвлечемся. Большинство из нас пользуется газовыми плитами. И мы сталкивались с проблемой чистки плиты и кухни от продуктов горения газа, но мало кто знает, что в Европе у хозяек нет проблем с чисткой газовой плиты. Дело в том, что наш, российский, газ, пересекая границу, попадает сначала на фабрику, где его, этот газ, приводят к стандарту, отфильтровывают сопутствующие масла и грязь, доводят до требований стандарта по калорийности. Вот поэтому нет копоти на кухнях у европейских домохозяек, а плиты не засоряются и газ всегда зажигается от автоматической зажигалки. То есть в Европе не требуют от производителей газовых плит создать плиты, подходящие для сжигания грязного газа. Там по таким же причинам и дороги делают гладкими и бензин качественным.

Существуют две основные проблемы качества отечественного теплоносителя: наличие в нем воздуха и механических примесей (грязи). «Чтобы в туалете не было разрухи, надо не писать мимо унитаза», - так говорил наш российский классик. Добавлю от себя: надо не только не писать мимо унитаза, в туалете надо еще и убирать. Так вот, чтобы в теплоносителе не было воздуха, необходимо знать, откуда он, воздух, там появляется. Ведь в трубопроводах вроде бы давление больше атмосферного и воздуха поэтому там не должно быть. Больше, но не везде. Мы забыли о циркуляционных насосах. Все, кто бывали в котельных или в центральных тепловых пунктах (ЦТП), многократно наблюдали лужи воды вокруг циркуляционных насосов. Это вода, просочившаяся через уплотнитель, и ее утечка происходит на так называемой высокой стороне насоса, на низкой же стороне давление может быть меньше атмосферного, в результате чего перед насосом в месте соединения его с трубопроводом происходит подсос воздуха. А наличие воздуха в системах приводит не только к проблеме циркуляции теплоносителя, но и к изменению показаний расходомера.

Любой из тех, кто анализировал показания расходомеров, особенно в закрытой системе, обращал внимание на то, что в большом количестве случаев расходомер в обратном трубопроводе показывает объем (и массу) больше, чем в подающем. Это из-за наличия воздуха в теплоносителе - давление в подающем трубопроводе больше, чем в обратном. Следовательно, в обратном трубопроводе воздух, содержащийся в теплоносителе, займет больший объем и расходомер в обратном трубопроводе измерит этот больший объем. То есть проблема не в качестве расходомера, а в качестве теплоносителя. Достаточно поставить манометр перед насосом максимально близко к соединению с трубопроводом, чтобы начать контролировать ситуацию (давление ниже атмосферного), при которой возможно завоздушивание теплоносителя. Если проблему видно, то это уже не проблема, а задача, задачи же, как известно, можно и нужно решать: например, подтянуть (проревизовать) соединение, изменить режимы работы насосов в целях повышения давления (оно должно быть больше атмосферного). Если проводить аналогию с туалетом, то воздух в системе теплоснабжения, это когда писают мимо унитаза, а вот грязь в теплоносителе, это когда месяцами в туалете не убирают.

Известно, что трубы ржавеют, регулярно ремонтируются, меняются участки трубопроводов, все это приводит к засорению. Чистим трубопроводы мы раз в год - так называемая «промывка» перед отопительным сезоном. Хотел бы я посмотреть, как будет выглядеть туалет, который убирают раз в год. Кстати, опять про заграницу: интересно, но при подготовке к отопительному сезону там никто не промывает системы. Секрет прост, как и в туалете, чтобы было чисто, надо просто каждый день в нем убираться, а в нашем случае надо просто постоянно чистить теплоноситель. Именно для этого придуманы фильтры. Если поставщик потребует от потребителя, а я не вижу препятствий для таких требований, смонтировать фильтры на границе балансовой принадлежности, причем как на подачу, так и на обратку, то мы получим теплоноситель, соответствующий требованиям стандарта по механическим примесям. Дольше и лучше будут работать не только расходомеры, но и регулирующее, и запорное оборудование, а также котлы и теплообменники у самого поставщика. Причем это ведь не требует затрат со стороны поставщика, надо просто навести порядок, потребовать соблюдения порядка у потребителя. Как ни удивительно, но в результате этого мы в большинстве случаев просто откажемся от процедуры промывок систем при подготовке к отопительному сезону.

Глава 7

Говорите точно, сколько граммов вешать -

А сколько надо?

Существует, сразу оговорюсь, ошибочное мнение, что прибор (средство измерения) показывает действительное (истинное) значение физического параметра измеряемой среды, будь то температура, давление или расход. Это только в рекламе по телевизору утверждение: «Говорите точно, сколько граммов вешать», имеет право на существование. В реальной же действительности, получая результат измерений, мы можем говорить только о пределах погрешности, с которой измерена физическая величина. То есть, говоря, что во взвешенном батоне колбасы ровно 1000 г, мы на самом деле знаем, что 1000 г плюс (минус) погрешность, с которой мы произвели взвешивание, (например 0,5 %, или + 5 г). Иными словами, мы договорились, что массу менее 5 г мы просто не учитываем. Существует простое определение: «Метрология - это когда мы договорились ошибаться одинаково». Отсюда следует вывод: измерять надо не как можно точнее, а с такой погрешностью (точностью), с какой мы договорились. К примеру, было время, когда нас (общество и государство) устраивали квартирные счетчики электрической энергии с погрешностью 4 %, сегодня правила, действующие в РФ, требуют уже погрешность 2 %. Это произошло потому, что научились делать за ту же цену более точные счетчики. Кстати сказать, точность измерений не самоцель. При организации учета всегда следует помнить, что организация учета должна быть экономически целесообразна, а целью учета, я повторюсь, является объективность (независимость от субъекта, человека) определения количества товара при совершении сделок купли - продажи.