+7 (499) 500-02-16

+7 (499) 500-02-17

г.Москва, ул.Водников, д.2, стр.4

Учет тепловой энергии. Реальности коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя в России.

27 Сентября 2009

Инж. Ю.С.МИЛЕЙКОВСКИЙ
Технический директор ЗАО «ЭСКО-3Э»

Если проанализировать статьи финансирования энергосбережения в России, то окажется, что их весомую долю составляют вполне обоснованные расходы на закупку коммерческих средств измерений тепловой энергии (теплоты) и теплоносителя - теплосчетчиков. Реформирование системы теплоснабжения, которая является жизненно важной для нашей страны, в ближайшие годы неизбежно приведет к 100% расчетам за потребленную тепловую энергию и теплоноситель. В этой связи невозможно не разделять позицию ведущих специалистов теплоснабжающих организаций, которые высказывают вполне обоснованные претензии к качеству измерений применяемых теплосчетчиков.

Подавляющее большинство типов теплосчетчиков, представленных на рынке РФ измеряют следующие физические величины: 
- среднюю скорость теплоносителя в измерительном сечении первичного преобразователя расхода (ППР); 
- температуру теплоносителя в установленных точках (как правило, в прямом и обратном трубопроводе теплосетей); 
- в особо ответственных случаях в установленных точках проводится измерение давления теплоносителя (как правило, в прямом и обратном трубопроводе теплосетей) в других случаях оно программируется как «const»;

Объемный расход теплоносителя теплосчетчик получает, умножая площадь измерительного сечения на измеренное значение средней скорости:

Плотность теплоносителя теплосчетчик определяет как функцию соответствующего давления и температуры:

Теплосодержание теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе теплоносителя теплосчетчик определяет как функцию соответствующего давления и температуры:

Количество отпущенной тепловой энергии за час в простейшем случае (закрытая система) теплосчетчик определяет по формуле:

Корректные измерения температуры и давления теплоносителя достигаются известными и сравнительно недорогими методами. Наиболее сложным и дорогостоящим видом измерений теплосчетчика является правильное определение объемного расхода теплоносителя. Это утверждение является общепризнанным среди специалистов. И, пожалуй, в этой составляющей заложено 90% всех проблем корректного учета тепловой энергии и теплоносителя. Остановимся на указанной проблеме.

Исследование нормативно-технической документации (НТД) отечественных и зарубежных теплосчетчиков выявило следующее: 
- лучшие зарубежные теплосчетчики, стоимость которых превосходит стоимость отечественных образцов в 2…3 раза, имеют пределы относительной погрешности ±2% в диапазоне измерений расхода теплоносителя 1:100; 
- подавляющее большинство отечественных производителей имеют пределы относительной погрешности ±2% в диапазоне измерений расхода 1:200, более двух десятков теплосчетчиков, зарегистрированных в РЕЕСТРЕ Средств измерений (СИ) имеют указанные пределы погрешности в диапазоне измерений расхода 1:500 и даже 1:1000! 
Подобных результатов не достигают даже, по сути, эталонные специализированные расходомеры-счетчики воды, стоимость которых составляет 3000…5000$ США, тогда как стоимость отечественных неспециализированных «суперприборов» находится в пределах 600…1500$ США.

В качестве примера может быть использован широко известный электромагнитный расходомер-счетчик воды фирмы «Данфосс» - «MAGFLO-6000». Его погрешность нормируется как , в диапазоне скоростей от 10 до 0,5 м/c, что соответствует диапазону измерений расхода от Gmax до 0,04Gmax , т.е. 1:25.

В диапазоне скоростей менее 0,5 м/с пределы относительной погрешности указанного электромагнитного счетчика воды нормируют как , где w – скорость в измерительном сечение данного СИ, м/с.

Поскольку максимальный расход рассматриваемого счетчика соответствует скорости wmax = 10 м/c, нетрудно рассчитать, что в диапазоне 1:1000, скорость теплоносителя в его измерительном сечении составит wmin=0.01м/с.

Таким образом, пределы относительной погрешности счетчика «MAGFLO-6000» как типа СИ составят .

Если сравнивать межповерочные интервалы отечественных и зарубежных теплосчетчиков, то они оказываются примерно равными - 4 года.

Следует отметить, что в нормативной документации зарубежных теплосчетчиков четко оговорены условия столь длительной устойчивости их метрологических характеристик. По сути, эти условия означают полное отсутствие в теплоносителе продуктов коррозии и накипи.

Другими словами, качество теплоносителя в системах отопления промышленно развитых стран на порядок выше качества теплоносителя в отечественных системах теплоснабжения.

Уместно задать вопрос. Что же обеспечило такое подавляющее техническое превосходство отечественной продукции? На этот вопрос есть лишь два ответа.

Ответ №1 – Техническая революция в технологиях производства указанных средств измерений (СИ), применяемых отечественными производителями.

Ответ №2 – Массовая техническая фальсификация при производстве отечественных средств измерений.

Есть все основания полагать, что ответ №1 не соответствует существующей объективной реальности. Ни элементная база электронных блоков теплосчетчиков, ни тем более качество первичных преобразователей с точки зрения применяемых для их изготовления технологий, в подавляющем большинстве, не идут ни в какое сравнение с их аналогами, производимыми в промышленно развитых странах.

В качестве примера используем наиболее продвинутый и распространенный электромагнитный теплосчетчик. Уровень полезного сигнала у большинства зарубежных аналогов составляет 2.5..3 мВ, тогда как у электромагнитных первичных преобразователей расхода отечественного производства он составляет в среднем 1 мВ в аналогичных условиях генерации. Это значит, что в точке расхода 0,001Gmax размах полезного сигнала отечественных СИ составляет 0,001 мВ, что значительно меньше уровня возникающих при измерении помех.

Есть все основания полагать, что ответ №2 соответствует реальному положению дел и причиной тому сложившаяся система продвижения продукции на рынок, которая с одной стороны подразумевает узкие экономические интересы отдельных хозяйствующих субъектов и старинную привычку опережать весь мир на бумаге,а с другой стороны отсутствие должной экспериментальной базы. Ярким свидетельством тому служит появление в инструкциях по эксплуатации теплосчетчиков наиболее «продвинутых» фирм разделов, посвященных «автокалибровке поверенного СИ на объекте эксплуатации». По сути, это процедура программной фальсификации с целью получения правдоподобных результатов измерений СИ, которые имеют действительную погрешность далеко за пределами нормируемых границ.

На самом деле, в России проведены довольно обширные исследования теплосчетчиков различных производителей, которые выявили вопиющее несоответствие их действительных эксплуатационных характеристик пределам, нормируемым в нормативно-технической документации (НТД). Результаты исследований не получили широкой огласки в силу отсутствия подлинной экономической целесообразности в получении объективной реальности у заинтересованных субъектов хозяйствования на данном рынке услуг. Реалии настоящего времени таковы, что приборы учета превратились в весьма доходный бизнес, где в отсутствие эффективного контроля со стороны заинтересованных субъектов хозяйствования действуют весьма специфические законы, суть которых состоит в выпуске приборов по низкой цене с «великолепными» метрологическими характеристиками, зафиксированными в утвержденной нормативной документации. Ведущие специалисты производителей СИ в неформальном общении соглашаются с необходимостью пересмотра диапазонов измерений и межповерочного интервала выпускаемых СИ. При этом, их единственным требованием является равные и справедливые условия подобных изменений для всех без исключения производителей СИ. Предварительный анализ на основе изученных публикаций позволяет сделать в первом приближении прогноз по качеству метрологических характеристик выпускаемых теплосчетчиков в реальных условиях эксплуатации в течении указанного межповерочного интервала:

В области измерений объема (массы) теплоносителя в нормируемый предел относительной погрешности ±2% укладываются: 
- 30% типов СИ в диапазоне 1:3;
- 40% типов СИ в диапазоне 1:10;
- 20% типов СИ в диапазоне 1:25;
- 10% типов СИ в диапазоне 1:40 и более.

Указанные диапазоны измерений позволяют вполне корректно реализовать недорогую систему коммерческого учета. Потребности в диапазонах измерений 1:200 и более возникают там, где отсутствует желание в оптимальной эксплуатации объекта теплоснабжения.Уместно задать вопрос. Что же обеспечило такое подавляющее техническое превосходство отечественной продукции? На этот вопрос есть лишь два ответа.

Ответ №1 – Техническая революция в технологиях производства указанных средств измерений (СИ), применяемых отечественными производителями.

Ответ №2 – Массовая техническая фальсификация при производстве отечественных средств измерений.

Есть все основания полагать, что ответ №1 не соответствует существующей объективной реальности. Ни элементная база электронных блоков теплосчетчиков, ни тем более качество первичных преобразователей с точки зрения применяемых для их изготовления технологий, в подавляющем большинстве, не идут ни в какое сравнение с их аналогами, производимыми в промышленно развитых странах.

В качестве примера используем наиболее продвинутый и распространенный электромагнитный теплосчетчик. Уровень полезного сигнала у большинства зарубежных аналогов составляет 2.5..3 мВ, тогда как у электромагнитных первичных преобразователей расхода отечественного производства он составляет в среднем 1 мВ в аналогичных условиях генерации. Это значит, что в точке расхода 0,001Gmax размах полезного сигнала отечественных СИ составляет 0,001 мВ, что значительно меньше уровня возникающих при измерении помех.

Есть все основания полагать, что ответ №2 соответствует реальному положению дел и причиной тому сложившаяся система продвижения продукции на рынок, которая с одной стороны подразумевает узкие экономические интересы отдельных хозяйствующих субъектов и старинную привычку опережать весь мир на бумаге,а с другой стороны отсутствие должной экспериментальной базы. Ярким свидетельством тому служит появление в инструкциях по эксплуатации теплосчетчиков наиболее «продвинутых» фирм разделов, посвященных «автокалибровке поверенного СИ на объекте эксплуатации». По сути, это процедура программной фальсификации с целью получения правдоподобных результатов измерений СИ, которые имеют действительную погрешность далеко за пределами нормируемых границ.

На самом деле, в России проведены довольно обширные исследования теплосчетчиков различных производителей, которые выявили вопиющее несоответствие их действительных эксплуатационных характеристик пределам, нормируемым в нормативно-технической документации (НТД). Результаты исследований не получили широкой огласки в силу отсутствия подлинной экономической целесообразности в получении объективной реальности у заинтересованных субъектов хозяйствования на данном рынке услуг. Реалии настоящего времени таковы, что приборы учета превратились в весьма доходный бизнес, где в отсутствие эффективного контроля со стороны заинтересованных субъектов хозяйствования действуют весьма специфические законы, суть которых состоит в выпуске приборов по низкой цене с «великолепными» метрологическими характеристиками, зафиксированными в утвержденной нормативной документации. Ведущие специалисты производителей СИ в неформальном общении соглашаются с необходимостью пересмотра диапазонов измерений и межповерочного интервала выпускаемых СИ. При этом, их единственным требованием является равные и справедливые условия подобных изменений для всех без исключения производителей СИ. Предварительный анализ на основе изученных публикаций позволяет сделать в первом приближении прогноз по качеству метрологических характеристик выпускаемых теплосчетчиков в реальных условиях эксплуатации в течении указанного межповерочного интервала:

В области измерений объема (массы) теплоносителя в нормируемый предел относительной погрешности ±2% укладываются: 
- 30% типов СИ в диапазоне 1:3;
- 40% типов СИ в диапазоне 1:10;
- 20% типов СИ в диапазоне 1:25;
- 10% типов СИ в диапазоне 1:40 и более.

Указанные диапазоны измерений позволяют вполне корректно реализовать недорогую систему коммерческого учета. Потребности в диапазонах измерений 1:200 и более возникают там, где отсутствует желание в оптимальной эксплуатации объекта теплоснабжения.Уместно задать вопрос. Что же обеспечило такое подавляющее техническое превосходство отечественной продукции? На этот вопрос есть лишь два ответа.

Ответ №1 – Техническая революция в технологиях производства указанных средств измерений (СИ), применяемых отечественными производителями.

Ответ №2 – Массовая техническая фальсификация при производстве отечественных средств измерений.

Есть все основания полагать, что ответ №1 не соответствует существующей объективной реальности. Ни элементная база электронных блоков теплосчетчиков, ни тем более качество первичных преобразователей с точки зрения применяемых для их изготовления технологий, в подавляющем большинстве, не идут ни в какое сравнение с их аналогами, производимыми в промышленно развитых странах.

В качестве примера используем наиболее продвинутый и распространенный электромагнитный теплосчетчик. Уровень полезного сигнала у большинства зарубежных аналогов составляет 2.5..3 мВ, тогда как у электромагнитных первичных преобразователей расхода отечественного производства он составляет в среднем 1 мВ в аналогичных условиях генерации. Это значит, что в точке расхода 0,001Gmax размах полезного сигнала отечественных СИ составляет 0,001 мВ, что значительно меньше уровня возникающих при измерении помех.

Есть все основания полагать, что ответ №2 соответствует реальному положению дел и причиной тому сложившаяся система продвижения продукции на рынок, которая с одной стороны подразумевает узкие экономические интересы отдельных хозяйствующих субъектов и старинную привычку опережать весь мир на бумаге,а с другой стороны отсутствие должной экспериментальной базы. Ярким свидетельством тому служит появление в инструкциях по эксплуатации теплосчетчиков наиболее «продвинутых» фирм разделов, посвященных «автокалибровке поверенного СИ на объекте эксплуатации». По сути, это процедура программной фальсификации с целью получения правдоподобных результатов измерений СИ, которые имеют действительную погрешность далеко за пределами нормируемых границ.

На самом деле, в России проведены довольно обширные исследования теплосчетчиков различных производителей, которые выявили вопиющее несоответствие их действительных эксплуатационных характеристик пределам, нормируемым в нормативно-технической документации (НТД). Результаты исследований не получили широкой огласки в силу отсутствия подлинной экономической целесообразности в получении объективной реальности у заинтересованных субъектов хозяйствования на данном рынке услуг. Реалии настоящего времени таковы, что приборы учета превратились в весьма доходный бизнес, где в отсутствие эффективного контроля со стороны заинтересованных субъектов хозяйствования действуют весьма специфические законы, суть которых состоит в выпуске приборов по низкой цене с «великолепными» метрологическими характеристиками, зафиксированными в утвержденной нормативной документации. Ведущие специалисты производителей СИ в неформальном общении соглашаются с необходимостью пересмотра диапазонов измерений и межповерочного интервала выпускаемых СИ. При этом, их единственным требованием является равные и справедливые условия подобных изменений для всех без исключения производителей СИ. Предварительный анализ на основе изученных публикаций позволяет сделать в первом приближении прогноз по качеству метрологических характеристик выпускаемых теплосчетчиков в реальных условиях эксплуатации в течении указанного межповерочного интервала:

В области измерений объема (массы) теплоносителя в нормируемый предел относительной погрешности ±2% укладываются: 
- 30% типов СИ в диапазоне 1:3;
- 40% типов СИ в диапазоне 1:10;
- 20% типов СИ в диапазоне 1:25;
- 10% типов СИ в диапазоне 1:40 и более.

Указанные диапазоны измерений позволяют вполне корректно реализовать недорогую систему коммерческого учета. Потребности в диапазонах измерений 1:200 и более возникают там, где отсутствует желание в оптимальной эксплуатации объекта теплоснабжения.

Все приборы коммерческого учета в РФ проходят первичные испытания при внесении их в государственный РЕЕСТР СИ.

В установленные нормативами время (обычно раз в пять лет) средства измерений (СИ) проходят испытания для подтверждения своих метрологических характеристик.

Испытания проводятся на ограниченной выборке образцов СИ – обычно (3-4) образца. Все коммерческие СИ, зарегистрированные в РЕЕСТРЕ при выпуске из производства, проходят процедуру поверки. Поверку теплосчетчиков на холодной воде, как правило, осуществляют аккредитованные в установленном порядке метрологические службы ГОССТАНДАРТА, которые приглашаются для указанных целей в соответствующие поверочные лаборатории производителей. Теоретически производители СИ имеют право аккредитации своих поверочных лабораторий. Это означает, что производитель после соответствующей процедуры может получить право поверять (клеймить) выпускаемую продукцию самостоятельно.

На практике производители СИ очень редко используют указанное право по следующим причинам: 
- сложность и относительно высокая стоимость процедуры аккредитации; 
- экономически невыгодные условия существования аккредитованной лаборатории; 
- нежелание производителей нести прямую ответственность за качество выпускаемой продукции.

На самом деле, как это ни парадоксально, в Российской Федерации и подавляющем большинстве стран СНГ ответственность за качество выпускаемой продукции фактически несет государство в лице соответствующей метрологической службы ГОССТАНДАРТА, поскольку на подавляющем количестве коммерческих СИ стоят клейма государственных поверителей.

Периодический контроль коммерческих СИ в процессе их эксплуатации и выпуска из производства теоретически прописан в нормативной документации РФ, но фактически эффективно не проводится по следующим причинам: 
- повсеместно принят неэффективный метод определения количества отпущенной тепловой энергии в силу чего энергоснабжающие предприятия и потребитель прямо не заинтересованы в качестве измерений теплосчетчика; 
- отсутствует механизм экономической заинтересованности в проведении подобных испытаний, а потому в РФ практически отсутствуют независимые экспертные центры по непрерывному надзору за метрологическим качеством коммерческих СИ; 
- в настоящее время нет должной метрологической базы и подготовленных специалистов для создания подобных экспертных центров.

Центральным органом по метрологическому надзору за коммерческим СИ является государственная структура, которая часть своих функций в области аккредитации поверочных лабораторий производителей СИ и эксплуатационного контроля на определенных условиях передает независимым частным компаниям.

Как правило, поверочные лаборатории производителей коммерческих СИ аккредитуются указанными фирмами с правом собственного клеймения выпускаемой продукции. Таким образом, производитель несет прямую ответственность за качество выпускаемой продукции. Другая часть аккредитованных компаний проводит контроль эксплуатационных характеристик коммерческих СИ в различной форме. Важнейшей составляющей указанного контроля являются периодические испытания указанных СИ, проводимые на испытательных лабораториях независимых компаний и производителей тепловой энергии в условиях максимально приближенным к реальным условиям эксплуатации. Подобные испытания в большинстве случаев носят добровольный характер и сопряжены с известными финансовыми расходами производителей коммерческих СИ. Тем не менее, фирмы-производители охотно идут на указанные расходы, поскольку результаты подобных испытаний являются своего рода объективной рекламой, способствующей продвижению товара на рынке. Напротив, не участие фирм-производителей в подобных испытаниях расцениваются потребителями их продукции как своего рода сигнал к ее низкому качеству.

На первичные и периодические испытания, предусмотренные руководящими документами ГОССТАНДАРТА РФ, как указывалось выше, передается ограниченное количество «отработанных» образцов продукции, которые удовлетворяют предъявляемым требованиям. При массовом выпуске некоторые фирмы-производители для удешевления продукции в целях извлечения максимальной прибыли идут на многочисленные технологические нарушения, которые не выявляются в процессе поверки в силу того, что поверка – это ограниченный тест, который подтверждает только качество продукции, выпущенной без нарушения технологии. Но этот тест не всегда корректен, когда продукция выпущена с нарушениями технологии, а полученные результаты измерений при ее поверке даже не анализируются с точки зрения фундаментальных законов теории погрешности.

Расходомер-счетчик теплосчетчика работает в диапазоне 1:1000. Это значит, что минимальный расход теплоносителя, при котором сохраняются метрологические характеристики данного расходомера-счетчика, может быть в тысячу раз меньше максимального. Тем не менее, наименьший расход, при котором действительно поверяются указанные СИ больше минимального в 2,5 раза. Такой подход обоснован в процессе государственных испытаний в целях удешевления процесса поверки продукции, которая изготовлена без нарушения технологии. При нарушении технологии производителем такой подход позволяет под видом исправных выпускать СИ с неудовлетворительными метрологическими характеристиками в нормируемом диапазоне измерений.

В процессе государственных испытаний предел погрешности СИ определяют как сумму систематической и случайной погрешности - .

В процессе поверки получена относительная погрешность СИ по результатам четырех измерений:  
.

По критериям поверки такое СИ удовлетворяет метрологическим требованиям, поскольку погрешность каждого результата измерений не вышла за пределы ±2%.

С точки зрения теории погрешности это неудовлетворительный результат. Покажем это.

Систематическую составляющую границы относительной погрешности определяют как среднее арифметическое отклонение: 
.

Среднеквадратическое отклонение результатов измерений определяют по общепринятой методике: .

Случайную составляющую границы относительной погрешности СИ по результатам 4-х измерений определяют как расширенную границу среднеквадратического отклонения: , где t=2 - минимальный коэффициент надежности для результатов измерений с нормальным законом распределением при доверительной вероятности Р=0.95.

Таким образом, минимальные границы относительной погрешности данного СИ, определенные в рамках общепринятой теории погрешности, составят: 

Очевидно, что полученный результат не удовлетворяет пределу погрешности СИ, равного , полученного по результатам государственных испытаний.

Поверку СИ в подавляющем большинстве случаев проводят на установках фирмы-производителя, где в целях повышения производительности все процессы автоматизируются с помощью персональных компьютеров. Наличие подобных автоматизированных комплексов предоставляет возможность эксплуатационному персоналу фирм-производителей при необходимости сдавать поверителю заведомо непригодную продукцию посредством программируемых фальсификаций результатов измерений.

При поверке СИ градуируются и предъявляются затем поверителю, не изменяя своего положения на рабочем столе поверочной установки. Таким образом, градуировочную характеристику СИ приспосабливают к местным сопротивлениям, искажениям эпюры скоростей и другим факторам, присущих только его данному местоположению. Продукция, изготовленная с технологическими нарушениями, будучи установленная на другое место эксплуатации, изменяет свои градуировочные характеристики под воздействием видоизменившихся факторов влияния. Последнее утверждение ярко проявляется на теплосчетчиках, первичные преобразователи расхода, которых устанавливаются на прямой и обратной магистрали теплоносителя. При заведомо равных массовых расходах на объекте эксплуатации, СИ по вышеуказанным каналам измерений показывают результаты измерений, отличающиеся друг от друга на величину большую, чем предписывает его нормативно-техническая документация.

При отсутствии данных в НТД теплосчетчика о допустимом относительном значении разницы накопленных масс в прямой и обратной магистрали теплоносителя ее рассчитывают из предположений о нормальном законе распределения результатов измерений теплосчетчика с вероятностью Р=0,95 по формуле: 
, где  - предел погрешности измерений накопленной массы теплосчетчиком, нормированный в его НТД, %.

Например, если , то 
Последней новацией в области измерений массы теплоносителя теплосчетчиками со счетчиками массы на прямом и обратном трубопроводе теплосети стало утверждение о возможности подбора якобы согласованных пар преобразователей расхода с относительной разницей результатов измерений ±0,5%.

На самом деле, при градуировке характеристика всех преобразователи расхода выстраивается по эталонным СИ. Совпадение математического ожидания результатов измерений поверяемых приборов и эталонного СИ в условиях поверочной установки действительно иногда не выходит за пределы ±0,3%. Это происходит в результате умелой компенсации местных систематических эффектов.

В условиях реальной эксплуатации систематические эффекты способны изменять свое значение. В конечном итоге класс СИ определяется устойчивостью его систематических эффектов. Последнее означает, что у счетчика теплоносителя с нормируемыми пределами погрешности ±2% систематические эффекты могут принимать значения равные его границам. И это одна из причин, когда на поверочной установке «согласованные каналы» являются таковыми, а на реальном объекте эксплуатации становятся «рассогласованными» сверх всякой меры.

Нетрудно подсчитать, что для обеспечения относительной разницы измерений в пределах ±0,5% необходимо иметь достаточно дорогой счетчик воды, с устойчивыми систематическими эффектами в пределах относительной погрешности ±0,35 % или устранять систематические эффекты градуировкой каналов измерений непосредственно на месте эксплуатации теплосчетчика с помощью рабочего эталона (контрольного расходомера высокого класса точности - см. рис.1).

.

Это типичный пример экономически неоправданных технических требований, которые фактически принуждают к вынужденной фальсификации, когда некоторые производителей СИ, чтобы не увеличивать цену продукции и не потерять ее конкурентоспособность, программно реализовали в теплосчетчике функцию подгонки результатов измерений одного канала к другому при его работе на объекте эксплуатации.

После эксплуатации теплосчетчики, как правило, снова попадают на установки фирм- производителей. Таким образом, у потребителя нет объективной информации о том, с какой погрешностью он проводил измерения к концу межповерочного интервала.

В результате отсутствия должного надзора за метрологическими характеристиками теплосчетчиков страдает вся программа энергосбережения, поскольку по понятным причинам на рынке данной продукции имеют преимущества дешевые подделки, которые «прикрыты» свидетельствами об их якобы высоких метрологических характеристиках. В конечном итоге это может привести к вытеснению с рынка всех качественных средств измерений, что в свою очередь похоронит идею объективного учета тепловой энергии и теплоносителя.

Для реализации корректного учета предлагается выполнить следующее. 
1. Сделать теплосчетчик единственной измерительной мерой при расчетах за тепловую энергию и теплоноситель. 
2. Предоставить в распоряжение теплоснабжающих организаций возможность приобретения материальной базы и нормативных документов, позволяющих проводить периодическое обслуживание и надзор за теплосчетчиками с точки зрения их метрологических характеристик под контролем соответствующих служб ЭНЕРГОНАДЗОРА И ГОССТАНДАРТА. 
3. При выполнении условий п.1 и п.2 настоящей главы предоставить теплоснабжающим организациям возможность стать владельцами теплосчетчиков с правом их последующего технического обслуживания и закупки для своих узлов учета на конкурсной основе. Разберем подробно каждое из вышеназванных предложений.

Анализ первого предложения. 
В настоящее время теплосчетчик не является единственным средством, по результатам измерений которого проводятся расчеты между потребителем и продавцом тепловой энергии. Обратимся к формуле (4.1) «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя», используемой в качестве принципиального алгоритма при расчетах за тепловую энергию. В общем случае:

Здесь: QП - тепловые потери на участке от границы балансовой принадлежности системы теплоснабжения потребителя до его узла учета (расчетная величина, которая указывается в договоре); 
 - часовые потери массы теплоносителя, связанные с подпиткой независимой системы отопления потребителя, отбором теплоносителя на горячее водоснабжением из системы отопления и несанкционированными утечками в результате неплотности теплосети, т/ч; 
 - для узла учета на рис.1; 
 - тепловая энергия, израсходованная потребителем, по показаниям теплосчетчика, Гкал/ч;  - часовая масса теплоносителя, циркулирующая в прямом и обратном трубопроводе теплоносителя, т/ч;  - теплосодержание теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе теплоносителя и исходное теплосодержание подпиточной воды, ккал/кг. QИ - второй член уравнения теплового баланса (1) измеряется теплосчетчиком и обладает показателем, характеризующим качество измерений, т.е. погрешностью, которую присваивают теплосчетчику в процессе экспериментальных исследований его образцов при государственных испытаниях на соответствие типу СИ (при внесении в государственный РЕЕСТР СИ).

QП - первый член уравнения теплового баланса (1) определяется расчетным путем теплоснабжающей организацией по методике СНиП 2.04.11-88 или по методике РД 34.09.225-97 (М.: СПО ОРГРЭС, 1998). Расхождение результатов расчетов, выполненных по методикам, приведенным в указанных документах, достигает 80%. По отношению к действительному значению погрешность расчетов может достигать 100% и более, поскольку условия расчетов предполагают идеальное состояние трубопроводов теплосетей. В утвержденных методиках расчета QП этой величине официально не дана качественная оценка (не нормирована погрешность).

 - третий член уравнения (1) определяется теплоснабжающей организаций расчетным путем по средним значениям , измеренных теплосчетчиком, и hХВ , определенной по результатам измерений средней температуры на водозаборе, за расчетный период. Эту составляющую уравнения теплового баланса теплосчетчику измерять запрещают в силу невозможности определения hХВ на объекте эксплуатации. Третий член уравнения также не имеет утвержденных качественных оценок (по оценкам некоторых экспертов погрешность определения указанного члена уравнения теплового баланса достигает 10%).

Есть также ряд ситуаций не штатной работы теплосчетчика, когда расчеты отпущенного тепла за него проводит теплоснабжающая организация, а именно: 
- расход теплоносителя находится за пределами диапазона измерений теплосчетчика; 
- разность температур в прямом и обратном трубопроводе меньше нормируемого предела измерений теплосчетчика и т.д.

Таким образом, существующая методика определения количества отпущенной тепловой энергии не позволяет дать надежную оценку качества измерений, т.е. не определяет, с какой погрешностью измерен потребленный продукт. В принципе, только один этот факт ставит ее вне норм отечественного и международного права.

Но, пожалуй, самым главным является то обстоятельство, что указанный метод на самом деле не выгоден ни потребителю, ни производителю тепловой энергии, поскольку не позволяет им четко спрогнозировать результаты своей хозяйственной деятельности.

На примере двухканального теплосчетчика проиллюстрируем суть предложения.

Основные положения: 
- тепловые потери QП определяют экспериментальным путем на основании утвержденной методики в соответствии с предложенным ниже алгоритмом; 
- теплосодержание исходной воды учитывают в тарифе на тепловую энергию.

Принципиальное аналитическое выражение для определения тепловой энергии:

Тепловые потери на участке от границы балансовой принадлежности системы теплоснабжения потребителя до его узла учета.

Определяются по результатам прямых измерений в среднестатистических условиях на основании методики, утвержденной в установленном порядке (рис.1):

Принципиальные аналитические выражения по определению количества потребленной теплоты при работе теплосчетчика не в штатном режиме (рис.1):

Действительный расход теплоносителя

Действительный расход теплоносителя  . При этом на шкале теплосчетчика отображаются действительные значения, а в расчетах принимается:

Действительный расход теплоносителя . При этом на шкале теплосчетчика отображаются действительные значения, а в расчетах принимается:

К – повышающий коэффициент, устанавливаемый в типовом договоре между потребителем и продавцом тепловой энергии. 
Рекомендуется коэффициент принимать К=1 в силу того, что проблема ограничения максимального значения расхода теплоносителя решается как частный вопрос в системе обязательных мер по стабилизации гидравлического режима теплосети (например, посредством установки дроссельной шайбы установленного типоразмера – рис.1).

Перепад температур между прямым и обратным трубопроводом теплосети меньше нормируемого значения . При этом на шкале теплосчетчика отображаются действительные значения, а в расчетах принимается:

Относительная разность расходов (накопленных масс) в прямом и обратном трубопроводе теплосетей меньше нормируемого значения:

 - предел погрешности измерений накопленной массы теплосчетчиком, нормированный в его НТД, %. При этом на шкале теплосчетчика отображаются действительные значения, а в расчетах принимается:

Одновременная комбинация условий пунктов А.2.3, А.2.4 и А.2.5. При этом на шкале теплосчетчика отображаются действительные значения, а в расчетах принимается:

Техническая неисправность теплосчетчика, в том числе отключение его электропитания – определение отпущенной тепловой энергии проводится расчетным путем в соответствии с п.9.9 и п.9.10 «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя».

Реализация первого предложения позволит: 
1. Предельно упростить систему расчетов. 
2. Повысить точность и предсказуемость товарного обмена между производителем и потребителем. 
3. Экономически заинтересовать потребителя и производителя тепловой энергии в получении качественного средства измерений в лице теплосчетчика. 
4. Понизить стоимость коммерческого учета в целом: 
- за счет снижения затрат на оборудование и персонал, который в настоящее время выполняет часть работы теплосчетчика; 
- понизить стоимость теплосчетчика, удалив из него 75% ресурсов, которые задействованы на формирование, хранение и обработку статистики, необходимой для последующих расчетов теплоснабжающим организациям.

Анализ второго предложения.

Основой материальной базы для периодической поверки теплосчетчиков и выборочных исследований их метрологических характеристик в реальных условиях эксплуатации должна являться эталонная (поверочная) расходомерная установка с возможностью работы на горячей воде (в дальнейшем по тексту -Установка).

Установка позволит теплоснабжающей организации проводить периодическую поверку и ремонт теплосчетчиков, которые используются на ее узлах учета для целей коммерческих расчетов с потребителями тепловой энергии. Наличие установки также позволит освидетельствовать в установленном порядке с требуемой точностью переносной ультразвуковой расходомер-счетчик воды с накладными датчиками (Gк – рис.1).

Ультразвуковой расходомер-счетчик требуемого класса точности (в дальнейшем – контрольное СИ) необходим для определения метрологического брака теплосчетчика в первом приближении на узле коммерческого учета. При возникновении хозяйственного спора, теплосчетчик снимают и проверяют на Установке. Результаты проверки теплосчетчика на Установке являются последним аргументом в споре сторон о его качестве. Оплачивает указанные работы виновная сторона, если иное не предусмотрено условиями двухстороннего договора. Последнее является распространенной процедурой в странах ЕЭС. Там в подавляющем большинстве теплосчетчик принадлежит теплоснабжающей организации, которая взимает с потребителя арендную плату за пользование им. Потребитель в любое время имеет право поверить теплосчетчик и выставить теплоснабжающей организации счет за понесенные убытки в случае, когда его погрешность вышла за нормируемые пределы.

Очень важно понимать, что контрольные СИ должны быть также у соответствующих служб ЭНЕРГОНАДЗОРА И ГОССТАНДАРТА, которые наряду с теплоснабжающей организацией в установленном порядке проводят периодический перекрестный надзор за качеством узлов учета по собственной инициативе или по инициативе потребителя. Указанные меры должны сопровождаться периодическими испытаниями использующихся и вновь разрабатываемых теплосчетчиков по утвержденной программе на Установке в условиях максимально приближенных к эксплуатационным режимам работы. Целью указанных испытаний должно являться объективное определение оптимальных типов СИ по критерию «цена-качество». Данные, полученные по результатам указанных натурных исследований, должны лечь в основу критериев конкурса на право применения теплосчетчиков в составе коммерческих узлов учета. Следует особо отметить, что в целях экономии средств и организации эффективной хозяйственной работы Установка не обязательно должна принадлежать теплоснабжающей организации. Указанные работы теплоснабжающая организация может поручить на условиях договора субъектам хозяйственной деятельности, которые уже имеют должную материальную базу. Главным при этом является наличие установленной процедуры сличения между их эталонными средствами измерений. Указанная мера позволяет эффективно добиваться реального единства измерений.

Реализация второго предложения позволит:

1. Внедрить эффективную систему надзора за метрологическими характеристиками теплосчетчиков, которые эксплуатируются либо планируются к применению на узлах коммерческого учета. 
2. Существенно уменьшить финансовые потери, связанные с некачественными измерениями теплосчетчиков на узлах коммерческого учета (по некоторым оценкам на 10…20%).

Анализ третьего предложения.

Рассмотренные меры обретут реальность только в лице эффективного собственника приборов учета в лице теплоснабжающей организации. Как уже указывалось выше, в промышленно развитых странах приборы учета стоят на балансе теплоснабжающих организаций, которые обеспечивают их ремонт, периодическое обслуживание и эффективный надзор за метрологическими характеристиками. Потребитель тепловой энергии платит арендную плату продавцу за пользование указанными СИ.

Логичным следствием указанного положения является передача права проведение конкурсов на применение теплосчетчиков той теплоснабжающей организации, на узлах учета которой они будут применяться. Теплосчетчики, которые уже стоят на балансе других субъектов хозяйствования, должны быть переданы теплоснабжающей организации в установленном порядке с соответствующей компенсацией, если их действительные метрологические характеристики удовлетворяют установленным требованиям.

Подведем итог сказанному. Для реализации корректного учета тепловой энергии и теплоносителя необходимо следующее:

1. Нормативные документы (НД). 
1.1. Нормативные документы, утверждаемые в установленном порядке на федеральном уровне с соответствующими изменениями: 
- правила учета тепловой энергии и теплоносителя; 
- методика расчета тарифов на тепловую энергию. 
1.2. Нормативные документы, утверждаемые в установленном порядке соответствующими экспертными центрами ГОССТАНДАРТА. 
- программа и методика испытаний контрольного расходомера-счетчика воды на горячеводной поверочной расходомерной установке; 
- программа периодических испытаний счетчиков воды в составе теплосчетчиков на горячеводной поверочной расходомерной установке; 
- методика контроля метрологических характеристик счетчиков воды в составе теплосчетчиков и их периодическая поверка на объектах эксплуатации с помощью эталонного (контрольного) расходомера-счетчика. Утверждается соответствующим экспертным центром ГОССТАНДАРТА.

2. Материально-техническая база.

2.1. Горячеводная поверочная расходомерная установка, освидетельствованная в установленном порядке соответствующим экспертным центром ГОССТАНДАРТА. 
2.2. Многоканальный ультразвуковой расходомер-счетчик воды высокого класса точности.

3. Предлагаемые источник финансирования.

3.1. При разработке нормативных документов федерального значения предлагается использовать финансовые средства, направляемые для удовлетворения общегосударственных потребностей. 
3.2.Создание материальной базы по надзору за метрологическими характеристиками телосчетчиков и разработка соответствующей нормативной документации должна осуществляться теплоснабжающей организацией из специального фонда. Финансовые средства фонда определяются установленным размером налоговых льгот, которые поступают целевым назначением для создания требуемого уровня развития материальной базы и закупки приборов учета.


← Назад к списку статей