+7 (499) 500-02-16

+7 (499) 500-02-17

г.Москва, ул.Водников, д.2, стр.4

"Энергосервисная компания ЗЭ". Новые предложения для эффективного решения проблем энергосбережения

04 Апреля 2008

Генеральный директор "ЭСКО 3Э" Башкин Б.В.

Компания "ЭСКО ЗЭ" - это предприятие нового поколения предпринимателей России с высокопрофессиональным коллективом, ведущие специалисты которого несколько лет успешно занимаются комплексной разработкой и внедрением энергосберегающих технологий. Основной перечень, поставляемой компанией продукции (представлен на сайте www.esco3e.ru), с одной стороны включает в себя альтернативные источники энергии различной мощности в виде малогабаритных теплоэлектростанций на газовом или жидком топливе и тепловых насосов, с другой стороны - традиционные технологии в виде недорогих автоматических котлов, теплообменников, теплосчетчиков и регуляторов тепловой энергии.

Технические решения компании, связанные с комплексным применением данных технологий, позволяют организовать экономичный режим производства и потребления тепловой и электрической энергии в непосредственной близости от потребителя. При этом, не отрицая существующей системы централизованного электротеплоснабжения, создаётся структура для эффективного перераспределения указанных энергий между потребителями, с параметрами, снижающими стоимость эксплуатации в 2-3 раза, в первую очередь, за счет отсутствия потерь при транспортировке. В этой структуре теплосчетчик и регулятор тепловой энергии, используются как важные элементы системного подхода в данной области энергосбережения. Теплосчетчик "ЭСКО-Т" и регулятор "ЭСКО-РТ" - оригинальная продукция нашей компании - совместили в себе требуемые технические характеристики, надежность, простоту управления и наладки, в сочетании с экономически целесообразной стоимостью (рис.1, 2).


рис.1

Электромагнитный теплосчетчик "ЭСКО-Т" предназначен для коммерческого учета тепла и теплоносителя в открытых и закрытых системах теплоснабжения. Он реализует 5 исходных схем теплоснабжения с программируемым алгоритмом уравнения измерений в соответствии с действующими стандартами и правилами учета. Комбинации исходных схем позволяют реализовать корректный и недорогой учет отпущенной теплоты и теплоносителя на объектах любой сложности. Самая сложная схема предполагает наличие трех каналов измерений объема и температуры теплоносителя, соответственно. В силу накопленного опыта компания не разрабатывала теплосчетчик с большим количеством каналов измерений по следующим причинам: корректная реализация подобных средств измерений существенно увеличивает их стоимость в сравнении с предлагаемой концепцией, а попытка выйти на умеренные цены означает создание прибора, который осуществляет весь комплекс измерений более чем за 4 секунды, что приводит к появлению дополни тельной динамической погрешности, экспериментальная оценка которой при существующей испытательной базе не представляется возможной; метрологическая и техническая надежность подобной системы значительно ниже, чем в предлагаемом варианте.


рис.2

Наиболее критичной составной частью любого теплосчетчика является измеритель объема теплоносителя. Применение оригинального способа при реализации сигнала возбуждения и последующей обработки полезного сигнала, а также новых конструктивных особенностей первичного преобразователя позволили получить показатели сигнал-шум, линейности и симметричности характеристики преобразования, превосходящие показатели аналогичных изделий известных фирм в 1,5-2 раза. Подобное соотношение сохраняется и по параметрам воздействия на результаты измерений влияющих факторов (температура теплоносителя, эпюра скоростей в измерительном сечении, помехи и др.).

Решение проблемы точного измерения расхода позволило одновременно разработать эталонные счетчики-расходомеры "ЭСКО-ЭР" с пределами измерений ±0,3% и широким динамическим диапазоном. "ЭСКО-ЭР" применяются в составе выпускаемых компанией рас-ходомерных поверочных установок типа "Компакт-ЭСКО" (рис.3), "Универсал-ЭСКО" и пр. Эти установки предлагаются региональным центрам энергосбережения и предприятиям по внедрению и обслуживанию приборов учета в качестве основы метрологической базы производства. Только при наличии корректной метрологической базы возможно отличить измерительный прибор от его эмуляции. Кроме решения проблем поверки приборов в регионе, специалисты получат огромный опыт экспериментальной работы, что даст им возможность самостоятельно объективно оценивать большое число теоретических вопросов и практически решать задачи приборного учета. Мы, также, готовы предложить корректный метод экспериментального контроля метрологических характеристик теплосчетчиков на месте их эксплуатации, что на наш взгляд эффективнее и нагляднее, чем разработка наукообразных методик измерений, написанных из соображений некоторых предположений.


рис.3

Коллектив предприятия выражает благодарность разработчикам ГОСТ Р51649 за создание нормативного документа, который является серьезным шагом на пути гармонизации наших стандартов со стандартами промыш-ленно развитых стран. К сожалению, разработчикам указанного стандарта буквально не хватило пол шага для придания ему статуса универсального и полноценного руководства при оценке метрологических характеристик теплосчетчиков, применяемых в открытых и закрытых системах теплоснабжения. Тем не менее, следуя логике настоящего документа, математический алгоритм уравнения измерений любой системы теплоснабжения был условно разбит на сумму элементарных теплосчетчиков (элементарных каналов вычислений теплоты). Метрологические характеристики указанных каналов оценивались в соответствии с общепринятыми нормами теории погрешности и сравнивались с требованиями указанного стандарта для установления класса теплосчетчика. Используя данный подход, мы впервые оценили и отразили в соответствующей документации эксплуатационные параметры системы теплоснабжения, при которых теплосчетчик "ЭСКО-Т" имеет, соответственно, класс "С", "В", "А" по ГОСТ Р51649 с установленными пределами погрешности при доверительной вероятности Р=0,95.

Оценка относительной погрешности теплосчетчика в открытых системах теплоснабжения является элементарной задачей теории погрешности, а зависимость ее значения от эксплуатационных параметров системы теплоснабжения отражает фундаментальное свойство измерений разности физических величин. Частной реализацией указанного закона является положение о том, что при измерении равного расхода в прямой и обратной магистрали теплоносителя должен быть нормирован допустимый предел расхождений каналов измерений теплосчетчика. Для теплосчетчика "ЭСКО-Т" этот предел нормирован следующим об разом: относительные пределы результата разности измерений равного расхода ±2% в диапазоне измерений от Gmax до 0,04 Gmax и ±3% в диапазоне измерений от менее 0,04 Gmax до 0,0025 Gmax, включительно. Это значит, что в указанных пределах разность расходов не может восприниматься как утечка теплоносителя и участвовать как расчетная величина при определении количества отпущенной потребителю теплоты. Утечку, которую невозможно регистрировать по разности, с требуемой точностью определяют по результатам измерений счетчика в подающей магистрали посредством закрытия запорной арматуры на обратной магистрали узла учета. Требования некоторых специалистов о нормировании указанных пределов как ±0,5% по результатам поверки (согласованные пары счетчиков) основано на неполном знании предмета измерений. На самом деле современные счетчики на поверочных установках градуируются практически с нулевым математическим ожиданием (систематической погрешностью) по отношению к эталону, и в этом смысле, являются полностью согласованными парами. Поэтому на практике данное требование означает, что на прямой и обратной магистрали теплоносителя должны стоять дорогие эталонные счетчики с пределами относительной погрешности ±0,3 % (подробнее см. сборник статей семинара "ТЕПЛОСИБ 2002" стр. 53 или наш сайт).

Проблема оценки погрешности теплосчетчиков в открытых системах теплоснабжения приобрела характер нездорового ажиотажа и порой складывается впечатление, что авторы новоявленных нормативных документов и многочисленных публикаций либо не понимают конечной цели решения указанной проблемы либо хотят "зарубить весь учет на корню". В рассматриваемом случае, оценка погрешности измерений как в принципе непознаваемой величины, необходима хозяйствующим субъектам для принятия целесообразного решения при формировании цены за единицу отпускаемого товара (количества теплоты).

Примечание:
Например, вы торгуете товаром, стоимость которого должна быть не ниже 1000 руб/кг. При продаже товар взвешивают на весах, пределы погрешности которых определены как симметричные границы (+0,01 кг) в нормальных условиях с принятой доверительной вероятностью Р=0,95 в предположении нормального закона распределения. Это значит, что вы обоснованно можете внести в стоимость товара поправку на возможные потери от неточного взвешивания, т.е. - 1010 руб/кг, (1010±10 руб/кг). Если же вам известно, что весы "врут" на +10г, то это уже не погрешность, а ошибка в градуировке весов, которую вы компенсируете соответствующей поправкой к результатам измерений, не увеличивая стоимость товара. В свою очередь, оценка пределов погрешности весов существенно зависит от заданной доверительной вероятности и принятого закона распределения результатов измерений, а потому в конечном итоге, является объектом экспериментальных исследований при испытаниях СИ и экономически целесообразной политики. Отсутствие хотя бы одного из вышеперечисленных условий определения погрешности средства измерений лишает нас возможности сделать экономически обоснованные выводы по результатам его измерений, и потому подобные результаты представляют ничтожную ценность.

В разрезе рассматриваемой проблемы ГОСТ Р 51649 является своего рода белой вороной, поскольку базируется на европейском стандарте EN1434, который в части метрологии является частной реализацией теории неопределенности, где понятие погрешности не рекомендовано к применению как некорректное по определению. И это одна из глубинных причин принципиальных противоречий, в силу которых ссылки наших отдельных производителей о якобы соответствии их теплосчетчиков требованиям EN1434 выглядят, по меньшей мере, несостоятельными.

В заключение отметим, что, внимательно изучив требования к теплосчетчикам во многих регионах РФ, мы постарались максимально адаптировать к ним наше изделие (например, теплосчетчик "ЭСКО-Т" проводит качественные и алгоритмически корректные измерения в реверсивном режиме). И все же, если вы хотите действительно экономить потребляемую тепловую энергию, организуйте эффективный режим эксплуатации своей системы теплоснабжения. В указанных целях применяйте совместно с теплосчетчиком регулятор "ЭСКО-РТ". Его достоинством является не только возможность корректного воспроизведения всех известных законов регулирования, но и революционная простота настроек на заданный режим. Немаловажно также, что проектирование своих изделий мы начинаем с протокола обмена по RS-232 и RS-485, и указанные интерфейсы на деле максимально приближены к европейскому стандарту, а потому у вас не будет проблем при объединении наших изделий в стандартную сеть.


← Назад к списку статей