10. Приборы учета тепла и водоснабжения
10.1. Основные характеристики и классификация приборов учета тепла и водоснабжения
В нормативных документах, действующих на сегодняшний день, определены требования к аппаратуре только с точки зрения точности и динамического диапазона и не рассматривается вопрос её соответствия современным требованиям. Поэтому при создании АСКУЭ на этапе выбора приборов учета тепла и водоснабжения необходимо дополнительно оценивать ряд эксплуатационно-технических и экономических показателей:
надежность комплекта оборудования;
комплектность, стоимость системы, монтажа, пуско-нала-дочных работ, эксплуатации и сервисного обслуживания;
тип системы теплоэнергоснабжения, режимы работы инженерных коммуникаций объекта;
возможность регистрации и сохранения измеренных параметров, объем архивной информации, способность к интеграции приборов в АСКУЭ;
технические условия от энергоснабжающей организации на установку системы учета;
акт границы раздела тепловых сетей между поставщиком и потребителем с точным указанием длин, диаметров, способов прокладки и типов изоляции и т.д.
К приборам учета тепла относятся теплосчетчики (ТС), тепловычислители (ТВ), а также расходомеры, измерительные преобразователи давления и температуры, которые входят в измерительную часть ТС или сопрягаются с ТВ. Приборы учета водоснабжения – расходомеры горячей и холодной воды. Приборы учета в отличие от измерительных преобразователей комплектуются различного рода индикаторными устройствами.
Тепловые счетчики совместно с тепловычислителями, установленные у теплоснабжающей организации, на основании соответствующей информации от первичных преобразователей осуществляют автоматическое измерение и индикацию [154, 155]:
текущего значения объема и массы, а также объемного и массового расхода теплоносителя в прямом, обратном и подпиточном трубопроводах сетевой воды;
текущих, среднечасовых, среднесуточных и среднемесячных значений температуры теплоносителя в прямом, обратном и подпиточном трубопроводах;
текущего и нарастающего (почасового, посуточного и помесячного) значения тепловой энергии и текущего значения тепловой мощности;
почасового, посуточного и помесячного объема и массы (нарастающим итогом) теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах;
времени начала и окончания измерений, общей наработки ТС;
давления теплоносителя в прямом, обратном и подпиточном трубопроводах;
температуры окружающего воздуха.
Требования к индикации, архивированию, к другим информационным показателям соответствуют требованиям к электросчетчикам.
В настоящее время около 200 типов теплосчетчиков, тепловычислителей, счетчиков холодной и горячей воды прошли экспертизу на соответствие требованиям Госэнергонадзора. Наиболее известна продукция отечественных фирм «Взлет», «Логика», «Метран», «Теплоком», «ТБН», «Экое», «ПГ», «Флоукор», «Эй-Си Электроникс» и др.; зарубежных – «Krohne», «Siemens» (Германия), «Danfoss» (Дания), «Asvega» (Эстония), «Premex» (Словакия) и др. [156-165].
При выборе теплосчетчика необходимо учитывать, что системы бывают комплексные (когда все ее функции выполняет один прибор) и гибридные (когда несколько соответствующих приборов выполняют задачу по измерению расходов, температур, давлений и расчету непосредственно расхода тепловой энергии).
а б в
Р и с. 10.1 Расходомеры: а – турбинный Woltex; б – электромагнитный Magflomag 5100 W, в – ультразвуковой UFM-3030
В упрощенном виде все типы эксплуатируемых ТС можно разделить на четыре большие группы по способу измерения расхода теплоносителя и типу расходомеров: механических (на сужающих устройствах и тахометрических); электромагнитных; вихревых; ультразвуковых. Температура теплоносителя во всех группах измеряется термометрами сопротивления или термопарами. Давление измеряется в основном датчиками мембранного или пьезорезистивного типа.
Механические расходомеры (рис. 10.1, а) – самый дешевый вид приборов, доступный большинству потребителей холодной (tв= +5...+50 °С) и горячей (tв= +5...+150 °С) воды. Основные применяемые типы расходомеров и счетчиков на их основе: ГиперФлоу, Supercal 431, Multical, ЧЕТ-М, ВСХ, ВСГ, ВМГ и др.
Преобразователи расхода на сужающих устройствах (СУ) используются в трубопроводах с диаметрами dу=50…2500 мм. Основной недостаток – низкий динамический диапазон, потребность в формировании каскадов из СУ для его перекрытия. Из преобразователей тахометрического типа при dу=15...40 мм применяются датчики с крыльчаткой, начиная с dу=50...150 мм – турбинные преобразователи. Они в свое время были выпущены в очень большом количестве и с примерно одинаковыми характеристиками (погрешность 0,3...0,8 % для dу=15...40 мм). Теплосчетчики с тахометрическими расходомерами сейчас устанавливаются все реже (до 5...10% от общего числа) в связи с тем, что наличие подвижного механизма, размещаемого в потоке теплоносителя, отрицательно сказывается на надежности и долговечности прибора из-за засорения механическими примесями и воздействия агрессивных компонентов теплоносителя.
Вихревые расходомеры – КС 96, Таран, Макло, V-Bar, ВЭПС и др. – практически полностью аналогичны механическим, за исключением того, что в них нет вращающихся деталей и они на порядок надежнее их. Часто завышен нижний предел измерения, так как при работе на малых расходах они могут давать существенную погрешность. В настоящее время такие приборы установлены у 3...7% абонентов.