Школа ТеплопунктаКласс для начинающих


АЗБУКА УЧЕТА

Д. Л. Анисимов

Все мы давно привыкли к такому прибору, как электросчетчик. Мы знаем, где он устанавливается, знаем, как снимать с него показания, понимаем, что сам по себе он электроэнергию не экономит, но стимулирует нас делать это, выключая ненужные в данный момент лампочки. А вот счетчики воды и (особенно) тепла пока распространены не столь широко, и потому все, что связано с их выбором, монтажом и эксплуатацией, вызывает многочисленные вопросы. Цель цикла наших лекций по основам организации учета воды и тепла как раз в том и состоит, чтобы хотя бы на часть этих вопросов ответить.



Лекция 3. Узел учета


Рассмотрев общие вопросы организации учета тепла и поговорив о приборах учета, логично посмотреть на эти приборы «в работе». А для этого нужно познакомиться с узлом учета.

Начнем с определений. В действующих «Правилах учета тепловой энергии и теплоносителя» сказано, что узел учета — это комплект приборов и устройств, обеспечивающий учет тепловой энергии, массы (объема) теплоносителя, а также контроль и регистрацию его параметров. Очевидно, что «центральным элементом» узла учета является теплосчетчик; кроме того, в состав узла входят различные вспомогательные, обеспечивающие рабту счетчика, устройства.

Еще в первой лекции данного цикла мы говорили о том, что теплосчетчик монтируется на тепловом вводе. Это, так сказать, техническая точка зрения. А юрист сказал бы, что теплосчетчик устанавливается на границе балансовой принадлежности тепловых сетей. Согласно тем же «Правилам учета», граница балансовой принадлежности — это линия раздела элементов тепловых сетей между владельцами по признаку собственности, аренды или полного хозяйственного ведения. Трубы, по которым в ваш дом поступает теплоноситель, до этой линии принадлежат вашему поставщику тепла, после — вам. И то «тепло», что до границы — это «тепло» поставщика, после — ваше, за него вы и платите, его и должен учитывать ваш узел учета, ваш теплосчетчик.

Часто граница балансовой принадлежности проходит «по стене дома», но бывает и так, что она «проведена» где-то снаружи — например, по задвижкам в колодце на теплотрассе. Оборудовать узел учета точь-в-точь на границе получается не всегда. Ведь даже если граница — это стена, то приборы монтируют, отступив от нее «внутрь» дома (подвала). Поэтому при проектировании узла обычно делают расчет тепловых потерь на участке от границы балансовой принадлежности до теплосчетчика. Точнее, до места установки термопреобразователей, ведь элементы теплосчетчика могут быть «разнесены» в пространстве. «Потери» — это то тепло, которое выделилось через поверхность трубопроводов. Если потери относительно велики (теплосчетчик установлен далеко от границы, трубы на этом участке не теплоизолированы), ваш поставщик, скорее всего, будет приплюсовывать их к показаниям прибора.

Итак, с местом установки все ясно окончательно: с технической точки зрения это тепловой ввод, с юридической — граница балансовой принадлежности тепловых сетей. Подойдем к этой границе и посмотрим, что на ней и за ней расположено.

Первое, что мы видим на тепловом вводе и, соответственно, в узле учета — это запорная арматура. Раньше в этом качестве использовались задвижки, теперь чаще применяются дисковые поворотные затворы или шаровые краны. Не будем рассматривать здесь их особенности, достоинства и недостатки. Отметим лишь, что краны предназначены исключительно для «запирания» (они должны быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты), затворы — как для запирания, так и для регулирования потока. Запорная арматура позволяет «отключить» дом от тепловой сети, что необходимо, например, при проведении ремонтных работ. Не стоит экономить на арматуре: если на вводе вашего дома стоят древние «закисшие» задвижки, при монтаже узла учета их лучше заменить либо на заведомо работоспособные аналоги, либо на современные затворы или краны.


Далее «по трубе» (мы «следуем» по подающему трубопроводу системы теплоснабжения) обычно устанавливается грязевик или сетчатый фильтр. Некоторые считают, что фильтры необходимы для того, чтобы защитить от «посторонних предметов» и «грязи» входящие в состав теплосчетчика расходомеры. Это верно лишь отчасти. Фильтр защищает всю систему теплоснабжения вашего дома: чистить фильтр гораздо удобней и проще, чем «стояки» и «батареи».

Следующее, что мы видим на трубе — это термопреобразователь теплосчетчика. В трубу термопреобразователь монтируется при помощи вварной или резьбовой гильзы (термокармана). Длина гильзы соответствует длине погружной части термопреобразователя и должна составлять 0,5-0,7 Ду трубопровода. Гильза должна быть заполнена маслом.


Поблизости от термопреобразователя может располагаться и датчик давления. Эти датчики обязательны, если ваш дом потребляет более 0,5 Гкал тепла в час. Кроме того, обычно «где-то здесь же» находятся стрелочный манометр и стрелочный либо жидкостный термометр — к теплосчетчику они, разумеется, подключены быть не могут, а необходимы для того, чтобы обслуживающий персонал имел возможность просто и быстро (с первого взгляда) оценить режим работы системы теплоснабжения.

Далее — преобразователь расхода. Как мы уже говорили, его Ду часто бывает меньше, чем Ду трубопровода, в который он монтируется, иногда — равен, и никогда — больше. В первом случае мы увидим конусообразный переход (конфузор) с Ду трубопровода на Ду расходомера, за переходом — прямолинейный участок трубы, Ду которой равен Ду преобразователя. После расходомера — снова прямолинейный участок (обычно более короткий, чем «до») и переход на Ду трубопровода (диффузор). Если же Ду расходомера равен Ду трубы, то переходов, разумеется, не будет, но прямолинейные участки нужной длины (она указывается в документации на преобразователь) должны быть обеспечены. Т.е. расходомер не может быть смонтирован сразу после задвижки, фильтра или термопреобразователя, т.к. проходящий через него поток теплоносителя не должен быть «возмущенным».


Наконец, после преобразователя расхода, как правило, установлена еще одна задвижка (кран, затвор). Т.е. измерительный участок может (должен) быть отсечен запорной арматурой с обеих сторон. Это необходимо для того, чтобы можно было в случае поломки или при плановых технических работах демонтировать приборы, оставив систему теплоснабжения дома заполненной теплоносителем.

Пройдя через расходомер в подающем трубопроводе, горячая вода «растекается» по стоякам и батареям, а затем, отдав часть своего тепла помещениям, возвращается в узел учета по обратному трубопроводу. Здесь расположено все то же самое, что и на «подаче», но немного в другом порядке: «внутренняя» задвижка (кран, затвор), фильтр (если предусмотрен проектом), расходомер с прямыми участками, датчик давления (если нужно), термопреобразователь, «внешняя» задвижка (кран, затвор). Таким образом, мы измеряем параметры теплоносителя на «входе» (подающий трубопровод) и «выходе» (обратный трубопровод). За «разницу» между этими значениями (образно говоря) мы и должны заплатить нашему поставщику тепла.

В открытой системе (см. схемы в лекции 1) в узле учета найдем также дополнительный расходомер и термопреобразователь (если ГВС — тупиковое), или два расходомера и пару термопреобразователей (ГВС с циркуляцией).

Все преобразователи, смонтированные на трубопроводах, подключаются при помощи кабелей к тепловычислителю. Вычислитель — это «голова» теплосчетчика. Он располагается в таком месте, где к нему удобно подойти, «понажимать кнопки», посмотреть показания на дисплее. Как правило, вычислитель не просто «вешают на стену», а помещают в запираемый шкаф. В этом же шкафу может располагаться дополнительное оборудование: блоки питания (если необходимы), модем (если предусмотрена передача данных в диспетчерский пункт), устройства сигнализации и т.п. Кабели прокладывают в пластиковых или металлических гофрорукавах.


Что касается узлов учета воды, то принцип их устройства тот же, а состав — «проще»: задвижка, фильтр, водосчетчик с прямолинейными участками, обратный клапан, задвижка. Водосчетчик может быть подключен к вычислителю (как к отдельному, так и к тому же, который «обслуживает» узел учета тепла) или (посредством тех или иных устройств передачи данных) к диспетчерскому пункту.


При сдаче узла учета в эксплуатацию все составные части теплосчетчика пломбируются представителем энергоснабжающей организации. Обычно пломбами защищаются съемные (разборные) элементы корпусов преобразователей и вычислителя: это необходимо для того, чтобы в процессе работы никто (случайно или преднамеренно) не смог отключить какой-либо кабель или внести изменения в настройки приборов, исказив тем самым результаты учета.

«Открытыми для общения» остаются лишь клавиатура, дисплей и интерфейсные выходы тепловычислителя. Пользуясь ими, можно просматривать или считывать специальным пультом данные об измеренном тепле и параметрах теплоносителя, анализировать работу прибора и системы теплоснабжения. «Правила учета» предписывают ежедневно заносить показания теплосчетчика в специальный журнал; современная техника позволяет вести этот журнал не вручную, а автоматически, выводя данные в компьютер напрямую, через модем или посредством пульта.


Заканчивая «осмотр» узла учета, хотелось бы сказать еще вот о чем. Несомненно, на качество учета прямое влияние оказывает качество, т.е. метрологические характеристики и надежность применяемых счетчиков. Но неаккуратный монтаж или неправильная настройка способны свести на нет достоинства даже самых лучших (и дорогих!) приборов.

Даже такой простой (казалось бы) элемент теплосчетчика, как термопреобразователь, очень часто монтируют и подключают неверно. Вот типичные случаи:

1.    Соединение термопреобразователя с вычислителем. Для большинства ныне применяющихся термопреобразователей (речь о термопреобразователях сопротивления) предусмотрено так называемое четырехпроводное соединение: оно обеспечивает исключение влияния сопротивления проводов на результат измерений. Монтажники экономят силы и средства и подключают преобразователь двумя проводами. Результат тем хуже, чем длиннее кабель, т.е. чем больше расстояние от термометра до вычислителя. А проверить, сколько проводов используется, можно только до того, как приборы опломбированы.

2.    Характеристики гильзы. Как правило, термопреобразователь монтируется в защитную гильзу. Защита оборачивается тем, что преобразователь изолирован от среды, температуру которой он измеряет. Очевидно, что поверять-сертифицировать термопреобразователи правильней было бы именно в комплекте с гильзой. На деле же чаще используются дешевые «самодельные» гильзы, изготовленные «из неизвестного металла» и имеющие стенки «неопределенной толщины». А уж заполнять гильзы маслом, как того требуют инструкции, далеко не все и не всегда удосуживаются. Результат? Да он примерно такой же, как если б доктор измерял температуру вашего тела градусником, не вынимая его из футляра.

3.    Положение термопреобразователя в трубопроводе. Если продолжать аналогии с медицинским термометром, то его обычно «ставят» так, чтобы чувствительный элемент был «окружен телом», а не «обдувался воздухом». Так и чувствительный элемент нашего термопреобразователя должен находится «в потоке», как правило — в центре трубопровода. На практике же порой используют термопреобразователи, длина которых не соответствует диаметру трубопровода. И чувствительный элемент находится у стенки трубы, а стенка, разумеется, охлаждается наружным воздухом. Или же преобразователь «недоввернут» в гильзу, гильза не заполнена маслом, поэтому в нее поступает наружный воздух, температуру которого мы в этом случае и измеряем.

Что касается расходомеров, то здесь, пожалуй, самый распространенный «убийственный фактор» — это использование самодельных криво вырезанных резиновых прокладок. Не будет никакого толку от длинных прямых участков и аккуратной сварки, если на входе расходомера в поток будут выступать края прокладки. Поток будет искажен, расходомер будет «врать».


Еще один бич учета — кабельные соединения. Очень часто теплосчетчик поставляется как набор преобразователей и, в ряде случаев, монтажной арматуры. Кабель приобретается отдельно. Хорошо, если в документации на приборы указано, каким именно кабелем (марка, сечение жил и т.п.) они должны подключаться (соединяться) и как должны прокладываться. Еще лучше, если этим указаниям следуют. И, напротив, очень плохо, когда берется кабель «из того, что было» или кабель «подешевле», концы проводов второпях зачищаются, не облуживаются, скручиваются грязными пальцами, небрежно вставляются и неаккуратно зажимаются в «клеммниках» преобразователей и вычислителей, кабели бросаются на пол или подвязываются к трубам. Окисление контактов, высокое сопротивление проводников, отсутствие экрана, электромагнитные «наводки» — результатом любого из этих явлений будет искажение результатов учета, иногда — значительное. Поэтому стоит только приветствовать тех производителей теплосчетчиков, которые считают кабели связи датчиков с вычислителем таким же неотъемлемым элементом теплосчетчика, как и сами преобразователи и вычислитель, и поставляют его «в сборе», с разъемами, которые на объекте остается только «примкнуть» и затянуть фиксирующие элементы. А вот то, как кабели проложены, производитель проследить, конечно же, не сможет, и уделять этому внимание должны те, кто монтируют, и те, кто принимают узлы учета.


Наконец, последний в рамках данной лекции фактор качества учета — грамотная настройка теплосчетчика (вычислителя). Дело в том, что в России наибольшее распространение получили вычислители, настраиваемые или программируемые (используется и такой термин) «пользователем», т.е. персоналом проектно-монтажной организации. Такие приборы удобны тем, что их можно производить или запасать на склад, а затем применять в системе учета любой конфигурации и с преобразователями различных типов. Но плата за удобство — квалификация тех, кто настраивает, а ее, квалификации, порой не хватает. Таких грубых ошибок, как неправильный ввод «веса импульса» преобразователя расхода, обычно удается избежать. Опять же, такая ошибка быстро обнаруживается, т.к. вес импульса обычно кратен 10, а завышение или занижение результатов измерений расхода в 10, 100 или 1000 раз бросается в глаза сразу. Зато практически незаметны ошибки программирования характеристик термопреобразователей и — главное — ошибки программирования схемы или формулы расчета тепловой энергии. В ряде случаев достоверность учета может пострадать и из-за того, что бездумно или безответственно заданы критерии обнаружения «нештатных» ситуаций.