Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современного состояния теплоснабжения 13
1.1 Характеристика систем теплоснабжения 13
1.2 Деятельность по охране окружающей среды 23
1.3 Измерение и коммерческий учёт с помощью теплосчётчиков 32
1.4 Система теплоснабжения зданий района Преображенское 47
1.5 Анализ требований к качеству отопления 48
Выводы 53
2 Контроль и учёт качества отопления 56
2.1 Учёт качества отопления при взаиморасчётах 57
2.2 Оценка эффективности отопления 70
2.3 Алгоритм контроля и учёта качества отопления 75
2.4 Погрешность теплосчётчика и показателей качества отопления 83
Выводы 91
3 Практическая реализация контроля и учёта качества отопления 92
3.1 Учёт качества при взаиморасчётах за отопление жилых зданий района Преображенское 95
3.2 Оценка эффективности отопления жилищного фонда района Преображенское 113
Выводы 118
4 Автоматизированные системы контроля и учёта энергоресурсов 119
4.1 Направления развития АСКУЭ 120
4.2 АСКУЭ, реализованная в районе Преображенское 127
Выводы 141
Заключение 142
Список использованных источников 144
- Измерение и коммерческий учёт с помощью теплосчётчиков
- Погрешность теплосчётчика и показателей качества отопления
- Оценка эффективности отопления жилищного фонда района Преображенское
- АСКУЭ, реализованная в районе Преображенское
Введение к работе
Огромное значение для страны имеет совершенствование управления в области централизованного теплоснабжения. Успешное функционирование централизованного теплоснабжения в значительной степени способствует устойчивости российской энергетики. Это подтверждают следующие факты (по данным Международного энергетического агентства [1]): — насущная необходимость. На централизованное теплоснабжение приходится около 40 % общего энергопотребления в России, 70 % российских домохо- зяйств отапливаются за счёт централизованного теплоснабжения. Поэтому максимально эффективная организация теплоснабжения имеет жизненно важное значение для обеспечения энергетической безопасности и благосо стояния России; - экономическое значение. За счёт продаж тепловой энергии в секторе центра лизованного теплоснабжения обеспечивается 6 % внутреннего валового продукта России.
За годы советской власти расход энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ) отличался расточительностью. Основными причинами этого являлось отсутствие стимулирования энергосбережения и государственные дотации отрасли. Это привело к тому, что население также нерационально использовало ресурсы в жилищном фонде, так как оплачивало лишь незначительную часть энергоресурсов, а не фактическое их потребление. В результате расходы на отопление, приведённые к площади, в России в несколько раз больше, чем в Европе.
Таким образом, сегодня ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что экономия топливно-энергетических ресурсов в России невозможна без рационального и экономного потребления тепла на отопление в ЖКХ. Совершенствование управления теплоснабжением способствует обеспечению экологиче- ской, энергетической и экономической безопасности России, росту её благосостояния.
Управление теплоснабжением невозможно без достоверных данных измерений отпущенной и принятой тепловой энергии и теплоносителя, чётких алгоритмов обработки этих данных, то есть учёта тепловой энергии. При этом первостепенная роль должна уделяться качеству тепловой энергии и соблюдению режимов её потребления. Законодательством предусмотрено проведение регулярного надзора за рациональным и эффективным расходованием энергоресурсов, в том числе проведение обязательных энергетических обследований (аудитов) и составление энергетических паспортов зданий.
Основополагающая роль в энергосбережении отводится теплосчётчикам. В виду большого объёма получаемой информации с приборов учёта и необходимости её обработки целесообразно создание автоматизированных систем сбора, передачи и обработки данных: измерительные, коммерческого учёта энергоресурсов (АСКУЭ), диспетчерские, геоинформационные (ГИС), информационно-аналитические.
В связи с ростом тарифов на услуги теплоснабжения и постепенным переходом на стопроцентную оплату услуг ЖКХ всё более актуальной становится задача контроля качества этих услуг, и, соответственно, осуществление перерасчётов при предоставлении услуг несоответствующего качества (перетопах и недотопах).
Вопросам повышения качества теплоснабжения посвящены работы Соколова Е.Я., Богословского В.Н., Сканави А.Н., Авдолимова Е.М., МанюкаВ.И., Великанова В.П. и др.; измерениям и учёту энергоресурсов -Кремлёвского П.П., ЛачковаВ.И., ЛупеяА.Г., ФудимаЯ.Г., Новицкого П.В., Патрикеева В.Г., Ларина А.Н., Милейковского Ю.С., КаргапольцеваВ.П., ВельтаИ.Д., ЛивчакаВ.И., Рябинкина А.И., Бурдунина М.Н., Шинелёва А.А., Кузника И.В., Осипова Ю.Н., Данилова А.А., Широкова А.В., Вербицкого А.С., Анисимова Д.Л. и др.
Задача контроля и учёта качества отопления является актуальной задачей, решение которой даёт социальный, экономический и экологический эффект.
Данная работа является логическим продолжением исследований Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова в части анализа и наладки работы систем теплоснабжения зданий района Преображенское г. Москвы [2; 3; 4], исследований в рамках Проекта Тасис 9803 «Управление теплообеспечением. Исследование потребления энергии и воды в московских домах» [5]. Инструментальной базой послужила разработанная в рамках федеральной целевой программы «Энергоэффективная экономика» [6] АСКУЭ, обеспечивающая сбор и хранение данных с приборов учёта ресурсов.
Исследования проводились в соответствии с Основными положениями государственной стратегии РФ по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития [7], федеральной целевой программой «Жилище» на 2002-2010 годы (подпрограмма «Модернизация объектов коммунальной инфраструктуры») [8], Энергетической стратегией России на период до 2020 года [9], Энергетической стратегией России на период до 2030 года [10], Концепцией технической политики в электроэнергетике России на период до 2030 г. (в части теплоснабжения) [11] и городской целевой программой г. Москвы «Электронная Москва» [12; 13].
Работа выполнялась для ГУП Управляющая компания «Преображенское» (г. Москва) и ГУ «Инженерная служба района Преображенское» (г. Москва), так как на данные организации возложены функции управления жилищным фондом, и, в частности, предоставление услуги отопления и реализация энергосберегающих мероприятий.
Предмет исследования - система теплоснабжения зданий, объект исследования — методы контроля и учёта качества отопления в системе теплоснабжения зданий.
Целью настоящей работы является решение научно-технической задачи совершенствования метода контроля и учёта качества отопления, заключающегося в анализе измерительной информации в техническом (технологическом), экономическом и экологическом аспектах, и реализация на этой основе автоматизации учёта качества отопления.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: выделить определяющий показатель качества отопления, предложить рекомендации по выбору его базового значения и по усовершенствованию методики учёта качества при взаиморасчётах за отопление; предложить универсальные показатели, характеризующие качество отопления и позволяющие сравнивать работу различных систем (в том числе до и после проведения мероприятий по повышению качества или энергосбережению); предложить показатель, характеризующий уровень рационального и экономного расходования ресурсов вместе со степенью воздействия на окружающую природную среду; разработать математические модели погрешностей определения предложенных показателей; разработать алгоритм контроля и учёта качества отопления с использованием предложенных показателей и реализовать на этой основе автоматизацию учёта качества отопления.
Для решения поставленных задач были использованы методы законодательной и прикладной (практической) метрологии, квалиметрии и системного анализа, а также методы математического моделирования.
Научную новизну составляют: - разработанные показатели, характеризующие качество отопления, уровень рационального и экономного расходования ресурсов вместе со степенью воз действия на окружающую природную среду, позволяющие сравнивать работу различных систем и отличающиеся более глубоким учётом понятия качества и уточняющие целевую функцию; математические модели погрешностей показателей качества отопления; алгоритм контроля и учёта качества отопления с использованием предложенных показателей.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили: - усовершенствовать методику учёта качества отопления при взаимных расчётах с теплоснабжающей организацией; предложить показатели «уровень эффективности отопления» и «потенциал энергосбережения», характеризующие качество работы систем отопления и позволяющие сопоставить работу различных систем (в том числе до и после проведения мероприятий по повышению качества отопления и энергосбережению); рекомендовать использовать показатель «уровень эффективности отопления» для комплексной оценки уровня рационального и экономного расходования ресурсов вместе с воздействием на окружающую природную среду; разработать алгоритм контроля и учёта качества отопления с использованием предложенных показателей; разработать автоматизированную базу данных измерений термодинамических параметров теплоносителя, обеспечивающую комплексный анализ качества отопления и диспетчеризацию данных.
С помощью усовершенствованного метода оценено реальное состояние теплоснабжения.жилого района города и намечены пути его улучшения.
В условиях рынка, когда теплоснабжающая организация стремится продать как можно больше тепловой энергии, учёт качества отопления позволяет экономить средства, в том числе бюджетные, выделяемые на частичную оплату услуг для населения. В условиях реформирования ЖКХ, а именно, создания управляющих компаний, инженерных служб и товариществ собствен- ников жилья предложенный алгоритм и методики учёта качества отопления являются одним из инструментов управления.
Предложенная методика оценки эффективности отопления может быть применена при реализации технических и организационных мероприятий по энергосбережению.
Усовершенствованный метод контроля и учёта качества отопления применим для закрытых систем теплоснабжения с качественным регулированием независимо от: степени централизации, в том числе для индивидуальных тепловых пунктов; вида теплоносителя (с некоторыми изменениями); тепловой нагрузки (для различных объектов, от отдельных помещений до крупных потребителей тепловой энергии).
Предложенный алгоритм и реализованные на его основе методики являются инструментом повышения качества теплоснабжения. При разработке и внедрении системы качества они могут стать одним из её элементов. Кроме того, они могут быть интегрированы в состав существующих АСКУЭ.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в ГУП УК «Преображенское», ГУ «ИС района Преображенское» и др. Методика контроля и учёта качества отопления интегрирована в АСКУЭ «ГИС ТБН Энерго», разработанную ООО «ТБН энергосервис» (г. Москва).
Методика оценки качества тепловой энергии внедрена в учебный процесс МГУИЭ [14] и используется при чтении лекций и выполнении домашнего задания по дисциплинам «Автоматизация объектов городского хозяйства», «Системы мониторинга объектов городского хозяйства», «Расчёт и проектирование приборов городского хозяйства» и «Методы и приборы контроля городского хозяйства».
По теме диссертационной работы опубликовано пятнадцать печатных работ, в том числе две в журналах, рекомендованных ВАК.
Результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях: Метрологическое обеспечение измерительных систем (Пенза, 2005 г.), Коммерческий учёт энергоносителей (СПб., 2005, 2006 гг.), Молодёжь стран СНГ и интеграционные процессы (М., 2007 г.), Экологические проблемы индустриальных мегаполисов (М., 2007 г.), Химия в строительных материалах и материаловедение в XX веке (Шымкент, 2008 г.), молодых учёных МГУИЭ (М., 2007, 2008, 2009 гг.), Экологические системы, приборы и чистые технологии (М., 2010 г.); опубликованы в журнале «Мир измерений» (2008, 2009 гг.).
На основе методики контроля и учёта качества отопления предложена методика поддержания заданной температуры в помещении путём применения экономических санкций, удостоенная золотой медали в номинации «За разработку методик» на IV Международной выставке-конференции «Аналитические методы и приборы в пищевой промышленности» в 2006 году.
Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованных источников и пяти приложений. Работа изложена на 183 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и 37 рисунков. Список использованных источников включает 189 наименований.
Измерение и коммерческий учёт с помощью теплосчётчиков
Подпрограмма «Модернизация объектов коммунальной инфраструктуры» направлена на обеспечение надёжного и устойчивого обслуживания потребителей коммунальных услуг, модернизацию объектов коммунальной инфраструктуры путём внедрения ресурсосберегающих технологий, разработку и внедрение мер по стимулированию эффективного и рационального хозяйствования организаций коммунального комплекса. Кроме того, в рамках подпрограммы проводились и проводятся работы по созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами городского коммунального хозяйства.
В 2003 году утверждена Энергетическая стратегия РФ [9]. Одним из её приоритетов является снижение удельных затрат на производство и использование энергоресурсов за счёт рационализации их потребления, применения энергосберегающих технологий и оборудования. Для интенсификации энергосбережения необходимо осуществление системы правовых, административных и экономических мер, стимулирующих эффективное использование энергии, в том числе: - изменение в соответствии с Федеральным законом «О техническом регули ровании» [40] существующих норм, правил и регламентов, определяющих расходование топлива и энергии, в направлении ужесточения требований к энергосбережению; совершенствование правил учёта и контроля энергопо требления, а также установление стандартов энергопотребления и предель ных энергопотерь и обязательная сертификация энергопотребляющих приборов и оборудования массового применения для установления их соот ветствия нормативам расхода энергии; предусматривается также разработка правил теплоснабжения в РФ; — проведение регулярного надзора за рациональным и эффективным расхо дованием энергоресурсов предприятий; - создание дополнительных хозяйственных стимулов энергосбережения, превращающих его в эффективную сферу бизнеса. Так, Методикой расчёта экономии бюджетных средств при внедрении энергосберегающих техно логий [41] предусмотрено: а) создание системы поощрения за реализацию энергосберегающих проектов и обеспечение экономии бюджетных средств, а также системы штрафных санкций за нерациональное расходование энергии; б) при выделении бюджетных ассигнований на приобретение ресурсов в целях стимулирования энергосбережения следует сохранять за предприяти ем ЖКХ 100 % экономии средств, достигнутой за счёт реализации энерго сберегающего проекта, на период, превышающий на один год срок окупае мости данного проекта (это предусмотрено также в соответствии с [42]); в) введение дифференцированных тарифов на коммунальные услуги в зависимости от объёмов их потребления, позволяющих осуществить взимание повышенной платы за сверхнормативное потребление коммуналь ных услуг; - широкая популяризация государством эффективного использования энергии среди населения, массовое обучение персонала; создание доступных баз данных, содержащих информацию об энергосберегающих мероприятиях, технологиях и оборудовании, нормативно-технической документации; проведение конференций и семинаров по обмену опытом, пропаганда энергосбережения в средствах массовой информации и т.д. Для достижения основных целей и реализации приоритетов региональной энергетической политики предусматривается осуществление региональными органами управления энергетическим хозяйством функций в области: - разработки и реализации региональных энергетических программ (в том числе, программ топливо- и энергообеспечения и энергосбережения регионов); - проведения активной энергосберегающей политики, создания и управления региональными фондами энергосбережения; - организации и регулирования теплоснабжения, модернизации и рационализации теплового хозяйства и теплоснабжения потребителей жилищно-коммунального комплекса. При этом в процессе реформирования ЖКХ должны быть решены вопросы создания контролируемых потребителями организационных структур, ответственных перед населением за оказание услуг по теплоснабжению; - создания информационно-аналитической базы данных и организация мониторинга всех действующих систем теплоснабжения для определения реальных затрат энергоресурсов, расходуемых на теплоснабжение, с последующей корректировкой (при необходимости) направлений развития теплоснабжения в городах, регионах и стране в целом. Сдерживает распространение приборов учёта практика так называемых «прямых расчётов» за энергоресурсы, когда поставщики ресурсов пытаются получать на свои счета платежи граждан [43]. Установленные нормативы потребления превышают фактическое потребление ресурсов и, поэтому установка счётчиков ведёт к снижению доходов ресурсоснабжающих организаций. В этих условиях организации, управляющие жилищным фондом, практически исключаются из процессов снабжения энергоресурсами и, соответственно, не имеют никаких стимулов для установки приборов учёта и энергосбережения. В Москве утверждено Положение о порядке стимулирования энергосбережения в системе жилищного хозяйства города Москвы [44], в соответствии с которым средства, высвободившиеся в ходе проведения энергосберегающих мероприятий, направляются на финансирование расходов жилищного хозяйства, в том числе на: - установку приборов учёта; - внедрение ресурсосберегающих технологий; - капитальный ремонт жилищного фонда и коммуникаций, находящихся на балансе дирекции единого заказчика и городских жилищных организаций;
Погрешность теплосчётчика и показателей качества отопления
Поверка расходомеров и теплосчётчиков является предметом отдельного разговора, этой теме посвящены публикации Лачкова В.И., Каргаполь-цеваВ.П. (требования к эталонам — [76]; определение метрологических характеристик - [77]), Кузника И.В., Милейковского Ю.С. [78] и др.
Несмотря на все усилия поверочных организаций по оснащению своих лабораторий, охватить всё разнообразие эксплуатируемых приборов довольно сложно. Многие приборы требуют дополнительного оборудования, специ ального программного обеспечения, а зачастую расшифровки или переработки методик поверки [79]. В некоторых случаях это связано с тем, что производители приборов хотят, чтобы их приборы на ремонт и поверку возвращались именно к ним.
В лаборатории электромагнитных методов измерения расхода НИИТеплоприбор ВельтомИ.Д., Михайловой Ю.В., Овчинниковым А.П., Терёхиной Н.В. и др. сотрудниками ведутся работы по освоению и развитию метода измерения расхода жидкостей на основе закона электромагнитной индукции, в том числе разработаны имитационные средства метрологического обеспечения - установки типа «Поток» [80; 81; 82; 83]. НИИТеплоприбор совместно с ООО «ТБН энергосервис» были проведены экспериментальные исследования преобразователей расхода теплосчётчиков КМ-5 с диаметром условного прохода от 25 до 200 мм. Исследования проводились путём сопоставления результатов испытаний проливным и имитационным методами по [84]. Стандартный способ поверки с помощью установки «Поток-Т» показал хорошую сходимость результатов и рекомендуется для применения в качестве основного [85].
Одной из проблем является отсутствие горячеводных поверочных установок, зачастую поверка теплосчётчиков проводится на холодной воде. Практика показывает, что многие теплосчётчики, особенно имеющие механические, вихревые и ультразвуковые преобразователи расхода теплоносителя, существенно занижают результаты измерений массы с ростом температуры теплоносителя. Влияние температуры на погрешность измерения расхода рассмотрено в статьях [86; 87; 88; 89].
В статье [90] авторы считают одной из основных характеристик поверочных установок - нестабильность расхода. 16) Комплектность поставки. Получение комплекта теплосчётчика от одного поставщика гарантирует совместимость его элементов и работоспособность их в совокупности. В противном случае возможны недоразумения, связанные с адаптацией теплосчётчика к конкретным условиям применения и не прояв ляющиеся на этапе ввода в эксплуатацию. При этом часто недоразумения возникают в процессе эксплуатации.
Стоимость комплекта различных теплосчётчиков колеблется в широком диапазоне и зависит, прежде всего, от стоимости преобразователей расхода, количества каналов измерений теплоты, необходимости измерений давления, наличия внешнего оборудования (принтер, модем), поставщика (отечественный, зарубежный) и других факторов. Стоимость преобразователей в свою очередь зависит, прежде всего, от принципа измерения расхода и диаметра условного прохода.
А теперь от измерений перейдём к учёту тепловой энергии, их отличие приведено в [91]. В соответствии с Правилами [46] количество тепловой энергии, полученной потребителем О (количество полной потреблённой тепловой энергии), теплоснабжающая организация определяет по формуле: где Опоте иТС - тепловые потери на участке тепловой сети от границы балансовой принадлежности системы теплоснабжения потребителя до его узла учёта (эта величина указывается в договоре теплоснабжения), Гкал; И? - удельная энтальпия сетевой воды на выводе обратного трубопровода источника теплоснабжения, ккал/кг; в - удельная энтальпия холодной воды, используемой для подпитки систем теплоснабжения на источнике теплоты, ккал/кг.
Таким образом, теплоснабжающая организация производит расчёт потреблённой тепловой энергии, суммируя измеренную тепловую энергию On, израсходованную потребителем, и энергию, затраченную на источнике тепла на подогрев утраченной сетевой воды. Величины Qu, Мх, М2 измеряются теплосчётчиком, установленным у потребителя. Именно для измерения тепловой энергии, израсходованной потребителем, и установлены требо вания к погрешности (4 % при разности температур более 20 С, и 5 % - при разности температур более 10 С, но менее 20 С) [92]; для измерения количества теплоносителя — относительная погрешность не более ±2 % в диапазоне расхода воды от 4 до 100 %. При перепадах температур в трубопроводах менее 10 С (Правилами [46] не установлены нормы точности измерений тепловой энергии) рекомендуется по соглашению сторон принимать величины относительных погрешностей 6 и 8 % при расходах сетевой воды соответст-венно больше и меньше 0,3 м7ч.
Величина / Q с приемлемой погрешностью не может быть измерена с помощью теплосчётчика у потребителя из-за невозможности применения согласованной пары термопреобразователей (как в связи с удалённостью источника теплоты, так и в связи с большим количеством потребителей теплоты), поэтому вместо измеренного значения задаётся константа. Оценка дополнительной погрешности измерения тепловой энергии, обусловленной отклонением фактической температуры холодной воды от значения константы, приведена в публикации [93].
Методика определения полной потреблённой тепловой энергии должна быть согласована с методикой тарифообразования. При этом необходимо учитывать потери при транспортировке и способ определения величины удельной энтальпии холодной воды. Задание удельной энтальпии холодной воды как константы возможно двумя способами: постоянной в течение всего года, либо как две константы - для тёплого и холодного периода. В статье [94] с технической и экономической точек зрения показана необходимость пересмотра существующей практики и перехода на учёт «природной» энергии холодной воды, в том числе это станет стимулом экономии горячей воды. Но, с другой стороны, законно ли такое перераспределение платежей между потребителями [95].
Оценка эффективности отопления жилищного фонда района Преображенское
В рыночной экономике проблема качества является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности. В современной литературе и практике существуют различные трактовки понятия «качество» [119]. Международной организацией по стандартизации принято следующее определение: качество — совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворить установленные и предполагаемые потребности.
Таким образом, качество отопления — совокупность характеристик, относящихся к способности поддерживать необходимую температуру в помещении.
Из равенства (1.1) следует, что качество отопления обусловлено качеством теплоснабжения и качеством наружных ограждений, в том числе качеством их технического обслуживания (эксплуатации). Рассмотрение вопросов качества наружных ограждений выходит за рамки данного исследования, ограничимся рассмотрением качества теплоснабжения.
На период до утверждения в установленном порядке Правительством РФ Правил теплоснабжения в Российской Федерации введены в действие Методические рекомендации по регулированию отношений между энерго-снабжающей организацией и потребителями [120] (далее - Рекомендации).
В соответствии с Рекомендациями [120] качество тепловой энергии -это совокупность термодинамических показателей теплоносителя (температура и давление) с установленными отклонениями от договорных величин, обусловливающие степень его пригодности для нормальной работы систем теплопотребления в соответствии с их назначением.
Параметры теплоносителя зависят от выбранной схемы теплоснабжения, способа регулирования отпуска тепловой энергии, характеристик здания и прочего. Поэтому параметры теплоносителя не могут быть одинаковыми для всех потребителей тепловой энергии и нет нормативного документа, регламентирующего показатели качества тепловой энергии (в отличие от качества электрической энергии).
Помимо качества тепловой энергии важнейшим является режим потребления энергии. В соответствии с Гражданским кодексом РФ [121] показатели режима потребления (наряду с количеством и качеством тепловой энергии) должны быть отражены в договоре теплоснабжения.
Под режимом потребления тепловой энергии понимается соответствие реальных расходов теплоносителя (для нужд горячего водоснабжения) и температуры обратной сетевой воды, возвращаемой потребителем, договорным (расчётным) значениям. Таким образом, выделяют обеспечение качества со стороны теплоснабжающей организации (качество тепловой энергии) и со стороны организации, управляющей жилищным фондом, (режим потребления тепловой энергии).
В [120] для водяных систем теплоснабжения приведены: - показатели качества тепловой энергии, обеспечиваемые теплоснабжающей организацией: а) температура сетевой воды в подающем трубопроводе в соответствии с температурным графиком; б) минимальный перепад давлений между подающим и обратным тру бопроводом; в) предельное значение давления в обратном трубопроводе; - режимные показатели (один из двух): а) минимальный перепад температур сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах; б) максимальное значение температуры воды в обратном трубопроводе. По режимным показателям (если выдержаны показатели качества со стороны теплоснабжающей организации) можно судить о качестве работ по поддержанию работоспособности систем теплопотребления (эксплуатации), в том числе о качестве промывки систем. Отдельного внимания заслуживает качество теплоносителя - физико-химические показатели теплоносителя, обусловливающие степень его пригодности для длительной нормальной работы систем теплопотребления. Последствиями применения теплоносителей плохого качества являются [122]: - образование отложений на внутренней поверхности тепловых энергоустановок; - коррозия металлических частей энергоустановок; - вскипание сетевой воды; - закупоривание отверстий и каналов малого сечения. Образование отложений на внутренней поверхности энергоустановок приводит к увеличению гидравлического сопротивления и ухудшению теплопроводности, то есть к гидравлической и тепловой разбалансировке систем теплоснабжения. Коррозия металла ведёт к ухудшению его прочности, что может привести к аварии. Вскипание воды очень опасно из-за образования воздушных пробок и возможности возникновения гидравлического удара.
В настоящее время широко применяют системы автоматизированного и автоматического управления процессами теплоснабжения. Зачастую регулирование и контроль параметров воды осуществляют через отверстия и каналы малого сечения и, следовательно, их закупоривание нарушает работу систем. Существенную погрешность в результаты измерений расходомеров и счётчиков вносят отложения на их внутренних поверхностях. В особенности, на погрешность электромагнитных расходомеров оказывает влияние наличие токопроводящих примесей в воде и отложений [123]; на погрешность тахо-метрических (крыльчатых и турбинных) счётчиков — взвешенные частицы. Следует отметить, что в нормативной документации на зарубежные теплосчётчики при назначении межповерочных интервалов (обычно четыре года) подразумевается практически отсутствие в теплоносителе продуктов коррозии и накипи. Таким образом, от качества теплоносителя зависит надёжность системы теплоснабжения, качество регулирования и учёта тепловой энергии, то есть, в целом, качество теплоснабжения.
АСКУЭ, реализованная в районе Преображенское
С целью определения тепловых нагрузок Академией коммунального хозяйства имени К.Д. Памфилова, Некоммерческим Партнерством «Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике» (НП «АВОК») и другими организациями, разработаны методические рекомендации. Так, НП «АВОК» разработало Руководство АВОК-8—2005 [143], предназначенное для расчёта количества тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых зданий высотой до 25 этажей включительно, в которых встроенно-пристроенные помещения общественного назначения не превышают по площади 15 % от площади квартир (т.е. данное руководство применимо для большинства жилых зданий).
Наиболее точный результат будет достигнут при использовании тепловых нагрузок, определённых (скорректированных) в ходе энергетических обследований (аудитов) зданий (помещений) и отражённых в энергетических паспортах [144].
В соответствии с Законом РФ «О защите прав потребителей» [145] каждый потребитель имеет право приобрести любой товар (услугу) в нужном ему количестве. С целью защиты прав потребителей коммунальных услуг Правительство РФ разработало и утвердило Правила предоставления коммунальных услуг [21], в которых урегулированы отношения между исполнителями и потребителями услуг по отоплению с помощью договора.
Переход на договорные отношения, развитие конкурентной среды, предоставление потребителям возможности влиять на объём и качество потребляемых услуг, а также применение экономических санкций за нарушение договорных обязательств предусмотрены Концепцией реформы жилищно-коммунального комплекса в РФ [146].
Таким образом, методика контроля и учёта качества отопления должна быть отражена в договоре теплоснабжения. Однако в существующих нормативных документах отражена лишь часть вопросов, как таковая методика учёта качества отопления не отражена ни в одном из документов.
Рекомендациями [120] установлено, что при нарушении показателей качества тепловой энергии применяются скидки и надбавки к тарифам на тепловую энергию, а за теплоснабжающей организацией закреплено право предъявить абоненту экономические санкции за ненадлежащее выполнение условий договора (режима потребления тепловой энергии). Однако не указано, как именно определить санкции к поставщику и потребителю.
Для определения санкций за предоставление услуг по отоплению ненадлежащего качества целесообразно использовать Правила пользования тепловой энергией [136], которые в настоящее время утратили свою силу, но могут применяться как обычаи делового оборота [147].
Рекомендации [120] и Правила [136] содержат общие для всех потребителей требования к качеству тепловой энергии и режиму её потребления. Однако качество отопления может быть определено для конкретного потребителя или группы потребителей (например, жилых зданий), вида тепловой нагрузки (например, отопления). Предлагается оценивать качество отопления по количеству теплоты, при определении того, с чьей стороны недостаточно обеспечивается качество отопления — анализировать соответствие расхода и температур теплоносителя базовым значениям [148]. В Правилах [136] записано: «Допустимое отклонение от договорных условий количества тепловой энергии, подаваемой потребителю в течение суток, не должно превышать более 10 %»; в Рекомендациях [120] же допустимое отклонение количества тепловой энергии не регламентировано.
При сравнении фактического значения потреблённой теплоты с базовым необходимо учитывать температуру наружного воздуха (формула (1.9)). Превышение фактического количества теплоты Q{uaKT над базовым 0Ga3 называют перетопом, обратную ситуацию - недотопом. При 0(jmKT Обаз и поддержании теплоснабжающей организацией соответствия расхода и температуры теплоносителя базовым значениям вина возлагается на потребителя (недоиспользование тепловой энергии); при несоответствии расхода или температуры теплоносителя — на теплоснабжающую организацию (недоот-пуск). Крайним случаем недотопа является отсутствие отопления, которое может быть виной как теплоснабжающей организации, так и потребителя. Возможные ситуации представлены на рис. 2.2.
Пункты 8.1 и 8.2 Правил [136] гласят: «В случае подачи тепловой энергии пониженного качества (с отклонениями от установленных параметров сверх допустимых пределов) теплоснабжающая организация уплачивает потребителям штраф в размере 25 % стоимости такой энергии». Кроме того, в соответствии с п. 9.3.4 тепловая энергия, отпущенная потребителю сверх количества, определённого договором, потребителем не оплачивается.
В Рекомендациях [120] предусмотрен допуск в 3 %, в Правилах [136] в 3 С на отклонение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе от температурного графика и предполагается, что расход теплоносителя равен расчётному. Однако на практике реальный расход теплоносителя далёк от расчётного, что характерно не только для Москвы, но и, например, для Кемеровской области [149], где он превышает расчётный в несколько раз. Более того, расход изменяется (хотя должен быть постоянным при качественном методе регулирования). Таким образом, при качественном методе регулирования контролировалось только соответствие температур теплоносителя температурному графику (соблюдение температурного графика).
В Правилах [136] указано, что теплоснабжающая организация обязана поддерживать параметры теплоносителя в соответствии с договором и не допускать отклонения параметров от договорных более чем на ±5 %. То есть это допуск на отклонение значения расхода (давлений в трубопроводах).
Похожие диссертации на Совершенствование метода контроля и учета качества отопления в городском хозяйстве
