Независимый оператор коммерческого учета должен измерять и анализировать

В. И. Ливчак, вице-президент НП «АВОК»

Полностью поддерживаю мнение автора [1], что только при независимом операторе будут исключены возможные злоупотребления как со стороны теплоснабжающей организации, пытающейся перекладывать свои издержки на потребителей, так и со стороны теплопотребителя, в лице управляющих компаний и ТСЖ, которые склонны оплачивать поставленные коммунальные ресурсы по их показаниям только в том случае, если их платежи становятся меньше. А несвоевременное или неправильное решение этих вопросов чревато, помимо прочего, социальными последствиями и политической нестабильностью.

Несомненно, должна быть некая третья сторона, подконтрольная как государственным органам, так и сторонам расчетов, и гарантирующая достоверность учета энергоресурсов и справедливость начисления платежей по их показаниям. Тем более что, как правильно замечает автор статьи [1], «существует техническая возможность манипуляции данными приборов учета, как на уровне самих приборов учета, так и на уровне АСКУЭ, т.е. программной обработки их данных, а многочисленные нормативные акты разных законодательных систем позволяют допускать произвол как при начислении платежей, так и при их оплате».

История отношений между поставщиками ресурсов и потребителями в России не способствовала возникновению доверия у сторон. Это пошло еще из советских времен, когда и в помине не было приборов учета. Помню, в тепловых пунктах зданий и в ЦТП на стене висели таблицы с температурными графиками отпуска теплоты от источника и требуемыми у потребителя: слева колонка с температурой наружного воздуха, следующая – температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловых сетей, далее – температура после элеватора системы отопления и температура воды в обратном трубопроводе системы отопления, она же, если не было водонагревателей горячего водоснабжения, и температура теплоносителя, возвращаемого в тепловую сеть.

И нередко эта таблица была яблоком раздора – работники домоуправления жаловались, что в теплосети не соблюдается температурный график: при низких температурах наружного воздуха температура теплоносителя, поступающего в тепловой пункт из тепловых сетей, была ниже графика, а в теплый период, наоборот, выше (перетапливали, чтобы в целом за год уложиться в лимит). Представители теплоснабжающей организации справедливо ругали потребителя за превышение температуры воды в обратном трубопроводе системы отопления по сравнению с требуемой по графику в соответствии с текущей наружной температурой. Закончилось тем, что представители теплосети отрезали колонку с температурой наружного воздуха и стали требовать от потребителя, чтобы температура возвращаемого теплоносителя соответствовала по строчке таблицы температуре подаваемого ими теплоносителя, независимо от текущей температуры наружного воздуха.

Конечно, это полная бесконтрольность действий поставщика ресурса и вопиющая несправедливость по отношению к потребителю и населению, поскольку все нарушения в теплоснабжении ложатся на их плечи, и они не могут привлечь к ответственности за эти нарушения поставщика тепловой энергии. Такое продолжалось несколько лет и после развала плановой экономики, и даже разрабатывались приборы автоматики, реализующие зависимость обратной температуры из системы отопления от температуры в подающем трубопроводе без связи с наружной температурой. Конечно, такое не способствовало доверию потребителя к поставщику тепла.

НОКУ – учет, расчет и анализ

Для возможности анализа энергоэффективности используемого ресурса типовые ведомости посуточного, в течение каждого месяца, учета отпуска тепловой энергии, измеренной в индивидуальном тепловом пункте (ИТП) и центральном (ЦТП) (табл. 1), необходимо дополнить информацией о температуре наружного воздуха, исключенной, как было сказано, еще в советское время. Это позволит, сопоставляя фактический (измеренный теплосчетчиком) расход теплоты на отопление с требуемым (для текущей температуры наружного воздуха), судить о правильности отопления каждого дома, а по завышению температуры в обратном трубопроводе против графика – о перегреве здания.

Таблица 1 (подробнее) Условное изображение ведомости

Требуемый в зависимости от наружной температуры график подачи теплоты на отопление, рассчитанный на обеспечение комфортных условий пребывания в отапливаемых помещениях, определяется по энергетическому паспорту проекта, обязательному в соответствии с требованиями СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий» для всех строящихся и капитально ремонтируемых жилых и общественных зданий. Для зданий, построенных до 2003 года, энергетический паспорт рассчитывается по результатам энергетического обследования. Но, сопоставляя фактическое и требуемое теплопотребление, мы выявляем возможные несоответствия, воздействовать на устранение которых можно только применением автоматического регулирования подачи теплоты на отопление в ИТП здания или в автоматизированном узле управления системой отопления (АУУ) при подключении группы зданий через ЦТП. Поэтому целесообразно установку домовых узлов учета совмещать с реализацией системы автоматического регулирования подачи теплоты на отопление на вводе системы в дом через оптимальный температурный график (см. комментарий редакции), реализуя режим подачи в зависимости от изменения температуры наружного воздуха с учетом выявленного запаса системы отопления и увеличения доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе квартир с повышением наружной температуры. Только за счет учета постоянства бытовых тепловыделений в течение отопительного периода можно сократить теплопотребление системы отопления за этот период на 10–15%, обеспечивая при этом температуру воздуха в помещениях на комфортном уровне 20–22 °C и нагрев наружного воздуха для вентиляции в объеме нормативного воздухообмена.

Теплоснабжение зданий с АУУ от ЦТП

В связи с индивидуальными для каждого дома значениями этого запаса и доли, зависящей от степени заселенности дома и качества его утепления, казалось бы, наиболее простое решение – автоматизация регулирования подачи теплоты на отопление в ЦТП, где за счет установки одной системы автоматизации можно осуществить погодное регулирование группы зданий, – не приводит к должному энергетическому эффекту. Поэтому при наличии ЦТП в системах отопления домов, подключенных к нему, устанавливаются АУУ. На рис. 1 и 2 приводятся схемы АУУ и ИТП, оборудованные приборами учета и автоматического регулирования подачи тепловой энергии.

Рисунок 1 (подробнее) Схема автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) дома, оборудованная узлом учета, приборами авторегулирования и контроля

Рисунок 2 (подробнее) Обобщенная функциональная схема по автоматизированному дистанционному снятию показаний счетчиков электроэнергии

Совмещение организации узла учета в многоквартирных домах с системой авторегулирования подачи теплоты на отопление не вызовет значительных инвестиций. Вложенные средства окупятся в первый год эксплуатации, если ставить цель не «осваивать» их, а разумно использовать. Разумность заключается в том, что в ИТП или АУУ размещение водопроводных и пожарных насосов не предусматривается, исходя из разделения сферы деятельности и повышенного шума от этих насосов (бесфундаментные циркуляционные насосы отопления и горячего водоснабжения не требуют выполнения противошумных мероприятий). При подключении воды, направляемой на горячее водоснабжение, необходимо обеспечить такое же давление в сети ГВС, как и в системе холодного водоснабжения дома, поэтому на рис. 2 показана установка циркуляционного насоса системы горячего водоснабжения по циркуляционно-повысительной схеме – на подающем трубопроводе, после узла смешения.

АУУ или ИТП, как правило, должны быть встроенными в обслуживаемые ими здания и размещаться в техническом подполье или подвале, они не требуют устройства отдельных входов и выходов. Не требуется также отдельной вентиляции, сооружения специального ограждения в виде стен или глухих перегородок. Помещение теплового пункта рекомендуется огораживать сеткой или решеткой с дверью для исключения доступа посторонних лиц. По периметру ограждения целесообразно выполнять гидроизоляцию высотой 20 см от пола. При недостаточной высоте технических подполий, помещение ИТП углубляют с устройством дренажного приямка. Для откачки воды из дренажного приямка достаточно автоматического откачивающего насоса типа «Гном» (стоимостью около 2000 руб.) без резерва, и не нужно двух высокотемпературных дренажных насосов импортного производства (стоимостью более 50 тыс. руб. каждый), как было предложено в типовом проекте капитального ремонта московских жилых домов.

В целях сокращения затрат в соответствии с п. 4.15 СП 41-101–95 «Проектирование тепловых пунктов» бесфундаментные циркуляционные насосы систем отопления и ГВС допускается устанавливать без резерва (второй насос хранится на складе). Это экономит не только средства на обвязку насосов, но и затраты на электрооборудование и кабели для осуществления автоматического переключения их работы. Насосы потреб-ляют энергии меньше, чем бытовая печь СВЧ, и подключение их должно быть таким же простым.

В случае неисправности насоса при установке его без резерва или отключения электроэнергии, во избежание поступления перегретого теплоносителя из тепловой сети в систему отопления без подмешивания, регулирующий клапан (рис. 1) механически закрывается под воздействием пружины. Частотный преобразователь электродвигателя насоса поддерживает заданную циркуляцию теплоносителя в системе отопления. Регулятор перепада давлений между подающим и обратным трубопроводами на вводе в дом устанавливать не требуется, т.к. располагаемый напор на вводе всегда не превышает 200 кПа, поскольку ограничивается автоматикой ЦТП. По этой же причине нет необходимости в переносе корректирующего подмешивающего насоса с перемычки на подающий или обратный трубопроводы.

Сторонники системы теплоснабжения от ЦТП преувеличивают величину экономии от ликвидации осенне-весенних перетопов. Теоретически, если использовать график стояния наружных температур от 2 до 8 °С, экономия тепловой энергии за отопительный период, например в Москве, составит около 4% годового теплопотребления на отопление. А система автоматического регулирования на ИТП или в АУУ дополнительно к погодному регулированию позволяет при пофасадном разделении системы отопления учесть тепло, поступающее от солнечной радиации, что дает еще 5–10% экономии тепловой энергии на каждом здании без обязательной установки термостатов на отопительных приборах, которые при их наличии выполняют роль повышения комфортности пребывания за счет возможности поддержания жителями желаемой температуры воздуха в помещении.

Теплоснабжение от ИТП

Переход существующих зданий на теплоснабжение от ИТП вместо ЦТП, несмотря на большую стоимость оборудования ИТП нескольких зданий по сравнению с оборудованием одного ЦТП, снижает общую стоимость системы теплоснабжения, поскольку не нужно оплачивать перекладку внутриквартальных сетей ГВС – они не нужны при переносе водонагревателей в ИТП. Более того, это сокращает эксплуатационные расходы, связанные с потерей тепловой энергии от этих трубопроводов и с затратами электрической энергии на перекачку горячей воды по ним, а также в связи с резким сокращением циркуляционного расхода в системах горячего водоснабжения, вызванного трудностями в распределении циркуляции от ЦТП. Приближение центра приготовления горячей воды к потребителю не только устраняет перечисленные выше недостатки, но и повышает качество снабжения горячей водой.

СНиП 41-02–2003 «Тепловые сети» (пп. 14.3 и 14.4) подтверждает обязательность сооружения автоматизированного индивидуального теплового пункта при новом строительстве, при реконструкции или вместо капитального ремонта ЦТП, внутри-квартальных сетей от него, а также при капитальном ремонте отдельных зданий, подключенных к эксплуатируемому ЦТП.

Ошибочно также мнение, что нецелесообразно вкладывать средства в автоматизацию системы отопления существующих зданий, пока не выполнено их утепление и не заменены окна на более герметичные. Наоборот, в этом случае осуществление автоматического регулирования подачи теплоты на отопление таких домов еще более эффективно, потому что:

во‑первых, если дом продувается, никакой жилец не будет мириться с низкими температурами воздуха в жилых помещениях и примет меры к увеличению числа отопительных приборов в расчете на экстремальные погодные условия. Но при снижении силы ветра или с повышением наружной температуры снижаются ветровой и тепловой напоры, воздействующие на проницание наружного воздуха через ограждения, и объем инфильтрации сокращается, в результате здание в эти периоды начинает перегреваться. Устранить этот перегрев можно только автоматизацией системы отопления;

во‑вторых, основная экономия теплоты на отопление достигается за счет несоответствия требуемого для жилых домов графика подачи теплоты с учетом увеличивающейся доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе дома центральному графику регулирования, рассчитанному на потребителей, у которых бытовые тепловыделения отсутствуют или не учитываются. За счет возможности снижения температурного графика подачи теплоты на отопление из-за растущей доли бытовых тепловыделений при повышении наружной температуры достигается экономия тепловой энергии на отопление. А поскольку бытовые тепловыделения в домах с одинаковой степенью заселенности одинаковы и не зависят ни от наружной температуры, ни от утепленности дома, то экономия теплоты от автоматизации системы отопления по абсолютной величине будет также одинакова, только в утепленном доме ее относительная составляющая к общему теплопотреблению будет выше.

Добавление в ведомость учета отпуска тепловой энергии параметров контроля за режимом теплопотребления

Методика расчета температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, которые надо задавать контроллеру для поддержания в зависимости от изменения температуры наружного воздуха и с учетом выявленного запаса системы отопления и увеличения доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе квартир с повышением наружной температуры, приводится в [2].

Эти два параметра целесообразно ввести в ведомость учета отпуска тепловой энергии для возможности контролирования правильности работы автоматики регулирования отопления. Соответственно, температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах системы отопления вместе с температурой наружного воздуха, которая также заводится в контроллер регулятора отопления, должны регистрироваться прибором учета тепловой энергии и выводиться на печать, что не представляет никаких сложностей.

Ведомость учета отпуска тепловой энергии в АУУ составляется раздельно на отопление и ГВС, поскольку от ЦТП теплоноситель на эти системы поступает по отдельным трубопроводам и на вводе в здание устанавливаются отдельные приборы учета теплоты на отопление и на горячее водоснабжение.

Ведомость на отопление (при реализации авторегулирования подачи теплоты на отопление) должна по сравнению с типовой ведомостью (табл. 1) включать дополнительные параметры (табл. 2, выделены красным цветом).

Таблица 2 (подробнее) Ведомость учета отпуска тепловой энергии на отопление в АУУ многоквартирного дома, подключенного к ЦТП

Таблица 3 (подробнее) Ведомость учета отпуска тепловой энергии на ИТП

Таблица 4 (подробнее) Приложение к ведомости учета отпуска тепловой энергии на ИТП

Отметим, что вместо колонок 5 и 6 (табл. 1) приводится отклонение показаний по отношению к максимальному значению (табл. 2, колонка 8), что позволяет сразу сравнивать реальное отклонение с допускаемой погрешностью измерения приборами.

Правда, дублирование измерения расхода теплоносителя на обратном трубопроводе в АУУ и ИТП выполняется в исключительных случаях. Это актуально для ЦТП, когда от него трубопроводы к домам прокладываются в подземных каналах, а возможно, и бесканально. В АУУ и ИТП после узла учета трубопроводы прокладываются в помещениях открыто, с возможностью визуального осмотра, и для учета теплопотребления достаточно измерения расхода теплоносителя только по одному подающему трубопроводу. Тогда колонки 7 и 8 (табл. 2) и 4 и 5 (табл. 3) будут свободны.

Колонка «Трубопровод подпитки» (табл. 1) исключается, поскольку после ЦТП в домах, как правило, не применяется независимого присоединения. В графу «Температура теплоносителя» добавляются расчетные значения в подающем t_1р и обратном t_2р трубопроводе (табл. 2, колонки 10 и 14), принимаемые из расчетного температурного графика в зависимости от средней за данные сутки температуры наружного воздуха.

Если ранее система отопления подключалась к внутриквартальным сетям через элеватор, то в графу «Температура теплоносителя» добавляются значения температуры в подающем трубопроводе после узла смешения t_1ои, т.е. температура теплоносителя, поступающего в систему отопления, и расчетное значение ее после узла смешения t_1ор (табл. 2, колонки 11 и 12).

Кстати, при установке узлов учета на вводе тепловых сетей в дом из расчета потребленной тепловой энергии в ведомости учета необходимо исключить тепловые потери трубопроводами Q_ТП от стены дома (границы эксплуатационной ответственности) до узла учета, составляющие ничтожную долю процента от измеряемого теплосчетчиком расхода, собственные измерения которого осуществляются с погрешностью ±4%, и, соответственно, покрываются этой погрешностью. Это как раз один из способов перекладывания издержек теплоснабжающей организации на потребителя.

Ведомость учета отпуска тепловой энергии в автоматизированном ИТП (табл. 3) по сравнению с типовой ведомостью (табл. 1) меняется в связи с тем, что теплосчетчик на ИТП измеряет суммарный расход тепловой энергии на отопление и ГВС. Поэтому для сопоставления фактически потребленной на отопление тепловой энергии с расчетной за данные сутки в зависимости от t_н необходимо из общего измеренного расхода вычленить расход на отопление. Эти измерения и расчеты следует привести в отдельной ведомости (табл. 4), прилагаемой к ведомости в табл. 3.

Для реализации разделения расходов тепловой энергии в теплосчетчик заводятся дополнительные сигналы от водосчетчика, измеряющего расход холодной воды на ГВС (G_гвс) перед водонагревателем ГВС, и температуры холодной t_х на входе и горячей t_г воды на выходе из водонагревателя ГВС (средние за сутки). Это составит три дополнительные колонки в приложении к ведомости учета (табл. 4). Четвертая дополнительная колонка «Тепловая энергия на горячее водоснабжение, Q_гвс, Гкал», рассчитывается по формуле:

Q_гвс = G_гвс•С•(t_г – t_х)•(1 + k_тп),

где G_гвс – измеренный за сутки расход холодной воды, идущей на ГВС, т;

С – теплоемкость воды, равная 1 Гкал/(т•^oC);

k_тп – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами системы горячего водоснабжения. Принимается в зависимости от изоляции стояков ГВС: с изолированными стояками 0,2, с неизолированными – 0,3.

Тогда измеренный расход тепловой энергии на отопление Q_ои находится по разнице суммарного измеренного теплосчетчиком расхода тепловой энергии Q_и за сутки и рассчитанного расхода на ГВС Q_гвс и заносится в качестве колонки 3 табл. 4 «Измеренно-вычисленный расход тепловой энергии на отопление, Q_ои, Гкал». Предыдущие колонки 1, 2 и последующие 4 и 5 такие же, как и в ведомости учета (табл. 2, колонки 1, 2 и 4, 5).

Дополнительно вводятся для осуществления анализа работы регулятора отопления и режима работы системы отопления колонки, в которых приводятся результаты среднесуточного измерения температур воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления t_1о и t_2о, а также, по аналогии с ведомостью учета по табл. 2, – «Расчетная в подающем трубопроводе, t_1ор» и «Расчетная в обратном трубопроводе, t_2ор», принимаемые из расчетного температурного графика в зависимости от средней за данные сутки температуры наружного воздуха.

Основная ведомость (табл. 3) повторяет табл. 1, за исключением изменений, связанных с введением контроля за соответствием температуры теплоносителя, поступающего из тепловой сети, графику центрального регулирования в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха – значения этих температур из графика в графе «Температура теплоносителя», в колонке рядом с «Подающий трубопровод, t₁», – «Расчетная в подающем трубопроводе, t_1р». Вместо колонок 5 и 6 (табл. 1) приводится одна колонка 5 (табл. 3) – отклонение показаний по отношению к максимальному значению; колонка «Трубопровод подпитки» сохраняется.

Надеюсь, создание специализированной организации – независимого оператора коммерческого учета, осуществляющего расчеты за потребленную тепловую энергию между ее поставщиком и пользователем, – и наделение этого оператора функциями анализирования энергоэффективности использования передаваемого ресурса позволят реально повысить энергоэффективность в сфере ЖКХ. Для этого следует:

• совместить действия по установке приборов учета в зданиях с реализацией автоматического регулирования подачи теплоты на отопление;
• включать в ведомости учета тепловой энергии показатели, с помощью которых можно на уровне оператора проверить соответствие режима подачи теплоты на отопление оптимальным решениям;
• обязать участников передачи и использования энергоносителя выполнять предписания оператора коммерческого учета.

Литература

1. Портянкин А.Б. Кому считать деньги за энергоресурсы в ЖКХ // Энергосбережение. – 2012. – № 8.
2. Ливчак В.И. Обеспечение энергоэффективности многоквартирных домов. Повышение теплозащиты зданий и автоматизация отопления // АВОК. – 2012. – № 8.

1 В соответствии с Федеральным законом от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…».