Особенности учета тепловой энергии в многоквартирных домах с разбором горячей воды из тепловой сети

В. И. Ливчак, канд. техн. наук

Положения, прописанные в нормативно-технической документации (см. справку), в соответствии с которой осуществляется организация узлов учета и расчет количества поставленной (полученной) тепловой энергии, теплоносителя в целях коммерческого учета, не являются однозначными. Обратимся к методике осуществления коммерческого учета тепловой энергии (далее – Методика).

В Методике в пп. 36, 37 записано, что «в открытой системе теплоснабжения теплосчетчики узла учета потребителей, подключенных по зависимой схеме, должны регистрировать количество полученной тепловой энергии, а также массу теплоносителя, полученного по подающему трубопроводу и возвращенного по обратному трубопроводу, средневзвешенное значение температуры и давление теплоносителя. Дополнительно в системе горячего водоснабжения – регистрация массы, давления и температуры горячей воды в подающем и циркуляционном трубопроводах».

СПРАВКА

Документы, по которым происходит учет теплоты и ее распределение между жителями МКД: «Методика осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя» (утверждена Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 17 марта 2014 года № 99/пр); «Правила предоставления коммунальной услуги собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» (утверждены Постановлением Правительства РФ от 6 мая 2011 года № 354 в редакции от 14 февраля 2015 года № 129-ППР).

Расчетные формулы теплопотребления

Определение количества измеренной в указанных точках (рис. 1) тепловой энергии, полученной потребителем из тепловой сети за отчетный период при условии работы теплосчетчика в штатном режиме (Q_из.тс), определяется по формуле 1 (см. формулы). Также в Методике (п. 41) приводится формула 5.6 определения массы теплоносителя, потребленного за отчетный период в штатном режиме, как суммы массы теплоносителя, утраченного в процессе передачи тепловой энергии через неплотности в арматуре и трубопроводах тепловой сети на участке от границы балансовой принадлежности до узла учета, и массы израсходованного теплоносителя М_из (формула 5.7, в таблице – формула 2).

Рисунок 1. Вариант принципиальной схемы размещения точек измерения массы (объема) теплоносителя и других регистрируемых параметров в МКД с зависимым присоединением отопления в открытой системе теплоснабжения (в Методике это рис. 6)

Следует заметить, что в МКД граница балансовой принадлежности – это стена дома. А узел учета, как правило, находится в 20–25 м от входа трубопроводов тепловой сети в дом. Проходят эти трубы по техподполью открыто, поэтому все возможные утечки можно визуально наблюдать, в том числе это могут сделать обходчики тепловой сети. Поэтому при определении потребленной тепловой энергии в МКД нужно исключать из расчетов возможные утечки теплоносителя на участке трубопровода от границы балансовой принадлежности до узла учета и тепловые потери этих трубопроводов, поскольку они в десятки раз ниже погрешности измерительного прибора. В нашем варианте теплового пункта с зависимым присоединением отопления израсходованный теплоноситель – это расход воды на водоразбор в системе горячего водоснабжения (ГВС), но в Методике он так не называется. Его правильней определять не как разность масс теплоносителя, прошедшего по подающему трубопроводу тепловой сети и возвращенного по обратному (Методика, формула 5.7), а по более точному измерению разности расходов воды в подающем трубопроводе ГВС и в циркуляционном трубопроводе. Это потому, что, как будет показано далее, погрешность измерения расхода превышает эту разность².

Однако в Методике не говорится, что по той же формуле 1, но уже с учетом показаний теплосчетчиков 3 и 4 (рис. 1), следует определять количество измеренной тепловой энергии, полученной потребителем на горячее водоснабжение Q_из.гвс (Q_из.гвс определяется по той же формуле 1, с заменой М₁ и h₁ на М₃ и h₃, а М₂ и h₂ на М₄ и h₄). Тогда разность измеренных расходов тепловой энергии будет означать количество тепловой энергии, потребленной системой отопления Q_из.от (см. формулу 3).

При необходимости можно количество тепловой энергии, потребленной на горячее водоснабжение, подразделить на теплоту, ушедшую с водоразбором Q_гв.в (формула 4) и израсходованную с циркуляцией Q_гв.ц (формула 5).

Пример реальных измерений

Продемонстрируем изложенное на результатах реальных измерений, выполненных в одном из многоквартирных домов с зависимым подключением отопления и ГВС с циркуляционным насосом и водоразбором из тепловой сети.

В качестве узла учета тепловой энергии установлен тепловычислитель ВКТ-7, который собирает показания с четырех расходомеров и четырех термопреобразователей и выдает распечатку по двум вводам:

• ТВ-1 с итоговым значением ³ Q_o, определенным по формуле 1, и Q_г – по формуле 6;
• ТВ-2 с итоговым значением Q_o, определенным по формуле 7, и Q_г – по формуле 8.

Если Q_o из ввода 1 означает количество измеренной тепловой энергии, полученной потребителем из тепловой сети за отчетный период при условии работы теплосчетчика в штатном режиме Q_из.тс, а Q_o из ввода 2 – количество измеренной тепловой энергии, полученной потребителем на горячее водоснабжение Q_из.гвс, то Q_г из обоих вводов ничего не означает. Если бы в формулах 6 и 8 соответственно вместо h₂ и h₄ было поставлено h₃, то Q_г было бы количеством тепловой энергии на ГВС, ушедшим с водоразбором Q_гв.в Q_г = Q_гв.в для двух способов определения.

Результаты реальных измерений

Представляем результаты измерений расхода тепловой энергии на тепловом пункте рассматриваемого МКД в течение 2013 года, определенные тепловычислителем по двум вводам (табл. 1, левая часть). Прочерком помечено отсутствие измерения из-за того, что приборы были неисправны или отключены. С июня по сентябрь тепловой ввод 1 был отключен, и расходы теплоносителя и тепловой энергии Q_г приняты по вводу 2.

Таблица Регистрируемые тепловычислителем параметры в тепловом пункте МКД в открытой системе теплоснаб- жения и результаты измерений

* В распечатке 32,2 Гкал и 421 м3, но первые 2,5 суток четвертый расходомер показывал ноль, а тепловычислитель не обнаружил этой нештатной ситуации и при определении Qо не вычитал из поступающей теплоты возвращаемую обратно в тепловую сеть, что привело к завышению Q0, что нами учтено. ** За 18 суток, 12 суток горячее водоснабжение было отключено на плановую профилактику.

Следующий блок – это расходы тепловой энергии, предъявленные к оплате потребителю якобы по результатам измерений, но совершенно не соответствующие им. Количество теплоты, полученное потребителем из тепловой сети и измеренное на вводе 1 Q_о 1 ввод, почему-то становится расходом тепловой энергии на отопление Q_отопл.. А суммарный расход Q_общий получается суммированием Q_г (декларируется как расход тепловой энергии на ГВС, что неправильно, как уже было отмечено) и Q_{о 1 ввод}.

Для сравнения представляем расходы тепловой энергии, полученные по нашим расчетам, основанным на изложенном выше физическом смысле и распечатках тепловычислителя (табл., правая часть). Вычислив, используя данные наших расчетов, отношение теплопотребления на ГВС к суммарному теплопотреблению в зимнее время (октябрь–декабрь), получаем 0,3 (90,1 / 296,2), что вполне соответствует статистическим данным по нашей стране. А вот по данным, представленным оператором, получается нереальная величина 0,056 (17,5 / 313,7).

В итоге потребителем за год было переплачено (1 021,4 – 976,2) × 100 / 976,2 = 4,6 %. К тому же соотношение между коммунальными услугами отопления и горячего водоснабжение не отражало реальность.

Анализ показателей перехода системы теплоснабжения в отопительный период

Приведем результаты измерений, полученные в период включения отопления и за 6 дней до этого включения (измерение шло по обоим тепловым вводам), а также в наиболее холодный период (рис. 2). Это позволит более четко представить режимы работы, складывающиеся при переходе с летнего периода на отопительный, а также определить расход теплоносителя из тепловой сети на водоразбор с наименьшей погрешностью.

Как видно из рис. 2, до включения отопления расходы теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети и ГВС были примерно одинаковы, как и в обратном трубопроводе тепловой сети и циркуляционном трубопроводе ГВС. С включением отопления расходы теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети выросли в 5 раз, затем снизились до 110–100 т/сут., поднимаясь лишь в самый холодный период до 170–160 т/сут.

Рисунок 2. Результаты измерений коммерческого прибора учета тепловой энергии в МКД, подключенного к системе открытого теплоснабжения

Расходы воды в подающем и циркуляционном трубопроводах системы ГВС остались примерно на том же уровне, аналогично и их разность, означающая расход горячей воды на водоразбор. Так и должно быть. А вот разность расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети снизилась и стала в 3 раза меньше, чем в трубопроводах ГВС, составив менее 2 % от максимального значения.

Это подтверждает, что в отопительный период разность расходов теплоносителя из тепловой сети находится за пределами погрешности измерения и не может быть использована в расчетах. А в качестве значения расхода теплоносителя из тепловой сети на водоразбор она должна быть заменена разностью расходов воды в подающем и циркуляционном трубопроводах системы ГВС.

Расход тепловой энергии на ГВС остается примерно на одном уровне, колеблясь около величины 1 Гкал в сутки и повышаясь примерно на 10–15 % в выходные дни. Об отсутствии регулирования температуры горячей воды свидетельствуют ее колебания, повторяющие изменение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети (рис. 2), которая достигает критических значений 95–97 ⁰C в период 17–22 декабря. Т. е. в ГВС поступает вода непосредственно из подающего трубопровода тепловой сети, не смешиваясь с водой более низкой температуры из обратного трубопровода, что нарушает нормативные требования и безопасность. Некоторое понижение уровня водоразбора в холодный период связано со сверхвысокой температурой горячей воды. Чтобы получить для пользования температуру воды 40–45 ⁰C, надо меньше подмешивать горячей воды с температурой 80–90 ⁰C, чем если бы ее температура была 60 ⁰C.

Рекомендации

Итак, чтобы в систему коммерческих измерений количества поставленной/полученной абонентом тепловой энергии и теплоносителя при открытой системе теплоснабжения не вмешивался человеческий фактор, в Методику (раздел «Открытая система теплоснабжения») следует добавить формулы определения следующих параметров: количество измеренной тепловой энергии, полученной потребителем из тепловой сети на ГВС и на отопление за отчетный период при условии работы теплосчетчика в штатном режиме; масса израсходованного теплоносителя как разности измеренных расходов воды в подающем и циркуляционном трубопроводах системы горячего водоснабжения (а не в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети). Это положение позволяет исправить «Правила предоставления коммунальных услуг» в части исключения требования определять теплопотребление на отопление МКД как разность измеренного общедомовым прибором учета теплопотребления и норматива расхода тепловой энергии на ГВС, где в п. 42 (1) написано: «При открытой системе теплоснабжения… для определения размера платы за коммунальную услугу по отоплению… объем (количество) тепловой энергии, потребленной за расчетный период на нужды отопления, в течение отопительного периода определяется как разность объема (количества) потребленной за расчетный период тепловой энергии, определенного по показаниям коллективного (общедомового) прибора учета тепловой энергии, которым оборудован многоквартирный дом, и произведения объема (количества) потребленной за расчетный период тепловой энергии, использованной на подогрев воды в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению, определенного исходя из норматива расхода тепловой энергии, использованной на подогрев воды в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению, и объема (количества) горячей воды, потребленной в жилых и нежилых помещениях многоквартирного дома и на общедомовые нужды». Почему для определения расхода теплоты на отопление надо вычитать из теплопотребления, измеренного общедомовым прибором, расход теплоты на подогрев воды «исходя из норматива», когда в Методике приводится схема4 измерения расхода тепловой энергии на эти нужды? Непосредственное измерение всегда объективнее расчетов «исходя из норматива», которые опираются на средние величины. Приведенный текст предлагается изложить в следующей редакции: «При открытой системе теплоснабжения, в случае если узел учета тепловой энергии многоквартирного дома оснащен коллективным (общедомовым) прибором учета тепловой энергии, учитывающим общий (суммарный) объем (количество) тепловой энергии, потребленной на нужды отопления и горячего водоснабжения, а также горячего водоснабжения отдельно, для определения размера платы за коммунальную услугу по отоплению в соответствии с положениями абзацев второго и третьего настоящего пункта объем (количество) тепловой энергии, потребленной за расчетный период на нужды отопления, определяется как разность объема (количества) потребленной за расчетный период суммарной тепловой энергии и на нужды горячего водоснабжения, определенных по показаниям коллективного (общедомового) прибора учета тепловой энергии, которым оборудован многоквартирный дом». Следует также исключить практикуемую двойную плату за пользование горячей водой жителями в домах, подключенных к открытой системе теплоснабжения. Теплоснабжающая организация покупает воду, идущую на подпитку тепловых сетей, связанную с непосредственным разбором ее из тепловой сети, у регионального водоканала и включает эти затраты в тариф на тепловую энергию. Жители, оплачивающие коммунальную услугу по горячему водоснабжению по показаниям квартирного водосчетчика, должны умножать объем потребленной горячей воды не на тариф стоимости тепловой энергии, а на разность тарифов стоимости тепловой энергии и холодной воды. Такие изменения в нормативно-технической документации, связанной с организацией учета тепловой энергии и теплоносителя в открытой системе теплоснабжения, логично вытекают из анализа практики ее применения в нашей стране.

¹ С непосредственным водоразбором из тепловой сети.

² Более подробно в лекции А. Г. Лупей «О погрешности измерения разности масс теплоносителя в открытых системах теплоснабжения» на сайте http://www.teplopunkt.ru/school/lec_0004.html

³ 3 Обозначения в примере приведены с распечаток.

⁴См. рис. 6 в «Ме тодике осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя».