Организация учета энергоносителей на источниках теплоты, в бюджетной и жилищно-коммунальной сфере г. Сургута. А. А. Карташев, В.И. Мартынов

Сотрудники нашего предприятия более десяти лет занимаются внедрением систем телемеханики и приборным учета газа на нефтяных месторождениях Западной Сибири. Последние годы мы занимаемся организацией учета энергоносителей на городских котельных, ЦТП и ИТП. К решению задачи учета э нергоносителей для Сургутских городских тепловых сетей (ГТС) был применен комплексный подход. Кроме собственно учета э нергоресурсов, была поставлена и решена задача удаленного сбора информации о производстве и потреблении нергоресурсов на сервер Заказчика и организация доступа к той информации с автоматизированных рабочих мест.

В 2002 году был реализован учет потребления газа и выработки тепловой э нергии на 14 котельных ГТС. В качестве расходомеров для учета газа применены сужающие устройства (диафрагмы), в качестве вычислителей - прибор УВП-280 производства СКБ «Промавтоматика», г. Зеленоград. Канал связи узлов учета с центральным диспетчерским пунктом - УКВ радиостанции. В 2003 году в рамках программы диспетчеризации на 20 объектах городских тепловых сетей - ЦТП и подмешивающих станциях смонтированы узлы учета: 12 узлов учета холодной воды и 8 узлов учета подпитки теплоносителя в квартальные сети от поставщиков тепла - Сургутских ГРЭС. Расходомеры - турбинные для холодной воды и ультразвуковые - для учета подпитки теплоносителя. Вычислители и канал связи те же.

В 2004 году по контракту городской администрации с Европейским банком реконструкции и развития на 11 ЦТП городских тепловых сетей была проведена реконструкция с применением нергосберегающих технологий и учетом потребления нергоресурсов. К тому времени специалисты ГТС наработали некоторый отрицательный опыт применения теплосчетчиков на базе электромагнитных расходомеров и искали им альтернативную замену. Двухлетняя безотказная эксплуатация вихреакустических расходомеров «Метран-300ПР» на двух городских котельных определила выбор. Расходомеры вихреакустические «Метран-300ПР» обладают достаточной надежностью, относительно малыми гидравлическими потерями, приемлемым динамическим диапазоном измерения. К минусам можно было бы отнести достаточно большие прямые измерительные участки 10Э до и 5Э после преобразователя расхода. Надежность преобразователей давления «Метран-55ДИ» и подтверждение ими заявленных изготовителем характеристик в процессе периодических поверок метрологической службой ГТС явилось достаточным аргументом для применения того оборудования в составе теплосчетчика. В качестве преобразователей температуры применены комплекты термосопротивлений КТСП «Метран-206». Немаловажным фактором явилось и наличие в городе представительства промышленной группы «Метран», оперативно и квалифицированно реагирующего на все возникающие вопросы (комплектация, поставка продукции, телефонные консультации специалистов завода и т.п.).

Опыт эксплуатации узлов учета подтвердил правильность выбора вышеуказанного оборудования. На указанных выше объектах в 2004 году для сбора данных использованы скоростные каналы связи ОАО «Сургуттел» и применена Интернет 1Р-технология. В настоящее время в Сургутских городских тепловых сетях ксплуатируются следующие узлы учета нергоресурсов:
- 14 узлов на котельных города, где осуществляется учет произведенной тепловой э нергии и количество затраченного на это газа;
- 52 узла на центральных тепловых пунктах (ЦТП), подмешивающих станциях и контрольно-распределительных пунктах, обеспечивающих теплом и водой жилые микрорайоны города;
- 25 узлов общедомового учета (потребляемая тепловая нергия, холодная и горячая вода).
В текущем году планируется ввести в эксплуатацию еще 26 узлов учета э нергоресурсов на ЦТП и более 40 узлов общедомового учета. Для учета потребления тепловой э нергии в системах отопления на ЦТП применяется формула для открытой системы:
Q = G1(h1-hx) - G2(h2-hx),
где hх- энтальпия холодной воды при 5°С.
Фактические потери на внутриквартальных сетях небольшие, в пределах 1% погрешности расходомера, разность температур более 20 градусов, по тому с метрологической точки зрения учет потребляемой тепловой нергии производится с достаточно малой погрешностью.
Для учета расходования тепловой э нергии на подогрев воды в контуре ГВС на ЦТП применяется формула для открытой системы:
Q = G1(h1-h2) + Gп(h2-hп),
где hп- э нтальпия холодной воды для подпитки контура ГВС.
Реальные измерения температуры холодной воды показывают, что она ниже рекомендованной для расчетов (5°С). Вода для холодного водоснабжения в Сургуте берется из артезианских скважин. Так в марте среднемесячная температура холодной воды на ЦТП-51 составила 1.98°С. С учетом факта отпуска тепловой нергии ГВС потребителям по расчетному значению 5°С, поставщик ГВС оказывается в убытке. В настоящее время службами городских тепловых сетей ведется подготовительная работа для перезаключения договоров на поставку ГВС с учетом реальной температуры холодной воды.

Несколько слов о вычислителе в составе теплосчетчика. В качестве вычислителя был выбран вычислитель УВП-280 производства СКБ «Промавтоматика» (г. Зеленоград). Вычислитель выпускается как в одноблочном так и в многоблочном варианте - блок вычислений (БВ) плюс выносные блоки ПИК-УВП. Блоки ПИК-УВП в количестве от 1-го до 4-х обеспечивают подключение различного количества датчиков расхода, давления и температуры, что позволяет оптимальным образом реализовать практически любую схему учета. Применение вычислителя УВП-280, позволяет:
- минимизировать затраты по организации верхнего уровня системы учета, за счет интеграции в существующую систему контроля и управления объектами;
- осуществлять контроль значений технологических параметров объекта, так как вычислителе реализована функция ведения отчетов нештатных ситуаций (выход значения параметров за уставку, ошибка питания и др.).
Специально для учета нергоресурсов жилого дома и ЦТП был разработан и выпускается блок ПИК2 со следующим количеством входов для подключения первичных преобразователей:
- преобразователи температуры с выходными характеристиками ТСМ50(100), ТСП50(100,500) - 6;
- преобразователи с выходным сигналом тока 0-5, 0-20, 4-20 мА - 6;
- преобразователи объема (массы) с выходным числоимпульсным сигналом - 7.

Такой набор входов позволяет обеспечить подключение первичных датчиков для учета всех э нергоресурсов жилого дома:
- учет тепловой э нергии на отопление, вентиляцию горячее водоснабжение;
- учет массового расхода ГВС и ХВС;
- учет расхода газа.
Отсутствие жесткой привязки входов вычислителя и типов датчиков позволяет запрограммировать вычислитель на любые возможные конфигурации трубопроводов при оптимальном использовании всех ресурсов вычислителя. Программное обеспечение вычислителя позволяет описывать узлы учета от 1-го до 9- ти трубопроводов. На базе этих трубопроводов в вычислителе возможно последующее описание практически любой тепловой системы, в том числе по заказу. Вычислитель позволяет вести учет различных э нергоносителей, в т.ч. вода, пар, газ. Таким образом, программное обеспечение вычислителя решает задачу учета всех э нергоресурсов для таких объектов, как жилой дом или котельная. Вычислители УВП-280 могут объединяться в локальную сеть как между собой, так и с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК).

В частности, контроллеры обеспечивают погодное регулирование в системе отопления с учетом температуры наружного воздуха, поддержание температуры ГВС, контроль технологического процесса и управление исполнительными механизмами (насосами и лектроклапанами). Объединение на объектах вычислителей и контроллеров позволяет использовать общие каналы связи для диспетчеризации и коммерческого учета нергоресурсов. Для э того используется аппаратно-программный комплекс «Телескоп+», обеспечивающий сбор информации со всех объектов в единый диспетчерский пункт по радиоканалу и городской оптоволоконной сети. «Телескоп+» обеспечивает мониторинг процессов на объектах. Информация отображается на э кране пульта управления (ПУ) в числовой, текстовой или графической форме на фоне мнемосхемы объектов в режиме реального времени. Автоматизированные рабочие места, объединенных с ПУ по сети ЕТйетеТ, дают возможность получать всю информацию о состоянии узлов учета и обрабатывать базу данных по всем объектам, не прерывая сбора данных по сети телемеханики.

Диспетчер может дистанционно изменить параметры регулирования любого контура регулирования ЦТП (тепловая сеть, холодное водоснабжение, горячее водоснабжение). Параллельно с работой в городских тепловых сетях в Департаменте ЖКХ проведена определенная работа по удаленному сбору информации в центральном жилом районе города с э ксплуатируемых теплосчетчиков общедомового учета производства ЗАО «Теплоком» г.Санкт-Петербург. Каналы связи - городская оптоволоконная сеть. Аналогичная работа проводится для учета потребления нергоресурсов школами и детскими дошкольными учреждениями города. В том случае в качестве канала связи используется коммутируемая телефонная линия.

Сведения об авторах:
1. Карташев Александр Анатольевич, директор ООО «Микром» г. Сургут Тел/факс (3462) 26-73-55; E-mail: kaa@microm.ru
2. Мартынов Виктор Иванович, главный инженер ООО “Микром”, г. Сургут. Тел/факс (3462) 26-73-55 E-mail: mvi@microm.ru