Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 8. Системы и узлы учета расхода энергоресурсов

отремонтированных изделий; оценке экономичности энергопотребления изделий при эксплуатации; проверке соответствия показателей энергетической эффективности нормативным требованиям независимыми организациями, в том числе при сертификации.

Объектами подтверждения показателей энергетической эффективности являются все изделия, при использования которых по назначению применяется топливо или различного вида энергия [24].

8.2. Общие вопросы учета энергоресурсов

При учете энергоресурсов важно осуществить рациональный выбор оборудования и приборов, обеспечивающих учет энергоресурсов. Из всего комплекса параметров, измеряемых при учете энергоресурсов, наиболее значимым является расход среды. Расходомеры характеризуются набором технических, метрологических и эксплуатационных характеристик. К числу технических характеристик можно отнести следующие [23]:

•метод измерения расхода;

•соответствие допустимых параметров расходомера характеристикам измеряемой (давление, температура, влажность, запыленность потока

идр.) и внешней (температура, давление, влажность, взрывоопасная среда, наличие электромагнитных полей и др.) сред;

•диапазон диаметров расходомера;

•рабочий диапазон расхода;

•динамический диапазон расхода (отношение минимального расхода к максимальному при условии соблюдения требуемой точности измерений);

•требования к протяженности прямолинейных участков до и после первичного преобразователя расхода, установленного на трубопроводе;

•тип выходного сигнала (аналоговый, дискретный и пр.);

•необходимость энергопитания.

194

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 8. Системы и узлы учета расхода энергоресурсов

К числу метрологических характеристик относятся:

•значение основной и дополнительной погрешности;

•метод поверки и межповерочный интервал;

•возможность раздельной поверки расходомера, являющегося компонентом измерительной системы (поверка расходомера теплосчетчика возможна только как поверка единого средства измерения).

К числу эксплуатационных характеристик относятся:

•необходимость проведения регламентных работ по обслуживанию средства измерения;

•метод поверки расходомера: проливной, требующий поверки расходомера на специальном стенде, и беспроливной, позволяющий поверить расходомер без демонтажа первичного преобразователя.

Использование для учета энергоресурсов конкретных приборов или систем требует определенных эксплуатационных затрат. В то же время при организации учета энергоресурсов, особенно в условиях коммерческого учета, существенное значение имеет оценка возможных потерь, обусловленных определенной неточностью измерения расхода энергоресурсов, и возможных потерь, обусловленных потерей работоспособности оборудования узла учета тепловой энергии.

Приведем оценку затрат и возможных потерь при измерении расхода природного газа и при измерении тепловой энергии в виде пара и горячей воды, используя основные положения методики, изложенной в [25]. При оценке рассмотрим следующие составляющие затрат:

•затраты, связанные с приобретением и установкой оборудования

учета;

•эксплуатационные текущие затраты;

•затраты, обусловленные потерей энергии при перепаде давления на измерительном трубопроводе и в первичном преобразователе;

•затраты, связанные с поверкой средств измерений.

Затраты, связанные с приобретением оборудования и его установкой,

195

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 8. Системы и узлы учета расхода энергоресурсов

определяются сложившимся уровнем цен на оборудование и установку оборудования и отнесены на десятилетний срок эксплуатации. Потеря давления среды на измерительном участке и в первичном преобразователе вызывает дополнительные затраты мощности нагнетателя (насоса, компрессора и других устройств). Затраты, связанные с поверкой средств измерений, рассчитаем средними за десятилетний период эксплуатации, поскольку межповерочный интервал колеблется от одного года до 5 – 10 лет.

Втаблице 8.2 приведены годовые затраты и возможные потери, связанные с работой узлов учета природного газа, обеспечивающих коммерческий учет природного газа в отопительной котельной при значении среднего расхода газа 1000 нм3/ч и стоимости газа 900 руб./1000 нм3.

Вкачестве вариантов узлов учета природного газа, оборудованных в соответствии с нормативными документами [26, 27], приняты следующие:

• узел учета природного газа на основе стандартного сужающего устройства – диафрагмы с использованием вычислителей (комплект № 1);

• узел учета природного газа на основе турбинного счетчика типа СГ16М (комплект № 2);

• узел учета природного газа на основе вихревого расходомера типа ВРСГ (комплект № 3).

Следует иметь в виду, что затраты, связанные с потерями энергии на преодоление сопротивления среды, несет газоснабжающая организация. Как видно из последней строки табл. 8.2, возможная потеря (прибыль), обусловленная неточностью измерения расхода, имеет существенное значение, поэтому в узлах коммерческого учета природного газа следует применять средства измерения, позволяющие выполнять измерения расхода газа с минимальной погрешностью.

Приведем аналогичные сравнительные расчеты при работе узла учета тепловой энергии, установленного у потребителя. Затраты, связанные с потерей работоспособности узла учета тепловой энергии, обусловлены восстановлением его работы и переходом на взаиморасчеты за тепловую

196

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 8. Системы и узлы учета расхода энергоресурсов

энергию по расчетной договорной нагрузке. В соответствии с [28] максимально допустимый срок, в течение которого допускается отказ в работе оборудования узла учета тепловой энергии, составляет 15 сут./год. При расчете этих затрат примем, что экономия потребителя по оплате тепловой энергии, связанная с расчетами за тепловую энергию по показаниям узла учета, составляет 10 % от расходов на тепловую энергию.

Таблица 8.2 Затраты и возможная потеря при учете природного газа

В качестве вариантов узлов учета тепловой энергии в виде пара примем следующие:

•узел учета тепловой энергии на основе стандартного сужающего устройства диафрагмы (комплект №1);

•узел учета тепловой энергии на основе счетчика пара типа СВП (комплект № 2);

•узел учета тепловой энергии на основе гидродинамического расходомера фирмы Honeywell.

Результаты расчетов для случая потребления пара в количестве 10 т/ч с давлением 1 МПа (10 ата) и температурой 210 °С приведены в

197

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 8. Системы и узлы учета расхода энергоресурсов

табл. 8.3.

В качестве вариантов для сравнения узлов учета тепловой энергии в виде горячей воды приняты следующие варианты:

•узел учета тепловой энергии при использовании электромагнитных расходомеров (комплект № 1);

•узел учета тепловой энергии при использовании вихревых расходомеров (комплект № 2);

•узел учета тепловой энергии при использовании ультразвуковых расходомеров (комплект № 3).

Таблица 8.3 Затраты и возможные потери, связанные с работой узла учета тепловой

энергии

Результаты расчетов для случая потребления тепловой энергии 1 Гкал/ч, подаваемой по температурному графику 120/70 °С, приведены в табл. 8.4.

Как видно из табл. 8.2 - 8.4, суммарные затраты существенно изме-

198