Теплосчетчик ТЭСМА-106 – вариант комплексного решения поквартирного учета тепла

Стремление населения к контролю и оптимизации платежей за услуги ЖКХ становится все более распространенным. И это нетрудно объяснить, если учесть, что коммунальные услуги становятся все дороже.

Сокращение и оптимизация платежей основывается на двух составляющих: информации о реальном потреблении и принятии решения: насколько и от каких услуг можно отказаться. Так, например, установка квартирных водосчетчиков позволяет потребителю самому устанавливать режим водопотребления, принимая во внимание компромисс между расходами и комфортом, и при этом оценивать экономическую эффективность своих действий.

Проблема выработки эффективных мероприятий по снижению теплопотребления жилыми зданиями сложнее и многограннее. Во-первых, если учет воды с технической точки зрения организовать достаточно просто, то учет тепла сопряжен с определенными трудностями. Во-вторых, уже сегодня становится ясным, что максимального результата можно достичь, используя комплексный подход, который включает не только техническое, но и организационное обеспечение. В-третьих, информация должна быть предоставлена в таком виде, чтобы потребитель, не обладающий квалификацией теплотехника, мог установить связь между своими действиями и экономической выгодой.

В настоящее время практически все жилые дома оснащены тепловыми пунктами, в которых установлены групповые приборы учета. Такой групповой теплосчетчик измеряет теплопотребление всего здания. Это достаточно сложные и дорогие приборы с широким набором функций, в том числе с различными каналами передачи данных на расстояние. Разработанное программное обеспечение позволяет автоматизировать процесс регистрации показаний, архивирования, обработки и предоставлять полученные данные в удобном для восприятия виде. Работы в данном направлении ведутся давно, и имеется вся необходимая техническая и нормативная базы.

Следующая задача – распределить общую сумму платежа за потребленное тепло между квартирами. Наиболее простой и давно применяющийся способ – расчетный, когда на каждую квартиру приходится сумма, пропорциональная площади. Недостаток метода в том, что он не учитывает в полной мере факторы, существенно влияющие на теплопотребление: такие как расположение квартиры – первый или последний этаж, угловая или в середине дома, южная или северная сторона; направление ветра; как часто открываются окна и т.д. А это ощутимо снижает достоверность (и справедливость) распределения. Кроме того, у хозяина квартиры отсутствует стимул к снижению теплопотребления, т.к. он не имеет возможности ощутить на собственном кармане эффект своих действий. И наоборот, можно быть спокойным за расточительное расходование тепла, т.к. этого никто не заметит. Поэтому реальное количество тепла, потребленное каждой квартирой, может быль определено при использовании приборов, находящихся в самой квартире. И здесь появляется первая проблема – выбор типа прибора зависит от вида разводки системы отопления.

Почти весь жилой фонд (за исключением строительства последних лет) имеет вертикальную разводку системы отопления, когда через квартиру проходят несколько стояков, с подключенными к ним батареями системы отопления. Классические теплосчетчики здесь не применяют, т.к. кроме технических ограничений, их придется устанавливать по несколько штук в квартире (по числу стояков) и стоимость внедрения окупится очень не скоро. Поэтому при вертикальной разводке систем отопления на каждой батарее устанавливается специальное устройство – испаритель (радиаторный распределитель), который определяет теплопотребление в некоторых условных единицах, т.е. фактически оценивает интенсивность отдачи тепла. В дальнейшем эти показания применяются при перерасчете потребленного тепла.

Главными преимуществами таких устройств являются простота монтажа и эксплуатации, отсутствие необходимости поверки, низкая стоимость. Но они имеют ряд недостатков: невысокая точность, отсутствие возможности дистанционной передачи данных и, следовательно, необходимо иметь доступ к каждой батарее для снятия показаний (поэтому снятие показаний производят один раз в отопительный сезон), есть возможность влияния на результат. Кроме того, необходима служба, занимающаяся обслуживанием приборов и выполнением перерасчетов. Эти функции за рубежом выполняют биллинговые компании, а в сфере ЖКХ такая практика необходимого распространения пока не получила. В последнее время на рынке появились электронные версии радиаторных распределителей, позволяющие передавать данные по радиоканалу, но их стоимость в разы выше и превышает 2 млн. рублей.

Горизонтальная разводка позволяет устанавливать индивидуальные квартирные теплосчетчики, измеряющие непосредственное теплопотребление каждой квартирой. Они просты, имеют невысокую стоимость и автономное питание, позволяют контролировать несколько параметров системы теплопотребления.

Как правило, такие приборы регистрируют следующие параметры: тепловую энергию, израсходованную за отчетный период, объем теплоносителя, температуру теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Более дорогие модели могут регистрировать максимальное и минимальное значения расхода теплоносителя, значения параметров, усредненные за месяц или год.

Недостатками таких приборов являются: необходимость доступа в квартиру для монтажа, снятия показаний, обслуживания, дополнительные расходы на поверку; ограниченные функциональные возможности по регистрации параметров и детальности архива данных, значительно уступающие общедомовым теплосчетчикам; показания регистрируются в разное время, что влияет на сходимость балансов; они значительно дороже простых распределителей. Некоторые современные микропроцессорные квартирные теплосчетчики позволяют передавать данные на расстояние, но это требует применения дополнительного оборудования и специального программного обеспечения.

Поиск компромисса между стоимостью прибора и решаемыми им задачами, заставляет рассматривать нетрадиционные варианты применения групповых приборов учета тепла. Например, использование многоканального группового теплосчетчика для учета тепла в нескольких квартирах. Компания «ТЭМ-энерго» предлагает вариант комплексного решения для организации поквартирного учета тепла на основе группового теплосчетчика ТЭСМА-106 и диспетчерской системы ТЭСМА-ДИС.

Данный подход позволяет решить ряд проблем:

· тепловычислитель (а в некоторых случаях расходомер и термометры) устанавливается вне квартиры, обеспечивая тем самым свободный доступ для обслуживания и ремонта, для снятия показаний представителем теплоснабжающей организации и, кроме того, дополнительную защиту от несанкционированного доступа;

· отсутствует необходимость выполнения монтажных работ в квартире;

· для измерения расхода теплоносителя можно использовать любой расходомер – счетчик с импульсным выходом;

· в теплосчетчике имеется подробный архив параметров системы теплоснабжения. Детальный почасовой архив позволит оценить качество теплоснабжения и может быть использован при разрешении конфликтных ситуаций;

· регистрация показаний в каждой квартире синхронизирована с внутренним таймером прибора (при объединении в сеть осуществляется синхронизация таймеров всех приборов), что позволит уменьшить небаланс с показаниями общедомового прибора;

· приборы могут быть объединены в систему дистанционного сбора данных и диспетчеризации;

· один прибор позволяет организовать учет тепла в 6 квартирах. В этом случае затраты составят 1 – 1,2 млн. бел. рублей на одного владельца;

· возможен комплексный учет, как тепла, так и горячей воды.

В состав теплосчетчика ТЭСМА-106 входят:

· измерительно-вычислительный блок 1 шт;

· расходомеры-счетчики с импульсным выходным сигналом до 6 шт;

· термопреобразователи сопротивления (ТС) до 7 шт.

Теплосчётчик имеет два последовательных порта для передачи данных в систему диспетчеризации: порт RS232 и порт RS485. Наличие двух портов позволяет повысить надежность передачи данных, порт RS485 имеет гальваническую развязку для защиты теплосчётчика от помех и разрядов, возникающих в локальной сети этажа.

В зависимости от выбранного канала передачи данных дополнительно теплосчетчики могут комплектоваться соответствующими устройствами и оборудованием:

· преобразователем сигналов RS232/Ethernet;

· адаптером сотовой связи (в комплекте с блоком питания и антенной);

· адаптером радиосвязи (радио-модем);

· программой чтения статистики с базой данных;

· конверторами RS232/RS485 (USB);

· источником бесперебойного питания.

Аппаратные возможности прибора позволяют организовать самые разнообразные комбинации подключения.

На рис.1 показана схема учета тепла и воды у двух независимых абонентов. При этом температура в подающем трубопроводе может существенно различаться, например, вследствие значительного расстояния между точками ввода. Дополнительно осуществляется измерение температуры горячей воды, что позволяет контролировать качество горячего водоснабжения.

На рис. 2 показана схема учета тепла в 6 квартирах. Если они расположены в пределах одного этажа, то температура поступающего теплоносителя различается незначительно и ее можно измерять в одной точке. При таком включении измерительных преобразователей сокращаются затраты на монтажные работы. Все оборудование может быть смонтировано в отдельном шкафу. Такой шкаф устанавливается на этаже вне жилых помещений и обеспечивает дополнительную защиту тепловычислителя, расходомеров и термометров от несанкционированного вмешательства.

Вариант исполнения шкафа для учета тепла в шести квартирах показан на рис.3. Габариты и расположение установленного в нем оборудования, может изменяться в зависимости от расположения труб в доме, плана этажа, состава оборудования.

Еще одним преимуществом «квартирного» применения теплосчетчика ТЭСМА-106 является достаточно простая реализация дистанционной регистрации показаний, потому что можно использовать то же программное обеспечение, что и для группового прибора. В этом случае сокращается как разнообразие используемого оборудования (улучшается конструктивная и программная унификация), так и его количество, что повышает оперативность получения данных. Так, например, при замене одним ТЭСМА-106 шести индивидуальных квартирных теплосчетчиков существенно уменьшится нагрузка на канал связи, а интервал опроса, учитывая невысокую скорость используемых в квартирных теплосчетчиках интерфейсов, сократится в десятки раз.

В жилых многоквартирных домах на каждом этаже устанавливаются один или несколько теплосчётчиков ТЭСМА-106, которые объединяются в общую сеть (рис.4). Наиболее простым и дешевым решением является использование встроенного последовательного интерфейса RS485. На одном из этажей устанавливается шкаф, содержащий источник бесперебойного питания (обеспечивающий автономную работу системы до 3 часов) и оборудование для связи с системой верхнего уровня (конвертор Ethernet/RS485, GSM-модем, радиомодем и др.).

Основное назначение диспетчерской системы ТЭСМА-ДИС сбор информации с групповых приборов учета, предоставление этой информации в графическом или табличном виде, сравнение текущего потребления с расчетным, формирование отчетных ведомостей и т.д. Кроме того, в ТЭСМА-ДИС имеется дополнительный программный модуль для квартирного учета тепла и воды. С его помощью можно выполнять чтение измеренных текущих значений расхода теплоносителя и температуры, сформировать архив (часовой или суточный) потребления, как воды, так и тепла по каждой квартире, вывести расчетную ведомость и т.д.

Программное обеспечение ТЭСМА-ДИС устанавливается на ПК диспетчера ЖЭС (ЖРЭО) и позволяет кроме прочего контролировать текущее потребление тепла и воды в каждой квартире.

Вся считанная информация дополнительно может сохраняться в базе данных на отдельном сервере. Это позволяет реализовать новые возможности. Например, каждый жилец, имея у себя дома доступ в интернет, может получить детальную почасовую информацию из базы данных о своем теплопотреблении, сравнивать эти данные с погодными условиями, с потреблением соседей, а также прогнозировать свои будущие расходы. При этом нет необходимости устанавливать на компьютер специальное программное обеспечение – достаточно стандартного web –браузера.

Рис.4

При запуске программы ТЭСМА-ДИС (см. рис.5) открывается главное окно, содержащее элементы управления программой и 4 информационных окна. Предварительно выполняется настройка программы, включающая ввод адресов установки теплосчетчиков, номеров квартир и фамилий квартиросъемщиков, тарифов, настойки параметров сети и режима опроса и др. В дальнейшем, чтение данных из приборов производится или по запросу оператора, или в автоматическом режиме в соответствии с выбранными настройками. В первом окне программы представлена структура сети, в которую могут входить кроме теплосчетчиков ТЭСМА-106 теплосчетчики других производителей, электро- и газосчетчики, другое оборудование. Второе окно позволяет осуществлять навигацию и поиск приборов по его номеру или адресу установки. Третье окно предназначено для вывода графической информации: плана этажа, квартиры или иного помещения с указанием точек установки водосчетчиков, термометров и другого оборудования, схем подключения и др. В этом же окне могут выводиться графики теплопотребления и электропотребления, расхода и температуры теплоносителя, температуры окружающей среды и т.д. В четвертом окне выводится подробная информация, считанная с одного прибора: текущая температура теплоносителя на входе и выходе из каждой квартиры, текущий расход теплоносителя и прошедший объем за отчетный период и многое другое. Информация, представленная в третьем и четвертом окнах, и позволяет в полном объеме оценивать в динамике энергопотребление каждой квартиры, что необходимо для принятия мер по его оптимизации, а также контроля жильцами их денежных расходов.

Таким образом, использование теплосчётчиков ТЭСМА-106 как для группового, так и квартирного учета, совместно с программным обеспечением ТЭСМА-ДИС, позволит существенно сократить время проектирования, монтажа и сдачи в эксплуатацию системы комплексного учета тепла в жилом доме и распределения платежей по квартирам, обеспечив ее невысокую стоимость и широкие функциональные возможности.

Владимир Бакаленко,

заместитель директора ООО «ТЭМ-энерго»,

кандидат технических наук.