Цена реализации и эффективность мониторинга централизованного отопления зданий ЖКХ на региональном уровне в значительной степени зависит от выбора информационного показателя, который мог бы быть использован при ограниченном количестве домов, оборудованных приборами учёта. Оборудование большого количества домов приборами учёта требует много времени и средств. Регистрация температуры теплоносителя, расхода и количество тепловой энергии, без своевременной корректировки режима теплоснабжения, как показал опыт городов с большим процентом установки приборов учёта в ЖКХ, заметного результата по энергосбережению не даёт. Повысить эффективность мониторинга централизованного отопления можно, если организовать оперативный автоматический контроль соответствия количества и качества тепловой энергии договорным или нормативным условиям.

Обычно, для определения количества необходимой тепловой энергии для отопления используется максимальная часовая отопительная нагрузка Qm (Гкал/ч). Но здание не может потерять тепловой энергии больше, чем в него поступило. Qm - это то, что должно бы быть при договорных и нормативных условиях. Но совсем не обязательно то, что есть на самом деле. Изменились, по отношению к проектным условиям режим теплоснабжения или тепловые характеристики ограждающих стен здания, изменилось и значение Qm, но проверяется оно редко, даже при приёмке здания в эксплуатацию. Тоже и при эксплуатационных изменениях отопительной системы или состояния ограждающих конструкций здания. Практически нет и оперативного контроля, соответствие проектного и фактического значения Qm или средней по зданию температуры воздуха внутри здания.

Предлагаемый ниже для экспресс-аудита подход, по нашему мнению может быть полезен и для организации мониторинга централизованного отопления жилых и административных зданий. Он проверен при обследовании теплоснабжения ряда городов и используемый нами в течение многих лет, основан на применении общеизвестных уравнений теплового баланса и теплопередачи тепловой энергии. Поэтому, не требует какого-то специального утверждения или согласования, кроме согласования с заказчиком аудита или мониторинга.

Суть предложения и его краткое обоснование

Предложение по алгоритму информационной части организации мониторинга или экспресс-аудита основано на использовании комплекса kF, расходного параметра здания Взд и расходного параметра тепловой сети Bтс. Предложение может быть использовано независимо от наличия приборов учёта в домах, по которым производится мониторинг.

kF – это комплекс, представляющий собой произведение коэффициента теплопередачи от теплоносителя, поступившего в здание, наружному воздуху «k» на площадь ограждающих конструкций здания «F».

Привлекательность использования этого комплекса для мониторинга и энергетического экспресс аудита в следующем:

1. Значения «k» и «F» имеются в энергетическом паспорте здания. Если их там нет или нет паспорта, нет проектных значений этих величин – не беда. Знать значение «k» или «F» нет ни какой практической необходимости. Надо знать значение комплекса kF для данного здания. Его легко определить, как по данным регистрирующего прибора учёта, так и по данным простых разовых измерений переносным прибором в тепловом пункте здания.
2. Комплекс kF здания – это его тепловые потери при разнице температур теплоносителя и наружного воздуха в 1°С. Его проектное значение получается делением максимальной отопительной нагрузки на разницу средней максимальной расчётной температуры и расчётной температуры наружного воздуха.
3. Эксплуатационное значение этого комплекса, определённое по данным измерений температур и расхода теплоносителя для данного здания, позволяет количественно оценить реальное состояние системы отопления здания и реальное состояние ограждающих конструкций зданий. То и другое по отношению к проектному значению.

Расходный параметр здания Взд = kF / c · G = (t1 - t2) / (tcp - tн)где с = 1 теплоёмкость теплоносителя. G – расход теплоносителя через отопительную систему данного здания (т/ч). (t1 - t2) – разница температур теплоносителя на входе в отопительную систему здания и на выходе. tcp – средняя температура теплоносителя в приборах отопления здания. tн – температура наружного воздуха в период определения параметра по t1 и t2.

Расходный параметр теплосети Втс = (t1ист - t1зд) / (tcp - tн) где (t1ист - t1зд) – разница температур теплоносителя в подающем трубопроводе на выходе с источника и на входе в здание; tcp = 0,5 · (t1ист - t1зд) - средняя температура теплоносителя в подающем трубопроводе на участке от источника до здания; tн – температура наружного воздуха в период определения значения Втс.

Мониторинг централизованного отопления с использованием комплекса kF здания, и режимных параметров Взд и Втс может быть организован следующим образом:

1. Оператор имеет реестр (перечень) зданий, отапливаемых от данного источника. Для каждого здания указан комплекс kF и параметры Взд, Втс.
2. Прибор учёта на источнике регистрирует и по каналу связи передаёт в службу мониторинга температуру теплоносителя в подающем трубопроводе на выходе с источника теплоснабжения t1ист °С. В расчётную программу вычислителя, в которой имеются данные по каждому зданию, кроме этой температуры ещё автоматически или вручную надо ввести температуру наружного воздуха tн. °С.

Расчёт по предложенным характеристикам при экспресс-аудите может быть выполнен по следующей схеме:

1. По имеющемуся в программе расчёта значению параметра Втс находится температура теплоносителя на вводе в любое, указанное в реестре здание t1зд. Расчёт производится по формуле t1зд = ((1 - 0,5 · Втс) · t1ист + Втс · tн) / (1 + 0,5 · Втс)
2. По имеющемуся в программе расчёта значению параметра Взд находится температура теплоносителя на выходе из здания t2 и средняя в системе отопления tсрt2 = ((1 - 0,5 · Взд) · t1зд + Взд · tн) / (1 + 0,5 · Взд) tср = 0,5 · (t1з + t2)
3. По имеющемуся в программе расчёта значению комплекса kF находится часовой расход тепловой энергии Qi.ф = kF · (tср – tн)
4. По имеющимся в программе данным проектного или договорного режима находится значение договорного расхода тепловой энергии Qд = Qм · (tв – tн) / (tвр – tнр)
5. Отношение значения фактического расхода тепловой энергии к договорному значению Qi.ф / Qд свидетельствует о соответствии или не соответствии реального количества тепловой энергии договорным или нормативным условиям. Однако, это оно не показывает обеспечена внутри здания нормативная или договорная температура воздуха. Этот показатель предлагается определять по условной средней температуре воздуха внутри здания по формулеtв = a · tcp + (1 - a) · tн где а = (tвр – tнр) / (tср - tнр).

Таким образом, имеется реальная возможность организации на местном или региональном уровне (управляющая компания, муниципалитет, ЖЭК и т.п.), автоматизированного мониторинга централизованного отопления независимо от наличия в домах приборов учёта. Необходимо только наличие прибора учёта на источнике теплоснабжения и реестра потребителей, занесённых в программу ПК. Эксплуатация программы осуществляется оператором или в автоматическом режиме по каналу связи с прибором учёта на источнике теплоснабжения.

Важное преимущество предлагаемой схемы мониторинга и экспресс аудита централизованного отопления не только в возможности применения её при отсутствии приборов учёта, но и в том, что она через Втс позволяет учитывать реальные потери тепловой сети. Другие методики этого свойства не имеют.

При экспресс-аудите может быть использована такая же последовательность расчёта, но при этом желательно сравнение результатов с проектными данными или данными предыдущего обследования.

Предложенный выше расчёт может быть дополнен программой расчёта отклонения этого показателя не для всего здания, а только, например, kFот.ф реальной системы отопления здания от её проектного значения kFот.пр Тоже и в отношении ограждающих конструкций здания. Это позволяет оперативно найти причину не расчётной температуры воздуха внутри здания или численно определить эффект от энергосберегающего мероприятия (промывка приборов отопления, стеклопакеты и т.п.) без прибора учёта. Другими словами, существенно повысить информативность экспресс-аудита или мониторинга.

Определение комплекса kF и параметра Взд измерением расхода параметров теплоносителя, может быть полезно или даже необходимо при приёмке нового здания в эксплуатацию для проверки соответствия тепловых характеристик здания проектным данным.

Сравнение данных определения по предлагаемой схеме расхода теплоносителя и тепловой энергии с данными прибора учёта здания, показало, практически полное совпадение данных по температуре теплоносителя. Отклонение по расходу теплоносителя в пределах от 5 до 10%. Поэтому, предлагаемая схема, кроме анализа теплоснабжения зданий, может быть использована для оценки состояния теплосети и распределения теплоносителя по потребителям.

Электронная форма реестра потребителей с расчётной программой может быть выслана при запросе на наш e-mail.

© 2023 ООО Научно-технический центр «Промышленная энергетика»
Любое воспроизведение материалов сайта без письменного согласия запрещено. Телефон: +7 (4932) 26-76-58, 30-14-88
E-Mail: info@ivpromenergo.ru