По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.1

Средства измерения и автоматизации процессов контроля количества тепловой энергии, потребляемой локальными объектами

Купреков С.В. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск, E-mail: kuprekovsv@rambler.ru

Проведен анализ проблем в сфере контроля количества тепловой энергии, автоматизации процессов учета, создания автоматизированных систем коммерческого учета тепловой энергии. Описаны существующие научные подходы и технические решения. Проанализированы недостатки существующих технических решений, эксплуатируемых систем и приборов.

Литература:

1. Табунщиков, Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений / Ю.А. Табунщиков, Д.Ю. Хромец, Ю.А. Матросов. – М.: Стройиздат, 1986. – 382 с.

2. Казачков, В.С. Учет теплопотребления в многоквартирных домах / В.С. Казачков, В.В. Шалай, А.А. Попов // Ом. науч. вестн. Сер. Приборы, машины и технологии. – 2007. – № 3. – С. 78–83.

3. Федюк, Р.С. Математическая модель теплового баланса здания: особенности системного подхода / Р.С. Федюк, З.А. Муталибов, Н.Б. Овчаров // Вологдинские чтения : материалы науч. конф. [23–26 нояб. 2010 г.]. Секц.: Строительство и архитектура. – Владивосток : [б. и.], 2010. – С. 80–82.

4. МГСН 2.01–99. Энергосбережение в зданиях. Нормы по тепловодоэлектроснабжению для вновь строящихся зданий [Электронный ресурс]. – Введ. 1999–02–23. – Доступ из информ.-справоч. системы «Кодекс».

5. Карпов, В.Н. Поквартирный учет расхода тепла в системах отопления. Проблемы внедрения [Электронный ресурс] / В.Н. Карпов // АВОК : сайт. – 2012. – № 4. – URL: https://www.abok.ru/for_spec/ articles.php?nid=5249 свободный. – Загл. с экрана (дата обращения: 01.09.2017).

6. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: справ. / под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 427 с.

7. Пат. 2095769 Российская Федерация, МПК G01K17/20. Устройство учета расхода тепловой энергии отопительного прибора [Электронный ресурс] / Чистов К.Л. [и др.]. – № 95102356/28; заявл. 20.02.1995; опубл. 10.11.1997. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. экрана.

8. Пат. 2138029 Российская Федерация, МПК G01K 17/08. Способ определения расхода тепла локальными потребителями, входящими в объединённую систему потребителей тепла [Электронный ресурс] / Казачков В.С. – № 98110982/28; заявл. 09.06.1998; опубл. 20.09.1999. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

9. Пат. 2145063 Российская Федерация, МПК G01K17/08. Способ учета расхода тепловой энергии отопительного прибора и устройство для его осуществления [Электронный ресурс] / Карамов Ф.А. – № 98119907/28; заявл. 26.10.1998; опубл. 27.01.2000. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

10. Пат. 2273833 Российская Федерация, МПК G01K17/08. Способ определения расхода тепловой энергии потребителя с вертикальной и другими видами разводки теплоисточников [Электронный ресурс] / Чистов Г.Л., Слепнев В.Н., Раскошный А.А. – № 2004122355/28; заявл. 20.07.2004; опубл. 10.04.2006. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

11. Заявка 2005117011 Российская Федерация, МПК G01K17/08. Устройство для измерения теплового измерения (варианты) [Электронный ресурс] / Дацюк Т.А. [и др.] – № 2005117011/28; заявл. 27.05.2005; опубл. 10.03.2006. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

12. Пат. 2329492 Российская Федерация, МПК G01N25/18. Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления [Электронный ресурс] / Короткий И.А. [и др.]. – № 2006119890/28; заявл. 06.06.06; опубл. 27.12.07. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

13. Пат. 2389986 Российская Федерация, МПК G01K17/08. Способ определения расхода тепла локальными потребителями (варианты) [Электронный ресурс] / Ушаков Л.В. [и др.]. – № 2008150006/28; заявл. 17.12.2008; опубл. 20.05.2010. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

14. Пат. 2403542 Российская Федерация, МПК G01K17/08. Устройство учета расхода тепловой энергии отопительного прибора и отопительный прибор [Электронный ресурс] / Вырыпаев С.Э., Варыпаев Э.С. – № 2009141762/28; заявл. 11.11.2009; опубл. 10.11.2010. – Электрон. версия печ. публ. – Доступ с сайта ФГУ ФИПС, свободный. – Загл. с экрана.

15. СТО НП «АВОК» 4.3-2007. Распределители стоимости потребленной теплоты от комнатных отопительных приборов. Распределители с электрическим питанием [Электронный ресурс]. – Введ. 2007-05-01. – Доступ из информ.-справоч. системы «Кодекс».

16. Чистович, С.А. Автоматизированные системы теплофикации, теплоснабжения и отопления / С.А. Чистович, В.Б. Харитонов. – СПб.: АВОК Северо-Запад, 2008. – 304 с.

17. Обслуживание инженерных систем зданий [Электронный ресурс] / пресс-служба компании «Grundfos» // Стройэксперт. – 2010 (дек.). – URL: http://expert74.com/nomer.php?art=593, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения: 01.09.2017).

18. АСКУЭ [Электронный ресурс] // Энергомера: сайт. – Б. м., 2001–2017. – URL: http://www. energomera.ru/ru/products/askue, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения:20.07.2017).

19. Программное обеспечение «ПИРАМИДА 2000» [Электронный ресурс] // СТ. Системы и технологии: сайт. – [Б. м.], 2001–2017. – URL: http:// www.sicon.ru/prod/po/pyramid2000, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения: 01.09.2017).

20. Энергосбережение: Приборы учета–2013 : аналит. обзор / РосБизнесКонсалтинг Research. – М.: [б. и.], 2013. – 117 с.

21. Classic [Electronic resource] // OPC Foundation : website. – Scottsdale : OPC Foundation, cop. 2017. – URL: https://opcfoundation.org/developertools/ specifications-classic, free. – Tit. screen (usage date: 01.09.2017).

22. Data Access [Electronic resource] // OPC Foundation : website. – Scottsdale : OPC Foundation, cop. 2017. – URL: https://opcfoundation.org/ developer-tools/specifications-classic/data-access, free. – Tit. screen (usage date: 01.09.2017).

23. О коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя [Электронный ресурс] : постановление Правительства Рос. Федерации от 18.11.2013 № 1034. – Доступ из информ.-справоч. системы «Кодекс».

24. Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации (с изменениями на 3 июля 2016 года) [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 11.11.2009 № 261-ФЗ. – Доступ из информ.-справоч. системы «Кодекс».

25. Табунщиков, Ю.А. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий / Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач. – М.: АВОК-Пресс, 2002. – 194 с.

26. Рябинкин, В.Н. Распределение количества тепловой энергии на отопление квартир многоквартирного жилого дома / В.Н. Рябинкин // Энергосбережение – 2002. – № 3. – С. 20–24.

27. Пуговкин, А.В. Модель автоматизированной системы поквартирного учета тепловой энергии / А.В. Пуговкин, С.В. Купреков, Н.И Муслимова // Энергоресурсосбережение. Диагностика – 2012: сб. материалов XIV Междунар. науч.-практ. конф. – Димитровград : Мир печати, 2012. – С. 275–282.

28. ТСН 23-340-2003. Территориальные строительные нормы. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормы по энергопотреблению и теплозащите [Электронный ресурс]. – Введ. 2007-07-01. – Доступ из информ.справоч. системы «Кодекс».

29. Медведев, В.А. Методы «комбинированных» измерений при индивидуальном учете потребленной тепловой энергии / В.А. Медведев // Энергосбережение в системах тепло- и газоснабжения. Повышение энергетической эффективности: V Междунар. науч.-техн. конф., С.-Петербург, 27–29 мая 2014 г. – СПб. : [б. и.], 2014. – С. 184–190.

30. Правила предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов [Электронный ресурс] : постановление Правительства РФ от 06.05.2011 г. № 354 (ред. от 27.02.2017). – Доступ из информ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

31. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – Введ. 2004-01-01. – М.: Госстрой России, 2004. – 59 с.

32. СП 60-13330-2012.Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха [Электронный ресурс]. – Введ. 2001-07-01. – Доступ из информ.справоч. системы «Кодекс».

33. Национальный доклад «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса» [Электронный ресурс] // РосТепло Pу: информ. справ. система по теплоснабжению: [портал]. – М., 2003–2017. – URL: http://www.rosteplo.ru/Tech_ stat/stat_shablon.php?id=596, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения: 05.05.2017).

34. Динамический метод измерения эффективности отопительных приборов / А.В. Пуговкин [и др.] // Приборы. – 2014. – № 7. – С. 10–15.

35. Никитин, С. Обзор датчиков температуры [Электронный ресурс] / С. Никитин // Энергосбережение, автоматизация в промышленности, интеллектуальные здания и АСУТП : сб. ст. : сайт. – Опубл. 15.05.2010. – URL: http://d.17-71.com/2009/04/14/ obzor-datchikov-temperaturyi, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения: 15.04.2017).

36. Черепанов, В.Я. Методы и средства метрологического обеспечения измерений параметров теплообмена и теплоносителей : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.11.15, 05.11.01 / Черепанов Виктор Яковлевич. – Новосибирск, 2005. – 42 с.: ил.

37. Кузник, И.В. Централизованное теплоснабжение: проектируем эффективность / И.В. Кузник. – М. : Изд. дом МЭИ, 2008. – 155 с.

38. Корниенко, А. (Korni). Стандарт EN 442. Тепловая мощность отопительных приборов [Электронный ресурс] : материалы журн. «ТермометрЪ» / А. Корниенко (Korni) // Mlynok : Б-ка статей на проф. тему: персон. блог / Александр Корниенко. – 2010. – 22 мая. – URL: https://mlynok. wordpress.com/2010/05/22/стандарт-en-442-тепловая-мощность-отопите, свободный. – Загл. с экрана (дата обращения: 01.09.2017).

В связи с исследованиями и разработками в области теплоснабжения зданий и отдельных помещений необходимо обратить внимание на следующие аспекты:

• математическое моделирование тепловых процессов, проведенное в работах Ю.А. Табунщикова и др. [1]. В этих работах дан обстоятельный анализ тепловых процессов в помещениях с учетом радиационной способности источников, конвекционных процессов массо- и теплообмена, теплопроводности и теплоемкости материалов и других физических свойств. Для систем контроля количества потребляемой т/э полученные алгоритмы являются достаточно сложными, так как связаны с большим объемом вычислений при технической реализации;

• глубокие исследование, как метода измерения, так и связанных с ним проблем распределения и начисления за потребленную тепловую энергию (т/э), проделанные в работе [2]. Авторы работы предлагают новый метод измерения радиаторных коэффициентов, усреднения полученных экспериментальных значений, позволяющий свести баланс потребления т/э по дому. В целом данная работа является ярким примером использования распределителей т/э и описывает их преимущества и недостатки;

• интересной представляется работа [3]. В модели использован учет влияния внешних и внутренних возмущающих факторов, а также теплоаккумулирующая способность здания, являющаяся одной из главных характеристик, воздействующих на процесс регулирования. Особенности климата, ветровой нагрузки, энергия солнечных лучей и теплопоступления от внутренних источников учтены в математической модели за счет введения некоторой условной температуры наружного воздуха. По мнению автора, эта характеристика носит случайный характер и рассматривается им в дальнейшем, как вероятностная величина. Такой подход не соответствует реальным физическим процессам и делает невозможным применение модели для контроля количества т/э;

• одним из наиболее распространенных методов определения расхода теплоты на отопление зданий является расчетный метод, учитывающий теплотехнические характеристики наружных ограждений (приведенное сопротивление теплопередаче и воздухопроницанию) и нормируемые значения воздухообмена и других показателей, влияющих на теплопотери и теплопоступления [4]. Этот метод не учитывает индивидуальные особенности теплового режима отдельных помещений, кроме того получаемый результат не опирается на данные инструментальных средств измерения потребления т/э;

Для Цитирования:
Купреков С.В., Средства измерения и автоматизации процессов контроля количества тепловой энергии, потребляемой локальными объектами. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2019;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: