12.09.2017

Вычислители тепла в вопросах и ответах

Вычислители тепла в вопросах и ответах
Памятка потребителю по приборам учета тепла FHKV dataIII/radio4

Вопрос №1: Могут ли FHKV (dataIII, radio4) вычислять тепловую энергию?

Чтобы понять возникновение этого вопроса приводим маленький исторический экскурс: Распределители изначально (1917г.) были созданы как вспомогательные приборы для определения потребления тепловой энергии. Такие приборы изначально состояли из теплопроводника с прикрепленной к нему наполненной жидкостью ампулой, открытой для испарения, и основывались на принципе зависимости интенсивности испарения жидкости от изменения, воздействующей на нее температуры. Эти «распределители-испарители» получили широкое распространение в западной Европе в 70-ые годы прошлого века во время нефтяного кризиса и используются там по сей день. Величина испарения один раз в год визуально по градуированной шкале снимается оператором, и значение вместе с информацией об отопительном приборе вручную вносится во внешние расчетные программы, где данные показания умножаются на полученные при лабораторных испытаниях поправочные коэффициенты, зависящие от типа радиатора, способа крепления распределителей и других параметров.

Так как эти приборы имели множество технических недостатков - не могли учитывать нелинейное соотношение между температурой отопительного прибора, его теплоотдачей и испарением жидкости, испарение жидкости вне отопительного сезона и др. Полученное после расчетов оцененное значение имело значительную ошибку в отношении к фактическому теплопотреблению. Поэтому данные приборы служили исключительно для распределения общих затрат на отопление дома между арендаторами и собственниками квартир. Отсюда и название – «распределители затрат на отопление». Такие распределители действительно по причине отсутствия как измерительных, так и вычислительных компонентов не смогли считать тепловую энергию с заданной удовлетворительной точностью. Требовались услуги по проведению ежегодных перерасчетов индивидуальных показаний по общедомовым приборам учета с применением поправочных коэффициентов, которые производились специализированными биллинговыми компаниями.

Ситуация кардинально изменилась с выпуском и массовым внедрением электронных распределителей начиная с 80-х годов прошлого века. В отличие от «распределителей-испарителей» у таких приборов появились измерительные части (встроенные датчики измерения температуры поверхности отопительного прибора и воздуха), микроконтроллер и ЖК-дисплей. Эти приборы работали от автономного источника питания (литиевая батарея) имели архивацию данных и позднее - возможность дистанционной передачи данных по радиоканалу. В результате, для специализированных компаний-лидеров рынка, имеющих ноу-хау, многолетний опыт, и, самое главное, испытательные стенды с базой результатов проведенных исследований, стал возможным и логичным следующий шаг - создание устройства нового поколения, которое на основе измерений двух температур, интеграции этой разности по времени с внесением в его память точных тепловых характеристик отопительного прибора, вычислило бы тепловую энергию, отданную отопительным прибором в абсолютных физических единицах энергии с заданной погрешностью.

Лидером рынка и создателем первого прибора такого класса в этой области является группа предприятий Техем.
Вычислители тепловой энергии FHKV (dataIII, radio4) - это приборы учета, вычисляющие в киловатт-часах (кВтч) тепловую энергию, отданную отопительным прибором, отображающие это значение на дисплее и передающие накопленное теплопотребление каждые несколько минут по радиоканалу в автоматизированную систему TSS учета энергоресурсов.

При этом такой социально значимый прибор вызывает раздражение и яростное сопротивление со стороны конкурентов, недобросовестных тепловых и управляющих компаний.


Рис. 1: Электронный вычислитель тепла FHKV dataIII

Рис. 2: Электронный вычислитель тепла FHKV radio4

Рис. 3: График относительной погрешности вычисления количества тепловой энергии Q [кВтч], % при разности между средней температурой отопительного прибора и температурой воздуха Δt, K

Рис. 4: Регистрационное Свидетельство об утверждении типа средств измерения и Описание типа.

Не удивляет возмущение компаний-конкурентов, ведь они очередной раз находятся в роли отстающих и не хотят признаться, что должны наверстать упущенное и догнать признанного технологического лидера рынка. Против такого прогресса и компании, которые уже создали свои «тяжелые» собственные программы расчетов за тепло и воду, становящиеся не нужными или требующими серьезных изменений.

Такие компании будут распространять свою непрофессиональную демагогию о «невозможности прямого измерения (вычисления – А.Г.) тепловой энергии другими приборами» до тех пор, пока не уйдут с рынка либо сами не создадут собственные аналогичные приборы. Заявление о невозможности прямого вычисления отданного отопительными приборами тепла другими способами, отличными от применяемого в классических теплосчетчиках, часто распространяют компании-перекупщики, которые не могут влиять на разработку новых приборов и приобретенные в КНР приборы оформляют под своим брендом как изделие «сделанное в России».

Недовольны также те недобросовестные управляющие компании, которые ранее начисляли потребителям плату за потребленную тепловую энергию на основе (как правило, завышенных, а как минимум - ни кем не проверенных, непрозрачных) показаний общедомового прибора учета с распределением по квадратным метрам. Возникавшую разницу, как правило, по отношению к себе – положительную, между настоящим и начисленным жильцам потреблением такие «товарищи» забирали себе. При этом им «помогают» компании участники рынка, предлагающие так называемые «открытые системы», позволяющие вне всякого закона недобросовестным УК умножать полученные от распределителей тепла показания в условных единицах на ни кем не утвержденные дополнительные коэффициенты. Потребитель при этом никак не может проверить правильность начислений за тепло.

С установкой гражданами вычислителей тепла такой практике будет поставлен заслон. Управляющая компания не только обязана принять и ввести в эксплуатацию установленный вычислитель тепла, она должна начислять плату за индивидуально потребленную тепловую энергию в соответствии с показаниями этого прибора, имея при этом право добавить плату за общедомовые нужды (ОДН), не превышающую утвержденный собранием жителей МКД норматив, например, в размере 30% от показания ОДПУ тепла за месяц для утепленного здания постройки после 2000 года или прошедшего капитальный ремонт с утеплением МКД и 50% - для зданий более ранней постройки.

Вопрос №2: Можно ли ставить FHKV (dataIII, radio4) в одной квартире и рассчитываться по ним или необходимо оснащение не менее 50% или 100% помещений приборами по всему МКД:

Вычислитель FHKV (dataIII, radio4) – это полноценный прибор учета тепловой энергии. Прибор вычисляет и отображает абсолютное потребление прибором отопления тепловой энергии в киловатт-часах (см. Свидетельство об утверждении типа средств измерений DE.C.32.004.A №63458 в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений за №65036-16).

В отличие от теплосчетчика, вычисляющего потребленную тепловую энергии на основании измеренных температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах и объема теплоносителя расчет тепловой энергии, вычислитель FHKV (dataIII, radio4) считает потребление тепловой энергии отдельным отопительным прибором, основываясь на измерении температур воздуха и поверхности отопительного прибора. Вместе с тем в память каждого вычислителя при монтаже вносятся через инфракрасный порт номинальная мощность отопительного прибора в Вт и его характеристики вместе с теплотехническими данными, такими как направление потока теплоносителя и др. На основе этих данных вычислитель считает и отображает тепловую энергию, отданную отопительным прибором. Теплоотдачу через стояки данный прибор не учитывает. Эта величина входит в часть тепловой энергии, израсходованной на общедомовые нужды (ОДН).

В соответствии с пп. у) и ж) п.31 радела IV Постановления Правительства РФ от 6 мая 2011 г. №354 Исполнитель (Управляющая Компания) обязан «осуществлять по заявлению потребителя ввод в эксплуатацию установленного индивидуального, общего (квартирного) или комнатного прибора учета, соответствующего законодательству Российской Федерации об обеспечении единства измерений […] не позднее месяца, следующего за датой его установки, а также приступить к осуществлению расчетов размера платы за коммунальные услуги исходя из показаний введенного в эксплуатацию прибора учета, начиная с 1-го числа месяца, следующего за месяцем ввода прибора учета в эксплуатацию», а также «принимать от потребителей показания индивидуальных, общих (квартирных), комнатных приборов учета, в том числе способами, допускающими возможность удаленной передачи сведений о показаниях приборов учета (телефон, сеть Интернет и др.) и использовать их при расчете размера платы за коммунальные услуги за тот расчетный период, за который были сняты показания […].»

Таким образом, вычислители тепловой энергии FHKV (dataIII, radio4) допускается ставить от одной квартиры (все отопительные приборы в квартире должны быть оснащены ими), а управляющая компания обязана применить данные для расчета индивидуального потребления тепловой энергии, при этом имеет право добавить составляющую ОДН, которая не должна превышать утвержденный жителями норматив потребления тепла в доме.

Вопрос №3: Можно ли FHKV (dataIII, radio4) ставить при горизонтальной разводке или такие приборы следует устанавливать только для вертикальных систем разводки отопления?

В разных странах по всему миру вычислители и распределители ставятся не только в МКД с вертикальной, но и с горизонтальной системой разводки труб отопления. Такая практика вполне соответствует также требованиям и условиям Российского жилого фонда и для этого есть веские причины:

Во-первых, вычислители значительно дешевле теплосчетчиков. Крупные застройщики с аффилированными управляющими компаниями начинают считать затраты на приобретение и обслуживание приборов и систем учета коммунальных ресурсов по всему жизненному циклу объекта. Вычислители имеют автономный источник электроснабжения на 13,5лет, а межповерочный интервал (МПИ) в три раза (МПИ вычислителя тепла FHKV radio4 - 12 лет) превышает МПИ квартирных теплосчетчиков, имеющих, как правило, МПИ 4года!

В то время как вычислитель тепла не нужно поверять 12 лет, каждая поверка теплосчетчика стоит собственнику помещения чуть меньше его покупной цены! Итак, цена покупки, установки и содержания дешевого китайского теплосчетчика за 12 лет (если он выживет) составит примерно три первоначальных цены  - это для трехкомнатной квартиры с 4-мя радиаторами в среднем около 13 тыс. рублей, в то время, как вычислители с установкой и программированием и обойдутся в 8 тыс. рублей!

Во-вторых, для монтажа вычислителей FHKV (dataIII, radio4) не требуется врезка в трубопровод. Установка может быть осуществлена во время отопительного периода без отключения отопительных приборов/стояков.

Третий не менее важный аргумент – вычислители во многих случаях считают потребление тепловой энергии точнее, чем квартирные теплосчетчики. Это обусловлено тем, что классические теплосчетчики измеряют разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, в то время как вычислители FHKV (dataIII, radio4) измеряют разность температур отопительного прибора и воздуха.

Теплосчетчики считают тепло в пределах допустимой погрешности, начиная с разницы температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах 3 К и выше. Вычислители вычисляют точно тепло, измеряя температуры в пределах допустимой погрешности от разницы температур теплоносителя и воздуха 2 К / 4 К и выше! Благодаря этому, особенно в небольших квартирах с горизонтальной поквартирной разводкой, вычислители тепла учитывают потребление тепловой энергии точнее квартирных теплосчетчиков.

В связи с вышеизложенным установка вычислителей FHKV (dataIII, radio4) допускается как при вертикальных системах, так и при горизонтальных системах поквартирной разводки отопления, что также подтверждено Свидетельством об утверждении типа средств за №65036-16.


Рис. 5: Вычислитель тепла FHKV dataIII с автоматическим электронным регулятором FHKR в двухтрубной горизонтальной разводке отопления

Вопрос №4: Какие приборы лучше – распределители с одним датчиком температуры, распределители с двумя датчиками или вычислители тепла с двумя датчиками?

На практике и в соответствующих нормативных документах, которым является, в том числе стандарт EN834:2013 различают однодатчиковые и двухдатчиковые приборы. Первые имеют один датчик измерения температуры отопительного прибора, а второй  два датчика  - один для измерения температуры отопительного прибора и второй для воздуха. Однодатчиковые распределители  измеряют только температуру отопительного прибора, а температура воздуха в 20 °С жестко прописывается в память контроллера как неизменная.

Единственное преимущество однодатчиковых распределителей – несущественная экономия денежных средств для фирм-изготовителей при их производстве. В связи с этим единственными яростными защитниками приборов однодатчикого исполнения остались, как правило, компании производители с небольшими тиражами производства (до 250.000 шт. в год) либо компании-перекупщики, которые не могут влиять на улучшение конструкции приборов.

В то же время однодатчиковые распределители имеют существенные недостатки:

Во-первых, однодатчиковый распределитель по определению всегда работает менее точно, а значит расчет и распределение по нему менее справедливо, чем по двухдатчиковым распределителям, даже не говоря о вычислителях, так как одна величина (температура воздуха) не измеряется вообще, а лишь оценивается и, следовательно, распределитель может иметь погрешность до ±100% и более, что напрямую влияет на величину измерения разности температур как результат.

Во-вторых, однодатчиковый распределитель имеет крайнее ограниченную область применения. В то время как в соответствии с EN834:2013 таблица А.1 (стандарт СТО НП «АВОК» 4.3-2007), однодатчиковые распределители могут применяться исключительно в системах отопления с минимальным значением средней расчетной температуры теплоносителя tm,A > 55 °C. Двухдатчиковые вычислители тепла и распределители работают фактически по всему диапазону систем отопления.

К тому же основополагающей для производителей распределителей и вычислителей нормой EN834:2013 установлены предельные требования к с-значению (минимальной тепловой привязки), которое определяется для каждого отопительного прибора в аккредитованных лабораториях. В соответствии с EN834:2013 А.6 (стандарт СТО НП «АВОК» 4.3-2007) «Распределители с однодатчиковым принципом измерения и распределители с комнатным датчиком, расположенным отдельно, не следует применять на отопительных приборах с величиной с > 0,3» . Таким образом, не допускается, например, установка однодатчиковых распределителей на конвекторы, так как эти отопительные приборы имеют с-значение 0,45 и выше. В погоне за сверхприбылью это правило часто нарушается недобросовестными поставщиками.

Все сказанное означает, что однодатчиковый распределитель адекватно и достоверно считает долю потребления тепловой энергии и только при температуре теплоносителя не ниже 55 °C и для определенных типов отопительных приборов.

То есть, для квартир, в которых средняя расчетная температура теплоносителя около половины длительности отопительного сезона ниже 55 °C или в помещениях с установленными отопительными приборами конвекционного типа («конвекторы»), однодатчиковые распределители применяться не могут в соответствие с европейским стандартом EN834:2013 таблица А.1 (стандарт СТО НП «АВОК» 4.3-2007)

Вычислители FHKV (dataIII, radio4) имеют tмин > 31 °C, содержат всегда для России два датчика температуры – поверхности конвектора (радиатора) и температуры воздуха в помещении. Начало отсчетов начинается с температурой воздуха старта расчетов 18,5 °C и поверхности конвектора 22,5 °С, что позволяет считать потребление тепла во всем диапазоне температур теплоносителя в течение всего периода отопления. Все расчеты производятся в самих вычислителях, что не нарушает принцип единства измерений и вычислений.

Вопрос №5: Отопительные системы и приборы в РФ существенно отличаются от Европейских, нужно ли проводить дополнительные испытания на Российских испытательных стендах?

Все приборы FHKV (dataIII, radio4) выпускаются в соответствии с Федеральным законом "Об обеспечении единства измерений" от 26.06.2008 N 102-ФЗ и производятся в полном соответствии с нормой EN834:2013 («УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБЛЕННОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ КОМНАТНЫХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ. УСТРОЙСТВА С АВТОНОМНЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.») не ограничиваясь ею. По данной норме следует определить и доказать достоверность коэффициентов KC (коэфф. учитывающий различное термическое соединение температурных датчиков с подлежащими замеру температурами при различных конструкциях поверхностей нагрева) и KQ (коэфф. теплоотдачи определен исходя из базовой мощности отопительного прибора, указанной в Ваттах). Базовая мощность отопительного прибора определяется в соответствии со стандартом EN442-2-2014 («Приборы отопления без встроенного источника тепла. Радиаторы отопления и конвекторы — Часть2: Методы испытаний и заданная мощность») путем испытания на стенде с международной аккредитацией при разности температуры отопительного прибора 50 K (температура воды на входе в отопительный прибор tвх = 75 °С, а на выходе из него tвых = 65 °С; температура воздуха в помещении tв = 20 °С). Определенная таким образом номинальная мощность является основной точкой отсчета для вычисления действующей мощности отопительного прибора и тепловой энергии вычислителями FHKV (dataIII, radio4).

Группа Техем имеет более чем полувековой опыт разработки приборов учета тепла и соответствующую базу данных по результатам испытаний более 6.000 моделей отопительных приборов различных производителей в более 110.000 вариантов исполнений. Новые отопительные приборы регулярно отправляются на испытательный стенд (имеющий международную аккредитацию), где определяются их номинальная мощность и коэффициенты, которые затем вносятся в обновленную базу данных.

Номинальная мощность отопительных приборов по замыслу разработчиков Российского стандарта ГОСТ Р 53583-2009 «Приборы отопительные. Методы испытаний» должна определяться экспериментальным путем при стандартном режиме: температура воды на входе в отопительный прибор tвх = 105 °С, на выходе из него tвых = 70 °С; температура воздуха в помещении tв = 18 °С; расход теплоносителя (воды) в отопительном приборе 360 кг/ч.
То есть, средняя разность температур отопительного прибора ((105-70)/2) и воздуха (18°С) составляет около 70 К вместо 50 K в соответствии с EN442-2-2014. В принципе, в этом нет ничего плохого, ведь мощность радиатора в соответствии с ГОСТ и EN при любых условиях можно с достаточной точностью пересчитать из мощности, определенной при других режимах испытаний по утвержденной формуле: Q = Q0 (Θ/Θ0)n где Q – настоящая мощность отопительного прибора, Θ – настоящий температурный режим, Q0 - номинальная определенная испытанием мощность, Θ0 – температурный режим при определении номинальной мощности, n – показатель степени для отопительного прибора. Проблема состоит в том, что условия, приведенные в ГОСТ Р 53583-2009, являются исключительно теоретическими. Настраивание таких комбинаций температур с указанным расходом теплоносителя на приведенном в стандарте испытательном стенде объективно невозможно! Сами температурные условия эксплуатации отопительных приборов сегодня для большинства жилищного фонда РФ уже находятся далеко от приведенных в ГОСТ Р 53583-2009 режимов.

По этой причине, на сегодняшний день на территории РФ, ЕЭС и СНГ отсутствуют лаборатории для испытания номинальной мощности отопительных приборов по ГОСТ Р 53583-2009 и, тем более, по европейским стандартам EN442-1,2. На практике многие компании «легализуют» произведенные ими или приобретенные для перепродажи отопительные приборы путем получения неких «Рекомендаций по применению отопительных приборов», которые представляют собой сомнительное расширенное описание технических характеристик отопительных приборов, основанное на не сертифицированной расчетно-измерительной методике.

В результате, сегодня многие производители отопительных приборов указывают завышенные  (на 30-40 %) технические данные по номинальной мощности не соответствующие действительности. Эти неверные данные применяются для теплового расчета при проектировании домов и ведут к недостаточному отоплению помещений. Такая ситуация вызывает недовольство добросовестных участников рынка – производителей отопительных приборов, застройщиков и конечных потребителей.

Вопрос №6: Можно ли манипулировать показаниями приборов накрывая их мокрой тряпкой, алюминиевой фольгой или другими предметами?

Вычислители FHKV (dataIII, radio4) выпускаются серийно с двумя калиброванными на производстве датчиками температуры. Вместе с тем в память каждого прибора при изготовлении зашиваются различные алгоритмы опознания манипуляции и защиты от несанкционированного доступа и искажения результатов измерений.
Так каждый вычислитель надежно пломбируется при установке и дальнейшее вскрытие невозможно без повреждения пломбы. К тому же вычислители оснащены встроенным датчиком определения демонтажа, фиксирующим несанкционированный доступ. Дата и время вскрытия мгновенно записываются в память вычислителя с кодом ошибки и передаются в систему учета.

В случае накрывания прибора тряпкой, фольгой или нагрева датчика температуры воздуха внешним источником тепловой энергии, вычислитель опознает такое резкое изменение температуры (повышение температуры воздуха) и автоматически переключается в «однодатчиковый» режим, то есть для вычисления разности температур и тепловой энергии применяется только измеренная температура отопительного прибора, а температура воздуха оценивается в 16 °С. Таким образом попытка манипуляции приводит к дополнительным затратам для нарушителя, так как в этом случае вычислитель считает больший расход тепла, исходя из более низкой температуры воздуха.

Мы поздравляем добросовестных потребителей и управляющие организации с получением нового класса приборов учета тепла.

Желаем всем успешного применения вычислителей тепла FHKV dataIII/radio4 на практике.

ПАСПОРТ. Вычислители тепла, для приборов отопления типа FHKV dataIII/radio4 со встроенным радиомодулем.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ. Вычислитель тепла FHKV radio4 со встроенным радиомодулем.

Ссылки на полезные статьи:
Вычислители тепла и распределители тепла.
Советы гражданам по энергосбережению 


Заместитель директора
ООО «Техем»
А.Гросс