Вычислители тепла и распределители тепла.

Отличия и область применения.

Компания Техем владеет уникальными технологиями по испытаниям приборов  отопления и по производству и установке приборов учета тепловой энергии в помещениях жилых и коммерческих зданий.

Вычислители тепла и распределители тепла

К новейшим приборам учета тепла относится вычислитель тепла FHKV dataIII/radio4 компании Техем. В описании типа средств измерений называемые Устройства электронные для вычисления тепловой энергии, содержащие всегда два термодатчика  для измерения температуры поверхности отопительного прибора и температуры воздуха в помещении.

Принцип действия прибора FHKV dataIII/radio4 (вычислитель тепла) основан на вычислении выделяемого отопительным прибором количества тепловой энергии (тепла) путем обработки измерительной информации о текущей температуре поверхности отопительного прибора и текущей температуре окружающего воздуха c логарифмическим вычислением разности этих температур и умножением полученного результата на коэффициенты, учитывающие различные тепловые связи датчиков температуры с подлежащими регистрации температурами при различных видах конструкции нагревательных поверхностей, направление раздачи теплоносителя, а также габариты и, в том числе степень «n» расчетной формулы, номинальную мощность в Вт (кВт) конкретного отопительного прибора.

Исследования, проведенные с приборами Техем на аккредитованном стенде в Германии с участием специалистов ФГУП ВНИИМС, показали, что прибор учета тепловой энергии FHKV dataIII/radio4 (вычислитель тепла) с двумя калиброванными на производстве датчиками температуры корректно вычисляют фактическую отдачу отопительным прибором тепла в кВтч в пределах указанных в Описании типа границ. На основании проведенных испытаний ООО Техем было выдано соответствующее Свидетельство на утверждение типа средств измерений DE.C.32.004.A № 63458.

Принцип измерений и вычисления теплоотдачи только в том случае позволяет корректно вычислять отдачу тепла прибором отопления в кВтч, если рассматриваются двухдатчиковые приборы и специальная математическая модель, внесенная в контроллер прибора.

На дисплее вычислителя тепла отображаются целочисленные значения в кВтч отданного отопительным прибором тепла. Вычислители тепла Техем FHKV radio4 имеют заводскую поверку и срок службы 12 лет, после которого они подлежат поверке или замене на новые.

Опыт показал, что такие недорогие приборы учета тепла очень востребованы и приветствуются как населением, так и добросовестными участниками рынка среди застройщиков, управляющих организаций и ТСЖ. По сравнению с распределителями тепла, вычисляющими и отображающими только число, пропорциональное теплоотдаче отопительного прибора в условных единицах,  вычислители тепла FHKV dataIII/radio4 гораздо лучше решают социально значимые задачи справедливого прозрачного расчета по фактическому потреблению и достижении энергоэффективности.

В описании типа отмечается, что вычислители тепла в модификациях FHKV dataIII/radio4 на основе измеренных температуры поверхности прибора отопления и температуры в помещении и дополнительных внесенных в память устройства коэффициентов, вычисляют с заданной ошибкой до 12% количество тепловой энергии в кВтч, отданной отопительным прибором. Это свойство было подтверждено на основе испытаний и является уникальным достижением компании Техем.
а) б)
Рис.1 Вычислитель тепла FHKV radio4
а) 2F - в версии Компакт; б) FF - в версии c выносным датчиком температуры

Приборы  в модификациях FHKV varioS, vario4 на основе измеренных температур и предварительно внесенных в память устройств коэффициентов вычисляют величину, пропорциональную количеству тепловой энергии, отданной отопительным прибором.

Приборы, вычисляющие теплоотдачу в условных единицах, называются распределителями тепла (распределитель затрат на отопление). Вычисляемая ими  величина называется условными единицами и с некоторой существенной ошибкой приближается к фактической отдаче тепла прибором отопления в случае наличия датчика температуры поверхности отопительного прибора и датчика температуры воздуха в помещении.

Остальные компании, выпускающие двухдатчиковые распределители тепла, пока не обладают необходимыми компетенциями для производства приборов учета тепла с вычислением отдачи тепла приборами отопления в кВтч.

Распределители тепла с одним датчиком температуры

В России некоторые участники рынка активно продвигают однодатчиковые распределители тепла, например, INDIV-X-10R и другие. В этой связи потребителям, девелоперам, проектировщикам и инженерным компаниям необходимо твердо знать отличия вычислителей тепла от распределителей тепла (затрат на отопление) и двухдатчиковых приборов от однодатчиковых.

Однодатчиковые распределители тепла снабжаются только одним датчиком температуры поверхности отопительного прибора. В контроллер распределителя вносится вторая неизменяемая температура воздуха в помещении, как правило это 20°С.

Тогда если в комнате будет температура более 20°С, то однодатчиковый распределитель недосчитает часть теплового напора ΔtS, то есть при реальной температуре воздуха 26°С недосчитанный температурный напор составит  26 - 20 = + 6K (°С), а это уже ошибка в 30% (6/20) в пользу теплолюбивого потребителя. При разности температур в меньшую сторону - 6K (°С) это будет ошибка в 42,8% (6/14).

В связи с этим дальнейшее заявление продавцов однодатчиковых распределителей, что их приборы аналогичны по конструкции и принципу вычисления двухдатчиковым вычислителям тепла и распределителям тепла, да еще, что однодатчиковые распределители тепла лучше двухдатчиковых потому, что не реагируют на попытки манипуляций со стороны потребителя, является, мягко говоря, маркетинговым ходом в продаже прибора.

В реальности однодатчиковые распределители тепла (распределители затрат на отопление)  имеют крайнее ограниченную область применения. В соответствии с п.7.1.2 EN834:2013 таблица А.1 (стандарт СТО НП «АВОК» 4.3-2007) однодатчиковые распределители тепла могут применяться исключительно в системах отопления с минимальным значением средней расчетной температуры теплоносителя t_m,A > 55°C. При этом температура в помещениях с установленными однодатчиковыми распределителями тепла должна быть ниже 16°С (п.8.3). К тому же основополагающей для производителей распределителей и вычислителей тепла  нормой EN834:2013 установлены предельные требования к с-значению (минимальной тепловой привязке, с = 1 - Δts/Δt),  которое определяется для каждого отопительного прибора в аккредитованных лабораториях Европы. В России таких сертифицированных по европейским нормам лабораторий на сегодня нет.

В соответствии с п. 8.5 EN834:2013 (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».

Из этого следует, что стандартом EN834:2013 таблица А.1 (стандарт СТО НП «АВОК» 4.3-2007) не допускается установка однодатчиковых распределителей тепла на конвекторы, так как они имеют с-значение 0,45 и выше. В погоне за сверхприбылью это правило часто нарушается недобросовестными поставщиками.

Все сказанное означает, что однодатчиковый распределитель тепла адекватно и достоверно считает долю потребления тепловой энергии в условных единицах  только при температуре теплоносителя выше 55°C и воздуха в помещении ниже 16°С для определенных типов отопительных приборов, кроме конвекторов.


Рис. 2: Образец неверного монтажа однодатчикового распределителя тепла на конвекторе

Дополнительным следствием неверного применения однодатчиковых распределителей тепла является эффект разных начислений за отопление при одинаковых показаниях на дисплеях разных распределителей в разных домах!
То есть в квартирах одного дома с одинаковым фактическим потреблением тепла в кВтч при использовании однодатчиковых распределителей тепла расчетная величина потребления тепла после всех процедур может отличаться на 20-60%. Разница выше в переходные периоды осени и весны.

Значит и плата за тепло будет существенно (на 20-60%) разной при одних и тех же показаниях однодатчикового распределителя тепла в разных помещениях одного здания!

Относительная погрешность вычислений потребления тепла в кВтч отопительным прибором для двухдатчиковых вычислителей тепла FHKV не превышает 12% при разности температур поверхности радиатора или конвектора и воздуха в помещении в 2-4 К, и не более 3%  - при разности 40 К и выше. Средняя относительная погрешность вычисления тепла, отданного  прибором отопления за отопительный период,  для двухдатчиковых вычислителей тепла FHKV не превышает 7%.

Сумма показаний всех вычислителей тепла FHKV dataIII/radio4 по опыту клиентов ООО Техем в пределах одного объекта без предварительных перерасчетов составляет от 65 до 90 процентов от общего потребления в соответствии с показаниями ОДПУ тепла в зависимости от месяца отопительного периода. Это является дополнительным подтверждением соответствия показаний FHKV dataIII/radio4 фактической отдаче тепла отопительными приборами.

Как отличать вычислители тепла и распределители тепла

На вычислителе или распределителе должны быть указаны следующие хорошо видимые обозначения:
- t_min - минимальное значение средней расчетной температуры теплоносителя t_m,A, при которой может использоваться вычислитель или распределитель тепла;
- t_max - максимальное значение средней расчетной температуры теплоносителя t_m,A в оборудованных вычислителями или распределителями радиаторах в составе системы отопления, в которой может использоваться вычислитель или распределитель;
- тип прибора, например, FHKV radio4;
- количество датчиков один - 1F или два – 2F в версии Компакт - все датчики в одном корпусе  или FF с выносным датчиком температуры  поверхности прибора отопления;
- единица вычисления фактической теплоотдачи в кВтч (у вычислителей тепла);
- номер прибора или общий оценочный коэффициент K и оценочный коэффициент K_Q или число, пропорциональное этим оценочным коэффициентам (у распределителей, см. п. 8.4).

На однодатчиковых распределителях тепла всегда стоит t_min = 55°С.

Дополнительные отличия: если на корпусе прибора имеется инфракрасный порт для ввода и считывания информации, значит это двухдатчиковый прибор, если такого порта нет – это однодатчиковый распределитель тепла.

Определение теплоотдачи вычислителями тепла и распределителями тепла

Вычислители тепла FHKV (dataIII, radio4) имеют t_min > 35°C, содержат всегда для России два калиброванных на заводе датчика температуры – поверхности отопительного прибора и температуры воздуха в помещении.  Начало отсчетов начинается с температурой воздуха старта расчетов 18,5°C и поверхности отопительного прибора 22,5°С, что позволяет считать потребление тепла во всем диапазоне температур теплоносителя в течение всего периода отопления. Прибор в версии 2F рассчитан на t max = 90°С а в исполнении FF - на 130°С.

Далее в приборах учета FHKV (dataIII, radio4) проводится вычисление выделяемого отопительным прибором количества тепловой энергии (тепла) путем обработки измерительной информации о текущей температуре поверхности отопительного прибора и текущей температуре окружающего воздуха c логарифмическим вычислением разности этих температур и умножением полученного результата на коэффициенты, учитывающие различные тепловые связи датчиков температуры с подлежащими регистрации температурами при различных видах конструкции нагревательных поверхностей, направление раздачи теплоносителя, а также габариты и, в том числе степень «n» расчетной формулы, номинальную мощность конкретного отопительного прибора в Вт (кВт). То есть, все расчеты производятся в самих вычислителях, что не нарушает принцип единства измерений и вычислений и является уникальным свойством вычислителей FHKV (dataIII, radio4). Вычисленная тепловая энергия отражается на дисплее прибора.

Существенно, что хотя вычислители тепла являются приборами учета тепловой энергии, они не являются теплосчетчиками в трактовке Постановления Правительства РФ от 06.05.2011 №354.

Теплосчетчики по определению состоят из пары термометров сопротивления, расходомера и калькулятора, который рассчитывает потребленную тепловую энергию для группы приборов отопления одного теплового контура на основании измеренных температур на подающем и обратном трубопроводах контура и массы (через объем) прошедшего через контур теплоносителя.

Приборы учета тепловой энергии – вычислители тепла FHKV (dataIII, radio4) используют другой физический принцип вычислений отдачи тепловой энергии прибором отопления, основанный на  постоянно измеряемых температурах отопительного прибора и воздуха, внесенных в память устройства, мощности прибора отопления в Вт (кВт) и коэффициентов, и вычисляют (интегрируют по времени) количество тепловой энергии, отданной одним отопительным прибором. Поэтому к ним не применима Методика коммерческого учета тепловой энергии, разработанная для теплосчетчиков.

В распределителях тепла вычисляется тепловой напор, а все вычисления потребления тепла производятся всегда на внешнем компьютере с использованием показаний коллективного прибора учета тепла и нормированием расходов на ОДН по отоплению общих помещений как доли, например, 40%, от общедомового потребления тепловой энергии.

Поэтому существенно для расчетов то, что данная норма ОДН на отопление вообще не определена для зданий в России. То есть фактически расчеты потребления тепла по распределителям не могут проводиться. И если они проводятся, то в нарушение действующего ЖК РФ и Правил предоставления коммунальных услуг (Правила) по ПП РФ №354 от 06.05.2011г.

Для варианта использования вычислителей тепла используется формула 3.3 из Приложения 2 Правил.

Устройства электронные для вычисления и распределения тепловой энергии FHKV (varioS, vario4, dataIII, radio4), как указывается в описании типа СИ, применяются в жилищном фонде и на объектах городской инфраструктуры с однотрубными или двухтрубными вертикальными и горизонтальными системами разводки контуров отопления.

Выводы

Распределители тепла

1. Если в жилой квартире или помещении температура прибора отопления бывает ниже 55°С а температура воздуха более 16°С, то однодатчиковые распределители в них ставить запрещено!!! Расчеты в таких зданиях не соответствуют действительному потреблению тепла в помещениях.

2. Кроме того, если в зданиях установлены конвекторы любого типа, то это дополнительное условие запрета для установки однодатчиковых распределителей тепла, например, INDIV-X-10R, даже если температуры соответствуют требованиям стандарта.

3. При применении однодатчиковых распределителей в одном здании в разных помещениях при одинаковых показаниях на дисплее плата за тепло может существенно отличаться до 20-60%.

4. Погрешность расчетов потребления тепла при использовании распределителей существенно зависит от количества их установки в доме. Она тем выше и существенно выше, чем меньше распределителей установлено в доме.

5. Расчеты за тепло для распределителей тепла не соответствуют Правилам по ПП РФ №354.

6. Показания на дисплее распределителей не соответствуют расчетам за тепло и расчеты должны поясняться дополнительными документами с указанием цены 1 условной единицы в кВтч.

7. Расчеты для зданий с распределителями тепла могут легко фальсифицироваться в программных продуктах на внешнем компьютере и проверить их потребителю практически невозможно. Данные программы составляют метрологически существенную часть расчетов за тепло и обязаны проходить обязательную сертификацию с выдачей сертификата.

8. Только двухдатчиковые распределители тепла могут применяться для установки на практически все приборы отопления.

Вычислители тепла

1. Показания вычислителей тепла в кВтч FHKV dataIII/radio4 могут применяться для расчетов при установке даже в одной квартире и не зависят от количества установленных в здании вычислителей.

2. Расчеты за тепло для вычислителей тепла FHKV dataIII/radio4 соответствуют Правилам по ПП РФ №354.Показания на дисплее вычислителей тепла FHKV dataIII/radio4 соответствуют реальному потреблению тепла и отражаются в платежных документах.

3. Расчеты при вычислителях тепла нельзя фальсифицировать в программных продуктах на внешнем компьютере, поскольку все вычисления производятся в самом вычислителе, и потребитель легко может проверить их по показаниям дисплея.

4. Вычислители тепла FHKV dataIII/radio4 могут устанавливаться на все виды приборов отопления практически без ограничений.

Технический паспорт на вычислитель тепла FHKV radio4
Узнать подробнее о других вычислителях и распределителях тепла Techem