Мониторинг БТЕ для распределения затрат на отопление

Оценка рентабельности установки распределителей затрат на тепло в многоквартирных домах в Хорватии

В целях повышения энергоэффективности правительство Хорватии ввело обязательство по индивидуальному учету для всех пользователей сети централизованного теплоснабжения. Цель исследования состояла в том, чтобы оценить эту политическую меру с точки зрения ее влияния на поведение арендаторов и экономию энергии, а также с точки зрения экономической эффективности. Выборка включает примерно 20% всех хорватских потребителей централизованной тепловой энергии. Экономия энергии, связанная с установкой распределителей затрат на тепло, рассчитывается путем сравнения удельного потребления тепловой энергии, скорректированного на количество градусо-дней отопления, в периоды до и после установки распределителей затрат на тепло. Оценка экономической эффективности основана на понятии чистой приведенной стоимости. Переход на индивидуальный учет в Хорватии привел к существенной экономии электроэнергии в среднем от 20 до 35%. Однако низкие цены на тепловую энергию в городах с доминирующей долей потребления тепловой энергии не обеспечили положительной чистой приведенной стоимости инвестиций для всех зданий.

1. Введение

Общая цель Европейского Союза – создать более конкурентоспособную, безопасную и устойчивую энергетическую систему. Для достижения более безопасной, надежной, устойчивой и доступной энергии страны ЕС договорились и обязались сократить выбросы парниковых газов на 40% по сравнению с уровнем 1990 года, увеличить долю возобновляемой энергии как минимум до 27% от общего объема. потребление энергии и сократить прогнозируемое потребление энергии не менее чем на 27% до 2030 года [1]. Повышение энергоэффективности в строительном секторе необходимо для достижения целей к 2030 году, поскольку на здания приходится 40% энергопотребления в ЕС [2].

Поэтому от государств-членов требовалось установить национальные цели по энергоэффективности и ряд мер в различных секторах, в том числе связанных со строительством, которые способствовали достижению общих целей ЕС по энергоэффективности. Системы централизованного теплоснабжения для распределения тепла, вырабатываемого в централизованном месте, для жилых и коммерческих нужд признаны важной областью для достижения энергоэффективности в Европе. Таким образом, хорватское законодательство также ввело меры по обеспечению рационального потребления энергии и экономии энергии в секторе отопления. В Хорватии все многоквартирные дома, снабжаемые тепловой энергией от сетей централизованного теплоснабжения, по закону были обязаны устанавливать распределители затрат на тепло (HCA) или индивидуальные счетчики тепла [3]. Индивидуальные счетчики тепла были установлены непосредственно на теплопроводе и могут точно измерять потребление тепловой энергии в отдельном блоке. С другой стороны, распределитель тепла — это вспомогательное устройство, которое не измеряет никаких физических параметров, но способно оценить пропорциональную величину общего потребления тепла для каждого блока во всем здании. В старых зданиях установка индивидуальных счетчиков тепла, как правило, была технически или экономически невыгодной, и единственной альтернативой была установка распределителей стоимости тепла.

Законодательство Хорватии, касающееся индивидуальных измерений, соответствует европейским нормам, в частности, Европейской директиве по энергоэффективности (EED) [4]. В статье 9 ЭЭД указано, что в многоквартирных и многофункциональных домах с отоплением от источников центрального отопления или сетей централизованного теплоснабжения на каждом радиаторе должны быть установлены индивидуальные счетчики тепла (если это технически возможно) или индивидуальные распределители затрат тепла, но если один из этих двух вариантов экономически выгоден. Появляется все больше литературы, посвященной технической осуществимости или рентабельности индивидуальных систем учета или HCA. Исследования показали, что в зависимости от покрытия в Дании, Нидерландах [15], Франции [30], Литве [5] и Польше [6] может быть достигнута средняя экономия от 7 до 8% потребления тепловой энергии. Исследования для Швеции показали, что внедрение системы индивидуального учета и оплаты в существующих зданиях не будет рентабельным [9]. В литературе также обсуждается и исследуется использование тепловой энергии и оценивается потенциал энергосбережения с других точек зрения. Целенца и др. [10] отмечают, что оценки энергосбережения в разных документах значительно различаются в зависимости от типов зданий и/или домашних хозяйств, уровня контроля температуры и частоты измерений потребления.

В некоторых работах обсуждается проблема «украденной энергии» между квартирами, необходимость перераспределения затрат на отопление между квартирами и возможности внесения корректировок в передачу тепла между соседними квартирами. Хотя HCA должны привести к более прозрачной и справедливой системе распределения общих расходов на отопление между квартирами в многоквартирных домах, методология распределения расходов на отопление между квартирами имеет много недостатков и часто приводит к тому, что некоторые домохозяйства в одном и том же доме платят больше, а некоторые – больше. меньше после установки ГКА [11]. Реальное потребление тепла и реальные затраты на тепло зависят от многих факторов. Так, Siggleston [11] и Michnikowski [12] предлагают изменить методологию распределения стоимости тепла путем внесения поправок на теплопередачу через стены между квартирами в одном и том же многоквартирном доме. Справедливости в распределении стоимости тепла между жильцами непросто добиться также из-за эффекта «украденной энергии», который возникает из-за того, что направление теплопередачи зависит от разницы температур в соседних квартирах [13] и энергии, получаемой от труб [14]. ]. Тепловой поток между квартирами трудно оценить [15].

В работах также исследовано или оценено влияние поведения арендаторов на потребление энергии в США [16], Дании [17], Норвегии [18,19] и Японии [19]. Помимо характеристик здания, которые определяют почти половину энергопотребления, характеристики и поведение жильцов определяют почти 5% энергопотребления для отопления помещений и нагрева воды ([17] для Дании).

Проблема энергоэффективности старых зданий выявлена во всех странах ЕС. Около 35% строительных фондов в ЕС старше 50 лет [2]. Точно так же в Хорватии почти 40 % многоквартирных домов были построены до 1970 г., а менее 20 % многоквартирных домов были построены после 1990 г. [20]. Отсутствуют исследования, анализирующие последствия установки ОВК, в которых бы сравнивались данные для одних и тех же квартир в период до и после установки ОВК. Эффект от установки HCA зависит от поведения потребителей и их решения о том, следует ли снижать температуру в помещении квартиры и, таким образом, сокращать потребление энергии. Трудно более точно проанализировать последствия без каких-либо данных о фактическом потреблении в период до и после установки HCA. Оценки еще более усложняются тем фактом, что поведение потребителей со временем меняется. Этот документ способствует рассмотрению эффекта установки HCA таким образом, что он оценивает экономическую эффективность на большой выборке квартир в разных городах Хорватии. Мониторинг потребления в течение нескольких отопительных сезонов в одних и тех же квартирах позволил выявить закономерность, которая позволила нейтрализовать влияние конкретного поведения жильцов.

В статье оценивается влияние внедрения HCA на снижение энергопотребления в многоквартирных домах, которые отапливаются через системы централизованного теплоснабжения. На основе репрезентативной выборки хорватских потребителей тепловой энергии в документе представлены эмпирические данные о склонности потребителей изменить свое поведение и снизить потребление энергии. Кроме того, целью статьи является оценка экономической эффективности установки HCA с использованием методологии чистой приведенной стоимости и фактических данных о потребностях в энергии различных зданий и относительных цен на тепловую энергию и оборудование HCA в Хорватии. В то время как большинство предыдущих исследований были сосредоточены на влиянии установки HCA на высокоразвитые страны, такие как Германия или Швеция, цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить экономическую эффективность установки HCA для слаборазвитой экономики, где более низкий доход домохозяйства сочетался с при значительной доле затрат на тепловую энергию в семейном бюджете может привести к более выраженным эффектам. В то время как большинство предыдущих исследований были основаны на предварительном анализе или тематических исследованиях, включающих ограниченное количество выбранных зданий, новизна этого исследования заключается в его ориентации на ретроспективный анализ, основанный на фактических данных о потреблении тепловой энергии до и после после установки HCA для большой выборки зданий, охватывающих более 20% потребителей централизованной тепловой энергии. При таком подходе учитывается неоднородность многих факторов, приводящих к конкретным требованиям к энергии, и их влияние на экономическую эффективность установки HCA. В исследовании проанализированы последствия установки АЖК в экономике, где 88.8% домохозяйств являются собственниками жилых единиц, в которых они проживают (при этом еще 5% жителей состоят в личных отношениях с собственником (родители, братья и сестры и т. д.) и не платят рыночную арендную плату.Хотя около 10% домохозяйств пользуются услугами централизованного теплоснабжения (примерно 150,000 1.5 пользователей из 100,000 млн. хорватских домохозяйств), в крупных городских районах, таких как города, охваченные этим исследованием, доля домохозяйств, использующих энергию централизованного теплоснабжения, значительна.Например, в Загребе примерно одна треть домохозяйств использует системы централизованного теплоснабжения в качестве основного источника тепловой энергии (примерно 303,000 XNUMX пользователей из XNUMX XNUMX домохозяйств).

Оценка относится к установке минимального набора оборудования, указанного в Директиве Европейского Союза, который включает в себя распределитель стоимости тепла и термостатический клапан на каждом нагревательном элементе/радиаторе. Экономическая эффективность оценивается по базовому сценарию экономии, а также по дополнительным сценариям, демонстрирующим устойчивость результатов. Оценка установки распределителя стоимости тепла произведена для восьми хорватских городов, поскольку рентабельность зависит от конкретных параметров для каждого города, что более подробно описано в методологической части статьи.

Бумага состоит из четырех частей. После вводного раздела во второй части представлена методология и описаны источники данных. Третья часть содержит результаты оценки экономической эффективности установки ГКА. Статья заканчивается заключительными замечаниями.

2. Методология и источники данных

Экономическая эффективность установки распределителей затрат на тепло оценивалась на основе концепции чистой приведенной стоимости. Методология чистой приведенной стоимости сравнила первоначальную стоимость инвестиций, связанных с установкой HCA, и дисконтировала денежную стоимость экономии энергии в течение срока службы оборудования. Пользователи могут получить такие преимущества, как снижение счетов за тепловую энергию в течение срока службы HCA, в результате более ответственного поведения. На годовом уровне чистые выгоды для потребителей определяются как разница между сбережениями энергии и годовыми эксплуатационными расходами. Годовые затраты включают расходы на снятие показаний счетчиков и техническое обслуживание оборудования. В экономических исследованиях различия во временных предпочтениях отражаются в стоимости капитала, а выгоды, ожидаемые в будущем периоде, должны дисконтироваться до чистой приведенной стоимости с использованием соответствующего коэффициента дисконтирования. Оценка экономической эффективности зависит от исходных удельных энергетических потребностей, цен на оборудование и цен на тепловую энергию. Большая часть оборудования обычно доступна во всех регионах Хорватии по единой цене за единицу, а стоимость инвестиций может варьироваться в зависимости от различных характеристик здания. Наоборот, цены на тепловую энергию, поставляемую на местные рынки, существенно различаются, что влияет на оценки региональной экономической эффективности. Анализ чистой приведенной стоимости охватывает 8 городов: Загреб, Велика-Горица, Самобор, Запрешич, Осиек, Сисак, Карловац и Риека. Сумма тепловой энергии, потребленной в отобранных городах, составляет более 97% от общего потребления тепловой энергии в Хорватии в многоквартирных домах, распределенных системами централизованного теплоснабжения.

Принимая решение об установке HCA, владельцы собственности в первую очередь беспокоились о финансовой целесообразности инвестиций. Если будущая экономия тепловой энергии, выраженная в денежном выражении, превышает первоначальные инвестиционные затраты на установку ТХА, рациональный инвестор предпримет инвестиции, и наоборот. Когда существует юридическое обязательство по установке HCA, решение инвестора не основывается на ожидаемой финансовой жизнеспособности. Владельцы квартир сталкиваются с очень высокими санкциями, если они не соблюдают требования законодательства. Хорватский закон предусматривает, что владельцы жилых единиц в многоквартирных домах могут быть оштрафованы на сумму, которая намного превышает затраты на установку HCA.

Общая стоимость инвестиций, помимо затрат на измерительное оборудование, также включает в себя стоимость термостатических клапанов для эффективного контроля температуры внутри помещений, которые раньше редко применялись в хорватских зданиях, отапливаемых централизованными системами. В то время как затраты на HCA и термостатические клапаны основаны на количестве отопительных приборов и могут быть определены для каждой отдельной квартиры, общие инвестиции в здание дополнительно включают центральный процессор для дистанционного считывания импульсов. Типовая смета затрат на установку HCA для каждого здания включает пункты, представленные в Таблице 1.

Все инвестиции и эксплуатационные расходы на установку HCA должны полностью покрываться владельцами квартир в соответствии с законодательством Хорватии. Возможные финансовые потери, если затраты превышают выгоды, могут вызвать неудовлетворенность и восприятие собственниками такого правового обязательства как несправедливого, несмотря на его положительный социальный вклад в защиту окружающей среды и снижение зависимости от импортируемых энергоресурсов.

Европейский регламент по энергоэффективности гласит, что для измерения потребления тепла должны использоваться индивидуальные распределители стоимости тепла, если только не будет доказано, что установка таких распределителей стоимости тепла не будет рентабельной. Европейская комиссия поддержала публикацию «Руководящих принципов по надлежащей практике экономически эффективного распределения затрат и выставления счетов за индивидуальное потребление тепла, охлаждения и горячей воды для бытовых нужд в многоквартирных и многоцелевых зданиях» [21].

С точки зрения потребителей, установка ТПА позволяет им оплачивать только часть потребления тепловой энергии, которую они фактически потребляют. Информация об их индивидуальных затратах может стимулировать более рациональное поведение, что приведет к экономии энергии. Выгоды заключаются в уменьшении счетов за тепловую энергию в будущем периоде, которые должны дисконтироваться до чистой приведенной стоимости. Срок службы оборудования индивидуального учета согласно [22] установлен равным 10 годам, поэтому остаточная стоимость вложений по истечении срока отсутствует.

Методологический подход в этой статье использует стандартную формулу расчета чистой приведенной стоимости, которая применялась во многих других исследованиях финансовой жизнеспособности установки HCA [9]:

Мониторинг БТЕ для распределения затрат на отопление

Мониторинг BTU для распределения затрат на отопление: в этой статье описывается оборудование для мониторинга BTU и другие средства распределения затрат на отопление между несколькими сдаваемыми в аренду квартирами или другими многоквартирными домами, обслуживаемыми общей системой отопления.

Мы описываем несколько подходов, используемых для распределения доли затрат на отопление между отдельными жильцами или арендаторами здания, начиная от площади в квадратных футах и заканчивая таймерами подачи тепла и гораздо более точным оборудованием для мониторинга использования BTU, которое отслеживает фактическое потребление тепловой энергии каждой зоной обогрева или занимаемой площадью. .

В верхней части страницы показано устройство мониторинга BTU Ista (теперь Istec Energy Systems) 1980-х годов выпуска.

Мы также предоставляем ИНДЕКС СТАТЕЙ для этой темы, или вы можете использовать ОКНО ПОИСКА вверху или внизу страницы, чтобы быстро найти нужную информацию.

Проблемы распределения затрат на отопление и решения для арендуемых квартир в США и Европе

Как мы можем наилучшим образом распределить справедливую долю расходов на отопление между отдельными квартирами, арендаторами, сдаваемыми внаем или другими единицами в многоквартирном доме?

Здесь мы описываем методы распределения справедливой доли затрат на отопление между жильцами здания в соответствии с их фактическим спросом на тепло.

Отдельно в разделе ИНСТРУМЕНТЫ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ВОЗДУХА, а также в разделе ОБНАРУЖЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРИ ПОДВАЛА мы обсуждаем проблему теплопотерь и неравномерного нагрева, особенно в двухэтажных многоквартирных домах с жильцами наверху и внизу и одной системой отопления с одним термостатом, расположенным на Первый этаж.

Эта проблема связана со справедливым распределением расходов на отопление. Жителям верхних этажей слишком жарко, а жильцам нижних слишком холодно.

На иллюстрации (слева) показана конструкция монитора Ista BTU 1985 года, одного из нескольких устройств распределения затрат на отопление, обсуждаемых вместе с их современными (и гораздо менее дорогостоящими) аналогами, показанными в статье ниже. Ista теперь называется Istec Energy Systems.

В Европе мониторинг BTU и точное распределение расходов на отопление между арендаторами требуется по закону, но это не так в США и Канаде. Тем не менее, владельцы зданий все чаще сталкиваются с арендаторами, которые хотят быть уверены, что с физических лиц взимается налог только для оплаты их справедливой доли расходов на отопление здания.

Мониторинг энергопотребления: нагрев горячей воды, нагрев пара и нагрев теплого воздуха

Горячая вода – мониторинг БТЕ и измерение расхода энергии в гидравлическом тепле: большинство устройств контроля использования энергии или использования БТЕ, которые мы наблюдали, предназначены для измерения температуры жидкости и расхода жидкости (предположительно, горячая вода, движущаяся по трубам системы водяного отопления через циркуляционные насосы, возможно, зональные). клапан и радиаторы или плинтуса отопления или трубки лучистого тепла).

Измерение как скорости потока (л/мин или галлонов в минуту), так и температуры позволяет достаточно точно измерить скорость, с которой БТЕ запрашиваются отдельной зоной обогрева, помещением, квартирой или арендатором.

Используя аналогичный подход, можно измерить потребление тепла теплым воздухом отдельными зонами, но сделать это с точностью сложнее. Скорее всего, управляющий зданием попытается просто измерить потребность в тепле по отдельной зоне, аппроксимируя потребление БТЕ, отмечая продолжительность запросов на тепло на отдельных термостатах или заслонках отдельных зон (в открытом положении).

Замедление движения теплого воздуха между этажами за счет изоляции и герметизации может быть полезным, но оптимальное решение включает в себя отдельные зоны обогрева и зональные регуляторы или даже полностью отдельные системы отопления, что позволяет точно распределять расходы на отопление между жильцами.

Использование парового тепла отдельными зонами или арендаторами может быть измерено с помощью промышленного технологического оборудования, но, как вы прочтете в наших примечаниях к конкретным устройствам ниже, затраты на этот подход могут быть значительными, в тысячах долларов на зону. Устройство контроля нагрева пара от GE Panametrics (GE Panaflow MV80) продается по цене от 2000 долларов. НАС

Четыре подхода к распределению стоимости отопления между арендными единицами

Оборудование для мониторинга BTU может потребоваться по закону для сдаваемых в аренду квартир в Европе, где общая система отопления используется для обогрева (или кондиционера для охлаждения) нескольких квартир в одном здании, но эти устройства также вызывают повышенный интерес в США.

1. Простое распределение затрат на отопление по этажам или единицам площади

Распределение расходов на отопление по квадратным футам или по этажам часто используется в двух семейных домах в США. Арендодатель просто делит счет за отопление на две части, если две сдаваемые в аренду квартиры занимают примерно одинаковые квадратные футы, или он/она может распределять расходы на отопление по фактическим квадратных метров дома. Неточности такого подхода могут быть значительными. Например, квартира на втором этаже получает некоторое количество тепла от нижнего этажа; или один арендатор может держать свой термостат отопления установленным ниже, чем другой.

2. Назначение затрат на отопление с использованием таймеров зональных клапанов

Некоторые из наших читателей и клиентов использовали таймеры включения зоны обогрева, «бюджетный» подход, который не позволяет точно измерить фактическое потребление BTU. Привлекательность этого менее точного подхода заключается в том, что установка и оборудование для простого отслеживания продолжительности времени, в течение которого зона нагрева или термостат нагрева требуют тепла, часто менее затратны и проще в установке, чем истинное оборудование для мониторинга BTU.

Зональный клапан представляет собой небольшой низковольтный электродвигатель, который приводится в действие комнатным термостатом, соответствующим этой отдельной зоне или зоне отопления – петле трубы отопления, проходящей через одно или несколько помещений. Термостат требует тепла, зональный клапан открывается, концевой выключатель включает циркуляционный насос (или котел в зависимости от особенностей установки). Когда термостат удовлетворен, он перестает запрашивать тепло, что, в свою очередь, закрывает зональный клапан.

Точность таймеров зон нагрева для контроля BTU

Поскольку работа зонального клапана осуществляется посредством простой низковольтной электрической цепи, нетрудно сконструировать таймер, который отслеживает истекшее время «нагрева» для этой зоны. Но без измерения температуры и расхода простое измерение «нагрев при включении» является неточным и грубым по сравнению с реальным мониторингом БТЕ.

Например, рассмотрим две разные зоны нагрева, каждая из которых работала в течение часа.

Становится очевидным, что простое измерение тепла без учета, по крайней мере, площади в квадратных футах почти бессмысленно при назначении затрат на отопление. Даже измерение квадратных метров не учитывает различия в потерях тепла между двумя областями. Этот подход не одобрен для европейских арендных единиц.

3. Счетчики потребности в топливе контролируют потребление топлива, а не потребление BTU.

Счетчики потребности в топливе: используются, когда установлено несколько индивидуальных отопительных приборов, и владелец/управляющий зданием хочет контролировать потребление топлива отдельным отопительным прибором. Пример – расходомер топлива Johynson.

4. Использование БТЕ или измерение потребления БТЕ с помощью устройств мониторинга

Фактическое использование BTU, более точный подход, мониторы, как правило, устройства, которые измеряют температуру и расход горячей воды в отдельных зонах нагрева. Этот подход является наиболее точным средством определения фактического энергопотребления или использования тепла в разных зонах обогрева здания, в зависимости от количества людей или разными жильцами.

Счетчики BTU, доступные в Северной Америке, прошли долгий путь с тех пор, как мы впервые сообщили об этой теме еще в 1985 году (иллюстрация вверху страницы).

В настоящее время несколько производителей производят ряд оборудования для мониторинга BTU, подходящего для монтажа на трубопроводе системы водяного отопления и способного предоставлять данные измерения потребления BTU, достаточно точные, чтобы удовлетворить требования как ЕС, так и других стран.

Слева показано современное устройство мониторинга BTU, многопараметрический контроллер GF Signet 8900 производства Georg Fischer. Это единственное устройство, оснащенное несколькими датчиками, может одновременно контролировать несколько каналов.

Когда мы впервые посмотрели на это оборудование в 1985 году, мы испытали некоторый шок, поскольку многие устройства были явно предназначены для промышленного применения, а не для использования в жилых или квартирных условиях.

Например, в 1985 году расходомер Series 450 Energy BTU производства Controlotron стоил примерно 7,400 долларов. за зону нагрева (на тот момент). К счастью, технический прогресс, включая использование схем СБИС, привел к появлению новых, менее дорогих устройств от этих и других производителей, как показано ниже. Счетчик Badger Model 380 BTU, подробно описанный в тексте ниже, продается по цене от 560 долларов США.

Для измерения и контроля потребления электроэнергии
см. АНАЛИЗАТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Источники оборудования для мониторинга BTU

Измеритель BTU обладает всеми функциями и гибкостью программирования расходомера модели 3000 с дополнительной возможностью принимать входные данные о температуре от термисторов или терморезисторов. Измеритель BTU модели 380 Badger (вверху слева) использует крыльчатку, установленную в потоке жидкости в трубе, для точных измерений, на которые мало влияет аэрация или частицы мусора.

Счетчик Istec Model 5201 BTU, показанный на этом изображении [слева] из документации компании, предназначен для подключения к трубопроводу диаметром 3/4 дюйма (типично для водяных систем отопления) и описывается Istec Energy Systems как
“. [предоставление] простого и экономичного решения для субсчетов арендаторов и мониторинга энергии. Данные измерителя 5201 BTU можно считать вручную со встроенного ЖК-дисплея, загрузить в электронную таблицу с помощью чип-карты или получить к ним доступ через компьютер через Интернет с помощью модуля M-bus и опций концентратора».

Точность оборудования для мониторинга BTU

На точность мониторинга энергии путем подсчета потребления БТЕ может влиять используемая методология. Более дорогостоящий в строительстве и установке фактический физический мониторинг расхода, в котором используется лопастной или колесный датчик, установленный на пути потока отопительной воды, может обеспечить очень точное измерение расхода воды в литрах или галлонах в минуту. Эти данные в сочетании с постоянным мониторингом температуры воды могут дать точные результаты. Но необходимость размещения движущихся частей на пути потока означает дорогостоящее оборудование и риск технических проблем из-за засорения, мусора и т. д.

Потенциально такой же точный мониторинг BTU может быть достигнут с помощью ультразвуковых устройств, которые крепятся к трубе для измерения расхода жидкости внутри трубы. Но эти два метода могут давать результаты, точность которых различается в зависимости от того, что находится в текущей воде (или другой жидкости), например, вовлеченный воздух или мусор.

Будьте осторожны: обязательно обсудите свое приложение для мониторинга BTU с производителем. Некоторые устройства контроля энергопотребления, особенно те, которые основаны на ультразвуковых датчиках, а не на физическом измерении расхода с помощью крыльчатки, чувствительны к воздуху или загрязнениям в жидкости, протекающей по распределительному трубопроводу отопления. Например, Верис отмечает: «коммерческие и промышленные установки, использующие чистые жидкости или жидкости, содержащие небольшое количество взвешенных твердых частиц или аэрацию».

Вопрос читателя: Можно ли надеть на зональные вентили измерительный прибор для измерения количества тепла, потребляемого каждой квартирой?

Я нашел ваш сайт в сети. У меня 4-х квартирный дом, в котором я живу. Каждая квартира имеет свою зону отопления. Есть ли измерительный прибор, который можно надеть на зональные клапаны для измерения объема использования, используемого каждой квартирой? Буду очень признателен за ответ. HR 2

Ответить:

Существуют устройства мониторинга потребления тепла (например, по всей Европе), которые точно отслеживают, сколько тепла используется каждой зоной отопления или квартирой, путем измерения потребления БТЕ. Что необходимо, чтобы быть хотя бы близким к точным, так это скорость потока отопительной воды (л/мин или гал/мин), время потока и температура.

В США, где распределение затрат на отопление не требуется по закону, некоторые люди делают грубую попытку распределения затрат, устанавливая простой (менее дорогой) таймер, который отслеживает, сколько времени конкретная зона требует тепла. Есть очевидные причины, по которым простой подход может быть несправедливым, например, различия в изоляции, распределении тепла, скорости теплопотерь в разных помещениях.

Мы обсуждаем альтернативные способы измерения или предположения о том, как распределить стоимость отопления здания между его арендаторами в статье выше.

Продолжите чтение в разделе ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ВАРИАНТЫ МОДЕРНИЗАЦИИ или выберите тему из тесно связанных статей ниже, или просмотрите полный ИНДЕКС СТАТЕЙ.

Предлагаемая цитата для этой веб-страницы

BTU МОНИТОРЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ОТОПЛЕНИЕ на Inspect A pedia.com – онлайн-энциклопедия по строительным и экологическим проверкам, испытаниям, диагностике, ремонту и советам по предотвращению проблем.

УКАЗАТЕЛЬ СОПУТСТВУЮЩИХ СТАТЕЙ: УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Или используйте ОКНО ПОИСКА, расположенное ниже, чтобы задать вопрос или выполнить поиск в InspectApedia.

Задайте вопрос или найдите InspectApedia

Воспользуйтесь полем поиска чуть ниже или, если хотите, оставьте вопрос или комментарий в поле для комментариев ниже, и мы незамедлительно ответим.

Поиск на веб-сайте InspectApedia

Примечание: появление вашего комментария ниже может быть задержано: если ваш комментарий содержит изображение, веб-ссылку, или текст, который выглядит для программного обеспечения как веб-ссылка, ваше сообщение появится после того, как оно будет одобрено модератором. Простите за опоздание. Наше поле для комментариев предоставлено Countable Web Productions countable.ca

Технические обозреватели и рекомендации

Книги и статьи по строительной и экологической инспекции, испытаниям, диагностике и ремонту

Спасибо Алану Карсону и Бобу Данлопу за разрешение InspectAPedia использовать текстовые выдержки из Домашний справочник и иллюстрации из Иллюстрированный дом. Carson Dunlop Associates предоставляет обширное обучение по инспекции домов и материалы для написания отчетов.

ИЛЛЮСТРИРОВАННЫЙ ДОМ иллюстрирует детали конструкции и компоненты здания, справочный материал для владельцев и инспекторов.
Специальное предложение: скидка 5% на любое количество копий Illustrated Home, приобретенных в виде единого заказа. Введите INSPECTAILL на странице оплаты заказа в поле «Промо/Выкуп».

ТЕХНИЧЕСКОЕ СПРАВОЧНОЕ РУКОВОДСТВО по модели производителя и серийному номеру отопительного и охлаждающего оборудования, полезное для определения возраста отопительных котлов, печей, водонагревателей предоставлено Carson Dunlop Weldon & Associates
Специальное предложение: Carson Dunlop Associates предлагает читателям InspectAPedia в США скидку 5% на любое количество копий Технического справочника, приобретенных в виде одного заказа. Просто введите INSPECTATRG в поле «Promo/Redemption» на странице оплаты заказа.

ДОМАШНИЙ СПРАВОЧНИК — Энциклопедия домов, Carson Dunlop & Associates, Торонто, Онтарио, 25-е изд., 2012 г., представляет собой переплетенный том из более чем 450 иллюстрированных страниц, которые помогают инспекторам домов и домовладельцам в проверке и обнаружении проблем на здания. Текст предназначен в качестве справочного руководства, чтобы помочь владельцам зданий эффективно эксплуатировать и обслуживать свой дом. Рабочие листы полевой инспекции включены в конце тома.
Специальное предложение: Скидка 10% на любое количество экземпляров Домашнего справочника, приобретаемых единым заказом. Введите INSPECTAHRB в поле «Promo/Redemption» на странице оплаты заказа. Редактор InspectAPedia.com Дэниел Фридман является соавтором.

Или выберите ДОМАШНЮЮ ССЫЛКУ электронная книга для ПК, Mac, Kindle, iPad, iPhone или Android-смартфонов.
Специальное предложение: скидка 5% на любое количество копий Home Reference. электронная книга куплены единым заказом. Введите INSPECTAEHRB в поле «Promo/Redemption» на странице оплаты заказа.

КУРСЫ ПО ИНСПЕКЦИИ КОММЕРЧЕСКИХ ЗДАНИЙ – протокол ASTM Standard E 2018-08 для оценки состояния недвижимости

ДОМАШНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ КУРСЫ (США), включая домашнее обучение и живые занятия в одиннадцати колледжах и университетах.

ДОМАШНЕЕ ИНСПЕКЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: ДОМАШНИЕ КУРСЫ – ASHI@Home Training Программа из 10 курсов.
Специальное предложение: Carson Dunlop Associates предлагает читателям InspectAPedia в США скидку 5% на эти курсы: Введите INPECTAHITP на странице оплаты заказа в поле «Promo/Redemption». Редактор InspectAPedia.com Дэниел Фридман является соавтором.

Технология учета тепла «плати за то, что используешь» набирает обороты

В таких зданиях, как квартиры и кондоминиумы, проживают семьи с разными предпочтениями в отношении комфорта или отношением к использованию энергии. Точно так же многие коммерческие здания разделены на помещения, в которых арендаторы имеют разные температурные требования или графики использования.

В некоторых зданиях тепловая энергия, необходимая для обогрева или охлаждения каждого прилегающего помещения, предоставляется владельцем здания по фиксированной ежемесячной стоимости, независимо от использования. В других случаях каждое помещение оборудовано собственной системой отопления и охлаждения, а также соответствующими счетчиками потребления электроэнергии и природного газа. Стоимость отопления и охлаждения оплачивается непосредственно коммунальному предприятию владельцем или арендатором. Те, кто использует свои системы консервативно, получают более низкие счета, и наоборот. Это концепция «плати за то, что используешь».

НЕДОСТАТКИ

Здания, в которых каждое разделенное пространство имеет собственную автономную механическую систему, более сбалансированы с точки зрения энергопотребления, особенно для помещений, где настройки термостата ниже или жильцы не используют помещение в течение длительного времени из-за отпуска, частых поездок и т. д. на. Тем не менее, есть несколько причин, по которым использование индивидуальных механических систем не является лучшим техническим или экономическим вариантом для таких зданий.

Общим недостатком индивидуальных систем отопления является то, что для каждого помещения здания будет начисляться ежемесячная базовая плата за обслуживание счетчика природного газа.

Еще одним недостатком является очень ограниченный выбор источников тепла пламенного типа, предназначенных для небольших помещений с низкими расчетными отопительными нагрузками. Это часто приводит к использованию источников тепла, мощность которых слишком велика для нагрузки. Результатом будет короткий цикл, сокращение срока службы и снижение эффективности.
Каждая механическая система внутреннего сгорания также требует собственной системы подачи топлива и вентиляции. Это требует газораспределительного трубопровода по всему зданию и нескольких проходов ограждающих конструкций для воздуха для горения и выхлопных труб. Если эти проходы проходят через крышу, вероятность будущего обслуживания для предотвращения утечек возрастает.

Отдельные механические системы также занимают пространство на полу или стене внутри каждого блока. Это уменьшает полезную жилую площадь или пространство, которое в противном случае было бы доступно для коммерческих целей.

Еще одним недостатком является доступ и планирование обслуживания. В зависимости от используемого оборудования и того, что должно быть сделано, обслуживание может вызвать запахи, шум, утечку, ограничение использования пространства или другие неудобства.

ДУМАЙ ИНАЧЕ

Альтернативой этому обычному бизнесу отдельных механических систем в каждой единице здания является централизация производства тепла и охлаждения и объединение их с системой распределения, которая подает нагретую или охлажденную воду в каждую единицу.

Вряд ли это новая концепция. Установки центрального отопления и охлаждения десятилетиями использовались во многих зданиях в Северной Америке. Но до недавнего времени большинству этих систем не хватало возможности точно измерить потребление тепловой энергии каждым помещением, обслуживаемым центральной системой. Без таких измерений невозможно точно знать, куда уходит вся энергия нагрева или охлаждения, и выставлять счета «плати за то, что используешь».

Ситуация меняется в Северной Америке. Теперь доступно современное оборудование для точного измерения тепловой энергии, передаваемой от центральной установки в каждое помещение здания. Это называется «учет тепла» и представляет собой растущую возможность для тех, кто связан с водяными системами отопления или охлаждения.

Учет тепла, который широко используется в Европе, требует точного и непрерывного измерения скорости потока жидкости, проходящей через каждое пространство здания, а также изменения температуры жидкости при ее прохождении через тепловые излучатели или охлаждающие устройства в этом помещении.

На рис. 1 показана основная концепция того, как это делается с использованием электронного расходомера и прецизионных датчиков температуры, расположенных между источником тепла и нагрузкой. Электроника, необходимая для расчета скорости теплопередачи и общего количества переданного тепла, содержится в блоке вычисления тепла. Два датчика температуры поставляются в виде согласованной пары с кабелем определенной длины, прикрепленным как к сенсорному элементу, так и к корпусу измерителя. Электрическое сопротивление этих кабелей учитывается при калибровке измерителя. Эти кабели нельзя обрезать, сращивать или отсоединять от счетчика. Любая дополнительная длина сенсорного кабеля, входящего в комплект поставки счетчика, должна быть аккуратно свернута в спираль, закреплена стяжками и закреплена там, где она не будет мешать.

Рисунок 2 Спутниковая станция

Для учета тепла применяют несколько типов расходомеров, в том числе турбинные, вихревые, электромагнитные и ультразвуковые. Все они имеют свои преимущества и ограничения. Как правило, система учета тепла поставляется от производителя в виде полностью согласованной группы компонентов, включающей расходомер, датчики температуры, блок теплосчетчика и даже тонкий трос из нержавеющей стали со свинцовыми пломбами. Последние используются для предотвращения вмешательства в любое оборудование, которое может повлиять на показания счетчика. После того, как пломбы установлены, их взлом или подделка могут иметь серьезные юридические последствия, в зависимости от конкретного соглашения между поставщиком энергии и клиентами системы.

Большинство счетчиков тепла настроены по умолчанию на работу, основанную на предположении, что жидкость системы на 100% состоит из воды. Встроенное программное обеспечение измерителя содержит код, который точно рассчитывает плотность и удельную теплоемкость воды и использует эти зависящие от температуры свойства жидкости для обеспечения точных расчетов скорости теплопередачи и общего количества тепла, передаваемого с течением времени. Однако не каждая гидравлическая система заполнена водой на 100 процентов. Одним из примеров может быть солнечная тепловая система, работающая на 40-процентном растворе пропиленгликоля. Плотность и удельная теплоемкость растворов антифриза на основе гликоля зависят от температуры, а также от концентрации гликоля. К счастью, большинство современных систем учета тепла можно настроить так, чтобы они основывали свои внутренние расчеты на типе и концентрации используемого антифриза на основе гликоля.

СПУТНИКОВЫЕ СТАНЦИИ

Современный учет тепла устраняет ранее описанные ограничения отдельных механических систем в каждом пространстве здания, а также позволяет использовать подход «плати за то, что используешь».

Учет тепла является идеальным дополнением к централизованной системе с несколькими котлами, которая обеспечивает тепло для отопления помещений и горячего водоснабжения в многоквартирных домах. Горячая вода из центральной котельной системы циркулирует по магистральному трубопроводу, который соединяется с «вспомогательной станцией» в каждом блоке здания.

Одна из возможных конфигураций спутниковой станции показана на рисунке 2.

Спутниковые станции обеспечивают трубопроводы и элементы управления, необходимые для регулирования отопления помещений в соответствии с индивидуальными предпочтениями. Некоторые также обеспечивают приоритетное горячее водоснабжение «по требованию» за счет использования паяного пластинчатого теплообменника из нержавеющей стали. Горячая (непитьевая) вода из водопровода здания проходит через теплообменник всякий раз, когда датчик расхода во вспомогательном блоке обнаруживает потребность в горячей воде 0.6 галлона в минуту или выше. Этот режим работы имеет временный приоритет над обогревом помещения. Он останавливается, как только прекращается потребность в ГВС. Это устраняет необходимость в резервуаре для хранения горячей воды для бытовых нужд и связанных с ним потерь тепла в режиме ожидания. Это также устраняет необходимость в трубопроводе горячей воды для бытовых нужд и связанной с ним системе рециркуляции внутри здания. То, что в противном случае должно было бы быть пятитрубной системой по всему зданию, сводится к трехтрубной системе.

БОЛЬШЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Измерение тепла также идеально подходит для систем централизованного теплоснабжения, где тепло и, в некоторых случаях, охлажденная вода подаются в каждое из нескольких зданий из центральной системы электростанции. На рис. 3 показана концепция такой системы отопления, в которой центральная тепловая установка состоит из трехступенчатых пеллетных котлов.

Рисунок 3 Центральная тепловая установка с трехступенчатыми пеллетными котлами

Пеллетные котлы включаются и выключаются поэтапно, чтобы поддерживать температуру в резервуаре для хранения тепла в определенном диапазоне температур. Горячая вода из бака направляется циркуляционным насосом с регулируемой скоростью по подземному изолированному трубопроводу к пластинчато-рамному теплообменнику в каждом «клиентском» здании. Эти изолирующие теплообменники предотвращают любой перекрестный поток между центральной системой и балансом системы внутри здания.

Любые утечки или другие проблемы с обслуживанием в одном здании не повлияют на централизованное теплоснабжение остальных клиентов. Каждая клиентская система также показана со вспомогательным котлом и клапанами, которые могут поддерживать здание в случае возникновения проблемы с обслуживанием районной системы.

ИГРА ПО ПРАВИЛАМ

В США в феврале 3137 года был выпущен стандарт ASTM под названием «Стандартная спецификация для приборов учета тепла» (ASTM E3137/E17M-2018). Он охватывает требования к точности для нескольких категорий оборудования для учета тепла. Этот стандарт разрабатывался в течение нескольких лет. Он относится к нескольким предыдущим стандартам учета тепла, таким как EN1434, широко признанный в Европе. Ожидается, что этот новый стандарт будет часто цитироваться инженерами, определяющими системы учета тепла.
В Канаде государственное агентство Measurement Canada в настоящее время проводит пилотную программу по оценке различных типов счетчиков тепла в нескольких категориях в зависимости от пропускной способности (см. HPAC, февраль 2019 г., MH10). Конечной целью, которая, как ожидается, будет достигнута к 1 января 2021 года, является составление списка утвержденных счетчиков в каждой категории. Счетчики тепла, установленные до окончательного требования к утвержденному счетчику, могут оставаться в эксплуатации до 2026 года, после чего они должны быть заменены утвержденным счетчиком.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ

Измерение тепла представляет собой значительный и обширный развивающийся рынок в Северной Америке. Это ниша, которая идеально подходит для тех, кто работает с водяными системами отопления и охлаждения. Это технология, которая обеспечивает проверку производительности, помогает в диагностике системных проблем, способствует энергосбережению и позволяет справедливо распределять затраты на электроэнергию. Эта статья является лишь обзором того, что возможно. Если вы занимаетесь гидроникой, вам нужно следить за этим развивающимся рынком. <>