Економічна ефективність оптимізації обліку водоспоживання із використанням систем дистанційної передачі даних
Світові запаси чистої питної води з кожним роком зменшуються, а її вартість збільшується. У зв'язку з цим гостро постає питання точного обліку споживання води та контролю витоків. Основне завдання, яке стоїть сьогодні перед водоканалами – звести баланс між обсягом поданої та обсягом реалізованої (врахованої) води. Як свідчить статистика, різниця становить 40-50 %. Водоканали зазнають величезних збитків, вкладаючи кошти на підготовку та подачу води, отримуючи розрахунок лише з половини. Де шукати втрачену в неймовірних обсягах воду? Якщо списувати все на пориви – кожен населений пункт перетворився б на своєрідну Венецію. Значить, основна причина – неякісний, не своєчасний облік, а десь і повна його відсутність.
Наявність обліку - першочерговий фактор, що впливає на раціональне та економне використання води. Як показує досвід та статистика водоканалів (Івано-Франківський, Тернопільський, Чернівецький та ін.) із збільшенням кількості встановлених лічильників води, особливо у житловому фонді, споживання води абонентами щорічно знижується.
Якість обліку залежить від наступних факторів:
а) чутливості та діапазону витрат використовуваних приладів;
б) правильного підбору типу та діаметра лічильника
в) ступеня захисту лічильника води від зовнішнього несанкціонованого втручання.
Розглянемо всі перелічені складові, які впливають якість обліку докладніше. Будь-який лічильник води стандартно має певні ГОСТом нормативні значення об'ємних витрат (діапазон витрат): поріг чутливості (найменша фіксована витрата), мінімальна витрата Qmin, перехідна витрата Qt, номінальна витрата Qn та максимальна витрата Qmax. У нижньому діапазоні витрат від Q min до Qt лічильник працює з відносною похибкою вимірювань ±5%, у верхньому діапазоні Qt до Qmax з похибкою ±2%. Відповідно, що менше похибка, то вища якість виміру. Тому, перевагу мають ті лічильники, у яких ширший верхній діапазон виміру (Qt-Qmax), тим самим стає нижній діапазон виміру, зі зрушенням своїх меж якомога ближче до порога чутливості. У цьому поріг чутливості наближається до значень витрати близьким до нуля.
Лічильники води зі значенням порога чутливості близьким до нуля і низьким вузьким діапазоном вимірювання (Qmin – Qt) відносять до метрологічного класу точності «С». Такі прилади необхідно використовувати на об'єктах з нестабільною динамікою водоспоживання, тобто там, де є плаваючі витрати, які при правильному підборі лічильника води не повинні виходити за межі Qt-Qmax. Дуже важливо, щоб лічильники в метрологічному класі точності «С» знайшли застосування у квартирному обліку водоспоживання, оскільки найчастіше там присутні витрати менше порога чутливості квартирних лічильників, що стандартно використовуються (течі в туалетних бачках, кранах тощо). Таким чином, обсяг води спожитий з витратою менше порога чутливості лічильника, не вимірюється. Для порівняння: поріг чутливості квартирного лічильника води в метрологічному класі точності «В» складає 15 л/година, у класі «С» - менше 4 л/година. На об'єктах зі стабільним водоспоживанням немає потреби використовувати високоточні прилади. І тут можливе застосування лічильників у класі точності «В». Але при цьому необхідно дотримуватися умов - експлуатаційна витрата на об'єктах повинна знаходитися у верхньому діапазоні вимірювання приладів (Qt-Qmax), з відносною похибкою вимірювання ±2%. При доборі лічильників необхідно завжди враховуючи значення величини втрати тиску води у системі, викликане опором встановленого приладу обліку. Для багатоструменевих лічильників води втрата тиску на лічильнику, при експлуатаційному витраті, повинна бути не більше 25 КПа, для турбінних - не більше 10 КПа.
Найчастіше на об'єктах встановлені лічильники води підвищеного діаметра. Це призводить до того, що прилад, розрахований для роботи на більш високих витратах, стає нечутливим до невеликих витрат води на даному об'єкті, що має місце, як правило, у нічний період часу, або викликаним певними технологічними циклами виробництва. При цьому експлуатаційна витрата потрапляє до нижнього діапазону вимірювання лічильника. Особливо гостро цю проблему видно протягом останніх 5 років, коли споживання води всіма групами абонентів щорічно зменшується на 10-15%, відповідно змінюються режими витрат. Для того щоб у нових умовах підняти якість обліку вимірювання водоспоживання, необхідно проводити роботи з комплексної оптимізації обліку, яка базується на обґрунтованому підборі та можливій заміні існуючих вузлів обліку води на нові з урахуванням реально існуючих навантажень (витрат). На деяких об'єктах (школи, басейни, лікарні тощо), де через певні умови, що склалися, присутні циклічно повторювані високі витрати (денне приготування їжі, наповнення басейну і т.д.) поряд з незначною основною експлуатаційною витратою (санвузли) рекомендовано застосовувати комбіновані або двокамерні лічильники води – Meitwin (Майтвін). Також застосування таких лічильників необхідно на об'єктах, де потрібно забезпечити виконання вимог і норм пожежної безпеки - нетривалі, але високі витрати.
Одним із важливих факторів, що впливають на якість обліку водоспоживання, є наявність у лічильнику надійного захисту від зовнішнього несанкціонованого втручання. Існує багато способів впливу на лічильник, які мають головну мету - повністю або частково заблокувати його роботу. Наймасовішим є вплив зовнішнім магнітом. Тому при підборі лічильника необхідно враховувати ступінь його антимагнітного захисту, а також віддавати перевагу тим приладам, у яких лічильний механізм виконаний у вигляді герметично вальцованої капсули «мідь-скло». Дістатись до роликів лічильного механізму, з метою умисної зміни показань, можливо, тільки повністю його розбивши. До того ж такий тип лічильників дає можливість роботи лічильника при повному його затопленні. 100% антимагнітний захист мають два типи лічильників води «мокрохід» та «напівмокрохід», у яких конструктивно відсутня магнітна муфта, за допомогою якої передається обертання крильчатки на лічильний механізм. У приладів типу «напівмокрохід» відсутня головний недолік, властивий «мокроходам» - забруднення лічильного механізму домішками, що містяться у воді, оскільки лічильний механізм «напівмокроходів» виконаний у вигляді герметичної капсули, заповненої спеціальною рідиною.
Несвоєчасний облік – одне із чинників, які впливають зведення балансу водоспоживання. В даний час збір даних щодо споживання води абонентами відбувається протягом місяця та більше контролерами підприємств, що надають послуги в галузі водопостачання, візуально або по телефону і як наслідок – помилки, втрата часу та відсутність реального балансу. Організації, що займаються наданням послуг у галузі водопостачання повинні прагнути до впровадження систем автоматичного знімання та передачі даних дистанційно.
Виходячи з вищесказаного, слід, що до питання обліку водоспоживання необхідно підходити комплексно. Тільки встановлення чи заміна лічильника не вирішує проблему існуючого дисбалансу. Підприємство «ІН-Прем», єдине сьогодні в Україні, пропонує свої послуги в комплексному підході до питання обліку водоспоживання, а це дослідження режиму водоспоживання на об'єкті за допомогою архіватора даних Data Logger, отримання діаграм водоспоживання, підбір лічильника води згідно з отриманими діаграмами, а так само організація систем дистанційної передачі.
Докладніше висвітлити питання комплексного підходу у сфері обліку водоспоживання хотілося б у секторі житлового фонду. За даними водоканалів, основним споживачем води є населення, частка якого становить 70-85% від загального обсягу водоспоживання. Відповідно, основні втрати необхідно шукати саме в цьому секторі. Головною проблемою для водоканалів та ЖЕКів є різниця сумарних показань квартирних лічильників води та загальнобудинкового. Як свідчить досвід, баланс водоспоживання у багатоквартирних будинках має негативне значення й у середньому становить 25-45%. Основна складова різниці виникає за рахунок установки квартирних лічильників у вертикальному положенні, що призводить до втрати їхньої чутливості, навмисному крадіжці води (застосування магнітів тощо). А також в результаті застосування квартирних лічильників води з метрологічними характеристиками, які не дозволяють вести облік при малих її витратах (течі туалетних бачків, кранів і т.д.), які підсумовуються у всьому будинку і досягають величини витрати, що реєструється загальнобудинковим лічильником води. При водоспоживання з витратою менше порога чутливості лічильника води мешканець отримує «законне» право не платити за спожиту воду, що є однією із складових негативного балансу водоспоживання будинку. За даними діаграм архіватора Data Logger у нічний час, коли практично не повинно бути споживання води, витоку в дев'ятиповерховому двох під'їзному житловому будинку становлять від 3 до 4 м3/год. Виникає питання, як врахувати цей обсяг води та звести різницю до мінімуму. Рішенням є встановлення високоточних квартирних лічильників, у яких поріг чутливості наближений до нульової витрати, що не змінюють свої метрологічні характеристики при будь-якому положенні на трубопроводі, а також мають 100% антимагнітний захист. Це дозволить звести до мінімуму втрати у вимірах об'єму води за малих витрат.
- поріг чутливості (мінімальна витрата фіксований лічильником) менше 4 л/годину;
- можливість вертикальної установки без втрати чутливості;
- 100% антимагніт (напівмокрохід, у конструкції лічильника відсутня магнітна муфта);
- лічильний механізм виконаний у вигляді капсули, заповненої гліцерином, що дає змогу уникнути забруднення лічильного механізму;
- можливість підключення до системи дистанційного зчитування даних;
- міжповірочний інтервал 4 роки.
При виборі системи передачі даних із лічильників води SensusScout визначальними факторами були:
- бездротовий метод передачі;
- автономне харчування;
- можливість отримати актуальні дані з великої кількості лічильників за короткий період часу;
- незалежність від операторів зв'язку та інших посередників, які надають послуги з передачі даних;
- можливість розширення системи шляхом збільшення кількості опитуваних приладів без додаткової її реорганізації;
- можливість підключення до системи, як лічильників води, так і лічильників тепла.
Принцип роботи системи SensusScout дуже простий. Усі лічильники, з яких потрібно зняти інформацію, оснащуються радіомодулями. Обслуговуючий персонал постачальника послуг (водоканалу або ЖЕКу), маючи радіотермінал із запрограмованими заздалегідь заводськими номерами лічильників, адресою їх розташування, останніми показаннями, за заздалегідь заданим маршрутом проходить або проїжджає повз лічильники на відстані 50 – 500 м. Радіомодуль, на радіомодулі відповідає на запит пакетом даних, що включає показання лічильника. Один радіотермінал може одержати дані з необмеженої кількості радіомодулів.
За статистичними даними КП «Тернопільводоканал» різниця у показаннях загальнобудинкового лічильника та сумарними показаннями квартирних лічильників за період з січня 2009 р. до березня 2009 р. коливалася від 4 до 58%. У ході проведення експерименту дисбаланс становив 0,4% і залишається стабільним уже протягом 6 місяців.
Як видно з діаграми, простежується нестабільність значень дисбалансу за 2009 р. Це явище викликане відсутністю актуальних даних на момент зведення балансу. Найчастіше показання передавалися абонентами по телефону, а також нараховувалися за нормою. Використання системи передачі даних «SensusScout» разом із застосуванням високоточних квартирних лічильників дозволило:
- звести баланс у будинку до 0,4% і досягти його стабільності;
- отримувати протягом короткого проміжку часу дані щодо споживання води абонентами на певний день місяця та виставляти рахунки до оплати;
- проводити аналіз отриманих даних і реагувати на відхилення, що виникають.
Розмір дисбалансу за перший квартал 2009 р. становив 30%. За аналогічний період 2010 р. – лише 0,4%.
У цьому житловому будинку було «знайдено» 29,6% води, неврахованої раніше. Цей показник може бути набагато вищим і досягати 40%, а в деяких випадках і більше. Економічна ефективність встановлення високоточних лічильників у метрологічному класі «С» цілком виправдана.
