Экономическая эффективность оптимизации учета водопотребления с использованием систем дистанционной передачи данных
Мировые запасы чистой питьевой воды с каждым годом неуклонно
уменьшаются, а ее стоимость увеличивается. В связи с этим остро встает вопрос точного
учета потребления воды и контроля утечек. Основная задача,
стоящая сегодня перед
водоканалами – свести баланс между объемом поданной и объемом
реализованной (учтенной) воды. Как
показывает статистика, разница
составляет 40-50 %. Водоканалы терпят
огромные убытки, вкладывая средства на подготовку и подачу воды, получая расчет
только с половины. Где искать потерянную
в неимоверных объемах воду? Если списывать все на порывы - каждый населенный пункт превратился бы в своеобразную Венецию. Значит
основная причина – некачественный, не своевременный учет, а где-то и полное его
отсутствие.
Наличие учета - первоочередной фактор, влияющий на рациональное и
экономное использование воды. Как показывает опыт и статистика водоканалов
(Ивано-Франковский, Тернопольский, Черновицкий и др.) с увеличением количества
установленных счетчиков воды, особенно в жилищном фонде, потребление воды
абонентами ежегодно снижается.
Качество учета зависит от следующих
факторов:
а) чувствительности и диапазона расходов используемых приборов;
б) правильного подбора типа и диаметра счетчика;
в) степени защиты счетчика воды от внешнего несанкционированного вмешательства.
Рассмотрим все вышеперечисленные составляющие, влияющие на качество учета более подробно. Любой счетчик воды стандартно имеет определенные ГОСТом нормативные значения объемных расходов (диапазон расходов): порог чувствительности (наименьший фиксируемый расход), минимальный расход Qmin , переходной расход Qt, номинальный расход Qn и максимальный расход Qmax. В нижнем диапазоне расходов от Q min до Qt счетчик работает с относительной погрешностью измерений ±5%, в верхнем диапазоне от Qt до Qmax с погрешностью ±2%. Соответственно, чем меньше погрешность, тем выше качество измерения. Поэтому, преимущество имеют те счетчики, у которых шире верхний диапазон измерения (Qt-Qmax), тем самым уже становится нижний диапазон измерения, со сдвигом своих границ как можно ближе к порогу чувствительности. При этом порог чувствительности приближается к значениям расхода близким к нулю.
Счетчики воды со значением порога чувствительности близким к нулю и узким нижним диапазоном измерения (Qmin – Qt) относят к метрологическому классу точности «С». Такие приборы необходимо использовать на объектах с нестабильной динамикой водопотребления, т. е. там, где присутствуют плавающие расходы, которые при правильном подборе счетчика воды не должны выходить за пределы Qt-Qmax. Очень важно, что бы счетчики в метрологическом классе точности «С» нашли применение в квартирном учете водопотребления, поскольку зачастую там присутствуют расходы менше порога чувствительности стандартно используемых квартирних счетчиков (течи в туалетних бачках, кранах и т. д). Таким образом объем воды потребленный с расходом меньше порога чувствительности счетчика, не измеряется. Для сравнения: порог чувствительности квартирного счетчика воды в метрологическом классе точности «В» составляет 15 л/час, в классе «С»- менее 4 л/час. На объектах со стабильным водопотреблением нет необходимости использовать высокоточные приборы. В этом случае возможно применение счетчиков в классе точности «В». Но при этом необходимо соблюдать условие - эксплуатационный расход на объектах должен находиться в верхнем диапазоне измерения приборов (Qt-Qmax), с относительной погрешностью измерения ±2%. При подборе счетчиков необходимо всегда учитывая значение величины потери давления воды в системе, вызванное сопротивлением установленного прибора учета. Для многоструйных счетчиков воды потеря давления на счетчике, при эксплуатационном расходе, должна быть не более 25 КПа, для турбинных - не более 10 КПа.
Зачастую на объектах установлены счетчики воды завышенного диаметра. Это приводит к тому, что прибор, рассчитанный для работы на более высоких расходах, становится не чувствительным к небольшим расходам воды на данном объекте, имеющим место, как правило, в ночной период времени, или вызванным определенными технологическими циклами производства. При этом эксплуатационный расход попадает в нижний диапазон измерения счетчика. Особенно остро эта проблема видна на протяжении последних 5 лет, когда потребление воды всеми группами абонентов ежегодно уменьшается на 10-15%, соответственно меняются режимы расходов. Для того чтобы в сложившихся новых условиях поднять качество учета измерения водопотребления, необходимо проводить работы по комплексной оптимизации учета, которая базируется на обоснованном подборе и возможной замене существующих узлов учета воды на новые с учетом реально существующих нагрузок (расходов). На некоторых объектах (школы, бассейны, больницы и т.п.), где в виду определенных сложившихся условий присутствуют циклически повторяемые высокие расходы (дневное приготовление пищи, наполнение бассейна и т.д.) наряду с незначительным основным эксплуатационным расходом (санузлы) рекомендовано применять комбинированные или двухкамерные счетчики воды - Meitwin (Майтвин). Так же применение таких счетчиков необходимо на объектах, где нужно обеспечить выполнение требований и норм пожарной безопасности - непродолжительные, но высокие расходы.
Одним из немаловажных факторов, влияющих на качество учета водопотребления, является наличие в счетчике надежной защиты от внешнего несанкционированного вмешательства. Существует много способов воздействия на счетчик, преследующих главную цель - полностью или частично заблокировать его работу. Самым массовым из них является воздействие внешним магнитом. Поэтому при подборе счетчика необходимо учитывать степень его антимагнитной защиты, а так же отдавать предпочтение тем приборам, у которых счетный механизм выполнен в виде герметично завальцованной капсулы «медь-стекло». Добраться к роликам счетного механизма, с целью умышленного изменения показаний, возможно, только полностью его разбив. К тому же такой тип счетных механизмов дает возможность работы счетчика при полном его затоплении. 100% антимагнитную защиту имеют два типа счетчиков воды «мокроход» и «полумокроход», у которых конструктивно отсутствует магнитная муфта, посредством которой передается вращение крыльчатки на счетный механизм. У приборов типа «полумокроход» отсутствует главный недостаток, присущий «мокроходам» - загрязнение счетного механизма примесями, содержащимися в воде, поскольку счетный механизм «полумокроходов» выполнен в виде герметичной капсулы, заполненной специальной жидкостью.
Несвоевременный учет – один из факторов, влияющих
на сведение баланса
водопотребления. В настоящее время сбор
данных по потреблению воды абонентами происходит на протяжении месяца и более контролерами
предприятий предоставляющих
услуги в области водоснабжения,
визуально или по телефону и как следствие – ошибки, потеря времени и отсутствие
реального баланса. Организации, занимающиеся предоставлением услуг в области
водоснабжения должны стремиться к внедрению систем автоматического съема
и
передачи данных дистанционно.
Исходя из вышесказанного, следует, что к вопросу учета водопотребления нужно подходить комплексно. Только установка или замена счетчика не решают проблему существующего дисбаланса. Предприятие «ИН-Прем», единственное сегодня на Украине, предлагает свои услуги в комплексном подходе к вопросу учета водопотребления, а это - исследование режима водопотребления на объекте с помощью архиватора данных Data Logger, получение диаграмм водопотребления, подбор счетчика воды согласно полученным диаграммам, а так же организация систем дистанционной передачи данных.
Более подробно осветить вопрос комплексного подхода в области учета водопотребления хотелось бы в секторе жилищного фонда. По данным водоканалов основным потребителем воды является население, доля которого составляет 70-85% от общего объема водопотребления. Соответственно основные потери необходимо искать именно в этом секторе. Главной проблемой для водоканалов и ЖЕКов есть разность суммарных показаний квартирных счетчиков воды и общедомового. Как показывает опыт, баланс водопотребления в многоквартирных домах имеет отрицательное значение и в среднем составляет 25-45%. Основная составляющая разницы возникает за счет установки квартирных счетчиков в вертикальном положении, что приводит к потере их чувствительности, умышленном воровстве воды (применение магнитов и т.п.). А так же в результате применения квартирных счетчиков воды с метрологическими характеристиками, которые не позволяют вести учет при малых ее расходах (течи туалетных бачков, кранов и т.д.), которые суммируются во всем доме и достигают величины расхода, регистрируемого общедомовым счетчиком воды. При водопотреблении с расходом меньше порога чувствительности счетчика воды жилец получает «законное» право не платить за потребленную воду, что является одной из составляющих отрицательного баланса водопотребления дома. По данным диаграмм архиватора Data Logger в ночное время, когда практически не должно быть потребления воды, утечки в девяти этажном двух подъездном жилом доме составляют от 3 до 4 м³/час. Возникает вопрос, как учесть этот объем воды и свести разницу к минимуму. Решением есть установка высокоточных квартирних счетчиков, у которых порог чувствительности приближен к нулевому расходу, не меняющих свои метрологические характеристики при любом положении на трубопроводе, а так же имеющих 100% антимагнитную защиту. Это позволит свести к минимуму потери в измерениях объема воды при малых расходах.
Предприятием «ИН-Прем» был разработан и в сентябре 2009 г. совместно с КП «Тернопольводоканал» внедрен пилотный проект по оснащению 5-и этажного двух подъездного жилого дома (объект «экспериментальный дом») высокочувствительными квартирными счетчиками воды тип «820», установленными в вертикальном положении, и общедомовым счетчиком тип «620» (метрологический класс точности «С»), с организацией системы дистанционной передачи данных «SensusScout». Цель данного проекта - свести к минимуму потери, присутствующие на выбранном объекте, доказать необходимость использования высокочувствительных приборов, а так же получить возможность мгновенно снимать данные со счетчиков, не беспокоя при этом абонентов.
Для проведения данного проекта были выбраны высокоточные
квартирные счетчики в метрологическом классе точности «С» тип «820». Основные
достоинства данных счетчиков:
- порог чувствительности (минимальный расход фиксируемый
счетчиком) менее 4 л/час;
- возможность вертикальной установки без потери чувствительности;
- 100% антимагнит (полумокроход, в конструкции счетчика
отсутствует магнитная муфта);
- счетный механизм выполнен в виде капсулы, заполненной
глицерином, что дает возможность избежать загрязнения счетного механизма;
- возможность подключения в систему дистанционного считывания
данных;
- межповерочный интервал 4 года.
При выборе системы передачи данных со счетчиков воды SensusScout определяющими факторами были:
- беспроводной метод передачи данных;
- автономное питание;
- возможность получить актуальные данные с большого количества
счетчиков в короткий период времени;
- независимость от операторов связи и других посредников,
оказывающих услуги по передаче данных;
- возможность расширения системы, путем увеличения количества опрашиваемых приборов без дополнительной ее реорганизации;
- возможность подключения в систему, как счетчиков воды, так и счетчиков тепла.
Принцип работы системы SensusScout очень прост. Все
счетчики, с которых необходимо снять информацию, оснащаются радиомодулями. Обслуживающий
персонал поставщика услуг (водоканала или ЖЕКа), имея радиотерминал с
запрограммированными заранее заводскими номерами счетчиков, адресом их
расположения, последними показаниями, по заранее заданному маршруту проходит
или проезжает мимо счетчиков на расстоянии 50 – 500 м. Радиомодуль, находясь в
зоне действия радиотерминала, отвечает на запрос пакетом данных, включающим
показания счетчика. Один радиотерминал может получить данные с неограниченного количества
радиомодулей.
По статистическим данным КП «Тернопольводоканал» разница в показаниях общедомового счетчика и суммарными показаниями квартирных счетчиков за период с января 2009 г. по март 2009 г. колебалась от 4 до 58%. В ходе проведения эксперимента дисбаланс составил 0,4% и остается стабильным на протяжении уже 6 месяцев.
Как видно из диаграммы прослеживается нестабильность значений дисбаланса за 2009 г. Это явление вызвано отсутствием актуальных данных на момент сведения баланса. Зачастую показания передавались абонентами по телефону, а так же насчитывались по норме. Использование системы передачи данных «SensusScout» в совокупности с применением высокоточных квартирных счетчиков позволило:
- свести баланс в доме к 0,4% и добиться его стабильности;
- получать в течение короткого промежутка времени данные по потреблению воды абонентами на определенный день месяца и выставлять счета к оплате;
- проводить анализ полученных данных и реагировать на возникающие отклонения.
Величина дисбаланса за первый квартал 2009 г. составила 30%.
За
аналогичный период 2010 г. – всего лишь 0,4%.
В данном
жилом доме было «найдено» 29,6 % воды,
неучтенной ранее. Этот показатель может быть намного выше и достигать 40%, а в
некоторых случаях и больше. Экономическая эффективность установки высокоточных
счетчиков в метрологическом классе «С» вполне оправдана.
