Использование логгеров для энергоаудита тепловых сетей

Достоверная картина функционирования сложных объектов не может быть получена с помощью одноразовых, фрагментарных измерений. Необходимы достаточно длительные измерения параметров объектов в их динамике, при различных режимах, при различных внешних условиях (например, при изменяющейся температуре окружающей среды).

Такие измерения важны также для объективного анализа эффектов, получаемых в результате внедрения энергосберегающих мероприятий. Указанным требованиям могут отвечать только приборы с достаточно емкой памятью, программируемым отсроченным стартом, автономным питанием и интефейсом для передачи накопленных данных в компьютер. Последний должен обладать специальным программным обеспечением для формализации полученных данных и представления их в удобном для анализа виде. К сожалению, большинство из представленных на российском рынке приборов не отвечает этим требованиям.

Среди основных тенденций развития зарубежной приборной диагностической базы можно выделить следующие:

§ миниатюризация;

§ автономное питание;

§ совмещение в одном измерительном приборе различных функций за счет использования многочисленных датчиков (в том числе штатных) с унифицированным выходным сигналом;

§ интегрированное в едином комплексе с измерительными приборами специальное программное обеспечение.

Примером могут служить миниатюрные логгеры (накопители информации) со встроенными или выносными датчиками, выпускаемые американской компанией ONSЕТ Соmрuter Соrроrаtion. Компания предлагает около 70 различных модификаций измерительных приборов.

Логгеры, предназначенные для измерений в помещениях, менее точны, чем промышленные, но значительно дешевле. Достоверность получаемых данных обеспечивается прежде всего возможностью массовых измерений, когда, например, среднюю температуру помещения определяют осреднением показаний нескольких датчиков, располагаемых в наиболее характерных точках.

Логгеры, разработанные специально для эксплуатации в экстремальных условиях окружающей среды, наиболее полезны для энергоаудитов промышленных предприятий и тепловых сетей.

В качестве примера приводится схема измерений с помощью логгеров на тепловом вводе в здание от системы централизованного теплоснабжения (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Схема измерений параметров теплоснабжения

Как видно из рис. 5.2, с помощью всего двух четырехканальных логгеров, с использованием подключаемых термометров, штатных расходомеров и дифференциального манометра можно получить практически всю совокупность данных, характеризующих качественные и количественные режимы теплоснабжения на протяжении всего отопительного сезона. В рассматриваемом примере собирается информация о температурах окружающего воздуха, подающей и обратной теплофикационной воды, температуре ГВС, температуре воды в контуре отопления после гидроэлеватора, о расходах теплоносителя в системе отопления и ГВС, располагаемом напоре.

Аналогичным образом, с помощью логгеров и с использованием штатных или накладных трансформаторов тока можно исследовать режимы работы электропотребляющего оборудования. Описанные приборы обладают рядом дополнительных удобств для пользователя. Это прежде всего возможность передачи информации в компьютер с помощью промежуточных накопителей – шаттлов. Другие достоинства – программируемый интервал между измерениями и отсроченное время старта, что позволяет одновременно начать измерения всеми установленными датчиками с заданным интервалом (от 0,5 с для быстротекущих процессов до 9 ч).

Для обработки полученных массивов данных используется специальное программное обеспечение. Программа ВохСаrРrо, поставляемая на лазерном диске стоимостью около 50 долл., позволяет работать в средах Мicrosoft Ехсеl или Lotus 1-2-3 с использованием графических возможностей компьютера.

А аналогичными приборами других фирм США представлены на сайтах

§ http://www.arccsystems.com;

§ http://www.dicsonweb.com;

§ http://www.archerergy.com.

Выпуск аналогичных приборов освоен на российском предприятии НПО "Системотехника" г. Иваново (http://www.syst.ru) – ведущий российский разработчик и производитель приборов и систем для автоматизации технологических процессов.

Основные направления производства: программируемые контроллеры, комплектные АСУ ТП энергетическим оборудованием, распределенные АСУ ТП предприятий, приборы энергоучета и системы АСКУЭ, приборы для энергоаудита, заказные СУ.

Рис. 5.3. Регистратор температуры автономный ТЛ-01

Регистратор температуры автономный ТЛ-01 (рис. 5.3) предназначен для измерения температуры окружающего воздуха (от –40 до +80° С, шаг – 0,5° С) с указанным интервалом (кратно 1 мин), архивирования измерений, сбора статистики по замерам и регистрации выхода температуры за установленные пределы. Глубина архива составляет 2048 измерений. При переполнении архива в зависимости от настроек архивирование прекращается (сохраняя первые 2 тысячи замеров) или начинается циклическая перезапись архива (сохраняя последние 2 тысячи замеров). Сбор статистики замеров производится в виде гистограмм. Диапазон температур делится на 63 сектора (от -40.0 до -38.5, от -38.0 до -36.5 и т.д.). Для каждого сектора имеется счетчик, показывающий количество замеров, соответствующих по температуре. Таким образом, можно получить распределение замеров по температурам за отчетный период. Максимальная величина счетчика 65535 замеров, что позволяет накапливать статистику за длительный период. В процессе регистрации прибор ведет 2 архива аварий, т.е. выходов значения температуры за установленные пользователем пределы. В каждом архиве имеется по 12 записей для регистрации выходов за верхний и нижний порог. В каждой записи сохраняется номер замера с начала регистрации, при котором началась аварийная ситуация (фактически, время начала аварии) и длительность аварии (до 255 интервалов измерения). Если длительность аварии превышает 255 интервалов, открывается следующая запись в архиве. При заполнении 12 записей регистрация соответствующих аварий прекращается. При появлении первой в приборе устанавливается флаг соответствующей аварии. Интервал измерений устанавливается пользователем от 1 до 255 минут (4 часа 15 мин). Запуск регистрации производится программно (от компьютера) или от кнопки на приборе. Возможно указать задержку старта от 1 до 65535 минут (более 45 суток). Пользователь может установить в приборе идентификатор - число от 0 до 65535, и краткое описание - текст до 30 символов.

Этот миниатюрный прибор позволяет:

§ исследовать температуры в производственных и жилых помещениях;

§ определить температурные режимы работы оборудования (в шкафах, корпусах, на поверхностях);

§ проверить условия хранения продуктов питания, лекарств, и др. товаров;

§ контролировать реальные температуры при перевозке грузов.

Регистратор выполнен в виде брелока в ударопрочном корпусе. Индикаторы показывают текущее состояние регистрации (см. рис.5.3).

Для регистрации температуры надо нажать кнопку на регистраторе (если он еще не запущен с компьютера). Чтение данных, их анализ, а также программирование регистратора осуществляется с персонального компьютера с помощью программы TLOG. ПрограммаTLOG, работающая под OS Windows, позволяет программировать регистратор, отображать, архивировать и анализировать результаты измерений (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Использование программы TLOG для представления и анализа результатов измерений

В памяти регистратора выделено 32 байта, которые пользователь может использовать по своему усмотрению. Например, для хранения условного номера регистратора, места установки или другой служебной информации. Соединение регистратора с компьютером производится через адаптер RS232/ТЛ-01 (рис. 5.5), подключаемый к СОМ-порту компьютера (RS 232).

Рис. 5.5. Адаптер RS232/ТЛ-01