Прибор учёта потребления ресурсов

Прибор учёта потребления ресурсов — это техническое средство измерения, предназначенное для количественного определения расхода различных видов энергоносителей, воды, тепла или других материальных ресурсов в системах жилищно-коммунального хозяйства, промышленности и на транспорте. Приборы учёта (счётчики) обеспечивают коммерческий и технический учёт, позволяя контролировать потребление, выставлять счета по фактическому расходу, а также выявлять утечки и неэффективное использование ресурсов.

История

Первые прототипы приборов учёта появились в XIX веке с развитием централизованного водоснабжения и газоснабжения. В 1851 году в Англии был запатентован первый водомер с вращающейся крыльчаткой. В 1862 году в Германии началось серийное производство газовых счётчиков мембранного типа. В России первые водомеры начали устанавливать в Санкт-Петербурге в 1880-х годах, а массовое внедрение приборов учёта электроэнергии (электросчётчиков) пришлось на начало XX века после строительства первых электростанций.

В СССР учёт ресурсов был преимущественно ведомственным: счётчики устанавливались в основном на предприятиях, а в жилом секторе преобладали нормативы потребления. Массовая установка индивидуальных приборов учёта в жилых домах началась в России с 2000-х годов, а с 2009 года вступил в силу Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении», который обязал собственников жилья оснащать квартиры счётчиками воды, газа и электроэнергии.

Классификация

Приборы учёта классифицируются по нескольким признакам.

По виду измеряемого ресурса

• Счётчики воды (водомеры) — измеряют объём холодной или горячей воды, прошедшей через трубопровод. Бывают тахометрические (с крыльчаткой или турбиной), электромагнитные, ультразвуковые и вихревые.
• Счётчики газа — измеряют объём природного или сжиженного газа. Основные типы: мембранные (диафрагменные), ротационные, турбинные, ультразвуковые и струйные.
• Счётчики электрической энергии (электросчётчики) — измеряют активную и реактивную энергию в цепях переменного или постоянного тока. Делятся на индукционные (электромеханические) и электронные (цифровые).
• Теплосчётчики — измеряют количество тепловой энергии, переданной теплоносителем (обычно водой или паром). Включают в себя расходомер, датчики температуры и вычислитель.
• Счётчики нефти и нефтепродуктов — применяются в нефтедобыче и транспортировке. Используют турбинные, массовые (кориолисовы) и ультразвуковые принципы.

По принципу действия

• Тахометрические — измеряют число оборотов вращающегося элемента (крыльчатки, турбины) под действием потока жидкости или газа.
• Электромагнитные — основаны на законе электромагнитной индукции: скорость потока определяется по напряжению, индуцируемому в проводящей жидкости в магнитном поле.
• Ультразвуковые — измеряют разницу времени прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против него.
• Вихревые — регистрируют частоту вихрей, образующихся при обтекании тела в потоке (эффект Кармана).
• Массовые (кориолисовы) — измеряют массовый расход по силе Кориолиса, возникающей при колебаниях измерительной трубки.

По назначению

• Квартирные (индивидуальные) — устанавливаются в жилых помещениях для учёта потребления одной семьёй.
• Общедомовые (коллективные) — монтируются на вводе в многоквартирный дом для учёта общего расхода ресурса.
• Промышленные — предназначены для учёта на предприятиях, в котельных, на тепловых пунктах и магистральных трубопроводах. Отличаются большим диаметром прохода и высокой точностью.

Устройство и принцип работы

Конструкция прибора учёта зависит от типа ресурса и принципа действия. В общем случае любой счётчик состоит из:

• измерительного преобразователя (первичного датчика), который взаимодействует с потоком ресурса;
• счётного механизма (механического или электронного), который суммирует показания;
• индикатора (циферблата, дисплея или интерфейса передачи данных).

Например, в тахометрическом водомере поток воды вращает крыльчатку, которая через магнитную муфту передаёт вращение на счётчик. В электронном электросчётчике ток и напряжение преобразуются в цифровые сигналы, которые обрабатываются микроконтроллером, а результат выводится на ЖК-дисплей.

Современные приборы учёта часто оснащаются модулями дистанционной передачи данных (M-Bus, LoRaWAN, GSM, Wi-Fi, PLC), что позволяет автоматизировать сбор показаний без участия потребителя.

Метрологические характеристики

Точность приборов учёта регламентируется государственными стандартами. Для каждого типа счётчика установлены классы точности:

• Счётчики воды — класс A, B, C или D (по ГОСТ Р 50601-93). Для бытовых водомеров обычно класс B (погрешность ±2–5%).
• Счётчики газа — классы 1,0; 1,5; 2,0 (по ГОСТ Р 8.618-2014). Бытовые мембранные счётчики имеют класс 1,5 (погрешность ±1,5%).
• Электросчётчики — классы точности 0,5; 1,0; 2,0 (по ГОСТ 31818.11-2012). Для бытовых приборов обязателен класс 2,0.
• Теплосчётчики — классы 1, 2, 3 (по ГОСТ Р 51649-2014). Погрешность измерения тепловой энергии не должна превышать 3–6%.

Все приборы учёта, используемые для коммерческих расчётов, подлежат обязательной государственной поверке. Первичная поверка проводится при выпуске с завода, периодическая — с интервалом от 4 до 16 лет в зависимости от типа счётчика. Межповерочный интервал устанавливается в паспорте изделия.

Применение

Приборы учёта потребления ресурсов используются в следующих сферах:

• Жилищно-коммунальное хозяйство — учёт расхода воды, газа, электроэнергии и тепла в многоквартирных и частных домах. Позволяет перейти от оплаты по нормативам к оплате по фактическому потреблению, что стимулирует энергосбережение.
• Промышленность — контроль расхода энергоносителей на производственных линиях, в котельных, компрессорных станциях, системах вентиляции и кондиционирования.
• Транспортировка ресурсов — учёт на магистральных газопроводах, нефтепроводах, водоводах и тепловых сетях. Используются высокоточные промышленные счётчики с автоматической коррекцией показаний по температуре и давлению.
• Энергетика — учёт электроэнергии на подстанциях, в распределительных сетях и у конечных потребителей. Внедрение «умных» счётчиков (smart meters) позволяет вести автоматизированный сбор данных и управлять нагрузкой.

Правовое регулирование в России

В Российской Федерации установка и эксплуатация приборов учёта регулируются:

• Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» (2009) — устанавливает обязанность собственников жилья оснащать квартиры и дома счётчиками воды, газа и электроэнергии.
• Постановлением Правительства РФ № 354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» (2011) — определяет порядок расчёта платы по показаниям приборов учёта.
• Федеральным законом № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (2008) — устанавливает требования к метрологическим характеристикам и поверке средств измерений.

Согласно законодательству, потребитель обязан обеспечить сохранность и своевременную поверку прибора учёта. Замена счётчика производится за счёт собственника. При отсутствии прибора учёта плата за коммунальные услуги рассчитывается по нормативам, которые могут быть выше фактического потребления.

Интересные факты

• Первый в мире электрический счётчик (индукционный) был создан в 1888 году венгерским инженером Отто Блати.
• В России самый длинный межповерочный интервал (16 лет) имеют электронные счётчики электроэнергии, а самый короткий (4 года) — механические счётчики горячей воды.
• В некоторых странах (например, в Великобритании, Швеции, Италии) внедрение «умных» счётчиков является обязательным для всех домохозяйств.
• Ультразвуковые счётчики воды не имеют движущихся частей, поэтому они менее подвержены износу и засорению, но требуют стабильного состава воды.
• В 2020 году в России начался поэтапный переход на интеллектуальные системы учёта электроэнергии (smart metering), которые позволяют дистанционно отключать и подключать потребителей.

Источники

1. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности».
2. Федеральный закон от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».
3. Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 № 354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов».
4. ГОСТ Р 50601-93 «Счётчики воды. Общие технические условия».
5. ГОСТ Р 8.618-2014 «ГСИ. Счётчики газа. Методика поверки».
6. ГОСТ 31818.11-2012 «Счётчики электрической энергии. Общие технические требования».
7. ГОСТ Р 51649-2014 «Теплосчётчики. Общие технические условия».
8. Справочник «Приборы учёта энергоресурсов» / под ред. В. А. Иванова. — М.: Энергоатомиздат, 2018.