Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 8.728-2010 "Государственная система обеспечения единства измерений. Оценивание погрешностей измерений тепловой энергии и массы теплоносителя в водяных системах теплоснабжения" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2010 г. N 994-ст)

State system for ensuring the uniformity of measurements. Estimation of errors of measurements of thermal energy and weight of the heat-carrier in water systems of the heat supply

Дата введения - 1 июля 2012 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 Разработан Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева") Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

2 Внесен Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2010 г. N 994-ст

4 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на водяные системы теплоснабжения и устанавливает методику оценивания погрешностей измерений тепловой энергии и массы теплоносителя в этих системах.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.642-2008 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем узлов учета тепловой энергии. Основные положения

ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия

ГОСТ 8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Основные термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 водяная система теплоснабжения: Система теплоснабжения, в которой в качестве теплоносителя используется вода.

3.2 тепловая энергия [количество теплоты] в водяных системах теплоснабжения: Энергия, отдаваемая теплоносителем в виде теплоты в системах водяного теплоснабжения и/или затраченная на подогрев невозвращенной сетевой воды.

3.3 узел учета тепловой энергии; УУТЭ: Комплект приборов и устройств, обеспечивающий учет тепловой энергии, массы (объема) теплоносителя, а также контроль и регистрацию других параметров теплоносителя.

3.4

закрытая водяная система теплоснабжения: Водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель и из сети не отбирается. [ГОСТ 26691-85, статья 40]

3.5 открытая водяная система теплоснабжения: Водяная система теплоснабжения, при которой вода частично или полностью отбирается из сети потребителями тепла.

3.6 однотрубная система: Полностью открытая водяная система теплоснабжения, не содержащая обратного трубопровода.

3.7 теплосчетчик: Средство измерений тепловой энергии, которую поглощает или отдает теплоноситель в водяных системах теплоснабжения, и параметров теплоносителя.

3.8

измерительный канал теплосчетчика: Совокупность измерительных преобразователей и/или средств измерений, линий связи, электронных (вычислительных) блоков, обеспечивающая измерение количества теплоты или других физических величин по данным об измеренных параметрах теплоносителя. [ГОСТ Р 51649-2000, статья 3.9]

4 Общие положения

4.1 Тепловую энергию Q для водяных систем теплоснабжения определяют в соответствии с рекомендациями [1], [2], [3] и правилами [4] по следующим формулам:

Для открытых водяных систем теплоснабжения:

;

(1)

;

(2)

;

(3)

;

(4)

;

(5)

.

(6)

где , , , - массовые расходы сетевой воды в прямом, обратном трубопроводах и отбираемой в однотрубную систему горячего водоснабжения (далее - ГВС) ( при отсутствии утечек), а также в однотрубной системе холодной воды ( при отсутствии утечек), соответственно;

- время;

, и - удельные энтальпии сетевой воды в прямом, обратном трубопроводах и в однотрубной системе холодной воды, соответственно;

- масса теплоносителя, отбираемого из водяной системы теплоснабжения.

Для закрытых водяных систем теплоснабжения:

,

(7)

где - массовый расход сетевой воды в прямом и обратном трубопроводах. Для однотрубной системы:

,

(8)

где m и h - массовый расход и энтальпия теплоносителя в трубопроводе.

4.2 Требования настоящего стандарта основаны на требованиях ГОСТ Р 51649 и ГОСТ Р 8.642.

По уровню погрешностей измерений количества теплоты, обеспечиваемых измерительным каналом, теплосчетчики в соответствии с ГОСТ Р 51649 подразделяют на классы А, В и С. Принадлежность теплосчетчиков к тому или иному классу определяют в процессе их испытаний в целях утверждения типа. В таблице 1 указаны значения погрешностей для теплосчетчиков классов А, В и С.

Таблица 1

Класс теплосчетчика	Формула для вычисления значения пределов допускаемой относительной погрешности, %
С
В
А
В формулах: - наибольшее значение расхода теплоносителя, ; G - измеряемый расход теплоносителя, ; - наименьшее значение разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °С; выбирают из ряда: 1°С, 2°С, 3°С для теплосчетчиков класса С; 2°С, 3°С, 5°С - для теплосчетчиков класса В; 3°С, 5°С, 10°С - для теплосчетчиков класса А; - измеряемое значение разности температур, теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °С.

5 Методика оценивания погрешностей измерений тепловой энергии и массы теплоносителя

5.1 В настоящем стандарте при оценивании параметров точности измерений используют погрешности измерений по ГОСТ 8.009.

Допускается проводить это оценивание с помощью неопределенностей измерений. Порядок вычисления неопределенностей и сравнительный анализ двух указанных выше подходов к выражению характеристик точности измерений представлен в рекомендациях [5].

5.2 Оценивание погрешностей измерений тепловой энергии и массы теплоносителя в УУТЭ в зависимости от схемы его построения проводят по нижеприведенным формулам (вывод формул представлен в приложении А, пример расчета - в приложении Б). При оценивании погрешностей оперируют неисключенными систематическими погрешностями измерений при доверительной вероятности 0,95.

5.2.1 Для УУТЭ с тремя расходомерами: в подводящем трубопроводе, в обратном трубопроводе и в трубопроводе ГВС - расчет тепловой энергии проводят по расходомерам и , а расходомер в обратном трубопроводе служит для контроля утечек теплоносителя, следовательно, наличие расходомера необязательно.

Доверительные границы относительной погрешности (как безразмерную величину) измерений тепловой энергии вычисляют по формуле

,

(9)

где ;

(10)

;

(11)

,

(12)

, и - объемные расходы теплоносителя в подающем трубопроводе, в однотрубной системе с энтальпией и в однотрубной системе холодной воды с энтальпией , соответственно, ;

- пределы допускаемой относительной погрешности, %, вычисляемые по формулам таблицы 1 в зависимости от класса теплосчетчика.

Погрешность измерений теплосчетчика для закрытой водяной системы теплоснабжения известна. Она определена при проведении испытаний в целях утверждения типа указанного средства измерений (далее - СИ) (см. раздел 4, таблица 1) и внесении его в Госреестр средств измерений Российской Федерации (далее - Госреестр СИ РФ). Погрешность измерений теплосчетчика для однотрубной системы с энтальпией определяют исходя из уравнения (11)

.

(13)

Погрешность измерении теплосчетчика для однотрубной системы холодной воды определяют исходя из уравнения (12)

.

(14)

Значения входящих в формулы (10), (11) и (12) энтальпии h и плотности теплоносителя как функции его температуры и давления либо берут из таблиц ГССД [6], [7], либо вычисляют по формулам рекомендаций [1].

Доверительные границы погрешности измерений массы теплоносителя вычисляют по формуле

,

(15)

где i = 1, 2, 3;

.

(16)

Пределы относительной допускаемой погрешности измерений энтальпии теплоносителя вычисляют по формуле

.

(17)

В формулах (16) и (17):

, , , - частные производные плотности и энтальпии теплоносителя по температуре и давлению при и (определяют путем дифференцирования уравнений для плотности и энтальпии из рекомендаций [1] или используя таблицы ГСССД [6], [7], переходя от дифференцирования к конечным разностям);

и - абсолютные погрешности измерений температуры и давления теплоносителя.

5.2.2 Для УУТЭ с двумя расходомерами, в котором отсутствует расходомер и величину определяют как разность расходов в подающем и обратном трубопроводах, пределы допускаемой относительной погрешности измерений тепловой энергии вычисляют по формуле

,

(18)

где ;

(19)

;

(20)

;

(21)

- пределы допускаемой относительной погрешности, %, вычисляют по формулам таблицы 1 в зависимости от класса теплосчетчика:

;

(22)

.

(23)

Доверительные границы погрешности измерений массы теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах вычисляют по формуле (15), где i = 1, 2.

Доверительные границы погрешности измерений массы теплоносителя, отбираемого в трубопровод ГВС, определяют по формуле

.

(24)

Библиография

[1]	Рекомендации по метрологии МИ 2412-97	Государственная система обеспечения единства измерений. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерения тепловой энергии и теплоносителя
[2]	Рекомендации по метрологии МИ 2553-99	Государственная система обеспечения единства измерений. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения
[3]	Рекомендации по метрологии МИ 2537-2000	Государственная система обеспечения единства измерений. Тепловая энергия открытых водяных систем теплоснабжения, полученная потребителем. Методика выполнения измерений. Общие положения
[4]		Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. - М.: 1995
[5]	Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 43-2001	Применение "Руководства по выражению неопределенности измерений"
[6]	Госстандарт России. ГСССД	Плотность, энтальпия и вязкость воды. - М.: Изд-во ВНИИЦ СМВ, 1993
[7]	ГСССД 187-99 Приняты МГС под номером 98-2000	Вода. Удельный объем и энтальпия при температурах 0 °С ...1000 °С и давлениях 0,001... 1000 МПа. - Минск, 2000