Měření a fakturace množství tepla pro město České Budějovice

Horká voda z jaderných elektráren je zdrojem energie pro dálkové zásobování měst a obcí teplem, které je téměř zcela neutrální z hlediska emisí CO₂. V České republice se teplo vyrobené v Jaderné elektrárně Temelín využívá k zásobování jihočeského města České Budějovice tepelnou energií. Teplo se přepravuje 27 km / 16,7 mil dlouhým, převážně pod zemí umístěným přívodním a vratným potrubím.

Poté, co se v kondenzátoru jaderné elektrárny ohřeje na požadovanou teplotu, se voda dopravuje do oběhových čerpadel v předávací stanici dálkového zásobování teplem. Teplota této ohřáté vody dosahuje v izolovaném potrubí světlosti DN500 (20") až +135 °C / +275 °F. Vratné potrubí přivádí ochlazenou vodu o teplotě +60 °C / +140 °F.

Vzhledem k tomu, že množství tepla předaného vodou, které se prodává městské teplárně, má vysokou finanční hodnotu zatíženou daní, musí se tepelné veličiny měřit s co nejmenší chybou v širokém rozsahu průtoku a teploty. Provozovatel horkovodu proto hledal průtokoměr s vynikající přesností a opakovatelností, který by spolehlivě pracoval s minimální tlakovou ztrátou.

Provozovatel Jaderné elektrárny Temelín proto použil pro měřicí systém a efektivní provoz sítě dálkového zásobování teplem několik ultrazvukových průtokoměrů OPTISONIC 3400 District Heating. Tyto 3kanálové průtokoměry jsou určeny pro aplikace dálkového zásobování teplem a jsou schváleny pro fakturační měření množství tepla předaného vodou v souladu s MID MI-004 (třída přesnosti 1) a OIML R75. Pro tuto aplikaci byl zvolen průtokoměr v odděleném provedení (F). Dva průtokoměry jsou umístěny v přívodní a vratné větvi horkovodu v předávací stanici elektrárny a měří množství tepla předaného městu a čistou spotřebu tepla. Další dva průtokoměry OPTISONIC 3400 District Heating jsou namontovány v přívodním a vratném potrubí v předávací stanici v Českých Budějovicích. Všechny čtyři průtokoměry (DN500) se v kombinaci s párovanými snímači teploty a přepočítávačem průtoku používají pro měření množství tepla předaného horkou vodou.

Jelikož se jedná o fakturační měření, zákazník umístil před průtokoměry usměrňovače proudění tvořené svazkem trubek podle normy EN ISO 5167. Díky tomu se minimalizuje narušení rychlostního profilu a dosahuje maximální přesnosti měření. Integritu a kvalitu měření lze zajistit pomocí sledování rychlosti proudění v jednotlivých měřicích kanálech průtokoměru. V důsledku asymetrií a vírů způsobených narušením rychlostního profilu se mohou rychlosti v jednotlivých kanálech značně lišit, a to až o 100 %. Po použití usměrňovače průtoku se tyto rozdíly sníží na 5 %. Sledování rychlostí v kanálech je zárukou zachování vysoké přesnosti měření, která není ovlivněna případným zanesením, poškozením nebo změnami v procesu.

Kromě průtokoměrů pro měření množství tepla v přívodní a vratné větvi horkovodu bylo v celém systému dálkového zásobování teplem instalováno dalších 15 ultrazvukových průtokoměrů ve světlostech od DN25 (1") do DN500 (20"), které slouží např. pro měření průtoku topné vody nebo řízení čerpadel na přívodu.

Vzhledem k velmi velkému množství měřeného tepla mají i malé chyby měření během provozu velký finanční dopad. Díky nastavení měření pomocí průtokoměru OPTISONIC 3400 District Heating zákazník získává spolehlivé a dlouhodobě stabilní měření, které u všech čtyř průtokoměrů, které jsou součástí souprav na měření tepla, dosahuje chyby měření pouhé ± 0,3 % z měřené hodnoty průtoku a množství tepla předaného vodou. Zákazník tak může velmi přesně vyúčtovávat množství spotřebovaného tepla. Kromě toho lze zjišťovat i tepelné ztráty v celém systému. Diagnostické funkce průtokoměrů firmy KROHNE umožňují odhalit kritické provozní stavy, například nepříznivé změny rychlostního profilu. Průtokoměr neobsahuje žádné pohyblivé části a měří bez tlakových ztrát. To vše přispívá k účinnému řízení čerpadel, a tím i k úspornému provozu celého systému v závislosti na spotřebě.

Provozovatel jaderné elektrárny také oceňuje celosvařovanou konstrukci průtokoměru. Vyhovuje náročným požadavkům na bezpečnost a odolnost, které zákazník obecně klade na svá zařízení a které se u přístrojů firmy KROHNE prokázaly při používání v jiných aplikacích.

Pokud by si to zákazník přál, mohla by firma KROHNE zajistit kompletní řízení celého projektu pro dálkové zásobování teplem - od počáteční konzultace přes dodávku průtokoměrů a dalšího přístrojového vybavení s posouzením shody až po uvedení systému do provozu. V rámci kompletního balíčku měření tepla může firma KROHNE nabídnout také dohody o úrovni služeb na míru, pravidelný servis a ověřování měřicích systémů nebo zákonem požadované rekalibrace.