Telemetria to dziedzina automatyki przemysłowej wykorzystująca urządzenia pomiarowe zapewniające zdalny odczyt danych, które wchodzą w skład systemu telemetrycznego, którego zadaniem jest zdalny odczyt i przesyłanie danych w czasie rzeczywistym oraz przetwarzanie danych w celu sterowania i kontroli nadzorowanych procesów. Sieci ciepłownicze to jedno z najczęstszych zastosowań systemów telemetrycznych. Podstawową rolą systemów telemetrycznych w sieciach ciepłowniczych jest kontrola procesu przesyłu energii cieplnej pomiędzy dostawcą i odbiorcą, ale w bardziej rozbudowanych systemach telemetrycznych może obejmować również procesy związane z wytwarzaniem ciepła oraz jego dystrybucją i rozliczeniem odbiorców.
Telemetria a efektywność energetyczna
System telemetryczny obejmujący monitoring i analizę danych w czasie rzeczywistym powinien zapewniać nie tylko prawidłowy przebieg nadzorowanego procesu, ale również umożliwiać optymalizację nadzorowanego procesu, w tym kosztów eksploatacji i utrzymania, redukcję strat oraz eliminację awarii i przestojów.
Jednym z najczęstszych zastosowań telemetrii w ciepłownictwie jest system alarmowy sieci ciepłowniczej. Zadaniem takiego systemu jest nadzór nad siecią ciepłowniczą w zakresie szybkiego wykrywania awarii, alarmowania o usterkach i ewentualnie automatycznych działań ograniczających lub minimalizujących skutki awarii.
Systemy telemetryczne w sieciach ciepłowniczych zapobiegają przede wszystkim stratom ciepła wynikającym z nieszczelności sieci przesyłowej. Każdy spadek ciśnienia w sieci ciepłowniczej, wykrycie nieszczelności w instalacji polegające na uszkodzeniu rury, nieszczelności mufy, trójnika, złączki lub zaworu jest natychmiast sygnalizowane, bardzo często w formie SMS w prostszych systemach telemetrycznych, a w bardziej złożonych wizualizowane na makiecie z zaznaczeniem obszaru awarii. Jednocześnie system może zainicjować zadania zapobiegające stratom energii przez odcięcie dopływu czynnika grzewczego do uszkodzonego fragmentu sieci. Pozwala to uniknąć strat spowodowanych wyciekiem samego czynnika, a to z kolei przekłada się na mniejszy wydatek energii związany z podgrzaniem uzupełnionego czynnika do odpowiedniej temperatury.
Poprawa niezawodności i bezpieczeństwa sieci ciepłowniczych
W przypadku starszych sieci ciepłowniczych wykonywanych metodą kanałową wykrywanie i zapobieganie awariom, a także w utrzymaniu ciągłości dostaw ciepła było i jest utrudnione ponieważ nadzorować można jedyne węzły i studzienki, a rury pozostają praktyczne poza bezpośrednią kontrolą. Ale i w przypadku tego rodzaju sieci następuje poprawa niezawodności i bezpieczeństwa sieci głównie za sprawą wykorzystania bezprzewodowej transmisji danych. Dzięki temu czujniki i urządzenia pomiarowe mogą być umieszczane w trudno dostępnych miejscach, a to umożliwia pełniejszy nadzór oraz monitorowanie nawet bardzo rozległych sieci ciepłowniczych.
Nowoczesne sieci ciepłownicze dzięki wykorzystaniu do ich budowy rur preizolowanych zapewniają nie tylko precyzyjną kontrolę szczelności każdego metra instalacji ciepłowniczej, ale również alarmowanie nie tylko w przypadku rozszczelnienia instalacji, ale również wczesnego ostrzegania o pojawieniu się minimalnego zawilgocenia instalacji, które w przyszłości może skutkować poważniejszą awarią. Systemy telemetryczne w preizolowanych sieciach ciepłowniczych w większym stopniu przyczyniają się do wzrostu bezpieczeństwa i efektywności sieci ciepłowniczych ponieważ nie tylko umożliwiają pełniejsze monitorowanie sieci i neutralizowanie skutków awarii, ale również zapobiegają powstawaniu ich źródeł. Ciągły nadzór stanu warstwy izolacyjnej rur preizolowanych sprawia, że system telemetryczny może sugerować wymianę części rur grożących potencjalnym rozszczelnieniem i zapewnia właściwe utrzymanie instalacji sieci ciepłowniczej.
Przyszłość zarządzania sieciami ciepłowniczymi z wykorzystaniem telemetrii
Pojawienie się rur preizolowanych stanowiło znaczną poprawę w zakresie zarządzania i monitorowania sieci ciepłowniczych i znacznie zwiększyło ich bezpieczeństwo i efektywność energetyczną. Zdalny odczyt danych, transmisja bezprzewodowa i sterowniki swobodnie programowalne sprawiły, że powstały systemy telemetryczne umożliwiające pomiary wielu niedostępnych wcześniej parametrów i wykonywanie ich w trudno dostępnych miejscach oraz zapewniające nadzór całej sieci obejmującej setki i tysiące urządzeń na znacznym obszarze.
Wsparcie IT w postaci systemów SCADA rozszerzyło zakres zastosowania systemów telemetrycznych o takie możliwości jak wizualizacja monitorowanego procesu, mapowanie z wykorzystaniem warstw oraz analizę danych, prognozowanie i biling mediów. Rozwój możliwości tego oprogramowania z pewnością zwiększy wykorzystanie systemów telemetrycznych w wielu nowych dziedzinach, w tym powiązanych z ciepłownictwem.
Już dziś coraz częściej pojawiają się złożone systemy telemetryczne zarządzające sieciami ciepłowniczymi integrujące procesy wytwarzania ciepła, jego przesyłu i dystrybucji. Wpływa to na jeszcze większy wzrost bezpieczeństwa i efektywności. Coraz większa liczba dostarczanych w czasie rzeczywistym danych, możliwości urządzeń i oprogramowania powinny jeszcze bardziej poprawić te osiągi. Krótko i długoterminowe prognozy zużycia energii pomogą w zautomatyzowaniu procesu produkcji energii cieplnej, zapewnienie przez systemy alarmowe właściwego stanu instalacji przesyłowej i eliminacja strat związanych z przesyłem przyczynią się do dalszego wzrostu efektywności sieci przesyłowej, a analiza danych dotyczących wyprodukowanej i odebranej energii cieplnej z wykorzystaniem sztucznej inteligencji przyczyni się do dalszej optymalizacji wszystkich elementów sieci przez jej modyfikację w celu eliminacji źródeł powstawania awarii, wąskich gardeł całego monitorowanego procesu.