Kaukolämmön mittaus Suositus K13/2008

Kaukolämmön mittaus Suositus K13/2008 Kaukolämpö

Kaukolämmön mittaus Energiateollisuus ry 2008 ET-Kaukolämpökansio 1/2

Kaukolämpö Suositus K13/2008 KAUKOLÄMMÖN MITTAUS Tämä suositus käsittelee asiakkaille toimitettavan kaukolämmön mittaamista. Suosituksessa määritellään kaukolämmön mittaustoiminnot ja järjestelmät. Suositusta voidaan myös soveltaa kaukojäähdytysenergian mittaamiseen. Julkaisua on tarkoitettu käytettäväksi yleisenä ohjeena kaukolämpöenergian mittauksessa, mittarien hankinnan apuvälineenä ja mittaustoiminnan käyttöohjeena. Lisäksi suosituksessa on esitetty mittarivalmistajille mittauksen vaatimukset ja kuvattu olosuhteet, joissa mittarien on toimittava. Suosituksessa on huomioitu mittauslaitedirektiivin asettamat vaatimukset. Myös siirtymäkauden aikana (enintään vuoteen 2016 asti) hyväksyttävät mittarit on kuvattu suosituksessa. Tämä suositus korvaa "Kaukolämpöenergian mittaamista koskevan suosituksen" K13/1994. Suositus on hyväksytty Energiateollisuus ry:n kaukolämpövaliokunnan kokouksessa 29.1.2008. Mittaustyöryhmä Veli-Matti Mäkelä Juhani Halttunen Pekka Joutsenvirta Jari Kairama Asko Kilpeläinen Mirja Tiitinen Mikkelin Ammattikorkeakoulu Mitox Oy Fortum Power and Heat Oy Turku Energia Oy Kajaanin Lämpö Oy Energiateollisuus ry Lämmönkäyttötoimikunta Tuomo Toivanen Hyvinkään Lämpövoima Oy Petri Flyktman Jyväskylän Energia Oy Jarmo Jokisalo Fortum Power and Heat Oy Lassi Kortelainen Vantaan Energia Oy Veli-Matti Mäkelä Mikkelin Ammattikorkeakoulu Timo Neira Helsingin Energia Kauko Vehmanen Rauman Energia Oy Mirja Tiitinen Energiateollisuus ry

Kaukolämpö Suositus K13/2008 KAUKOLÄMMÖN MITTAUS SISÄLLYSLUETTELO 1 Johdanto...1 1.1 Tausta...1 1.2 Termit ja määritelmät...2 1.3 Vertailu vanhan lainsäädännön ja MIDin mukaisista merkinnöistä...5 1.4 Lyhenteet...6 2 Lainsäädäntö ja määräykset...6 2.1 Mittauslaitedirektiiviä edeltänyt lainsäädäntö, tyyppihyväksyntä...6 2.2 Mittauslaitedirektiivi...6 2.3 Muu lämpöenergiamittareita koskeva lainsäädäntö...7 3 Kaukolämpöenergian mittaaminen...8 3.1 Yleiset vaatimukset...8 3.2 Nimelliset käyttöedellytykset...8 3.2.1 Käyttöympäristö...8 3.2.2 Käyttöolosuhteet...9 4 Lämpöenergian mittauslaitteet...9 4.1 Virtausanturi... 10 4.1.1 Rakenne... 10 4.1.2 Lujuus- ja rakenneolosuhteet... 11 4.1.3 Ominaisuudet... 11 4.1.4 Virtausanturin tarkkuusvaatimukset... 11 4.1.5 Impulssilaite... 12 4.2 Lämpömääränlaskin... 13 4.2.1 Tehonsyöttö... 13 4.2.2 Sähköiset liitännät... 13 4.2.3 Toiminta-alue... 13 4.2.4 Lämpömäärälaskimen suurin sallittu virhe... 14 4.2.5 Näyttö... 14 4.2.6 Rakenne... 15 4.3 Lämpötila-anturit... 15 4.3.1 Toiminta-alue... 15 4.3.2 Sallittu virhe... 15 4.3.3 Tekniset vaatimukset... 16 4.3.4 Aikavakio... 16 4.3.5 Asennustavat... 16 4.4 Yhdistelmämittari... 17 4.5 Erillisistä osalaitteistoista kootun mittarin virhe... 17 4.6 Tekninen esite, merkinnät... 17 4.7 Mittarin lisäominaisuudet... 20 5 Mittauslaitteiden valinta... 20 5.1 Mitoitus... 21 6 Mittauskeskus ja mittauksen asennus... 22 6.1 Mittauskeskuksen rakenne... 22 6.2 Mittauskeskuksen kunnossapito ja huolto... 23 6.3 Mittauskeskuksen saneeraus... 23 6.4 Mittarien asennus ja käyttöönotto... 23 7 Käytönaikainen valvonta... 24 7.1 Mittarien käyttöönoton, käytön ja tarkastamisen periaatteet... 24 7.1.1 Uusien mittarien vastaanotto ja tarkastus... 26 7.1.2 Mittarien asennus ja käyttöönotto... 27

7.1.3 Mittarien käyttö ja lukemien seuranta... 27 7.1.4 Käytönaikainen seuranta ja määräaikaistarkastus... 27 7.1.5 Mittarien poisto ja poistettujen mittarien kunnon selvittäminen... 27 7.1.6 Mittarien romutus... 28 7.1.7 Huolto- ja varastointitoimet... 28 7.1.8 Huollettujen mittauslaitteiden viritys ja kalibrointi... 28 7.2 Käytönaikainen seuranta... 28 7.2.1 Kulutus- ja mittaustietojen hyödyntäminen... 29 7.2.1.1 Kuukausittainen kulutusseuranta... 29 7.2.1.2 Kulutusseurannan avulla tehtävä vuosittainen tarkastus... 30 7.2.2 Mittarien kenttä- ja laboratoriotarkastukset... 30 7.2.2.1 Kenttätestaukset... 30 7.2.2.2 Laboratoriotarkastukset... 31 7.2.3 Määräaikaistarkastukset... 31 7.2.4 Tarkastus satunnaisotannalla... 31 7.2.5 Asiakkaalta poistettujen mittarien tarkastus... 32 7.2.6 Näytteenottomenetelmä... 32 7.2.7 Johtopäätökset mittarien tarkastustuloksista... 33 7.3 Tarkastus- ja kalibrointilaitteiden tarkkuuden ylläpito... 33 7.4 Tarkastuksia ja kalibrointeja suorittava laboratorio... 34 7.5 Mittarien ja tarkastustulosten dokumentointi... 34 7.5.1 Mittaritietokannat... 34 7.5.2 Mittarien tarkastukset... 34 7.5.3 Kalibrointitietojen tilastointi... 35 8 Tiedonsiirto ja etäluenta... 35 8.1 Etäluentaan siirtyminen... 35 8.2 Mittaustietojen toimittaminen asiakkaalle... 36 9 Mittarien hankinta... 37 9.1 Tarjouskysely... 38 9.2 Tarjous... 39 9.3 Tarjousvertailu... 40 9.4 Hankintasopimus tai tilaus... 40 9.5 Vastaanotto... 40 10 Ohjeita ja vinkkejä... 41 10.1 Virtausanturin asennus, suorat putkiosuudet... 41 10.2 Virtausprofiilin vaikutus... 41 10.3 Mittauskeskuksen sähköistys... 42 10.4 Mittarien kenttätestausmenetelmät... 44 10.4.1 Lämpömääränlaskimen kenttätestaus... 45 10.4.2 Lämpötila-anturien kenttätestaus... 45 10.4.3 Virtausanturin kenttätestaus... 45 10.5 Mittarien laboratoriotestaukset... 46 10.5.1 Lämpömääränlaskimien laboratoriotarkastusmenetelmät... 46 10.5.2 Lämpötila-anturien laboratoriotarkastusmenetelmät... 46 10.5.3 Virtausanturin laboratoriotarkastusmenetelmät... 46 10.6 Kaukojäähdytysenergian mittaus... 47 LIITE 1 Virtausanturin, lämpömääränlaskimen ja lämpötila-anturien tyypillisiä virhekäyriä... 48 LIITE 2 Lämpötila-anturien asennus, esimerkkejä... 51 LIITE 3 Mittauskeskuksen peruskytkentä... 52 LIITE 4 Mittauskeskuksen kytkentäesimerkki... 53 LIITE 5 Mittauskeskuksen käyttöönottotarkastus... 54 LIITE 6 Vikatilastointi... 55 LIITE 7 Mittaustiedon toimittaminen asiakkaalle, vaihtoehtoja... 56 LIITE 8 Lämpöenergiamittarien hankinta-, myynti- ja toimitusehdot, malli... 58 LIITE 9 Kaukojäähdytysenergian mittauskeskus... 61

1 1 Johdanto Tämä suositus käsittelee asiakkaille toimitettavan kaukolämpöenergian mittaamista. Suosituksessa määritellään lämmönmittauslaitteiden toiminnalliset vaatimukset ja annetaan toimintaohjeita ja esimerkkejä hyvistä käytännöistä. Suositusta voidaan myös soveltaa kaukojäähdytysenergian mittaamiseen. Luotettava mittaus on oleellinen osa kaukolämpöyrityksen toimintoja, sillä lämpöenergian laskutuksen on perustuttava oikeaan, mitattuun kulutustietoon. Energiamittauksen ja laskutuksen luotettavuudella on suuri merkitys yrityksen palveluihin, maineeseen ja imagoon. Energian mittauksen luotettavuus kattaa mittauksen koko elinkaaren mittarin hankinnasta sen romutukseen asti. Mittarien vähimmäislaadun määrittelevät lainsäädäntö ja standardit. Käytönaikaisen mittauksen varmentamisen ja mittaustietojen oikeellisuuden osalta vastuu on mittauspalveluiden toimittajalla. Mittausketjuun kuuluvat seuraavat toiminnot: mittarien hankinta mittarien asentaminen mittarien toiminnan seuranta ja kunnossapito lukematiedon tarjoaminen laskutusta sekä kulutus- ja tehoseurantaa varten mittarirekisterin ylläpito vikatilaston ylläpito mittarien poistaminen ja romutus Mittaustoiminnolta saatuja tietoja käytetään kaukolämmön laskutuksessa ja asiakaspalvelussa. Mittaustietoja hyödynnetään laskutukseen tehon ja vesivirran seurantaan asiakaspalveluun, raportointiin asiakkaille tarjottaviin lisäpalveluihin. 1.1 Tausta Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi mittauslaitteista 2004/22/EY (Measuring Instrument Directive, MID) tuli voimaan 30.4.2004. Direktiivi koskee siinä mainittujen mittauslaitteiden markkinoille saattamista ja käyttöönottoa. Tällaisia mittauslaitteita käytetään tyypillisesti kaupankäynnissä ja viranomaistoiminnassa; esimerkkejä ovat lämpöenergiamittarien lisäksi mm. polttoainemittarit, taksimittarit, vesi-, kaasu- ja sähköenergiamittarit sekä automaattiset vaa'at, joita käytetään teollisuudessa. Mittauslaitedirektiivin voimaantulon myötä vakauslainsäädäntö uusitaan kokonaisuudessaan. Uudistuksen myötä MID saatetaan voimaan Suomessa myös lämpöenergiamittausten osalta, jolloin MIDin vaatimukset kattavat lämpöenergiamittarien osalta tyyppihyväksyntää ja ensivakausta vastaavat menettelyt. Käytön aikaisesta ja käytön jälkeisestä valvonnasta voidaan säätää kansallisesti. Kaukolämmön liittymis- ja myyntiehdoissa /1/ lämpöenergian mittauksesta määritellään: Asiakkaalle toimitettava lämpöenergia mitataan lämmönmyyjän mittauslaitteilla. Mittauslaitteet ovat voimassa olevien lakien, asetusten ja standardien mukaisia. Asiakas lukee lämpöenergiamittarit ja seurantamittarit sekä toimittaa lukematiedot ohjeiden mukaisesti lämmönmyyjälle, ellei toisin ole sovittu. 1 Energiateollisuus ry, Lämpösopimus. Liittymis- ja lämmönmyyntiehdot. Suositus T1/2001

2 Asiakas antaa tarvittaessa tiedonsiirron käyttömahdollisuuden lämpöenergiamittarin mahdollista lämmönmyyjän kaukoluentaa varten. Lämmönmyyjä vastaa omista kaukoluennan kustannuksistansa. Mikäli asiakas haluaa siirtää omaan seurantajärjestelmäänsä tiedot kulutetuista lämpö- ja vesimääristä, lämmönmyyjä asentaa tarvittavat lisälaitteet mittariinsa asiakkaan kustannuksella. Lämmönmyyjä tarkistuttaa lämmön veloituksessa käytetyt mittauslaitteet siten, kuin siitä muualla laissa tai lain nojalla annetussa asetuksessa tai päätöksessä säädetään tai määrätään ja muutenkin tarpeen mukaan. Lämmönmyyjä tarkistuttaa mittauslaitteet myös asiakkaan pyynnöstä. Jos mittauksen virhe on suurempi kuin keskimäärin +/- 5 % veloitukseen nähden määräävillä kaukolämpövesivirroilla ja lämpötilaeroilla, lämmönmyyjä vastaa tarkistuksesta aiheutuneista kustannuksista. Muussa tapauksessa kustannuksista vastaa se, joka on tarkistusta vaatinut. Mikäli lämpöenergiamittarin virhe on todettu suuremmaksi kuin +/- 5 %, ottaa lämmönmyyjä tämän huomioon laskutuksessa. Hyvitys tai lisäveloitus suoritetaan mittauslaitteiden tarkistukseen, asiakkaan aikaisempiin ja myöhempiin kulutusmääriin sekä muihin tietoihin perustuvan arvion nojalla. 1.2 Termit ja määritelmät Lämpöenergiamittari Lämpöenergiamittari on laite, joka on suunniteltu mittaamaan lämpöenergiaa, jota lämmönsiirtopiirissä virtaava lämmönsiirtoneste luovuttaa. Lämpöenergiamittari on joko itsenäinen laite tai yhdistetty laite, joka koostuu virtausanturista, lämpöanturiparista ja laskimesta, tai niiden yhdistelmästä. /2/ Lämpöenergianmittari nimitystä käytetään tässä suosituksessa yleisnimityksenä mittauslaitteistosta silloin, kun sen sisäisellä rakenteella ei ole käsittelyn kannalta merkitystä. Tässä suosituksessa käytetään myös nimitystä mittari samassa tarkoituksessa. Lämpömääränlaskin Lämpöenergiamittarin osa, joka vastaanottaa viestit virtausanturilta ja lämpötila-antureilta ja laskee sekä osoittaa näiden tietojen perusteella lämpöenergian määrän. /2/ Lämpötila-anturi Lämpötila-anturi mittaa lämmönsiirtoaineen lämpötilaa ja tuottaa lämpötilaan verrannollisen viestin. Lämpötila-anturipari Lämpöenergiamittarin osa, joka mittaa kaukolämpöveden meno- ja paluulämpötilan eron lämpöenergian määrittämistä varten. Lämpötila-anturit asennetaan joko suojataskuun tai ilman suojataskua. /2/ Virtausanturi Lämpöenergiamittarin osa, jonka läpi kaukolämpövesi virtaa tulo- tai paluujohdossa, ja joka lähettää signaalin, joka on joko tilavuuden, massan tai tilavuusvirran tai massavirran funktio. /2/ Osalaitteisto Osalaitteistolla tarkoitetaan itsenäisesti toimivaa laitetta, joka muodostaa mittauslaitteen yhdessä muiden sen kanssa yhteensopivien osalaitteistojen kanssa. /3/ 2 SFS-EN 1434-1, Heat meters Part 1: General requirements, 2007 3 Mittauslaitedirektiivi 2004/22/EY

3 Jäljitettävyys Mittaustuloksen tai mittanormaalin yhteys ilmoitettuihin referensseihin, yleensä kansallisiin tai kansainvälisiin mittanormaaleihin, sellaisen aukottoman vertailuketjun välityksellä, jossa on ilmoitettu kaikkien vertailujen epävarmuudet. /4/ Kalibrointi Toimenpiteet, joiden avulla saadaan spesifioiduissa olosuhteissa mittauslaitteen tai mittausjärjestelmän näyttämien tai kiintomitan tai vertailuaineen edustamien suureen arvojen ja vastaavien mittanormaaleilla toteutettujen arvojen välinen yhteys. /4/ Viritys Mittauslaitteen näyttämien arvojen korjaus kalibrointitulosten perusteella. Virityksellä pyritään poistamaan mittauslaitteen virhe. Ilmoitettu laitos (Notified Body) Euroopan talousalueen jäsenvaltion hyväksymä, komissiolle ilmoittama ja tietylle tuoteryhmälle päteväksi todettu kolmannen osapuolen valvontaan valtuutettu testaus-, arviointi- tai tarkastuslaitos. Lämpöenergiamittarin tarkastus Tässä suosituksessa mittarin tarkastuksella tarkoitetaan toimenpiteitä lämpöenergiamittarin luotettavuuden ja tarkkuuden määrittämiseksi. Esim. mittarin määräaikaistarkastus sisältää mittarin testauksen, kalibroinnin ja muut mittauksen tarkkuuden määrittelemiseen tarvittavat toimenpiteet. Lämpöenergiamittarin testaus Tässä suosituksessa testauksella tarkoitetaan suuntaa antavaa lämpöenergiamittarin tai sen osan toiminnan selvittämistä. Mittanormaali Kiintomitta, mittauslaite, vertailuaine tai mittausjärjestelmä, jolla määritellään, realisoidaan, säilytetään tai toistetaan suureen mittayksikkö tai suureen yksi tai useampi referenssiarvo. /4/ Mittaus Toimintojen sarja, jonka tarkoituksena on suureen arvon määrittäminen. /4/ Mittausepävarmuus Mittaustulokseen liittyvä parametri, joka kuvaa mittaussuureen oletettua vaihtelua. /4/ Mittaussuure Mittaussuure tarkoittaa tiettyä suuretta, jota mitataan. /4/ Nimelliset käyttöedellytykset Nimelliset käyttöedellytykset tarkoittavat mittaussuureen ja vaikutussuureen arvoja, jotka muodostavat laitteen tavanomaiset käyttöolosuhteet. /3/ Tyyppihyväksyntä Toimenpide, jolla todetaan, että mittauslaitetyyppi on sille asetettujen vaatimusten mukainen. /5/ Tyyppitarkastus Mittaamisvälinetyypin rakenne, näyttämän tarkkuus ja mittaustekninen toimintavarmuus tutkitaan ja verrataan mittaamisvälineelle säännöksissä ja määräyksissä asetettuihin vaatimuksiin. Tyyppitarkastuksen tekee tarkastuslaitos. /6/ 4 SFS 3700 Metrologia, perus- ja yleistermien sanasto, 3. painos, Suomen standardoimisliitto SFS ry., Helsinki 1998 5 Vakauslaki 219/65

4 Vaatimustenmukaisuuden arviointi Mittauslaitteen arviointi olennaisiin vaatimuksiin nähden mittauslaitedirektiivissä mainituilla menetelmillä. /3/ Vaikutussuure Vaikutussuure tarkoittaa suuretta, joka ei ole mittaussuure, mutta joka vaikuttaa mittaustulokseen. /4/ Vakaus Toimitus, jossa mittauslaitteen rakenne ja näyttämät tarkastetaan, väline hyväksytään ja siihen kiinnitetään hyväksymistä osoittava merkki. /5/ Ensivakaus tarkoittaa aikaisemmin vakaamattoman mittauslaitteen vakaamista. Ensivakauksessa tarkastetaan, että mittausväline vastaa hyväksyttyä tyyppiä, toimii luotettavasti eikä mittausvirhe ylitä sallittuja raja-arvoja. Määräaikaisvakauksessa mittauslaite tarkastetaan säännöllisin määräajoin käyttöönoton jälkeen ja varmistetaan sen luotettava toiminta käytön aikana Valmistaja Luonnollinen henkilö tai oikeushenkilö, joka vastaa siitä, että mittauslaite on direktiivin 2004/22/EY mukainen saatettaessa mittauslaite markkinoille valmistajan omalla nimellä ja/tai otettaessa mittauslaite valmistajan omaan käyttöön. /3/ Käyttöönotto Loppukäyttäjälle tarkoitetun laitteen ensimmäinen käyttö siihen tarkoitukseen, johon se on suunniteltu. /3/ Tiedonsiirto Tiedonsiirto on käyttäjien välisen tietoliikenteen mahdollistava fyysinen prosessi. /7/ Tiedonsiirrossa voidaan käyttää langallista tekniikkaa (puhelinverkko, laajakaistaliityntä, valokuitu jne) tai langatonta tekniikkaa (gsm, gprs, cdma, 3G jne). Tiedonsiirrossa tietoa voidaan siirtää yksi- tai kaksisuuntaisesti. Etäluenta Tässä suosituksessa etäluennalla tarkoitetaan laskutusta varten tarvittavien lukematietojen siirtämistä asiakkaalta kaukolämmön myyjälle. Etäluennasta voidaan käyttää myös lyhennettä AMR (Automatic Meter Reading) Θ max Korkein veden lämpötila, jossa lämpöenergiamittari toimii oikein suurimpien sallittujen virheiden rajoissa. /3/ Θ min Matalin veden lämpötila, jossa lämpöenergiamittari toimii oikein suurimpien sallittujen virheiden rajoissa. /3/ ΔΘ max Suurin lämpötilaero, jossa lämpöenergiamittari toimii oikein suurimpien sallittujen virheiden rajoissa. /3/ ΔΘ min Pienin lämpötilaero, jossa lämpöenergiamittari toimii oikein suurimpien sallittujen virheiden rajoissa. /3/ 6 Vakausasetus 370/1992 7 SDH-sanasto, Sanastokeskus TSK

5 MID:IN MUKAISET MERKINNÄT q lämmönsiirtonesteen tilavuusvirta /3/ q s q:n suurin arvo, joka on sallittu lyhyen aikaa lämpöenergiamittarin toimiessa vielä oikein /3/ q p q:n suurin arvo, joka on sallittu pysyvästi lämpöenergiamittarin toimiessa vielä oikein /3/ q i q:n pienin arvo, joka on sallittu lämpöenergiamittarin toimiessa vielä oikein /3/ MID:IÄ EDELTÄNEEN LAINSÄÄDÄNNÖN MUKAISET MERKINNÄT Tilavuusvirta Q Virtausanturin läpi virranneen veden tilavuus aikayksikössä. Suurin tilavuusvirta Q max Tilavuusvirta, jolla virtausanturin on toimittava rajoitetun ajan ilman, että suurimmat sallitut virheet ja suurin sallittu painehäviö ylittyvät. Pienin tilavuusvirta Q min Tilavuusvirta, jolla virtausanturi toimii ilman, että suurimmat sallitut virheet ylittyvät. Tilavuusvirta-alue Suurimman ja pienimmän tilavuusvirran rajaama alue. Välirajan tilavuusvirta Q t Q t jakaa tilavuusvirta-alueen yläalueeseen ja ala-alueeseen, joille molemmille erikseen on määritelty suurin sallittu virhe. Nimellistilavuusvirta Q n Q n on puolet suurimman tilavuusvirran arvosta. Nimellistilavuusvirralla virtausanturin täytyy toimia käyttöolosuhteissa sekä jatkuvassa että epäjatkuvassa käytössä ilman, että suurimmat sallitut virheet ylittyvät. 1.3 Vertailu vanhan lainsäädännön ja MIDin mukaisista merkinnöistä Seuraavassa taulukossa on esitetty vertailu, miten vanhan ja uuden lainsäädännön käyttämät merkinnät eroavat toisistaan. Taulukko 1 Vertailu merkinnöistä Tilavuusvirta MIDiä edeltävä lainsäädäntö nimellistilavuusvirta Q n suurin tilavuusvirta Q max MID q p q s Käyttöympäristö pienin tilavuusvirta Q min välirajan tilavuusvirta Q t -- ympäristöluokitus A q i M1 (mekaaninen ympäristö) E1 (sähkömagneettinen ympäristö)

6 1.4 Lyhenteet ET MID AMR CE EMC Energiateollisuus ry Measuring Instrument Directive, Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi mittauslaitteista 2004/22/EY Automatic Meter Reading "Les Communautées Européennes" (Euroopan Yhteisö) Electromagnetic Compatibility (sähkömagneettinen yhteensopivuus) 2 Lainsäädäntö ja määräykset Kun tuotteesta perittävä hinta määräytyy mittausten perusteella, mittausvälineiltä edellytetään yleensä hyväksytyn tarkastuslaitoksen antamaa tyyppihyväksyntää, ensivakausta ennen käyttöönottoa ja käyttöönoton jälkeisiä määräaikaisvakauksia. Lämpöenergiamittarien vakausvelvoite perustuu vakauslakiin (219/1965) ja vakausasetukseen (370/1992, muutos 343/2004). Vakausasetuksen (370/92) mukaan kaikkien enintään DN 50 lämpöenergiamittareiden on oltava tyyppihyväksyttyä mallia. Vakausasetuksen muutos (343/2004) edellyttää, että myös uusien, nimelliskooltaan suurempien kuin DN 50 lämpöenergiamittareiden on oltava tyyppihyväksyttyä mallia. Ennen 12.5.2004 käyttöön otettuja tyyppihyväksymättömiä nimelliskooltaan suurempia kuin DN 50 mittareita saa kuitenkin käyttää kunnes toisin säädetään. Vakausasetus vapauttaa lämpöenergiamittarit toistaiseksi ensi-, uusinta- ja määräaikaisvakauksista. Tyyppihyväksyntävaatimus koskee lämpöenergiamittareita, joita käytetään myytäessä lämpöenergiaa yleiseen kulutukseen. Suomessa saa käyttää myös mittauslaitedirektiivin (MID) 2004/22/EY vaatimusten mukaisesti hyväksyttyjä ja käyttöön otettuja lämpöenergiamittareita ja niiden osalaitteita. Mittauslaitteiden metrologiset vaatimukset on kuvattu myös Tukes-ohjeessa M12-2007. 2.1 Mittauslaitedirektiiviä edeltänyt lainsäädäntö, tyyppihyväksyntä Ennen mittauslaitedirektiivin soveltamista EU:n jäsenmaiden viranomaiset myönsivät kansalliset tyyppihyväksynnät lämpöenergiamittareille hyväksyttyjen laboratorioiden testien perusteella. Suomessa tyyppihyväksyntöjä myönsi TUKESin hyväksymä tarkastuslaitos. Tyyppihyväksyntä on voimassa yleensä 10 vuotta, kuitenkin korkeintaan 30.10.2016 saakka. Lämpöenergiamittareita, joiden vanha kansallinen tyyppihyväksyntämerkintä on voimassa voi siis toistaiseksi ottaa käyttöön. Lämpöenergiamittarin tilaaja voi edellyttää mittaritoimittajaa esittämään mittaritoimituksen yhteydessä tyyppihyväksyntätodistuksen. Tyyppihyväksyntätunnusten (VJ.F.XX.YY, VJ.G.XX.YY, VJ.H.XX.YY) on oltava merkittyinä virtausanturiin, laskuriin ja lämpötilaanturipariin. 2.2 Mittauslaitedirektiivi Suomen tulee uusia oma lainsäädäntönsä siten, että lait, asetukset ja määräykset ovat mittauslaitedirektiivin (MID) tavoitteiden mukaiset. Direktiivin mukaiset menettelyt otettiin käyttöön 30.10.2006, mutta kansallista lainsäädäntöä ei ole vielä uusittu direktiivin mukaiseksi. Em. päivämäärän jälkeen lämpöenergiamittarit eivät ole voineet saada uusia tyyppihyväksyntöjä vanhojen säädösten pohjalta. Vanhat tyyppihyväksynnät ovat voimassa tyyppihyväk-

7 synnässä määritellyn ajan, mutta korkeintaan 10 vuotta. Siirtymäkauden aikana markkinoille voi siis vielä saattaa mittauslaitteita, joiden voimassa oleva tyyppihyväksyntä on saatu MIDiä edeltävien kansallisten säädösten perusteella Direktiivi on ns. uuden lähestymistavan (new approach) mukainen direktiivi ja vain niin sanotut olennaiset laiteryhmiltä edellytettävät tekniset vaatimukset on kirjattu direktiiviin. Direktiivissä on esitetty olennaiset vaatimukset: nimelliset käyttöedellytykset suurimmat sallitut virheet vaatimustenmukaisuuden arviointi, ensivakaus Mittauslaitedirektiivi (MID) koskee mittarien markkinoille saattamista ja käyttöönottoa, käyttöä ja käytönaikaista valvontaa ohjataan kansallisilla säädöksillä. Valmistus (MID) Markkinoille saattaminen (MID) Käyttöönotto (MID) Käyttö ja käytön valvonta (Kansalliset säädökset) Käytöstä poisto ja romutus Valmistaja Valmistaja Lämmön- Lämmön- Lämmöntai maahantuoja myyjä myyjä myyjä Kuva 1 Lämpöenergiamittarien elinkaari Vaikka Suomen nykyinen lainsäädäntö vaatii vain tyyppihyväksynnän, MIDin mukaista menettelyä sovellettaessa on kaikkia sen asettamia vaatimuksia noudatettava myös Suomessa. Mittauslaitedirektiiviin perustuvassa hyväksynnässä ei tyyppihyväksyntää vastaava B- moduulin mukainen menettely yksin riitä, vaan valmistuksessa on toteutettava myös muut direktiivin edellyttämät arviointimenettelyt. Valmistajan on myös laadittava tekniset asiakirjat ja vaatimustenmukaisuusvakuutus sekä varustettava mittauslaite direktiivin edellyttämin merkinnöin. MIDin mukaisissa lämpöenergiamittareissa tai sen osalaitteistoissa on seuraavan kuvan mukainen CE-merkintä. Merkintä koostuu CE-tunnuksesta M-kirjaimesta ja kiinnitysvuoden kahdesta viimeisestä numerosta (07), joita ympäröi suorakulmio ilmoitetun laitoksen tunnusnumerosta (esim. 0424) Kuva 2 Esimerkki MIDin vaatimustenmukaisuutta osoittavasta merkinnästä (CEmerkintä) Valmistaja voi antaa vaatimustenmukaisuusvakuutuksen joko kokonaiselle lämpöenergiamittarille, tai osalaitteistolle, joista lämpöenergiamittari koostuu. 2.3 Muu lämpöenergiamittareita koskeva lainsäädäntö Lämpöenergiamittareita säätelevät myös muut direktiivit lait, asetukset ja määräykset painelaitedirektiivi 97/23/EY ja siihen liittyvä kansallinen lainsäädäntö

8 pienjännitedirektiivi 73/23/EEC EMC-direktiivi 89/336/EEC sähköturvallisuutta koskevat SFS-standardit Lämpöenergiamittarien tulee täyttää kansainvälisen standardointijärjestön CENin standardin EN1434 vaatimukset. Tässä suosituksessa on esitetty oleelliset standardin sisältämät vaatimukset, esim. mittaustarkkuuden ja teknisten vaatimusten osalta. 3 Kaukolämpöenergian mittaaminen Asiakkaalle siirretty lämpöenergia voidaan määritellä lämmönjakokeskuksen läpi virranneen nesteen massan, nesteen ominaislämpökapasiteetin ja lämpötilaeron perusteella. Lämpöenergia lasketaan kiertävän vesivirran ja veden jäähtymisen perusteella kaavalla Q = c missä Q = c p = q m = ΔT = t 0 = t 1 = t1 p t0 q m ΔT dt siirtynyt lämpöenergian määrä veden ominaislämpökapasiteetti virtausanturin läpi virrannut veden massavirta veden lämpötilaero kaukolämmön tulo- ja paluuputkessa ajan alkuhetki ajan loppuhetki Lämpömääränlaskin laskee energian määrän virtausanturilta saatavan massavirran ja lämpötila-antureilta saatavien lämpötilojen perusteella ottaen huomioon veden ominaislämpökapasiteetin. 3.1 Yleiset vaatimukset Nimellisten käyttöedellytysten mukaisissa olosuhteissa mittausvirhe ei saa ylittää suurinta sallittua virhearvoa. Kaukolämmön liittymis- ja myyntiehtojen mukaan asiakkaan käyttämä lämpöenergia mitataan +/-5 %:n tarkkuudella. Lämpöenergiamittareita koskevassa standardissa EN1434 on lisäksi määritelty mittarin eri osille omat sallitut virherajansa (virherajat määritelty kappaleessa 4). Lämpöenergiamittarin tulee täyttää suomalaisen lainsäädännön mukaiset vaatimukset. Lainsäädännön salliman siirtymäajan mittarilla tai sen osalla voi olla suomalaisen tyyppihyväksynnän mukainen tunnus (VJ.Z.XX.YY). Mittari voi olla myös uuden lainsäädännön mukainen, joka ilmaistaan mittarissa tai sen osassa olevalla CE-merkinnällä. 3.2 Nimelliset käyttöedellytykset Valmistajan on määriteltävä ne ilmastolliset, mekaaniset ja sähkömagneettiset ympäristöt, joissa laite on tarkoitettu käytettäväksi. Lisäksi valmistajan on ilmoitettava muut tarkkuuteen vaikuttavat suureet (esim. energiansyöttö), jotka todennäköisesti vaikuttavat mittarin tarkkuuteen. 3.2.1 Käyttöympäristö Mittauskeskus sijoitetaan yleensä rakennuksen tekniseen laitetilaan, missä sijaitsevat myös rakennuksen kaukolämpölaitteet.

9 Lämpöenergiamittarin on toimittava 5.55 o C:en ympäristön lämpötiloissa. Lämpöenergiamittarin tulee toimia M1-luokan mekaanisessa ja E1-luokan sähkömagneettisessa ympäristössä. M1 (MID) /3/: Tämä luokka koskee laitteita, joita käytetään tiloissa, joissa esiintyy heikkoa tärinää ja iskuja, kuten kevyisiin tukirakenteisiin kiinnitettyihin mittauslaitteisiin kohdistuva heikko tärinä ja iskut, jotka välittyvät paikallisilta räjähdystyömailta tai paalutustöistä, paiskautuvista ovista jne. E1 (MID) /3/: Tämä luokka koskee laitteita, joita käytetään tiloissa, joissa sähkömagneettiset häiriöt vastaavat asuinympäristössä, liiketiloissa ja kevyen teollisuuden tiloissa todennäköisesti esiintyviä häiriöitä. 3.2.2 Käyttöolosuhteet Mittauskeskuksen ja sen eri osien suunnittelulämpötila (sisällön korkein lämpötila) on 120 o C, ellei erikseen ole toisin mainittu. Suunnittelupaine (suurin käyttöpaine) on 1,6 MPa. Lämpöenergiamittarin on toimittava siten, että se toimii ET:n suosituksen KK3/2007 mukaisissa kaukolämpöveden olosuhteissa. Taulukko 2 Kaukolämpöveden yleiset ohjearvot Ominaisuus yksikkö Ohjearvosuositus ph-arvo Kokonaiskovuus Happipitoisuus Ammoniakki Kokonaisrauta Kokonaiskupari Öljypitoisuus Kiintoaine Sähkönjohtavuus (ph 25) o dh mgo 2 /kg mgnh 3 /kg mgfe/kg mgcu/kg mg/kg mg/kg μs/cm 9 10 <0,8 <0,02 <5 <0,1 <0,02 <1 <0,5 <150 Lämmönmyyjällä on velvollisuus selvittää oman kaukolämpöverkkonsa veden laatu. Jos se poikkeaa taulukon arvoista, lämmönmyyjän on selvitettävä mittarin toimivuus ko. olosuhteissa. Myös poikkeavien ominaisuuksien mahdolliset yhteisvaikutukset tulee tarkastella. 4 Lämpöenergian mittauslaitteet Lämpöenergiamittari on laite, joka on suunniteltu mittaamaan lämpöenergiaa, jota lämmönsiirtopiirissä virtaava lämmönsiirtoneste luovuttaa. Lämpöenergiamittari on joko itsenäinen laite tai yhdistetty laite, joka koostuu virtausanturista, lämpöanturiparista ja laskimesta, tai niiden yhdistelmästä. Virtausantureita on toimintatavaltaan erityyppisiä. Kaukolämpömittauksissa käytetään nykyään yleisesti magneettisia ja ultraäänimittareita sekä vähemmässä määrin mekaanisia ja paine-eroon tai värähtelyyn perustuvia mittareita.

10 Rakenne Mittari voi olla erillisistä osista koottu tai yhdysrakenteinen, ns. yhdistelmämittari. Liitettäessä yhteen virtausanturi ja lämpömääränlaskin tulee kertoimina käyttää ainoastaan 10 n - johdannaisia (n = kokonaisluku). Kulutusmittauksiin tarkoitetun mittauslaitteen on oltava varustettu kuluttajan helposti ja ilman työkaluja nähtävissä olevalla metrologisesti ohjatulla näytöllä riippumatta siitä, voidaanko mittaustietoja lukea kauko-ohjatusti. Näytössä oleva lukema on mittaustulos, jonka perusteella määritetään maksettava hinta. /3/ Lämpöenergiamittari, sen osat ja sähköiset liitännät tulee varustaa luotettavalla sinetöintimahdollisuudella. Lämmönmyyjän sinetöinnillä suojataan mittarin asennukset ja kytkennät. Valmistajan metrologinen sinetöinti tulee olla sellainen, että mittari ja sen osat voidaan asentaa, ottaa käyttöön ja huoltaa tätä sinetöintiä rikkomatta. 4.1 Virtausanturi Virtausanturi on lämpöenergiamittarin osa, jonka läpi kaukolämpövesi virtaa ja joka lähettää tilavuuteen, massaan, tilavuusvirtaan tai massavirtaan verrannollisen signaalin. Virtausanturi asennetaan ensisijaisesti paluuputkeen, mutta erityisistä syistä se on mahdollista asentaa myös tuloputkeen. 4.1.1 Rakenne Virtausanturi on valmistettava korroosionkestävästä materiaalista ja se on tarvittaessa suojattava asianmukaisella pintakäsittelyllä. Materiaaleista on tarvittaessa esitettävä erillinen todistus korroosion kestosta. Ne virtausanturin rakenneosat, jotka vaikuttavat mittausominaisuuksiin, tulee varustaa sinetöintimahdollisuudella. Mikäli anturin liittäminen mittauskeskukseen edellyttää lisäosien (esim. supistusten) käyttöä, on niiden vaikutuksesta mittausepätarkkuuteen annettava selvitys. Virtausanturin osat, jotka on asennettava määrätyllä tavalla toisiinsa nähden, jotta mittari toimii oikein, on voitava asentaa vain tällä tavalla ohjaimien tai vastaavien avulla. Virtausanturin rakennepituuden tulee olla seuraavan taulukon mukainen. Taulukko 3 Virtausanturin rakennepituus ja liitostavat. DN Rakennepituus [mm] Liitostapa 15 130 Kierre R ¾ 20 130 tai 190 Kierre R 1 25 260 Kierre R 1¼ 25 260 Laippa (SFS 2154 tai vastaava) 40 300 Laippa (SFS 2154 tai vastaava) 50 270 Laippa (SFS 2154 tai vastaava) 80 300 Laippa (SFS 2154 tai vastaava) 100 360 Laippa (SFS 2154 tai vastaava)

11 Muut liitostavat on mitoitettava painelaitemääräysten mukaisesti. Tasotiivisteinen ulkokierreliitos vastaa rakenteeltaan laippaliitosta. Käytettäessä erillistä virtausanturia, pitää virtausanturin ja lämpömääränlaskimen olla keskenään yhteensopivat. Mikäli virtausanturissa on erillinen näyttö, tulee sen olla vähintään 6-numeroinen. 4.1.2 Lujuus- ja rakenneolosuhteet Virtausanturin tulee kestää kohtien 3.2.1 ja 3.2.2 mukaisissa käyttöympäristössä ja -olosuhteissa rikkoutumatta. Sen tulee kestää normaalit mittauskeskuksessa esiintyvät vääntö- ja vetojännitykset. 4.1.3 Ominaisuudet Jos tilavuusvirta ylittää virtausanturin q s [Q max ] -virtaaman, tulee anturin osoittaa vähintään virtaamaa q s [Q max ]. Virtauksen ylittäessä q s [Q max] virtaaman on suositeltavaa, että anturi mittaa virtausta sallittujen virherajojen sisällä. Virtausanturin rekisteriin tulee jäädä tieto, jos virtaus on ylittänyt virtaaman q s [Q max ]. Valmistajan tulee ilmoittaa kaikki sellaiset asennuksen ja olosuhteiden vaatimukset, jotka vaikuttavat virtausanturin mittaustarkkuuteen. 4.1.4 Virtausanturin tarkkuusvaatimukset Jokaiselle uudelle virtausanturille on suositeltavaa toimittaa jäljitettävä kalibrointitulos. Kalibrointi suoritetaan seuraavissa kolmessa pisteessä: q i q 1,1 q i 0,1 q p q 0,11 q p 0,9 q p q 1,0 q p Kalibrointi suositellaan tehtäväksi 50 ± 5 o C lämpöisellä vedellä. Kalibrointitulokset voidaan toimittaa joko paperilla tai sähköisessä muodossa. Virtausanturin suurin sallittu virhe eri tarkkuusluokissa on (ilmaistu prosentteina) Luokka 1: E f = (1 + 0,01 q p /q), enintään 5 % Luokka 2: E f = (2 + 0,02 q p /q), enintään 5 % Luokka 3: E f = (3 + 0,05 q p /q), enintään 5 % Kaukolämpöenergian mittauksissa tulisi käyttää vähintään luokan 2 virtausanturia. Esimerkkejä virtausanturin tyypillisistä virhekäyristä on esitetty liitteessä 1.

12 Tarkkuusluokat, MIDiä edeltävä lainsäädäntö Virtausanturin suurin sallittu virhe eri tarkkuusluokissa on seuraavan mukainen. Taulukko Virtausanturien tarkkuusluokat. Tarkkuusluokka Ala-alue (Q min Q < Q t ) Yläalue (Q t Q < Q max ) 2 ± 5 % ± 2 % 3 ± 5 % ± 3 % Virtausanturin alaluokka määräytyy lisäksi pienimmän tilavuusvirran ja välirajan tilavuusvirran mukaan seuraavan taulukon mukaisesti. Taulukko Virtausanturien tarkkuusluokkien alaluokat Alaluokka Q n < 15 m 3 /h Q n 15 m 3 /h A Q min 0,04 Q n 0,08 Q n Q t 0,10 Q n 0,20 Q n B Q min 0,02 Q n 0,04 Q n Q t 0,08 Q n 0,15 Q n C Q min 0,01 Q n 0,02 Q n Q t 0,06 Q n 0,10 Q n D Q min 0,01 Q n 0,01 Q n Q t 0,015 Q n 0,025 Q n E Q min <0,01 Q n <0,01 Q n Q t <0,015 Q n <0,025 Q n 4.1.5 Impulssilaite Impulssilaite on tarkoitettu erillisen virtausanturin kytkemiseen lämpömääränlaskimeen. Impulssilaite voi olla joko sisäänrakennettu tai erillinen. Impulssilaite tuottaa virtausanturin läpi virtaavaan vesimäärään verrannollisia pulsseja ennalta tunnetussa suhteessa. Impulssilaitteen tulee olla luotettavasti sinetöitävissä. Impulssilaitteen tulee kestää vastaavat asennusolosuhteet kuin virtausanturin. Impulssilaite ei saa estää virtausanturin näytön lukemista. Erillisen impulssilaitteen pulssivasteen on vastattava lämpömääränlaskimen pulssivastetta. Suositeltavia pulssivasteita ovat 1, 10 ja 100.