Nowe przepisy metrologiczne dotyczące wodomierzy i ciepłomierzy Robert Link <robert.link@itron.com> 7 stycznia 2007 zaczęła obowiązywać w Polsce europejska dyrektywa 2004/22/WE z dnia 31 marca 2004 r. o przyrządach pomiarowych (zwana w skrócie MID od nazwy w języku angielskim Measuring Instruments Directive), opublikowana w Dzienniku Urzędowym UE L 2004 nr 135 str. 1, Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, Roz. 13, t.34, str. 149). W szczególności obejmuje ona wodomierze (załącznik MI 001) i ciepłomierze (załącznik MI 004) oraz gazomierze (załącznik MI 002) i liczniki energii elektrycznej (załącznik MI 003). Wdrożenie postanowień wyżej wymienionej dyrektywy do polskiego prawa nastąpiło ustawą z dnia 15 grudnia 2006 r. o zmianie ustawy o systemie zgodności oraz o zmianie niektórych innych ustaw - między innymi w art. 6 i 10 ustawy prawo o miarach przyp. autora - (Dz. U. 249/2006 poz. 1834), rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 18 grudnia 2006 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla przyrządów pomiarowych (Dz. U. 3/2007 poz. 27, z późn. zmianą Dz. U. 163/2010 poz. 1103) Pozostałe przepisy wykonawcze mają głównie na celu dostosowanie obecnie obowiązującego prawa krajowego do zapisów dyrektywy MID i uregulowanie spraw nie objętych dyrektywą: rozporządzenie Ministra Gospodarki z 7 stycznia 2008 Dz. U. Nr 5/2008 poz. 29 w sprawie prawnej kontroli metrologicznej przyrządów pomiarowych (z późn. zm. Dz. U. 110/2010 poz. 728), (uchyla Rozp. MGPiPS z 2 kwietnia 2004 Dz.U. 77/2004 poz.730 w sprawie prawnej kontroli metrologicznej przyrządów pomiarowych) rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 27 grudnia 2007 Dz. U. Nr 3/2008 poz. 13 w sprawie rodzajów przyrządów pomiarowych podlegających prawnej kontroli metrologicznej oraz zakresu tej kontroli (z późn. zm. Dz. U. 110/2010 poz. 727), (uchyla Rozp. MGiP z 30 marca 2005 Dz.U. Nr 74/2005 poz. 653 w sprawie przyrządów pomiarowych podlegających prawnej kontroli metrologicznej) rozporządzenie Ministra Gospodarki z 23 października 2007 Dz. U. 209/2007 poz. 1513 w sprawie wymagań, którym powinny odpowiadać wodomierze, oraz szczegółowego zakresu sprawdzeń wykonywanych podczas prawnej kontroli metrologicznej tych przyrządów pomiarowych (uchyla Rozp. MGPiPS z 20 lutego 2004 Dz.U. 40/2004 poz.360 w sprawie wymagań metrologicznych jakim powinny odpowiadać wodomierze) rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 grudnia 2007 Dz.U. 2/2008 poz.2 w sprawie wymagań, którym powinny odpowiadać ciepłomierze i ich podzespoły oraz szczegółowego zakresu sprawdzeń wykonywanych podczas prawnej kontroli metrologicznej tych przyrządów pomiarowych (uchyla Rozp. MGPiPS z 13 lutego 2004 Dz.U. 37/2004 poz. 332 w sprawie wymagań metrologicznych jakim powinny odpowiadać ciepłomierze do wody i ich elementy) Różnice między dotychczasowymi i nowymi przepisami są bardzo istotne. Wodomierze Szczególnie w zakresie wodomierzy następuje zmiana podstawowych parametrów określających te urządzenia. W miejsce takich parametrów jak minimalny strumień objętości Qmin, pośredni strumień objętości Qt, nominalny strumień objętości Qn oraz maksymalny strumień objętości Qmax (rysunek 1), pojawiają się nowe, mające oprócz innej nazwy również nieco inne znaczenie. Są to minimalny strumień objętości Q 1, pośredni strumień
objętości Q 2, ciągły strumień objętości Q 3 oraz przeciążeniowy strumień objętości Q 4 (rysunek 2). +5% Rys. 1 błąd licznika do wody zimnej w zależności od przepływu według dotychczasowych przepisów pomocniczym podstawowym +2% Qmin Qt Qp Qn Qs Qmax = 2xQn) -2% Przykładowa krzywa błędu -5% Zakres pomocniczy Zakres podstawowy Rys. 2 Charakterystyka metrologiczna według MID +5% +2% Q2 = 1.6xQ1 Q3 Q4 (= 1.25xQ3) -2% Q1 = Q3/R -5%
O dotychczasowej zakresowości wodomierza decydowały klasy metrologiczne do wyboru spośród A,B,C,D; A najgorsza, D najlepsza (rysunek 3 i 4). Rys. 3 Klasy metrologiczne dla Qn < 15 m 3 /h (do DN40) według dotychczasowych przepisów +5 D C B A +2 Qn Qmax (= 2xQn) - 2 0,75 1 1.15 1.5 2 4 8 10 100 200 % Qn - 5 Rys. 4 Klasy metrologiczne dla Qn 15 m 3 /h według dotychczasowych przepisów +5 C B A +2 Qn Qmax (= 2xQn) - 2 0.6 1.5 3 8 20 30 100 200 % Qn - 5
Klasy umożliwiały rozróżnienie wodomierzy o tym samym nominale na takie, które pozwolą przez precyzyjny pomiar zapewnić prawidłowy bilans wody w ramach jednego budynku i na takie, które co prawda jeszcze mierzą, ale których suma wskazań odbiegać będzie znacząco od wodomierza głównego. Niestety dotychczasowe przepisy bazujące na normie PN-ISO4064 nie umożliwiały dokonanie rozróżnienia między kiepskim wodomierzem w danej klasie a takim, który nawet kilkukrotnie przewyższa jej minimalne wymagania, nie spełniając jakiegoś wymagania klasy wyższej. Powstałą lukę próbowali zapełnić producenci deklarując własne parametry, włącznie z takimi jak próg rozruchu, który nie występuje ani w przepisach, ani w normie. Były one inne niż w oficjalnym zatwierdzeniu typu wydawanym przez Główny Urząd Miar, bądź jego odpowiednik w innym kraju członkowskim Unii Europejskiej. Wiarygodność takich deklaracji była jednak wątpliwa, gdyż wodomierze są sprawdzane, w trakcie legalizacji jak również ekspertyzy, wyłącznie w punktach określonych przez zatwierdzenie typu. Za gołosłowne deklaracje nie groziły zatem żadne sankcje. Nowe przepisy MID bazujące na zharmonizowanej normie PN-EN14154 pozwalają producentowi zadeklarować rzeczywiste możliwości wodomierzy. Jeżeli wniosek zostanie pozytywnie zweryfikowany w ramach tak zwanego modułu B, wówczas otrzymany certyfikat badania typu WE będzie wiarygodnym dokumentem potwierdzającym zgodność z dokumentacją producenta. Z kolei wykonywana weryfikacja przez jednostkę notyfikowaną (moduł F) lub sprawdzenie według procedury zapewnienia jakości produkcji (moduł D) potwierdzi zgodność produkowanych wodomierzy z certyfikatem badania typu WE. Należy zwrócić uwagę na fakt, że parametr Q 3 określa rozmiar wodomierza, Q 4 ma wartość równą zawsze 1,25 Q 3 (poprzednio Qmax = 2Qn). Zakresowość wodomierza według nowych przepisów określają zatem: stosunek Q 3 /Q 1 oznaczany literą R (im większy tym lepszy) oraz stosunek Q 2 /Q 1 określający obszar pomiaru o podwyższonej do +/- 5% tolerancji błędu (im mniejszy tym lepszy) docelowo po 5 latach od wprowadzenia MID, Q 2 /Q 1 ma wynosić 1,6. Szczegółowo opisuje to Rys. 5 Rys.5 Parametry wodomierza według MID (PN-EN14154) Q3 : ciągły strumień objętości do wyboru z: 1 1,6 2,5 4 6,3 10 16 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 4000 6300 R=Q3/Q1 do wyboru z: 10 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 Q1 : minimalny strumień objętości = Q3/R Q2 : pośredni strumień objętości = 1,6 x Q1 Q4 : przeciążeniowy strumień objętości = 1,25 x Q3
Ciepłomierze W zakresie ciepłomierzy zmiany nie są tak rewolucyjne jak w przypadku wodomierzy ponieważ norma zharmonizowana EN 1434, jeszcze przed wprowadzeniem jako polska norma, została uwzględniona w Zarządzeniach nr 1 i 2 Prezesa Głównego Urzędu Miar z 8 stycznia 1999 roku (Dz. Urz. Miar i Probiernictwa 1/1999). Tak więc warunki techniczne jakim powinny odpowiadać ciepłomierze pozostają podobne. Trzeba mieć jednak świadomość, że na rynku funkcjonują również ciepłomierze wprowadzone do obrotu i użytkowania na podstawie zaleceń Międzynarodowej Organizacji Metrologii Prawnej przepisów OIML R75 (zatwierdzenia typu wydawane przed 1999 rokiem). Tym samym legalizacja ponowna tych przyrządów odbywać się będzie według przepisów obowiązujących w okresie gdy wydawana była decyzja zatwierdzenia typu pod warunkiem, że w momencie wprowadzania do obrotu i użytkowania przyrządy te spełniały obowiązujące wówczas przepisy. Najistotniejszą różnicą między PN-EN 1434 i OIML R75 jest definicja maksymalnego dopuszczalnego błędu. Ciepłomierz składa się z 3 części składowych: przelicznika wskazującego, przetwornika przepływu i pary czujników temperatury. Według OIML maksymalny dopuszczalny błąd określony był dla przetwornika przepływu podobnie jak dla wodomierza wody ciepłej następująco: Rys. 6 błąd przetwornika przepływu do ciepłomierza w zależności od przepływu według OIML R75 +5% pomocniczym podstawowym +3% q min q t q p q max ) -3% Przykładowa krzywa błędu -5% Zakres pomocniczy Zakres podstawowy
dla przelicznika w zależności od różnicy temperatury: przy 3 C t < 20 C E L = ± 1,5 % przy 20 C t < t max E L = ± 0,75 % dla pary czujników temperatury w zależności od różnicy temperatury: przy 3 C t < 10 C E t = ± 3,5 % przy 10 C t < 20 C E t = ± 2,5 % przy 20 C t < t max E t = ± 1,25 % dla całego ciepłomierza ( klasa 5 OIML) w zależności od różnicy temperatury: przy 3 C t < 10 C E t = ± 8 % przy 10 C t < 20 C E t = ± 7 % przy 20 C t < t max E t = ± 5 % Według PN-EN1434 maksymalne dopuszczalne błędy w procentach określają wzory: dla przetwornika przepływu ( klasa 3) * : E Pd = ± (3 + 0,05 q p /q) lecz nie więcej niż ± 5% ( nastąpiła zmiana oznaczeń w stosunku do OIML na szczęście bez zmiany definicji: q min na q i, q max na q s, zniknęło pojęcie q t ) dla przelicznika wskazującego: dla pary czujników temperatury: dla całego ciepłomierza: E Ld = ± (0,5+ t min / t) E Td = ± (0,5+ 3 t min / t) E Qd = ± (4 + 4 t min / t + 0,05 q p /q) * dotychczasowe przepisy krajowe uznawały tylko klasę 3 jako jedyną, według normy PN-EN 1434 i MID jest możliwość zastosowania również klasy 2: E Pd = ± (2 + 0,02 q p /q) lecz nie więcej niż ± 5%
Rys. 7 Rzeczywiste charakterystyki metrologiczne przetworników przepływu Najistotniejszą zmianą związaną z wdrożeniem MID w przypadku ciepłomierzy będzie jednak uznawanie przez wszystkie kraje UE więc również i Polskę wspomnianych już przy omawianiu wodomierzy: certyfikatu badania typu WE (moduł B) i alternatywnie weryfikacji przez jednostkę notyfikowaną (moduł F) lub sprawdzenia według procedury zapewnienia jakości produkcji (moduł D) zgodności produkowanych wodomierzy z certyfikatem badania typu WE. Oczywiście jeśli producent posiada certyfikat zgodności według modułu H1 to jest on również wystarczający. Czynności takie mogą być dokonywane w dowolnym kraju UE. Przyrządy produkowane zgodnie z MID rozpoznać będzie można dzięki oznaczeniu CE i literze M (metrologiczny). Ciepłomierze w odróżnieniu od wodomierzy, gazomierzy czy liczników energii elektrycznej nie miały swojej dyrektywy starego podejścia i nawet po wejściu Polski do UE 1 maja 2004 roku jako jedyne podlegały wyłącznie przepisom krajowym. Nie oznacza to, że zatwierdzenia typu otrzymane na innej podstawie niż MID automatycznie stają się ważne na terenie całej UE. Ponadto sprawa legalizacji ponownej pozostaje nadal w gestii przepisów państw członkowskich. Podsumowanie Zmiany, o których mowa nie nastąpią z dnia na dzień, gdyż producenci potrzebują czasu, aby przeprowadzić całą procedurę badań na zatwierdzenie typu nowego podejścia WE. Dyrektywa MID przewiduje 10 letni okres przejściowy, w którym równolegle będą funkcjonować przyrządy produkowane na podstawie dotychczasowych zatwierdzeń typu oraz na podstawie certyfikatów badania typu według MID. Ważne jest jednak, aby już dzisiaj mieć świadomość pojawienia się nowych możliwości, jak również być przygotowanym na nowy rodzaj certyfikatów oraz oznaczeń na przyrządach pomiarowych.