16. 3. 2015
Pro eliminaci teplotní roztažnosti pohonných hmot v
uskladňovacích nádržích většina provozovatelů čerpacích stanic
instaluje výdejní stojany se systémem automatické teplotní
kompenzace ATC (Automatic Temperature Compensation).
![ATC od Adastu](/media/97871/atc.jpg)
ATC 1/ POPISEK: Základní prvek ATC - Teplotní čidlo v
odlučovači
Teplota je při měření nejdůležitějším
faktorem
Obecně platí, že v oblasti měření fyzikálních veličin je
teplota jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících přesnost
naměřených hodnot a tím i zdrojem největších nepřesností při
měření. Změna teploty kapaliny zásadně ovlivňuje její objem - při
změně teploty kapaliny se mění její hustota, přičemž hmotnost
zůstává stejná. Hustota kapalin klesá s teplotou. To lze
vysvětlit změnou objemu při konstantní hmotnosti. Při zahřívání
kapaliny vzroste vlivem tepelné roztažnosti její objem a nepřímo
úměrně této změně se zmenší hustota. Tepelná roztažnost kapalin se
zpravidla výrazně zvětšuje se snižováním jejich hustoty. Zatímco
voda s hustotou 1000 kg.m3 má koeficient tepelné
roztažnosti při teplotě kolem 20 °C βvoda = 0,00021
K-1, kapaliny s nižší hustotou mají koeficient
roztažnosti několikanásobně vyšší. Do této skupiny kapalin řadíme
kapalná paliva včetně jejich směsí s biosložkami - E 85 a
bionafty B30. Pro motorovou naftu s hustotou 816 až 840
kg.m-3 při teplotě 20 °C a bezolovnatý
automobilový benzin (BA 95 Super, BA 98 Super plus) včetně E 85
s hustotou 716 až 770 kg.m-3 se používá koeficient
tepelné roztažnosti 0,001 K-1.
Diskutabilní přesnost měření kapalných
paliv
Přesnost měření je velice diskutabilní záležitostí. Obecně se
udává přesnost měření kapalných paliv (PHM) cca 1 %, jenže abychom
byli objektivní, je potřeba říct, že to je v laboratorních
podmínkách a za konstantní teploty. Přesnost měření objemu na
čerpacích stanicích je stanovena NV č. 464/2005 Sb. (Směrnice
2004/22/ES) třídou přesnost měřidla 0,5 % (pro BA, NM, E 85,
AdBlue®); 1,0 % pro LPG. Problematika komplexního procesu měření
objemu PHM v celém řetězci distribuce od skladovacích
terminálů přes dopravu, stáčení do uskladňovacích nádrží na
čerpacích stanicí až po výdej do nádrží motorových vozidel je právě
z důvodů teplotní roztažnosti kapalin složitá.
Odpovědí na problém roztažnosti produktů je teplotní kompenzace
měření objemu distribuovaných PHM. Za účelem zajištění správnosti
účtování v souladu s platnou legislativou v oblasti
distribuce PHM používají distribuční společnosti systém
automatického přepočtu účtovaného objemu na referenční teplotu +15
°C. Princip teplotní kompenzace objemu spočívá v průběžném
(dynamickém) měření teploty produktu během stáčení do přepravních
cisteren, resp. do uskladňovacích nádrží nebo při výdeji výdejním
stojanem do nádrže automobilu, výpočtu hustoty produktu a přepočtu
protečeného objemu na teplotu 15 °C - systém ATC (Automatic
Temperature Compensation).
Význam teplotní kompenzace v praxi
Teplotní kompenzace měřeného objemu má význam zejména tam, kde
dochází k výrazným změnám teploty vydávaného kapalného paliva
při provozu vlivem změny teploty okolního prostředí. Z tohoto
důvodu jsou zpravidla na čerpacích stanicích PHM uskladňovány
v podzemních nádržích, kde je celoročně relativně stabilní
teplota (cca +10 °C). V podmínkách ČR (mírné pásmo - 4 roční
období; průměrná roční teplota 7,5 °C) se již výrazně projevuje
teplotní roztažnost PHM zejména u nadzemních uskladňovacích nádrží.
V posledních letech ale přibývá čerpacích stanic vybavených
ATC s podzemním uložištěm.
Pro zavedení ATC na čerpací stanici není třeba výměna výdejních
stojanů za nové. Například Systém ATC ADAST z produkce našeho
tradičního výrobce umožňuje dodatečnou a jednoduchou aplikaci do
výdejních stojanů ADAST V-line na čerpacích stanicích bez úprav
stávajícího průtokoměru a čerpacího monobloku. Systém ATC ADAST
nevyžaduje ani další externí elektroniku. Funkce ATC (SW) se přímo
integruje do multifunkčního elektronického počítadla včetně tabulek
s hodnotami hustoty média při určité teplotě pro všechna
vydávaná kapalná paliva (benzin, naftu, biopaliva E 10 - E 85, B 10
- B 100, rostlinný olej i LPG). Systém ATC se nevyužívá ve výdejích
pro AdBlue. Změna teplotní roztažnosti při výdeji za provozních
teplot média od -10 do +50 °C je minimální a prakticky neovlivňuje
přesnost měření objemu.
Manipulacím brání plomby ČMI
Z hlediska platné legislativy je nutné zajistit, aby systém
ATC nebyl zneužíván, to znamená, že by při vyšších teplotách
v létě, kdy objem benzinu i nafty roste, provozovatel ATC
vypnul a v zimě při nízkých teplotách, kdy teplota klesá a
objem kapaliny se zmenšuje, zase zapnul. Tomuto nelegálnímu způsobu
výdeje je zabráněno v souladu s platnými předpisy tím, že
provozovatel musí při instalaci a zprovoznění výdejních stojanů
deklarovat režim výdeje PHM. Při aplikaci systému ATC nesmí již
v průběhu provozu ČS režim výdeje s ATC měnit. Jakákoliv
manipulace se systémem ATC je znemožněna konstrukčním řešením
metrologického systému výdejního stojanu a zajištěním
metrologickými plombami. Změnu nastavení systému ATC může provést
pouze autorizovaný servisní pracovník s metrologickým
osvědčením s následným ověřením pracovníkem ČMI.
Autor článku je ředitelem pro strategii
a jakost ve společnosti Adast Systems.
Autor: Pavel Pokorný, Zdroj: PETROLmedia