现行热计量方法的初探|现行国家计量规范

　　【摘 要】本文对我国现行的三种主要供热计量方法进行了介绍，指出了各自应用的条件，并对其在实际工程应用中的出现的问题进行了探讨，对今后计量工作的推进提出了建议。　　【关键词】供热系统；热计量；热量表
　　引言
　　我国从90年代初期开始进行计量供热的试点工程，并陆续出台法规条例及标准规范，推动计量供热的进行。建设部《建筑节能“九五”计划和2010年规划》明确指出，“对集中供热的民用建筑安设热表及有关调节设备并按表计量收费工作，1998年通过试点取得成效，开始推，2000年在重点城市成片推开，2010年基本完成。2003年建设部、国家发改委等8部委发布了《关于城镇供热体制改革试点工作的指示意见》，明确提出我国实施计量供热的目标。2005年8部委又下发了《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见》，再次要求大力促进供热采暖节能工作，提高供热系统效率，并稳步推行按用热量计量收费制度，促进供、用热双方节能。经过二十年的发展，我国计量供热的工作取得了一定的成果，现行的供热计量方法有两种：在用户的热入口处直接安装热量表计量用户耗热量的户用热量表法；在楼栋的热力入口处安装热量表进行计量再按户分摊，这种方法目前主要应用的是散热器热分配计法和通断时间面积法。下面对这三种供热计量方法进行初步探析。
　　1．户用热量表法
　　采暖通风与空气调节设计规范中要求：“新建住宅热水集中采暖系统，应设置分户热计量和室温控制装置。”户用热量表法就是在各用户的热入口安装热量表计量用户耗热量，同时在散热器上安装温控阀以便于用户自主调节。 热量表分为机械式和超声波式两种。机械式热量表主要由流量计、温度探头和积算仪组成。超声波热量表的工作原理是根据高频声波在水流中的穿行时间及穿行距离,得到声波在水流中传播的速度。通过声波在水中传播的速度计算出供热介质的流速，结合供回水温差，得出热用户耗热量[1,2]。 户用热量表法可用于共用立管的分户独立室内供暖系统和地面辐射供暖系统。 在每个单元的楼梯间(有条件的可设独立的管道井)安装供暖的供回水立管，从供回水立管上引出各层每户的支管，每户单独布置成一个环路。热量表安装在室外，以方便热计量单位抄表；每组散热器加温控阀，以自主控制室温。分户独立室内供暖系统的室内采暖形式主要有分户下供下回水平双管式[3] (详见图1)和分户水平放射式采暖系统(详见图2)。地面辐射供暖系统和分户水平放射式采暖系统相似，只是末端的散热器换成了加热管。
　　
　　图1 分户式下供下回水平双管采暖系统
　　
　　图2 分户水平放射式采暖系统图
　　根据试点工程的经验，使用机械式热量表的分户计量采暖系统，由于供热系统的水质比较差，机械式表的堵塞损坏严重，故障率高。使用超声波热量表的分户计量采暖系统的造价费用高，因为现在超声波热量表多为进口，价格昂贵，超过普通用户的经济承受力，只能在一些高端小区内使用。另外位于建筑物顶层、端部的用户因为外墙面积比普通用户多，耗热量多，导致相同建筑面积却要交更多的热费，所以这种计量方法首先对系统水质要求高，其次必须对用户的计量结果进行合理的修正。
　　2．散热器热分配计法
　　散热器热分配计法是通过安装在每组散热器上的散热器热分配计(简称热分配计)进行用户热分摊的方式。其具体做法是，在每组散热器上安装一个散热器分配计，通过读取热分配计的读数，得出各组散热器的散热量比例关系，对总热量表的读数进行分摊计算，得出每个住户的供热量，如图3所示。该方法适用于新建和改造的散热器供暖系统，特别是对既有供暖系统的热计量改造比较方便、灵活性强，不必将原有垂直系统改成按户分环的水平系统。
　　
　　图3 热分配表应用示意图
　　当前的热分配表有蒸发式和电子式两种。蒸发式热分配表主要是依靠表内化学液体的蒸发为计量依据的。由楼用热量表的读数确定整栋楼总的耗热量，根据各个散热器上的蒸发式热分配表读数可以确定出各个散热器散热量的相对比值，再结合楼用热量表所测的整栋楼的耗热量就可以确定出每个散热器的散热量[4]。电子式热分配表是用温度传感器来获得散热器表面温度和房间温度对时间的积分值，然后测量装置通过A/D转换器数字化，然后由计算单元得到结果，并设有存储功能和液晶显示[5]。
　　这种方法使用的前提是热分配计和散热器需要在实验室进行匹配试验，得出散热量的对应数据。而国内散热器种类繁多，不能普遍适用；居民用户还可能更换散热器，给分配计的检定工作带来了不利因素。另外由于热分配表装在各热用户的室内，不能很好的监控热分配表的安装和使用情况，不容易防止用户作弊偷热。因此有必要对这种计量方式进行进一步的研究，使其能更好的适用于现有的供热系统，或者探索更适合我国旧有建筑供热系统的其他热计量方式。
　　3．通断时间面积法
　　通断时间面积法是通过控制安装在每户供暖系统入口支管上的电动通断阀门，根据阀门的接通时间与每户的建筑面积进行用户热分摊的方式。其具体做法是，对于按户分环的水平式供暖系统，在各用户的分支支路上安装通断控制阀，对该用户的循环水进行通断控制来实现该户的室温调节。在用户的代表房间内放置室温控制器，用于测量室内温度和用户设定温度，并将这两个温度值传输给通断控制阀。通断控制阀根据实测室内温度和设定温度的差值，确定在一个控制周期内通断阀的开启比。安装方式如图4所示。
　　
　　图4 通断时间面积法用户安装示意图
　　该方法首先要求建筑内每户为一个独立的水平串联式系统，散热设备和设计负荷要良好匹配，不能改变散热末端设备容量，户与户之间不能出现明显水力失调，户内不能进行分室调节[6]。通过实际的工程应用，国内学者针对通断时间面积法的上述问题提出了修正的方法[7]。
　　4．结语
　　通过对以上计量供热方法的分析总结，对我国今后的计量供热工作提出笔者的一些建议： (1) 根据建筑的具体情况选取合适的供热计量方法。 (2) 通过计量使用户能切实感受到节能的重要性，实现用户的行为节能。 (3) 热计量方法要考虑到用户的差别性，进行合理的修正。 (4) 供热系统必须有良好的可调性，这样用户侧的行为节能才能使供热公司有收益，计量供热工作才能更好的推进。
　　参考文献：
　　[1]曹世奎.民用建筑供热计量现状初探[J].水力采煤与管道运输，2010,(3):81～82
　　[2]孙项菲，雷鸣，孙毓舸.热分配表和热量表的原理和应用[J].煤气与热力，2005,25(5):41～43
　　[3]王艳，张于峰，宋蔚.集中供热分户热计量技术的发展及户内系统型式[J].天津理工学院学报，2002, 18(2): 81～84
　　[4]王玉玺.一种新的热分配表计量方法的研究[D].北京:北京工业大学，2008
　　[5]涂光备，田雨辰，李建兴，等.电子式热分配表在热计量中的应用[J].煤气与热力，2001，21(6) :518～520
　　[6]夏国强．通断时间面积法的应用研究[J]．建筑科学，2010(10):22～24 [7] 齐承英，杨立新．“通断时间面积法”的适用条件及技术方案[J]．供热制冷，2011(03):27～28