耿彦锋(安阳市建筑设计研究院,河南 安阳 455000)
我国现行的供暖收费存在诸多弊端,大部分城市仍按面积收费,用户对热量是商品的概念淡薄,缺乏节能意识,建筑的维护结构保温隔热性能差,供热设备运行效率低。这些因素使得我国单位建筑面积能耗远高于发达国家,且收费困难。供热系统的分户计量是供热发展的方向,是解决供热收费和实现建设节能的科学出路。以下针对目前分户计量常用的四种方法略作分析。
散热器热分配计法是利用散热器热分配计所测量的每组散热器的散热量比例关系,来对建筑的总供热量进行分摊。其具体做法是,在每组散热器上安装一个散热器热分配计,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[2]。
该方法适用于新建和改建的散热器供暖系统,特别是对于既有供暖系统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。该方法安装简单,有蒸发式、电子式及电子远传式三种,在德国和丹麦有大量应用,在我国应用不多,因为采用该方法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才可应用,而我国散热器型号种类繁多,实验检测工作量较大;居民用户还可能私自更换散热器,给分配计的检定工作带来了不利因素。该方法的另一个缺点是需要入户安装和每年抄表换表(电子远传式分配计无需入户读表,但投资较大);老旧建筑小区的居民很多安装了散热器罩,也会影响分配计的安装、读表和计量效果。
目前我国很多城市采用低温地板辐射采暖,但该计量方法不适用于此种采暖方式。所以该计量方法有很大的局限性。
此种方法是比较常用的一种计量方法。热量表的主要类型有机械式热量表、电磁式热量表、超声波式热量表。机械式热量表的初投资相对较低,但流量测量精度相对不高,表阻力较大、容易堵塞,易损件较多,因此对水质有一定要求。电磁式热量表、超声波式热量表的初投资相对机械式热量表高很多,但流量测量精度高、压损小、不易堵塞,使用寿命长[2]。
户用热量表法适用于按户分环的室内供暖系统。该方法计量的是系统供热量,比较直观,容易理解。使用时应考虑仪表堵塞或损坏的问题,并提前制定处理方案,做到及时修理或者更换仪表,并注意保存数据。
无论是采用户用热量表直接计量还是再行分摊总容量,户表的投资高或者故障率高都是主要问题。户用热表的故障主要有两方面,一是由于水质处理不好容易堵塞,二是仪表运动部件难以满足供热系统水温高、工作时间长的使用环境。目前在工程实践中,户用热量表的故障率较高,这是近年来推行热计量的一个重要棘手问题。同时,采用户用热量表需要室内系统按户环独立系统,目前普遍采用的化学管材埋地布管的做法,化学管材漏水事故时有发生,而且为了将化学管材埋在地下,需要大量混凝土材料,增加了投资,减少了层高,增加建筑荷载,综合成本比较高。
通断时间面积法是以每户的供暖系统通水时间为依据,分摊建筑的总供热量。其具体做法是,对于接户分环的水平式供暖系统,在各户的分支支路上安装室温通断控制阀,对该用户的循环水进行通断控制来实现该用户的室温调节。同时在各户的代表房间里放置室温控制器,用于测量室内温度和供用户设定温度,并将这两个温度值传输给室温通断控制阀。室温通断控制阀根据实测室温与设定值之差,确定在一个控制周期内通断阀的开停比,并按照这一开停比控制通断调节阀的通断,以此调节送入室内热量,同时记录和统计各户通断控制阀的接通时间,按照各户的累计接通时间结合供暖面积分摊整栋建筑的热量[2]。
该方法应用的前提是住宅每户须为一个独立的水平串联式系统,设备选型和设计负荷要良好匹配,不能改变散热设备容量,户与户之间不能出现明显水力失调,户内散热末端不能分室或分区控制,以免改变户内环路的阻力。该方法的不足之处在于,首先它测量的不是供热系统给与房间的供热量,而是根据供暖的通断时间在分摊总热量,二者存在差异,如散热器大小匹配不合理,或者散热器堵塞,都会对测量结果产生影响,造成计量误差。
使用该方法计量时需注意一下问题:1)采用的温度控制器和通断执行器等产品的质量应符合国家相关产品标准的要求。2)通断执行器应安装在每户的入户供水管上,温度控制器宜放置在住户房间内不受日照和其他热源影响的位置。3)通断执行器和中央处理器之间应实现连接控制。4)通断时间面积法的系统供货、安装、调试和后期服务有专业公司统一实施,用户热计量计算过程中的各项参数应有据可查、计算方法应清楚。5)通断时间面积法在操作实施前,应进行户间的水力平衡调节,消除系统的垂直失调和水平失调;再实施的过程中,用户的散热器不可自行改动更换。
流量温度法是利用每个立管或分户独立系统与热力入口流量之比相对不变的原理,结合现场测出的流量比例和各分支三通前后温差,分摊建筑的总供热量。流量比例是每个立管或分户独立系统占热力入口流量的比例[2]。
该方法非常适合既有建筑垂直单管顺流式系统的热计量改造,还可用于公用立管的按户分环供暖系统,同样也适用于新建建筑散热器供暖系统。该方法计量的是系统供热量,比较容易为业内人士接受,计量系统安装的同时可以实现室内系统水力平衡的初调节及室温调控功能。该方法的最大缺点是前期计量准备工作量较大。
使用该方法计量时需注意以下问题:1)采用的设备和部件的产品质量应符合国家相关产品标准的要求;2)测量供水温度的传感器应安装在散热器或分户独立系统的分流三通的供水端,距供水立管距离宜大于200 mm;测量回水温度的传感器应安装在合流三通的出水端,距合流三通距离宜大于100mm,同时距回水立管的距离宜大于200mm。3)测温仪表、计算处理设备和热量计算点的热量表之间,应实现数据的网络通信传输。4)流量温度分摊法的系统供货、安装、调试和后期服务有专业公司统一实施,用户热计量计算过程中的各项参数应有据可查,计算方法应清楚。
在全社会要宣传“热是商品”这一观念,认识热和水、电一样,都是商品,要让企业及老百姓树立起“花钱买热”的观念。要让大家清楚,供暖单位是企业,是通过卖出“热”及提供相关的服务赢利,企业不能做赔本的生意。通过宣传使消费者真正认识“热是商品”这一观念。“热是商品”这一观念的体现是分户计量,本文对分户计量的四种方式作了简单的分析和讨论,希望能在同仁们设计时,分户计量系统形式的选取上有所帮助。
[1]GB50736-2012.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范.[TK].北京.中国建筑工业出版社
[2]JGJ173-2009.供热计量技术规程. [TK].北京.中国建筑工业出版社