暖分户热计量技术分析

刘晓琼王智超

(1.黑河市热电厂，黑龙江 黑河 164300；2.黑河市热电厂,黑龙江 黑河 164300)

暖分户热计量技术分析

刘晓琼1王智超2

(1.黑河市热电厂，黑龙江 黑河 164300；2.黑河市热电厂,黑龙江 黑河 164300)

要想通过节能的手法减少化石能源的使用量，首先需要做好热计量工作。供暖分户的热计量收费方式使得计量更准确、收费更合理，但用户设备之间的传热问题，以及顶层和边界住户的散热问题和改造成本问题都存在严重的不足，需要进一步改进。本文通过对暖分户热计量方法即室温法进行技术分析，发现室温法不仅是一种测量用户耗热量的好方法，还体现出了热量的分配形式。它利用室温数据计算用户耗热量，从而创造一个公平合理的收费方式，有效为实施节能改造，降低化石能源使用量，提供计量技术支持。

节能;供暖分户热计量；室温法；耗热量

0 引言

随着时代的发展，对社会能源的需求也不断增加。化石能源的使用量在目前所有能源中所占比重最大。化石能源不是清洁能源，大量使用会造成一系列的环境问题，但目前还没有其他能源能够替代化石能源，所以现阶段只能采用节能的方法降低化石能源的使用量，尽可能减少环境问题。北方地区居住房屋的采暖主要是通过开展供暖分户热计量改造和节能改造方式，这两种方式经过长期的检验，是最实用的方式[1-4]。

节能改造主要是对房屋建筑进行增加保温层和供暖管线。本文介绍的供暖新节能方法时从计量方面进行改进，用分户热计量对用户的用热量进行计量并依此来收费。该方法不像以前那样按照建筑面积计算用热量，而是综合考虑各方面因素合理计量，提高用户节约能源的积极性，最终达到节能目的。针对现有的分户计量方式没有考虑到用户设备之间的传热问题，以及顶层和边界住户的散热问题和改造成本问题，本文进行进一步的改进。

1 分户热计量存在的问题

以前按照建筑面积计算用热量的方式与用户实际用热情况极不相符，因为用户实际使用的暖气量与供暖面积有关以及室内温度都有关，因此这种供暖收费制度不太合理。现如今，全国有供暖的地方都在大力推进分户热计量收费方式，努力解决传统供暖收费制度的不合理，计量每户用热量时采用度量实际用热量来计价，使收费不合理问题得到了有效解决。虽然这种改进为用户间的公平合理作出了很大贡献，但也不能一劳永逸，纸上谈兵，要摸清实际操作运行的可行性和计费过程出现的新问题。根据预测，分户热计量收费方式在实际运行中主要存在以下四种问题。

1.1 相邻用户房屋设备之间的传热

一个房屋开了供暖设备，而隔壁房屋未开供暖设备，就会导致开了供暖的房间温度高于未供暖的房间，对未供暖的房屋传热，致使其热负荷升高。有关资料研究发现，一个不采暖的中间层南向房间，当其左邻右舍采暖时，采暖期其室温可最低维持到12℃左右(地区不同温度有所差异)。传热导致供暖的房屋热量分散，室温降低，需继续采用更多的供暖量，这样当对供暖用户进行分户热计量时，明显不公平不合理。

1.2 房屋外沿墙壁的散热

房屋外沿与外界相隔的那一面墙以及顶层住户的天花板，由于直接与外界接触，会向外散热，拥有这类墙壁和天花板面积越大的住户，承担的供热费用更高，而其他用户相当于间接地使用这类用户当“保温屏障”，却不承担热费，对于充当“保温屏障”的住户来说不公平不合理。

1.3 分户热计量方式的成本

分户热计量由于要保证热计量产品的稳定以及可靠性，设备成本会有所增高；另一方面，为了承担起分户热计量测量后所受的负荷变化，热力公司必须对现有的分户热计量设备阀门进行变频改造，这也将花费巨额的费用。单个住户可用的热量表价格大概是1 000左右，并且是由用户自己承担，使得大多用户不愿意配合分户热计量改造。

1.4 管道网控改造成本以及计量仪表的测量精度

住户安装供热分户热计量仪器后，可以自行设置阀门大小，不断有用户调整阀门大小，势必会影响管网的流量，流量不断变化，需要管道网络有一个动态的控制机制。此外，供热水质的好坏，会使热量表计量出现较大偏差，最后导致用户按计量所交热费与实际不符。

2 分户热计量方法分析

分户热计量新方法主要被住房采暖系统使用，测量数据来自于住户室温，从而建立合理的数学模型，采用合适的算法计算得出用户使用供热热量，能够解决现如今分户热计量所存在的部分问题，为将来分户热计量采暖系统的普及使用提供理论支持和实践证明。

2.1 新方法实现原理

以各个住户室温为计量依据的热计量方法称为室温法。该方法主要测量室温，与以往直接测热量的方法大不相同，并依据能量守恒原理，建立计量模型，通过采用收集室温数据，适用适合的算法求出用户用热量。室温法计量用热量的主要方法有两种：（1）在居民房主供暖的管道上采取一定措施，安装流量表和温度表，通过这两个表测得整个居民房的时刻供暖量，把时刻供暖量全部求和算得月消耗暖量；（2）在居民房主供暖管道安装热量表，直接测量居民房月消耗暖量，然后累加每月天数的耗暖量进而得出总的月耗暖费用，虽然此方法直接快捷，但是安装热量表的费用较高。居民室内安装温度表可以收集室温数据，利用收集到的室温数据可以算出用户的时刻耗热量，再对一个月的所有天数的用热量求和就得出了月供暖量。整个大楼的月供热量和月热费前面已经得出，所以每个用户均摊的月使用费用就可以得出[3-4]。

2.2 新方法运作的关键点

室温法计量分户用热量方式主要通过以下几个方面保证计量的准确：

（1）室温大小测量的准确性。要想对室温的测量更加准确，就得有高精度的测量仪表，还有就是测量哪个具体位置的温度都要考虑清楚。

（2）对流与换热系数的大小。室内外空气温差引起的对流会导致热量流失，相邻住房用户墙壁的温差也会引起对流，这些对流导致热传导，具体的热传导主要包括：墙外壁与室外空气的热传导、墙外壁与内壁的热传导、墙内壁与室内空气的热传导，只有综合考虑这三个热传导因素，才能搞出准确热传导系数。

（3）计量模型的合理性。计量模型是否合理是计算结果是否准确的关键。第一，对房屋热平衡的因素要分析清楚，凡是有墙的房间都要独立成一个单元来考虑，建立房屋热平衡关系，即能量守恒定律，也就是进入的热量、热源发热量总和与出热量、热能增量总和相等。第二，房屋用热量的计算方程要通过各个房间的热平衡关系得出，然后计算出每个房间的用热量，最后累加各个单元的用热量之和，便得出用户耗暖量之和，乘以单价即得应收费用。

2.3 新方法优点分析

与现行分户热计量方法相比，室温法的优点有以下几个方面：（1）室温法比传统的直接测热量方法简单快捷。其能够更好地解决相邻用户间的“蹭热”以及未使用供暖设备把使用供暖设备的房屋当做“保温屏障”导致的收费不公平和墙壁散热均摊不合理收费问题。（2）室温法计量系统的成本相对比较低，比传统方法能节约很大一部分。室温法采用室内安装温度表的方法，市面上电子式室温计单价也就几十元（误差仅为±0.2℃），而传统方法安装热量表，热量表单价一般为500～1 000元不等，一点也不划算。

3 总结

室温法不仅是一种测量用户耗热量的好方法，还体现了热量的分配形式。它利用室温数据计算用户耗热量，从而创造一个公平合理的收费方式。现有的室温法已经有两种得到最终耗热量方法，分别为直接计算法和“温积”分配法，虽然二者都是以室温数据作为依据计算用户耗热量，但是二者计算过程不同，最后会导致出现结果偏差，该差异可经过与现实运营时统计的实际数据比较后分析得出。

[1]田雨晨,王荣光.国外计量供热的发展及有关收费政策的规定[J].空热制冷,2003(10)：29.

[2]SOUKYEO,HOYANG,WANGWOOKIM.Historical changes and recent energy saving potential of residential heating in Korea[J].Energy and Buildings,2003,35:715-727.

[3]TOMMERUP,SVENDSEN.EnergysavingsinDanish residential building stock[J].Energy andBuildings,2006,38:618-626.

[4]寿青云,陈汝东.借鉴国外经验积极发展我国的区域供冷供热[J].流体机械,2003,11(31):47-50.

TU9

A

1003-5168(2014)03-0128-02

刘晓琼(1986.12—)，女,汉族,毕业于长春工程学院，本科学历,研究方向：建筑环境与设备工程(暖通方向)，现从事采暖外网设计及管理工作。