耿彥鋒(安陽市建筑設計研究院,河南 安陽 455000)
我國現行的供暖收費存在諸多弊端,大部分城市仍按面積收費,用戶對熱量是商品的概念淡薄,缺乏節能意識,建筑的維護結構保溫隔熱性能差,供熱設備運行效率低。這些因素使得我國單位建筑面積能耗遠高于發達國家,且收費困難。供熱系統的分戶計量是供熱發展的方向,是解決供熱收費和實現建設節能的科學出路。以下針對目前分戶計量常用的四種方法略作分析。
散熱器熱分配計法是利用散熱器熱分配計所測量的每組散熱器的散熱量比例關系,來對建筑的總供熱量進行分攤。其具體做法是,在每組散熱器上安裝一個散熱器熱分配計,通過讀取熱分配計的讀數,得出各組散熱器的散熱量比例關系,對總熱量表的讀數進行分攤計算,得出每個住戶的供熱量[2]。
該方法適用于新建和改建的散熱器供暖系統,特別是對于既有供暖系統熱計量改造比較方便、靈活性強,不必將原有垂直系統改成按戶分環的水平系統。該方法安裝簡單,有蒸發式、電子式及電子遠傳式三種,在德國和丹麥有大量應用,在我國應用不多,因為采用該方法的前提是熱分配計和散熱器需要在實驗室進行匹配試驗,得出散熱量的對應數據才可應用,而我國散熱器型號種類繁多,實驗檢測工作量較大;居民用戶還可能私自更換散熱器,給分配計的檢定工作帶來了不利因素。該方法的另一個缺點是需要入戶安裝和每年抄表換表(電子遠傳式分配計無需入戶讀表,但投資較大);老舊建筑小區的居民很多安裝了散熱器罩,也會影響分配計的安裝、讀表和計量效果。
目前我國很多城市采用低溫地板輻射采暖,但該計量方法不適用于此種采暖方式。所以該計量方法有很大的局限性。
此種方法是比較常用的一種計量方法。熱量表的主要類型有機械式熱量表、電磁式熱量表、超聲波式熱量表。機械式熱量表的初投資相對較低,但流量測量精度相對不高,表阻力較大、容易堵塞,易損件較多,因此對水質有一定要求。電磁式熱量表、超聲波式熱量表的初投資相對機械式熱量表高很多,但流量測量精度高、壓損小、不易堵塞,使用壽命長[2]。
戶用熱量表法適用于按戶分環的室內供暖系統。該方法計量的是系統供熱量,比較直觀,容易理解。使用時應考慮儀表堵塞或損壞的問題,并提前制定處理方案,做到及時修理或者更換儀表,并注意保存數據。
無論是采用戶用熱量表直接計量還是再行分攤總容量,戶表的投資高或者故障率高都是主要問題。戶用熱表的故障主要有兩方面,一是由于水質處理不好容易堵塞,二是儀表運動部件難以滿足供熱系統水溫高、工作時間長的使用環境。目前在工程實踐中,戶用熱量表的故障率較高,這是近年來推行熱計量的一個重要棘手問題。同時,采用戶用熱量表需要室內系統按戶環獨立系統,目前普遍采用的化學管材埋地布管的做法,化學管材漏水事故時有發生,而且為了將化學管材埋在地下,需要大量混凝土材料,增加了投資,減少了層高,增加建筑荷載,綜合成本比較高。
通斷時間面積法是以每戶的供暖系統通水時間為依據,分攤建筑的總供熱量。其具體做法是,對于接戶分環的水平式供暖系統,在各戶的分支支路上安裝室溫通斷控制閥,對該用戶的循環水進行通斷控制來實現該用戶的室溫調節。同時在各戶的代表房間里放置室溫控制器,用于測量室內溫度和供用戶設定溫度,并將這兩個溫度值傳輸給室溫通斷控制閥。室溫通斷控制閥根據實測室溫與設定值之差,確定在一個控制周期內通斷閥的開停比,并按照這一開停比控制通斷調節閥的通斷,以此調節送入室內熱量,同時記錄和統計各戶通斷控制閥的接通時間,按照各戶的累計接通時間結合供暖面積分攤整棟建筑的熱量[2]。
該方法應用的前提是住宅每戶須為一個獨立的水平串聯式系統,設備選型和設計負荷要良好匹配,不能改變散熱設備容量,戶與戶之間不能出現明顯水力失調,戶內散熱末端不能分室或分區控制,以免改變戶內環路的阻力。該方法的不足之處在于,首先它測量的不是供熱系統給與房間的供熱量,而是根據供暖的通斷時間在分攤總熱量,二者存在差異,如散熱器大小匹配不合理,或者散熱器堵塞,都會對測量結果產生影響,造成計量誤差。
使用該方法計量時需注意一下問題:1)采用的溫度控制器和通斷執行器等產品的質量應符合國家相關產品標準的要求。2)通斷執行器應安裝在每戶的入戶供水管上,溫度控制器宜放置在住戶房間內不受日照和其他熱源影響的位置。3)通斷執行器和中央處理器之間應實現連接控制。4)通斷時間面積法的系統供貨、安裝、調試和后期服務有專業公司統一實施,用戶熱計量計算過程中的各項參數應有據可查、計算方法應清楚。5)通斷時間面積法在操作實施前,應進行戶間的水力平衡調節,消除系統的垂直失調和水平失調;再實施的過程中,用戶的散熱器不可自行改動更換。
流量溫度法是利用每個立管或分戶獨立系統與熱力入口流量之比相對不變的原理,結合現場測出的流量比例和各分支三通前后溫差,分攤建筑的總供熱量。流量比例是每個立管或分戶獨立系統占熱力入口流量的比例[2]。
該方法非常適合既有建筑垂直單管順流式系統的熱計量改造,還可用于公用立管的按戶分環供暖系統,同樣也適用于新建建筑散熱器供暖系統。該方法計量的是系統供熱量,比較容易為業內人士接受,計量系統安裝的同時可以實現室內系統水力平衡的初調節及室溫調控功能。該方法的最大缺點是前期計量準備工作量較大。
使用該方法計量時需注意以下問題:1)采用的設備和部件的產品質量應符合國家相關產品標準的要求;2)測量供水溫度的傳感器應安裝在散熱器或分戶獨立系統的分流三通的供水端,距供水立管距離宜大于200 mm;測量回水溫度的傳感器應安裝在合流三通的出水端,距合流三通距離宜大于100mm,同時距回水立管的距離宜大于200mm。3)測溫儀表、計算處理設備和熱量計算點的熱量表之間,應實現數據的網絡通信傳輸。4)流量溫度分攤法的系統供貨、安裝、調試和后期服務有專業公司統一實施,用戶熱計量計算過程中的各項參數應有據可查,計算方法應清楚。
在全社會要宣傳“熱是商品”這一觀念,認識熱和水、電一樣,都是商品,要讓企業及老百姓樹立起“花錢買熱”的觀念。要讓大家清楚,供暖單位是企業,是通過賣出“熱”及提供相關的服務贏利,企業不能做賠本的生意。通過宣傳使消費者真正認識“熱是商品”這一觀念。“熱是商品”這一觀念的體現是分戶計量,本文對分戶計量的四種方式作了簡單的分析和討論,希望能在同仁們設計時,分戶計量系統形式的選取上有所幫助。
[1]GB50736-2012.民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范.[TK].北京.中國建筑工業出版社
[2]JGJ173-2009.供熱計量技術規程. [TK].北京.中國建筑工業出版社