暖分戶熱計量技術分析

劉曉瓊王智超

(1.黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300；2.黑河市熱電廠,黑龍江 黑河 164300)

暖分戶熱計量技術分析

劉曉瓊1王智超2

(1.黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300；2.黑河市熱電廠,黑龍江 黑河 164300)

要想通過節能的手法減少化石能源的使用量，首先需要做好熱計量工作。供暖分戶的熱計量收費方式使得計量更準確、收費更合理，但用戶設備之間的傳熱問題，以及頂層和邊界住戶的散熱問題和改造成本問題都存在嚴重的不足，需要進一步改進。本文通過對暖分戶熱計量方法即室溫法進行技術分析，發現室溫法不僅是一種測量用戶耗熱量的好方法，還體現出了熱量的分配形式。它利用室溫數據計算用戶耗熱量，從而創造一個公平合理的收費方式，有效為實施節能改造，降低化石能源使用量，提供計量技術支持。

節能;供暖分戶熱計量；室溫法；耗熱量

0 引言

隨著時代的發展，對社會能源的需求也不斷增加。化石能源的使用量在目前所有能源中所占比重最大。化石能源不是清潔能源，大量使用會造成一系列的環境問題，但目前還沒有其他能源能夠替代化石能源，所以現階段只能采用節能的方法降低化石能源的使用量，盡可能減少環境問題。北方地區居住房屋的采暖主要是通過開展供暖分戶熱計量改造和節能改造方式，這兩種方式經過長期的檢驗，是最實用的方式[1-4]。

節能改造主要是對房屋建筑進行增加保溫層和供暖管線。本文介紹的供暖新節能方法時從計量方面進行改進，用分戶熱計量對用戶的用熱量進行計量并依此來收費。該方法不像以前那樣按照建筑面積計算用熱量，而是綜合考慮各方面因素合理計量，提高用戶節約能源的積極性，最終達到節能目的。針對現有的分戶計量方式沒有考慮到用戶設備之間的傳熱問題，以及頂層和邊界住戶的散熱問題和改造成本問題，本文進行進一步的改進。

1 分戶熱計量存在的問題

以前按照建筑面積計算用熱量的方式與用戶實際用熱情況極不相符，因為用戶實際使用的暖氣量與供暖面積有關以及室內溫度都有關，因此這種供暖收費制度不太合理。現如今，全國有供暖的地方都在大力推進分戶熱計量收費方式，努力解決傳統供暖收費制度的不合理，計量每戶用熱量時采用度量實際用熱量來計價，使收費不合理問題得到了有效解決。雖然這種改進為用戶間的公平合理作出了很大貢獻，但也不能一勞永逸，紙上談兵，要摸清實際操作運行的可行性和計費過程出現的新問題。根據預測，分戶熱計量收費方式在實際運行中主要存在以下四種問題。

1.1 相鄰用戶房屋設備之間的傳熱

一個房屋開了供暖設備，而隔壁房屋未開供暖設備，就會導致開了供暖的房間溫度高于未供暖的房間，對未供暖的房屋傳熱，致使其熱負荷升高。有關資料研究發現，一個不采暖的中間層南向房間，當其左鄰右舍采暖時，采暖期其室溫可最低維持到12℃左右(地區不同溫度有所差異)。傳熱導致供暖的房屋熱量分散，室溫降低，需繼續采用更多的供暖量，這樣當對供暖用戶進行分戶熱計量時，明顯不公平不合理。

1.2 房屋外沿墻壁的散熱

房屋外沿與外界相隔的那一面墻以及頂層住戶的天花板，由于直接與外界接觸，會向外散熱，擁有這類墻壁和天花板面積越大的住戶，承擔的供熱費用更高，而其他用戶相當于間接地使用這類用戶當“保溫屏障”，卻不承擔熱費，對于充當“保溫屏障”的住戶來說不公平不合理。

1.3 分戶熱計量方式的成本

分戶熱計量由于要保證熱計量產品的穩定以及可靠性，設備成本會有所增高；另一方面，為了承擔起分戶熱計量測量后所受的負荷變化，熱力公司必須對現有的分戶熱計量設備閥門進行變頻改造，這也將花費巨額的費用。單個住戶可用的熱量表價格大概是1 000左右，并且是由用戶自己承擔，使得大多用戶不愿意配合分戶熱計量改造。

1.4 管道網控改造成本以及計量儀表的測量精度

住戶安裝供熱分戶熱計量儀器后，可以自行設置閥門大小，不斷有用戶調整閥門大小，勢必會影響管網的流量，流量不斷變化，需要管道網絡有一個動態的控制機制。此外，供熱水質的好壞，會使熱量表計量出現較大偏差，最后導致用戶按計量所交熱費與實際不符。

2 分戶熱計量方法分析

分戶熱計量新方法主要被住房采暖系統使用，測量數據來自于住戶室溫，從而建立合理的數學模型，采用合適的算法計算得出用戶使用供熱熱量，能夠解決現如今分戶熱計量所存在的部分問題，為將來分戶熱計量采暖系統的普及使用提供理論支持和實踐證明。

2.1 新方法實現原理

以各個住戶室溫為計量依據的熱計量方法稱為室溫法。該方法主要測量室溫，與以往直接測熱量的方法大不相同，并依據能量守恒原理，建立計量模型，通過采用收集室溫數據，適用適合的算法求出用戶用熱量。室溫法計量用熱量的主要方法有兩種：（1）在居民房主供暖的管道上采取一定措施，安裝流量表和溫度表，通過這兩個表測得整個居民房的時刻供暖量，把時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裝熱量表，直接測量居民房月消耗暖量，然后累加每月天數的耗暖量進而得出總的月耗暖費用，雖然此方法直接快捷，但是安裝熱量表的費用較高。居民室內安裝溫度表可以收集室溫數據，利用收集到的室溫數據可以算出用戶的時刻耗熱量，再對一個月的所有天數的用熱量求和就得出了月供暖量。整個大樓的月供熱量和月熱費前面已經得出，所以每個用戶均攤的月使用費用就可以得出[3-4]。

2.2 新方法運作的關鍵點

室溫法計量分戶用熱量方式主要通過以下幾個方面保證計量的準確：

（1）室溫大小測量的準確性。要想對室溫的測量更加準確，就得有高精度的測量儀表，還有就是測量哪個具體位置的溫度都要考慮清楚。

（2）對流與換熱系數的大小。室內外空氣溫差引起的對流會導致熱量流失，相鄰住房用戶墻壁的溫差也會引起對流，這些對流導致熱傳導，具體的熱傳導主要包括：墻外壁與室外空氣的熱傳導、墻外壁與內壁的熱傳導、墻內壁與室內空氣的熱傳導，只有綜合考慮這三個熱傳導因素，才能搞出準確熱傳導系數。

（3）計量模型的合理性。計量模型是否合理是計算結果是否準確的關鍵。第一，對房屋熱平衡的因素要分析清楚，凡是有墻的房間都要獨立成一個單元來考慮，建立房屋熱平衡關系，即能量守恒定律，也就是進入的熱量、熱源發熱量總和與出熱量、熱能增量總和相等。第二，房屋用熱量的計算方程要通過各個房間的熱平衡關系得出，然后計算出每個房間的用熱量，最后累加各個單元的用熱量之和，便得出用戶耗暖量之和，乘以單價即得應收費用。

2.3 新方法優點分析

與現行分戶熱計量方法相比，室溫法的優點有以下幾個方面：（1）室溫法比傳統的直接測熱量方法簡單快捷。其能夠更好地解決相鄰用戶間的“蹭熱”以及未使用供暖設備把使用供暖設備的房屋當做“保溫屏障”導致的收費不公平和墻壁散熱均攤不合理收費問題。（2）室溫法計量系統的成本相對比較低，比傳統方法能節約很大一部分。室溫法采用室內安裝溫度表的方法，市面上電子式室溫計單價也就幾十元（誤差僅為±0.2℃），而傳統方法安裝熱量表，熱量表單價一般為500～1 000元不等，一點也不劃算。

3 總結

室溫法不僅是一種測量用戶耗熱量的好方法，還體現了熱量的分配形式。它利用室溫數據計算用戶耗熱量，從而創造一個公平合理的收費方式。現有的室溫法已經有兩種得到最終耗熱量方法，分別為直接計算法和“溫積”分配法，雖然二者都是以室溫數據作為依據計算用戶耗熱量，但是二者計算過程不同，最后會導致出現結果偏差，該差異可經過與現實運營時統計的實際數據比較后分析得出。

[1]田雨晨,王榮光.國外計量供熱的發展及有關收費政策的規定[J].空熱制冷,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]壽青云,陳汝東.借鑒國外經驗積極發展我國的區域供冷供熱[J].流體機械,2003,11(31):47-50.

TU9

A

1003-5168(2014)03-0128-02

劉曉瓊(1986.12—)，女,漢族,畢業于長春工程學院，本科學歷,研究方向：建筑環境與設備工程(暖通方向)，現從事采暖外網設計及管理工作。