集中供熱分戶計量收費和溫度控制系統設計與實現

張吉福

【摘要】集中供熱按戶計量，以集中供熱為前提，通過供熱調控和計量手段，實現用熱量的分戶計量和收費，實現采暖能量節約的效果，降低采暖費用，有利于節能減排，從而達到節約資源和環保的目的。

【關鍵詞】集中供熱 ?分戶計量 ?溫度控制 ?設計與實施

在城鎮集中供熱系統中，實施分戶控制溫度，即通過在室內每組散熱器上加裝散熱器溫控閥來實現分室溫度控制，解決局部室溫過高，可以有效改善房間的熱舒適度和節約能耗。如采用電子式采暖費用分配器來探測確切的采暖熱媒溫度，即在每組散熱器上安裝采暖費用分配器，對每組散熱器散熱量進行精確的計量，從而統計出該用戶在一定階段時間內的耗熱量，通過入戶讀表把各個熱用戶的數據采集上來，利用計費軟件統計并打印出用戶熱費帳單，根據用熱量將對熱用戶收取熱費。同時，在每組散熱器上安裝一個三通散熱器恒溫閥，利用外部得熱（如家電及人體散發的熱量）以及在室內無人時將室內溫度下調到經濟溫度等方法，實現采暖能量節約的效果，降低采暖費用。系統主要設計如下：

（1）熱能提供：主要是燃煤，油、天然氣及地熱資源等熱量介質提供熱源。

（2）熱能傳輸系統 管網、換熱站（也叫子站）：傳輸管道，換熱站，中央監控站以及水的提煉加工，增壓站等輔助設施組成。

（3）用戶供熱系統。

（4）中央監控系統。每一個換熱站的所有信息都在中央監控系統中得以可視化地收集及分析。根據這些數據提供的分析結果，必要的調控指令將被傳送至換熱站。對管道網絡的滲漏性的監控通常也是通過中央監控系統來實現的。除對區域供熱管網的運行進行監測外，用戶方數據也是在這里得以收集，區分并進行集中存儲的。這些數據庫作為編制計算程序的基礎，為實現自動以滿足用戶方群體或任意單一用戶的需求為目的而進行的計算提供了依據。監控及故障診斷的軟件的安裝進一步完善了系統的先進性。備品備件的保養-采購，對故障發現的指示說明以及對維修的指示說明同樣都是最現代化技術的組成部分。

如，先進的SCADA-系統（監控及數據分析系統）以完美的方式支持著整個系統來完成它的任務。下列是幾項SCADA系統的基本功能：操作簡便，系統的全方位開放性（前向及反向），即現有及未來安裝協調統一。因此，其兼容性必須符合相關工業標準，而且必須可以適合于不同規模的工程及應用場合。支持內部網，互聯網及Windows多媒體系統。靈活的擴展性，快捷及可靠的錯誤收集整理及分析，便捷的使用方式 。便于學習和掌握以及由此而來的低廉的培訓費用。Trend-View（趨勢界面）功能實現了能源消耗的最低化。在這里更多的正常運行數據將在在線或離線（歷史數據）的狀態下通過不同的表現形式被加以利用。Alarm-Viewer（報警界面）功能大大縮短了為故障狀況定位所需的時間。先進的SCADA系統可與現代化的GIS系統（地理信息系統）或更簡捷的圖像化的設施圖形連接及兼容。例如，建筑物或設施及其部分的詳細狀況均可在顯示屏上圖像化或圖片化的表現出來。并可隨時保持與無線移動設備的通訊聯絡。監控，維護與維修指示進一步完善了系統的功能范圍。

（5）用戶供熱設施。用戶設施是指從換熱站到終端用戶的傳輸管道以及與其配套的供熱、保溫設備，暖氣片和控制閥以及使用該熱能的相關設施等。用戶供熱設施包括蒸汽及熱水供應。在北方，許多地區在冬天受地理環境及條件的影響，需要供暖系統。城市中則有很多高樓大廈，它們通常都是由區域供熱站供暖。這些供熱站處于普通住宅與高樓大廈之間，在非常惡劣的生產條件下為用戶提供供熱。住宅區內的眾多往往低于周圍高層建筑的煙囪，導致了非常嚴重的環境污染，其主要原因是生產與分配熱能的設備的效率極低，這些設備大多數早已應完全淘汰了，其技術工藝既陳舊簡陋，又嚴重導致環境污染，并且安全系數極低（事故的不斷增加提高了人與財物的受損率）。在這種條件下，現代化的區域供熱為克服此困難提供了最完美的解決方案。

目前節能和環保意識已經成為人類的共識。隨著市場經濟的快速發展，人們越來越意識到供熱系統按戶計量是供熱發展的最終方向，是解決供熱收費困難和實現建筑節能的唯一出路。因為按照分戶計量收費體制于人們的個體利益緊密相關，而利益是驅動人們行為的原動力。為了貫徹執行節約能源法，許多地方政府也制定了相應的室內采暖系統設計管理暫行辦法。室內按熱用量收費后， “熱”成為市場經濟中的一種普通商品。

分配器計量系統優勢主要體現在：原有住宅采暖系統無需改造采暖管道，不會對供熱系統和住戶造成影響;適合任何老住宅結構及房型，對于不同的散熱器有不同計算方法。保證計費公平準確;電子式熱量分配器安裝簡單方便，帶有安裝簽封防治人為破壞;中文計費軟件簡單易學，物業或供熱公司人員就可操作使用;可以熱費可以每月結算，也可按采暖季結算，計費方便，透明度高;電子式熱量分配器“0”運行和維護成本;能耗數據采集器可以存儲十三個月的歷史能耗數據。

區域集中供熱的優勢主要表現在能夠減少污染物質的排放;（煙霧及溫室效應產生的有害氣體， 一氧化碳，二氧化碳，氧化硫，氧化氮，灰塵，煤煙）;減少放射性物質的散發（酸雨）;將水污染的可能降低到最小;將燃燒的可能降低到最小;初級能源的更合理利用;高效的制造熱能;供熱設備的安全及經濟合理使用。