通断时间面积法技术发展与实践
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供热计量技术路线的思考河北工业大学、石家庄工大科雅能源技术有限公司齐承英一、我国供热计量改革面临的问题在各级政府部门的支持下,我国的供热计量改革工作有了很大进展,但也面临很多问题,正如住房和城乡建设部仇保兴副部长在2011年北方采暖地区供热计量改革工作会议上所指出的,供热计量改革工作存在“两不、两假”的严重问题:不安装计量表、装“假”表、装表不收费、假计量收费。
供热计量改革对建筑领域节能减排作用巨大,能够调动居民参与建筑节能改造的积极性,供热部门可以减少耗能、居民可以节省热费支出。
政府大力推进供热计量改革工作,对供热计量改革提出了明确的目标要求、有明确的配套政策、有奖罚措施。
这样利国利民的好事、政府又主导推动的大事,怎么就在实施过程中困难重重?十几年来的实施结果与预期偏离巨大?恐怕不是个简单问题,应该认真思考和反思。
1、为什么假表、质量差的表有市场?无论是新建建筑还是既有建筑改造,很多地方的热计量产品安装选用都存在“质量差的产品有市场、价格低的产品有优势、不正当竞争是主流”的怪现象。
究其原因,没有实行热计量收费是关键因素。
开发商普遍认为即使是安装再好的仪表设备也没有用,因为真正计量收费的很少,仅仅通过验收就行了。
导致出钱购买热计量产品的人不关心质量(开发商仅仅是为了验收,没想使用;热力公司仅仅是为了完成政府的改造任务,不积极使用;政府财政仅仅是提供了资金,使用效果没有有效核查。
都没想正常使用,也就不关心质量)。
因此,实行热计量收费就能够解决假表问题。
2、为什么热计量收费推进困难重重?目前大多数城市的集中供热热源都很紧张、很多新建建筑开发商排队到热力公司交钱希望接入集中供热热网,而热力公司明知道实行热计量可以节能、可以扩大供热面积提高收益,为什么热力公司对热计量还不支持,甚至抵触?究其原因,是因为热力公司担心热计量仪表的管理成本、维护维修成本过大,节能收益得不偿失。
试想一下,推行热计量以后,热力公司需要承担热计量数据的抄报、统计、分析;热计量仪表的维护维修;热计量器具的周期检定、拆装;等等。
"通断时间面积法"分户热计量的优缺点标签:供热计量分户热计量供暖系统中华人民共和国住房和城乡建设部最新颁布和实施的《供热计量技术规程》(JGJ173-200 9)。
该规程于2009年3月5日颁布,2009年7月1日执行。
适用于民用建筑集中供热计量系统的设计、施工、验收和节能改造。
《供热计量技术规程》(JGJ173-2009)提供了四种分户热计量方法,其中《供热计量技术规程》对通断时间面积法的解释是:以每户的供暖系统通水时间为依据,分摊建筑的总供热量;其优点是应用较直观,可同时实现温室控制功能,使用按户分环、室内阻力不变的供暖系统。
其缺点是:不能实现分室的温控,它测量的不是供热系统给予房间的供热量,而是根据供暖的通断时间再分摊总热量,二者存在着差异,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。
《供热计量技术规程》对通断时间面积法分户热计量的优点的说法有缺,对其缺点的说法有误,其理由如下。
建筑节能必须进行供热体制改革,供热体制改革的前提是进行热计量,热计量的要求是公平、经济、安全和方便,所以通断时间面积法真正优点是实现了公平的热计量,因为热是一个过程量,你无法把它限定在一个特定的空间内,他一定会传导和辐射,所以分户的绝对热计量对处于不利位置的用户是不公平的,如果一项政策对某些用户是不公平的,在当今以人为本的社会就没有任何意义。
因此它虽测量的不是供热系统给予房间的供热量,而是根据供暖的通断时间再分摊总热量,虽是一个相对的热计量,但是它很好的解决了用热量与舒适度和用热量与用热行为的关系,在设计温度的公平基础上,设定温度高,舒适度就高,通水时间就长,分配的热量就多;在行为上不注意保温隔热,或经常开门开窗,通水时间也会长,分配的热量也就多;反之通水时间就短,分配的热量就少。
非常公平又有利于促使人们行为节能,达到了热计量的初衷。
所以说通断时间面积法分户计量最大的优点是公平,其次是直观;它测量的不是供热系统给予房间的供热量,而是根据供暖的通断时间再分摊总热量,应该不是缺点,而是更加公平的优点。
行业标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》解读齐承英河北工业大学、石家庄工大科雅能源技术有限公司1、通断时间面积法的原理通断时间面积法是一种“采暖名义耗热量”的分摊算法,之所以称其为“名义耗热量”,是因为基于楼栋热计量和通断时间面积法计算出的热用户分摊热量,不代表该热用户的采暖实际耗热量,而是从“采暖需求相同、缴纳热费应相同”的热计量收费策略上来说的该热用户应缴费的热量,该分摊热量与户用热量表测量热量的数值不同,其物理意义相当于户用热量表测量的耗热量经位置修正系数修正后的热量值。
通断时间面积法与户用热量表法的理论基础不同,户用热量表的理论基础是对热用户按耗热量收费:也就是按热用户的采暖消耗热量多少收取采暖费用。
悖论:追求精度的户用热量表读出的数据,又不得不采用模糊的位置修正系数加以平衡。
“通断时间面积法”的理论基础是对用户按供热需求收费:用户的室内采暖温度代表的是用户的采暖需求,而基于楼栋热计量的“通断时间面积法”实质结果是:采暖热舒适度相同的用户热费相同,不需修正,公平合理。
2、通断时间面积法的技术发展住建部发布了建筑工业行业产品标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》(JG/T 379-2012),并将于2012年9月1日起实施。
对通断时间面积法热计量装置的应用将起到规范作用和推动作用。
目前,生产推广通断时间面积法的厂家越来越多,实际应用工程也迅速增长,但也存在鱼目混珠、良莠不齐的现象,通断时间面积法作为一个热计量分摊系统,在其各部件组成、分摊算法、通讯可靠性、应用条件判断与修正等方面,均包含关键技术内容,很多厂家认为使用一个通断阀门的驱动再加上通断时间的纪录,就能形成产品、应用于工程的做法是错误的,存在严重的技术不足,将在实际工程应用中出现较大偏差、甚至起不到供热计量的作用。
行业标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》(JG/T 379-2012)对产品(系统)的技术内容做了基本规定,对规范产品将起到一定作用,但对分摊(修正)算法等关键问题仅仅是指出了必要性和方向,还需要生产厂家以及供热单位认真分析研讨,保证系统的可靠性和适用性。
供热计量及调控设备技术要求(通断时间面积法)一、热计量方式住宅分户热计量采用以楼栋计量、每户热分摊的方式。
分户热分摊方法采用《通断时间面积法》即分摊给i用户的热量(kW•h)=i用户入口通断阀的累计开启时间×用户的建筑面积×楼栋入口的热量表计量的总热量总通断时间×楼栋用户总建筑面积实现室温自动调控,达到分户热计量,满足数字供热分户控制、智能卡表收费、远程监控和抄表要求。
系统构成:楼栋热量总表、电动通断法、室温控制器、自力式压差阀、锁闭调节阀、平衡阀、Y型过滤器、球阀、压力表、温度计、DN15泄水阀。
二、安装方法1、入口装置安装方法(见附件1)2、入户装置安装方法(见附件1)3、室内装置安装室温控制器----安装在门厅或居室中部,距地面净高 1.5米的墙面(如图①②③)。
①室温控制器位置图②室温控制器挂件安装(示意图)③室温控制器安装示意图注:室温控制器要求安装在能够正确反映室内空气温度的位置和高度(距地1.4米)上,同时远离热源、气源、水源处,避免阳光直射。
三、电缆敷设安装设计要求(图纸见附件2)1、管道井共用热力立管旁应预埋DN25穿线管,预埋100×100接线盒,内敷KVVP-4x1.0电缆,每个管道井最底层和顶层配备交流220V/10A电源插座一个。
各单元穿线管应与楼栋热力小室相连。
2、室内温控器固定在门厅或居室中部,距地面净高1.5米的墙面,既要考虑到测温的合理性,同时也使室内布置导线较为美观。
每层管道井至每户应铺DN20穿线管,内敷设超五类屏蔽网线电缆1根,管道井内预埋300×300接线盒。
3、楼栋热力小室与热力站之间应预埋DN50穿线管,内敷设KVVP-4x1.5电缆。
热力小室内应配备热计量系统配电箱AC220V/10A。
北京推广使用“通断时间面积法”分户热计量方式Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#北京推广使用“通断时间面积法”分户热计量方式2011年北京供热与清洁产业博览会在北京国家会议中心开幕。
在展览会上,记者了解到,通断时间面积法已经取代户用热量表法,成为北京市推广使用的分户热计量方式。
专家认为,通断时间面积法弥补了户用热量表法的一些缺点,有望更加公平合理地实现供热分户计量。
2009年3月15日,住房和城乡建设部颁布了《供热计量技术规程》(JGJ173-2009)标准,规程中明确提出了4种分户热计量方式,分别为:散热器分配法、流量温度法、通断时间面积法和户用热量表法。
户用热量表法由于计量准确,成为最早使用也是最受重视的分户热计量方式。
但各地的热计量试点结果表明,户用热量表法本身的一些问题却严重影响了热计量工作的进程。
“热量表法不能解决楼房朝向带来的热传递问题,影响到热计量收费的公平;户用热量表质量的不尽如人意也让越来越多的人开始思考该法在中国的适用性。
试点的结果表明,热量表法的种种问题导致供热节能效果无从体现。
”热计量改革技术专家、中国建筑科学研究院空调所高级工程师黄维曾被誉为“中国供热计量改革的先锋”,他强调,热计量工作之所以举步维艰,关键是用户的行为节能无法体现到热源节能上,也就是说,供热企业没有因为热计量而省出钱来,他们看不到节能到底“节”在哪里了。
“所以,热计量的落脚点必须是要让供热企业省出钱来。
”通断时间面积法是源自于中国本土发明的一种热计量方案。
这种方案在每座建筑物采暖入口安装热量总表,计量整座建筑物的采暖耗热量。
以每户的供暖系统通水时间为依据,同时记录和统计各户通断阀的接通时间,按照各户的累积接通时间结合供热面积分摊整栋建筑的总热量。
北京某能源技术公司工作人员告诉记者,他们在河北省石家庄、邢台、衡水、唐山等地完成了600余万平方米的既有居住建筑供热计量改造,在供热计量改造实践中发现,通断时间面积法克服了户用热量表易受供暖水质影响的缺点,确保了系统运行的稳定;很好地解决了不同位置、不同朝向房间的户间传热问题,使热计量收费更加公平合理;网络远传技术的使用让供热公司的工作人员坐在电脑前就可以监控到每户的室温情况,为供热公司省去了入户抄表带来的种种麻烦;同时,系统中室内温控器的安装使用大大提高了业主居住的舒适度。
供暖分户热计量方式的分析及应用介绍分户热计量的四种主要方法,对其优缺点进行分析比较,得出温度面积法更加公平合理;介绍在推动分户热计量工作中各个职能部门应该起到的作用,更好的推动分户热计量工作的开展。
标签分户热计量;流量温度法(户用热量表法);通断时间面积法;散热器热分配计法;温度面积法;措施如今建筑节能在建筑各项建设中的地位日益增高,而采暖系统的节能又在建筑节能中占有比较大的比例,因此大范围推广和实行分户热计量已经成为一种不可逆转的趋势。
分户热计量的目的主要是节约能源,避免不必要的热量浪费,同时可以解决部分地区和区域收费难的问题。
分户热计量有多种方式,各有优缺点。
以下是对目前常用的四种分户热计量方式原理和优缺点的比较。
计量方式原理和类型优点缺点温度面积法以每户的室内温度为依据,并结合每一热用户的建筑面积分摊建筑的总供热量。
该装置由采集器采集室内温度按照规定的程序处理后,经通讯线路送到显示器,显示器接收来自所有采集器的信号,并按照规定程序进行计算,并将计算结果送至热量分配器,按照规定的程序将供暖入口处热量表计量的总热量进行分摊。
基于“等舒适度、等热费”的原则,依据人们享受到的供暖温度及面积进行采暖分户计量,充分体现了采暖供热的宗旨,体现了公平、合理和准确的原则。
①该系统对采暖系统水质无要求,可广泛适用于各种采暖系统中,解决了户间传热无法计量的问题,保证了采暖收费的公平性和准确性,体现了等舒适度、等热费的原则。
②系统无须安装在室内供热管网上,仅需测量室内温度,不需要测量流量,因此不存在堵塞问题,安装、调试非常方便。
③系统有独立的远传系统,数据具有数据远传功能,抄表不用入户,便于智能化小区的管理。
④系统既适用于既有住宅建筑的改造项目,又适用于新建住宅的采暖用热量的计费,不需要改变既有建筑的采暖系统形式,节省了既有建筑的改造费用。
由于热用户长时间开窗及人为干扰室内探头将会对计量结果的准确性有一定的影响,对上述行为导致所测量温度发生的非常规变化,需要通过完善计费系统进行识别,并对损失的热量进行计量。
各种供热计量方法的总结摘要本文主要阐述了国内热计量改造工程和新建工程中使用的几种供热计量方法的原理和各自优点、缺点,如户用热量表法,散热器热分配计法,流量温度法,通断时间面积法,温度法,通断时间(温度)面积法。
通过以上计量方法对比发现,各种方法都有其特点、适用条件,实际工程可根据其自身特点选择合适的计量方法。
关键词供热计量方法户用热量表法散热器热分配计法流量温度法通断时间面积法温度法通断时间(温度)面积法0 引言供热计量的目的在于推进城镇供热体制改革,在保证供热质量、改革收费制度的同时,实现节能降耗【1】。
近几年来,国家对于新建建筑强制安装热计量装置的规定得到了比较好的落实,既有建筑的热计量改造也进行的如火如荼,建筑能耗得到了明显的降低。
热计量这一新事物,经过十几年的探索和试验,形成两种计量理念、六种方法。
一种计量理念是“用多少热,交多少费”。
从国外引进的户用热量表法和散热器热分配表法、北京众利德邦公司研发的流量温度法、清华大学江亿院士研发的通断时间面积法都是遵循这一理念。
另一种热计量理念是:“享受多少温度,交多少费”。
哈工大方修睦教授研发的温度法,采用的就是这种计量理念。
综合以上几种计量方法,珠海爱迪生节能科技有限公司开发出了通断时间(温度)面积法供热计量方法。
本文就这几种供热计量方法进行简要介绍。
1供热计量方法的简述1.1户用热量表法原理:该系统由各户用热量表以及楼栋热量表组成。
在每户进口的供暖环路上安装一块户用热量表,通过读取热量表的热量耗用数据,获得住户的热量消耗量,根据热量单价进行计价。
目前在新建建筑中,普遍使用一户一表的方式。
此种方式计量是否准确关键在于热量表的选择。
热量表根据流量传感器的形式可分为:机械式热量表、超声波热量表和电磁式热量表。
机械式热量表的初投资和流量测量精度相对较低,且传感器对轴承有严格要求和对水质有一定的要求。
超声波热量表的初投资相对较高,流量测量精度高、压损小、不易堵塞,但流量计的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度。
1通断时间面积法的应用状况通断时间面积法作为一种新的热计量方法[1、2],不仅通过一套设备同时实现了“调节”和“计量”两个功能,相比传统方法,更有显著进步和明显优势:(1)室温控制效果好。
有效的智能算法能够将室温控制在“设定温度±0.5℃”,节能效果更好;(2)基于“等舒适度等热量分摊”的分摊原则,一定程度上使得分摊更合理;(3)一户一阀,投资更低;(4)可直接应用单管串联系统;(5)采用无线通讯,安装、维护、使用方便;(6)阀门只有“开”“关”两个状态,不易堵塞;(7)适用地板辐射等新型供暖末端;(8)可在线获取用户室温详细参数,利于系统的运行调节。
鉴于这种方法的上述特点,实践证明其已经表现出强大的市场竞争力和生命力,目前已实现较大规模的应用。
据不完全统计,2012年吉林省采用通断时间面积法的建筑面积约2300万平方米,其中长春市应用面积达980万平方米,几乎全部采用通断时间面积法;2013年新疆拟采用通断时间面积法约4000万平方米,其中乌鲁木齐采用通断时间面积法建筑面积约3000万平方米(已经开始实施1500万平方米);其它如河北、北京等地区也拟进行较大规模的应用。
一方面“通断时间面积法”相比其它方法在热计量收费和促进采暖节能方面取得了一定成功,另一方面在强劲的市场需求下,通断时间面积法产品的制造商呈爆炸式增长,不可避免地在产品质量和服务水平上存在良莠不齐,从而也出现了很多不成功案例。
特别是在目前热计量改造多停留在只装设备不收费这一现实情况下,很多厂家的通断时间面积法产品在质量、系统的可靠性和功能的完整性上都没能通过实际工程应用的检验。
若不能清晰认识通断时间面积法的技术核心问题,可能在产品的通断时间面积法的应用状况和应用中的主要问题北京科技大学刘兰斌清华大学江亿付林【摘要】相比传统方法,通断时间面积法作为一种新的热计量方法,有显著进步和明显优势,已经表现出强大的市场竞争力和生命力,目前已实现较大规模的应用。
二,通断时间面积法(北墙分为两部分,一半为通断时间面积法,一半为温控计量一体化)1,文字介绍:“通断时间面积法”的简介通断时间面积法是将热计量系统中的关键要素——“温度”和“流量”的关系转化为“用热时间”引入到热分摊技术中。
通过控制室内温度和流量,结合用户的采暖时间和住房面积,利用热介质的温差及供热系统中流量比例相对稳定的条件,在满足室温舒适度的前提下,以通水时间为依据,对楼栋计量表的总热量值进行按户分摊。
系统组成1,无线室温控制器和通断控制器。
无线室温控制器用于测量室温与设定室温,通断控制器根据无线室温控制器的温度设定自动开关用户散热器的供水阀门。
2,楼栋中继器。
楼栋中继器功能有两个:一为本单位的通断控制器提供电源;另外将信号进行中继,保证每个楼栋管理器都能采集带每户的通断控制器的数据。
3楼栋管理器。
楼栋管理器是计量系统的核心,采集每个通断控制器的阀门开启时间,及楼栋热量表的热量消耗,根据每户的用户面积和阀门开启时间进行热量分摊。
4,楼栋热量总表。
楼栋热量表计量本栋楼的总用热量,有机械式,超声波式和电磁式。
系统功能特点1,智能远程抄表,不需要入户抄表扰民,实时监控用户用热情况和室内温度情况。
,2,可实现远程控制,对用户阀门进行远程开启或关闭。
, 3 ,系统实现耗热量分摊,热费计算,能耗统计与数据分析等功能。
4,完善的报表和统计功能,便于数据的访问,查询和结算。
, 5,具有温度调节功能,将舒适供热和管理计量节能有机结合起来。
, 6,,所有数据全部加密和校验,防止数据丢失或出错。
系统优点通断式采暖末端通断调节器系统是基于接通时间分摊法原理而开发的产品,它为用户行为节能与热量分摊计量提供了一种先进、实用的技术手段,为我国供热改革提供了一个与目前国内已有方法都不相同的新方案,在供热计量技术路线选择上有突破性的进展,可以很好地满足中国热计量改革的技术要求。
1.适用性:适合既有、新建、住宅、办公、等各种单户成环的水平采暖系统。