基本概述
名稱定義釋繆
通斷時間面積法是以每戶的供暖系統通水時間和房間面積為依據,分攤建築的總供熱量。其具體做法是,對於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戶的室溫調節。同時在各戶的代表房間裡放置室溫控制器,用於測量室內溫度和供用戶設定溫度,並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,並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築的熱量。
通斷時間面積法是一種“採暖名義耗熱量”的分攤算法,之所以稱其為“名義耗熱量”,是因為基於樓棟熱計量和通斷時間面積法計算出的熱用戶分攤熱量,不代表該熱用戶的採暖實際耗熱量,而是從“採暖需求相同、繳納熱費應相同”的熱計量收費策略上來說的該熱用戶應繳費的熱量,該分攤熱量與戶用熱量表測量熱量的數值不同, 其物理意義相當於戶用熱量表測量的耗熱量經位置修正係數修正後的熱量值。
技術原理
對於分戶水平連線的室採暖系統,在各戶的分支支路上安裝室溫通斷控制器,對該用戶散熱器的循環水進行通斷控制來實現該戶的室溫控制。同時在各戶的代表房間裡放置室溫遙控器,用於測量室內溫度和供用戶設定溫度,並將這兩個溫度以無線方式傳送給室溫通斷控制器。室溫通斷控制器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,並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並結合採暖面積分攤整棟建築的熱量。
通斷時間面積法與戶用熱量表法的理論基礎不同, 戶用熱量表的理論基礎是對熱用戶按耗熱量收費:也就是按熱用戶的採暖消耗熱量多少收取採暖費用。 悖論:追求精度的戶用熱量表讀出的數據,又不得不採用模糊的位置修正係數加以平衡。 “通斷時間面積法”的理論基礎是對用戶按供熱需求收費:用戶的室內採暖溫度代表的是用戶的採暖需求,而基於樓棟熱計量的“通斷時間面積法”實質結果是: 採暖熱舒適度相同的用戶熱費相同,不需修正,公平合理。(理論推導可知,熱用戶室內採暖溫度高低決定了通斷閥開啟時間的長短)(詳細可參考:齊承英等,基於通/斷式供熱控制模式的熱分攤技術,暖通空調,2009,39(5))
套用
系統組成
通斷式採暖末端分戶調節器由手持式操作器(簡稱手操器)、室溫遙控器(簡稱遙控器)、室溫通斷控制器(簡稱控制器)三部分組成,它們之間全部採用無線射頻通訊,當室溫遙控器和室溫通斷控制器之間因安裝距離較遠、通訊信號強度不足時可加裝無線轉發器(簡稱轉發器),以保證通訊正常可靠。室溫遙控器由鋰離子電池/乾電池供電,手操器由鋰離子電池供電,通斷控制器和無線轉發器由市電供電。
系統優點
通斷式採暖末端通斷調節器系統是基於接通時間分攤法原理而開發的產品,它為用戶行為節能與熱量分攤計量提供了一種先進、實用的技術手段,為我國供熱改革提供了一個與目前國內已有方法都不相同的新方案,在供熱計量技術路線選擇上有突破性的進展,可以很好地滿足中國熱計量改革的技術要求。
1.適用性: 適合既有、新建、住宅、辦公、等各種單戶成環的水平採暖系統。尤其對地板輻射採暖系統更具優勢,計量準確,可實現溫度調控,造價低。
2.實用性: 可同時實現室內溫度調控和熱量分攤計量,不用加裝溫控閥、不用入戶測量用戶散熱器散熱係數。系統安裝簡便,只需要在用戶戶外樓梯間的管道井裡安裝室溫控制器,同時向用戶發放相對應的室溫遙控器即可。不用入戶施工,不擾民。
3.調節性: 室溫遙控器採用數字液晶顯示室內溫度以及設定溫度,同時根據室溫控制器內的智慧型溫控算法,可將室內溫度調控到設定溫度的±0.5度以內,這是其他溫度調控裝置所達不到的。數字溫控、智慧型調節,用戶易於接受。
4.可靠性: 設備硬體關鍵部分均採用國際進口品牌(丹佛斯),設備運行穩定,使用壽命長。維護成本低。沒有像熱量表一樣因為水質問題導致儀表讀數越來越小(測溫熱電偶、流量計結垢等),並且得定期檢定、拆裝等問題。
5.防盜熱性:系統防盜熱性高.不會像熱量表或熱分配器等計量方式可通過調整測溫探頭或人為降低設備環境溫度等方法作弊盜熱。
系統技術要點
為了進一步規範熱計量市場,確保熱計量產品技術滿足熱計量改革要求。積極回響大氣治理及節能減排工作,根據國發【2013】37號檔案精神,認真執行《中華人民共和國節約能源法》和《民用建築節能條例》相關條款規定。針對北方地區氣候環境和供熱環境存在室溫不均、垂直失調和供熱水質等實際問題,為了使熱用戶滿意,達到供熱節能的目的。熱計量節能改造的分戶熱計量裝置技術必須具備“可調、可控、可計量、可防凍、可清潔、可查詢、可顯示”等七項基本功能。
1) 可調:可按需選用多工位調節或其他調節技術,實現用戶末端變流量供熱,消除供熱系統垂直失調,滿足室溫舒適要求。
2) 可控:可按需本地/遠程控制及恆定熱用戶室內溫度及欠費關閥功能;
3) 可計量:可本地/遠程對樓棟貿易結算表計量的熱量值進行熱費分攤,實現分戶熱計量;
4) 可防凍:可在供暖期按需設定閥門角度保持一定的流量,使供熱管網保持循環狀態,防止管網被凍;
5) 可清潔:可設定定期旋轉或其他可行的清潔技術,防止水銹、水垢,起到清潔作用,確保控制器在質保期內正常工作;
6) 可查詢:可本地/遠程查詢日、周、月、季用熱戶的採暖溫度、採暖熱量、採暖費用等;
7) 可顯示:室溫控制器和通斷控制器宜具有顯示功能,可顯示熱量、用熱時間、室內溫度、閥門狀態等。
系統缺點
如果人為將室內採暖設備增大,比如在用戶裝修期間增加或改裝了散熱器(這種事在用戶裝修後經常存在),僅靠計量閥門的開閉時間,很難公平的計算各戶獲取的熱量。試想,開閥門的時間一樣,供水溫度一樣,假如散熱設備增加了50%後,熱量計費並不增加。
從去年6月份開始徵詢專家及企業對《通斷時間面積法熱計量裝置技術條件》意見,到現在參與該項目的中國建築科學研究院建築環境與節能研究院仍沒有完全確定該行業標準,其主要原因有兩個:一是在實際套用過程中適用條件是不可能達到的;二是對於不能滿足適用條件時,分攤算法採用供回水溫度或室溫等參數進行修正時,常數a、b針對不同結構住宅相差很大,可以說該常數是有無窮個解,做為計量結算按那個解進行計算哪?中國建築科學研究院建築環境與節能研究院對該常數已進行了兩年的跟蹤試驗,到目前仍然沒有答案,原因很簡單,太多了。
解決方法:
國家建築工業行業標準《通斷時間面積法熱計量裝置技術條件》(JG/T379-2012)已經發布實施,第4.2.1條規定了通斷時間面積法的使用條件,第4.2.2.3條,規定了對於不能滿足4.2.1條件時,分攤算法應採用供回水溫度或室溫等參數進行修正。
優點:
“通斷時間面積法熱計量系統”可為供熱企業建立熱計量收費管理系統,促進行為節能。
“通斷時間面積發熱計量系統”可為供熱企業建立熱網(二次網)平衡調節的信息平台,通過樓棟熱耗分析判定二次網的平衡狀況;通過熱用戶的室內溫度和供回水溫度遠程監控平台,監控熱用戶的採暖狀態。
“通斷時間面積法熱計量系統”可實現供熱網的信息化全網覆蓋:熱源、換熱站、樓棟(二次網)、熱用戶。實現智慧型熱網、節能運行調節。