供热分户计量

1、供热分户计量摘要：简要介绍了外国供暖体制和热计量表的发展概况，重点阐述了供热分户计量与收费的优势和中国热计量表研制与开发的难点和发展方向，进行了热分户计量供热问题的探讨及地暖采用热分户计量的发展方向。关键词：供暖 分户计量 热计量表 地暖分户热计量一，热分户计量概述及特点介绍第一，概述：截止 2002 年，中国城市集中供热面积已达 25.6 亿平方米，占房屋总面积的 40%左右，显然，供热规模是颇大的。如果供热取暖的计费不合理，就造成能源浪费、投资增多，甚至引发供热技术与管理水平低、供热效果不好等问题，甚至产生热用户拖欠热费、供热企业运行困难一类恶性循环的严重后果。供热分户计量势在必行。热计量

2、表的应用对于供热分户计量制度的落实具有着显著的促进和保障作用，采暖计量表已经成为国家强制推行的计量器具。建设部建筑节能“九五”计划和 2010 年规划明确指出：“集中供暖的民用建筑安设热表及有关调节设备，并按表计量收费的工作，1998 年通过试点取得成效、开始推广，2000 年在重点城市成片推行，2010 年基本完成。在国外，尤其是欧洲国家，于 20 世纪 70 年代起纷纷采取集中供热分户计量的供暖方式。这是在开展节能运动的背景下发展起来的。经过 30 多年的发展，已经形成了较为完善的供暖体制。据资料介绍，德国、法国、波兰、匈牙利、丹麦等国家的供热工作开展得比较好。主要表现在：第一、热计量表标

3、准统一。1997 年 4 月国际法制计量组织公布了世界上第一个国际性的标准文件桹 IML 号国际建议热量表Heat meters。至 20 世纪 90 年代末期，用户热表基本定型，设计趋于一致。第二、要采取按用热量收费，同时考虑建筑面积：比如德国在采暖费的收取上，30%40%为按建筑面积计算，60%70%按消耗的热量计算，以避免由热量互导等情况造成的计量误差，西欧热计量收费法规基本上都是由政府能源主管部门制订和颁布，透明度很高。如波兰是由能源部制订和颁布；丹麦等国家虽然收费系统多种多样，但在收费款项、数额等方面也都非常透明。在热表的研制上，从标准的制订到仪器的检测和使用，外国的做法都非常成熟，

4、热表经历了从机械式、电子模拟积分式、电子数积分式，直到以微处理器为基础的智能式的发展过程。相关产品种类比较齐全，供暖配置方案也比较科学而多样。主要特点是：（1）流量检测单元采用纯无磁技术，利用特殊制造的集成电路芯片实现一种超低功耗有源电感检测技术，实现叶轮转数的智能测量。（2）流量计内部结构设计合理，制造工艺先进，从而很好地保障了产品的一致性以及测量精度。（3）品种齐全。各种口径以及各种类型（如叶轮式、超声波式、电磁式）的热计量表均有。适应于不同用户的需要。（4）国外几乎所有的热计量表均设有数据远传接口，这样有利于集中抄表以及智能管理。二，供热分户计量的优势供热分户计量有着深厚的需求基础。众所

5、周知，集中供热作为城市的基础设施，在节约能源、减少环境污染、改善人民生活质量等方面优点明显。但是，长期以来，中国的集中供热都是采用计划体制下的包费制，整个供热行业的供热设计规范、热网结构形式、供热行业的管理方式以及用户的消费心态都深深地受到这种福利供热机制的影响。近几年来，随着供热面积的不断扩大，特别是北方城市破、停产企业的不断出现，这种供热收费管理体制与市场经济机制越来越不相适应，采暖收费难已经成为社会的焦点问题。分户计量和收费的制度一经推出，就显示了其巨大的优势和必定能够提供的诸多益处。表现在：（1）节约能源。按户计量后，用户的节能意识明显增强，实现了自觉节能；有效控制了用户盗用热水以及恶

6、意排放热水现象。中国最近几年进行的计量收费实验研究表明，双管试验系统的节能率最高可达到 25%以上，单管试验系统的节能率达到 15%以上。可谓效果显著。据报道，东欧国家已经在实践中证明采用热计量收费可节约能源 20%30%（2）减轻大气污染。建筑采暖用能是大气污染的一个重要因素。特别是中国的能源结构是以煤炭为主，大气污染问题因而更加突出。而实施分户计量、按热收费之后，在节约能源的同时减轻了大气污染。（3）提高居住热环境舒适度。随着现代化建设的发展和人民生活水平的日益提高，舒适的热环境已经成为人们的现实需要。按热计费，供暖单位将会自觉地为用户提供质量更高的热源，以求得到更大的生产效益，而终端用户

7、则能够根据天气温度的变化调节和控制室温，因此用户的冬季生活将会更加舒适。（4）满足了供暖体制改革的需要。供热商品化的前提是必须对作为商品的热能进行计量。因此，采用分户计量收费作为贸易结算办法则满足了这一需要，并且从根本上解决了供暖收费难等一系列问题。（5）改善政府与百姓之间的关系。采用分户计量收费，实现了用多少热交多少钱，可从根本上消除用户虽然交了钱却得不到应有热量的现象。同时，用户可以不必像过去那样在采暖开始前一次性交齐采暖费，而是像水费、电费那样每月按实际用热交费，实现了交得起、用得好，进而改善了政府与百姓之间的关系。（6）减轻政府负担。采用分户计量收费，一方面使得供暖单位对社会的供暖成为

8、了纯粹的企业行为，另一方面将过去的采暖费全部由企事业单位负担逐步转变为由个人缴纳，这样就使得供暖机制畅通运行，有效地减轻了政府的财政负担，而且政府对困难用户的补助也随之实现了标准化。（7）完善供暖管理。采用分户计量收费，使得供暖公司的效益直接与供暖质量挂钩，迫使供暖公司自觉而积极地改进管理，堵塞进料等方面产生的漏洞，为用户提供更好的服务。（8）促成和拉动新兴产业。实行供热分户计量，不只需要计量器具，还需配备相关器件，如除污器、锁闭阀、温度控制阀、水力平衡阀及热计量箱等，这就意味着将促成和拉动一个具有相当规模的新兴产业，有利于促进中国民族工业的发展。三，中国热计量表研制和开发的难点与发展方向热计

9、量表俗称暖气表，主要用途是对热煤的供暖及空调和制冷系统进行热量计量。它是适应城市供暖体制由以往按面积收取采暖费向按用户所消耗的热量收费转变和供热机制由计划经济向市场经济转变的需要而推出的计量器具。城市供暖按计量收费已经成为必然趋势，因而热计量表的开发和应用孕育着一个极具潜力的市场。作为机电一体化产品，热计量表主要由流量系统、计算系统、显示系统、传感系统 4 大部分组成，另外还带有远传通讯接口。应当说，热计量表的技术含量是较高的。在中国，热计量表的研制和设计的难点表现在以下 8 方面。（1）经验和技术尚不成熟。由于起步较晚，中国热计量表的研制无论在技术上，还是在经验上，都与外国有较大差距。（2）

10、供热系统是一个动态的闭环回路，在工作过程中，系统介质的物性参数随着压力和温度的变化而不断变化，要使热量计量准确，必须进行全过程的压力和温度补偿。（3）供热系统介质温度变化范围大，要准确测量不同温度下的介质流量。（4）采暖用水杂质含量较高，对计量精度和流量计最小启动流量有不良影响。（5）不能用冷水水表、热水水表简单代替热量表的流量计。（6）采暖用水腐蚀性较强，影响热计量表的使用寿命和计量精度。（7）国家行业标准规定用户热计量表不能使用外接 220 伏市电，只能使用内装电池，并且使用时间要大于 5 年，这就要计算器采用弱电控制、低功耗运行。（8）流量信号采集系统应当适应不同使用条件（如恶质水质）。

11、有关研究结构正在为研制和开发先进而实用的热计量表做出不断的努力，已经取得了很大的成效。放眼未来，中国必将推出品种多样、规格齐全、性能优异的人热计量表及其配套产品，满足用户多层次、全方位的需求。下文所述的 8 方面内容描述了中国热计量表研制和开发的发展方向：（1）全新设计的适合中国国情的热计量表流量计。目前，使用改造后的热水表来代替热计量表的流量计只是研制的过渡方案。即使热水表进行了改造，用做热计量表的流量计仍然具有一定的局限性。全新设计的热计量表流量计将会最终满足中国采暖系统的各种要求。（2）全无磁流量传感器开发。全无磁流量传感器对磁性物质不敏感，因而不受外界磁场影响，也不会由于叶轮吸附大量的

12、铁霄而影响计量准确度，可以从根本上解决恶劣水质下的热计量技术难题。（3）超声波热计量表开发。超声波式热计量表是通过超声波射线的方法测量供暖热水的流量，由于表体内部没有任何转动部件，所以，流量计量不受介质成分和含量的影响，准确度高，寿命长，最适合采暖用水杂质含量高的场合。（4）大口径、高温型热计量表开发。目前，大口径、高温型热计量表的需求量逐年增加。（5）空调制冷用热计量表开发，热量表除了用于冬季的供暖分户计量，也可以用于夏季的空调制冷系统。目前制冷热计量表的需求量亦较大。（6）热量表的校验台开发。随着热量表生产厂家的不断出现，热量表校验台的开发也必将提到议事日程上来。（7）热计量表监控与计费系

13、统开发。热计量表监控与计费系统的开发将为住宅小区实行智能管理提供条件。另外，可使工作人员从繁重、枯燥的手工抄表和收费工作中解脱出来，既节省了人力、财力、又提高了工作效率。（8）水力平衡阀与水力平衡阀检测仪开发。国外生产的水力平衡阀以及水力平衡阀检测仪价格昂贵，不能满足中国用户的要求，另外水力平衡阀也不适合中国采暖水质，容易产生堵塞。应当开发以简单、实用、价格低廉、适合中国国情为基本特征的水力平衡阀和检测仪。四，实施分户计量供热后几个问题的探讨2000 年 2 月份，建设部颁布了民用建筑节能管理规定，鼓励发展供热采暖系统温度调控和分户热计量技术与装置，推动温度调节和户用热计量装置，实施供热计量收

14、费。在由传统供热方式实施计量收费方式转变的过程，无论是设计者，还是供热公司都必须注意到这不仅只是收费体制的改革，而且是对传统的设计观念及运行模式都是一个挑战。分户计量的首要目的是为了使供热运行节能，是要为热用户提供调节控制手段，使他们根据热舒适度的需要调节控制采暖量，为此供热就必须是高质量的。而要实现供热的高质量，不能仅靠安装热表、温控阀和加一些调控设备就可以解决的，还需要设计人员、施工人员及运行人员转变观念协同一致探讨适合我国分户计量的方法。笔者现就转变过程中需要解决的几个问题如：负荷的计算与围护结构的保温、室内采暖系统方式的选择、热源与热网调控、热计量方式和热费的收取等问题做一点探讨。1）

15、负荷的计算与围护结构的保温：热负荷计算是室内供热系统设计的基础。首先传统的用热指标估算热负荷的方法不可取，另外由于害怕暖气不热而盲目加大热负荷值使散热器安装面积过大，导致散热器支管上调节控制困难的做法更应当避免。其次，分户计量总是和分户室温调节分不开的，让用户根据自己的生活习惯经济能力等在一定范围内自主选择室内供暖温度，当然也就自主的解决了供暖付费的多少，但是热这种特殊的商品与其他的商品有着明显的区别，居住建筑中各住户在使用热时并不是孤立的而是相互联系的。允许各户独立调控室温，则必将使得各住户间可能存在一定的热传递。传统的负荷计算是以所有住户室内维持相同的温度为基础，没有考虑上述热传递带来的影

16、响，如果我们在分户调节的供热系统上仍然沿用这种负荷计算方法，则当某住户控制的室温较低时，其它的住户会由于热传递而使设计的室温要求得不到保证，这时则需要在原有负荷的基础上增加附加负荷，而这个附加值绝不是在传统的设计负荷的基础增加一个固定的百分比，因为这个附加值是和房间的性质相关的。但在实际生活中，虽然对热舒适的感觉因人而异，实际的温差却是有限的，而且相邻住户因某种原因关停采暖的几率也比较低。所以住宅采暖热负荷计算可以先适当提高室内设计温度，不考虑因实施分户热计量而带来的影响，而应把解决方向放在围护结构的保温上。对于围护结构的保温，重点是放在户间围护结构的保温上，还是外围护结构的保温上？户间围护结

17、构的保温做法需增加可观的投资费用和占有一定的建筑空间，虽然降低户间围护结构的传热系数，但户间温差反而会增大，问题依然存在。对照我国建筑节能和墙体改革的艰难历程，可能难以实现。而且目前我国住宅外围结构的保温水平还比较低，所以我们应将围护结构的保温的重点放在外围护结构上，这样可以得到更好的综合效益。 2）室内系统方式的选择虽然基本适合计量供热的室内系统方式有很多种，但为了使热计量系统符合国情，我们不应当完全照搬国外，应在保证基本控制功能的前提下尽量节省投资因地制宜采用不同方案。对于旧有的垂直单管系统，可在散热器上加恒温阀，垂直双管系统可在供回水立管间加定压差控制进行改造。对于新建系统：户内所有散热

18、器串联或并联成环型；布置成章鱼型，既户内设小型分集水器、散热器间相互并联、布管方式成放射状；低温地板辐射采暖。下表为这几种系统方式的优缺点比较。表 1 几种可按户计量的室内系统方式的优缺点比较系统形式优点缺点水平单管串联系统竖向无立管，不影响装修分室控温比较困难，管线过门需处理，每组散热器需设跑风热管板式散热器的水平单管串联系统竖向无立管，不影响装修；每组散热器不需设跑风分室控温比较困难，管线过门需处理水平单管跨越系统可分室控温；竖向无立管，不影响装管线过门需处理，每组散热器需设跑风修上供下回双管系统可分室控温，调节性能优于单管系统每组散热器不需设跑风竖向有干管，屋顶有干管，对装修影响较大，回

19、水管线过门需处理上供上回双管系统可分室控温，调节性能优于单管系统无管线过门及地面处理问题；放气方便竖向立管多，屋顶干管多，对装修影响较大下供下回双管系统可分室控温，调节性能优于单管系统墙面竖向无立管，不影响装修下部双管，隐蔽困难；管线过门不好处理；每组散热器需设跑风低温地板辐射系统(埋地管道采用交联聚乙烯、聚丁烯或铝塑复合管)可分室控温，调节性能优于单双管系统；无散热器， 不占室内空间，易于装修；温度梯度合理，室内热环境好温控阀集中设置在分水器处，各室温度需远程控制；管线埋地，切需要设隔热及构造层，因此层高需加高 610 厘米，造价较高章鱼式系统(埋地管道采用交联聚乙烯、聚丁烯或铝塑复合管)可

20、分室控温，调节性能优于单双管系统；管线埋地敷设，墙面竖向无立管，不影响墙面、地面装修，较美观管线埋地，需要设隔热及构造层， 因此层高需加高，造价偏高；每组散热器需设跑风；我认为：对面积较小的户型，可采用水平单管串联系统，在总入口设温控阀；水平单管跨越系统可用于面积较大、房间较多的住宅；上供下回双管系统用于一般住宅装修难于处理，比较适合一户拥有两层的越层式住宅；低温地板辐射系统、章鱼式系统只要管材及施工工艺过关，优点很多，但其初投资较高，可用于一些高档宅。3）热网及热源的调控要保证供热的高质量，供热系统就要有完善的调节控制措施和高水平的运行管理。实施分户热计量后，供热系统的调节控制必须加强，以适

21、应整个系统的变流量运行的需要。当热用户进行调节时，那么热源处应该能够调节供热量，使其跟踪所需热负荷的变化，如果热源处不能很好地跟踪预测热用户的用热量，则必将使热用户处的计量装置的节能功效大减。但用户也不会象人走灯灭那样频繁启闭，所以我们也不应该过分夸大供热系统调控的不确定因素，并以此对热网及热源的调控的硬件配置提过高的要求。热源设备的燃烧调节、运行过程热媒的总体质调节和变流量调节、建筑入口和户内入口的压差或流量控制对于满足热用户的要求和挖掘现实节能潜力，是十分必要的。热源条件较好的系统(如城市热网供暖系统)在非严寒期供热过量，不仅大量浪费热能，也因室温过高反而使室内舒适度变差。 但对于目前我国

22、的大部分供热系统，热源设备的燃烧调节、运行过程热媒的总体质调节除了采用自动调控装置外，还可以采用手动调节，尤其是投资条件较差和总体供暖不足的系统更应如此。所以热源的运行人员及物业的供热管理人员应提高业务素质、转变观念，做到计量供热调控的软件和硬件的匹配，充分发挥软件的作用。对于设计人员，应认识到系统的水力平衡是确保计量供热实施的重要环节，而且静态平衡是动态平衡的基础。静态平衡是指设计计算条件下各环路流量的理想分配，所以在设计中，应对室外区域管网进行合理的统筹设计，对室内外系统要进行严格的水力平衡计算。动态平衡则是当热用户进行调节时，系统能够对各环路流量进行相应合理分配。设置必要的调控设备，是为

23、满足计量供热的需要，而不能认为设置调控设备就可取代水力平衡计算。4）热计量方式和热费的收取在热用户装设温控阀热量表的初衷是为了节能，是在更好地满足人们热舒适度的前提下为节能提供技术措施，所以我们应该进一步强化整个供热系统的量化管理，在热源、建筑供暖入口和分户实行三级计量。热源与各建筑供暖入口热量计量值的差额，可以考核管网的输送效率是否达到节能设计标准的要求。各建筑供暖入口热量计量值是确定该建筑物供暖费的依据，也可为热源和热用户之间的供需协调和热网的调控提供科学的依据。实行计量收费，则热就变成一种商品，用户就有了买不买和买多少的选择自由，而且也有了实现这种选择自由的手段。但是热又不是一般的商品，

24、也就是前边提到的用户间传递性，在实施分户计量后这种热传递是不能忽视的。在热价的确定上，我们还有待进一步探讨，按照北京地区的供暖条件分析和计算：维持室温 5的供热变量，已达维持室温 18供暖量的 49%；维持室温 12的供热量，已达维持室温 18供暖量的 69%。根据有关人员的计算和实测，当周边正常供暖时，不供暖房间由于户间传热作用室温可达 12以上。因此有理由认为任何用户应为维持建筑的总体热环境，负担基本供暖费用的 70%左右。因此普遍认 为热费的收取应该保留相当的面积分配，减小按热计量分配的比例。五，地暖配合分户计量势在必行地面辐射供暖是节能、环保、人性化的供暖方式，近年来得到飞速发展，波及

25、到 15 个省市自治区，蔓延到大江南北。要想使这种供暖方式更节能，必须在节能建筑的基础上，让分户计量实行起来，才能做到利国利民、节能减排，所以地暖供热一定要向分户热计量方向发展。1）地面辐射供暖更适合于分户计量地暖系统供水温度60，供回水温差10的情况下可以不考虑温差对热计量结果的影响，将热量表装设在供回水管上，因为流量传感器测量的是体积流量，而热量的计算是通过质量进行的，当供回水温差较大时，密度的变化会影响热计量计算结果的准确性。供热系统的大流量、小温差，可提高系统的水力稳定性。户内布管形式，尽量采用旋转型，各环路长度尽量相近。加热管的布置应本着保证地面温度均匀的原则进行，宜将高温管段优先布

26、置于外窗外墙侧，使室内温度分布尽可能均匀。2）在地暖供热系统中要求分户计量的条件供暖系统要与所采用的热计量方式相匹配，并满足室温可调节，分户供热量可计算的要求，且便于运行管理和控制。采用分户计量表计量方式时，宜采用共用立管的分户独立系统形式。热力入口的供水管上宜设置一级或两级过滤器，分为粗细两种，细的要求 60 目左右的网眼，回水管上宜设置滤网规格不小于60 目的过滤器。热力入口供回水管上需设置必要的压力表，以观测热力入口的资用压头，直接或间接地判断过滤器两端的压差，观察自力式压差控制阀或自力式流量控制阀的阀后系统压差，采用分户计量表计量方式时，户内系统入户装置包括供水管上的锁闭调节阀、户用热

27、量表、滤网规格不低于 60 目的水过滤器及回水管上的锁闭阀等部件。3）分户计量系统的调节与控温1.调节地暖系统可以变温度和变流量进行调节，在加热管与分水器、集水器结合处，分路设置远传型自力式或电动式温控阀，通过各房间内的温控器控制相应回路上的调节阀，来控制各房间室内温度。2.温控恒温阀的感温原件类型应与加热管的安装相适应。通过恒温阀的水量和压差确定恒温阀的规格，恒温阀全开时的阻力不宜小于环路总阻力值的 50%，两端压差应小于 30KPa。恒温阀应具备限定最小流量的防冻功能。4）计量方式一户一表，每栋楼热力入口处，设一个总热量表。各热量表用统一品牌型式，不同规格，并符合国家标准规定。热量表选型时

28、，宜使其流量范围、设计压力、设计温度等与实际工况相匹配，并要注意其对安装空间的要求和流量传感器的连接方式。热力入口总热量表的额定流量宜与系统设计流量的 80%相对应。户用热量表的额定流量要与系统设计流量相对应。共用一个总热量表和各用户的热计量方式及热计量装置的种类和型号应统一。总热量表和户用热量表应选用低阻表。户用热量表宜采用机械旋翼式或超声波式热量表；热力入口处总热量表，宜采用流量传感器和计算器合为一体的内装电池整体式热量表为宜。5）分户热计量系统形式单元立管系统有异程式和同程式。异程式立管系统中热媒循环路径是不相等的，下供下回异程式热媒最低层环路的路径最短，环路的局部和沿程阻力最小，热媒经

29、最高层环路的路径最长，循环阻力最大，随着楼层的增加，这种差别越来越大，但由于自然压头的存在，有助于热媒流向高层的用户，两种作用方向相反。当管径选择适当时，两者的作用力是可以相抵消的，完全抵消是不可能的，把两者的正负差控制在允许的范围内是可以做到的，所以异程式单元立管系统可以应用于地暖分户热计量系统。同程式立管系统，随着楼层的提高，压头加大，当楼层超过一定高度时，自然压头引起的不平衡，会使水力失调，比异程式又多出一根干管，成本亦增加，也不好布置。一般地暖分户计量系统采用异程式较好。6）地暖分户热计量系统应符合的规定1.流量传感器应符合热量表CJ128 中相关规定；2.根据热水表的使用要求安装过滤器；3.系统应采用室温自动控制装置；4.要防止仪表堵塞和损坏，并有相应的处置办法。7） 热计量收费的市场前景根据住房和城乡建设部关于推进供热计量的实施意见要求，各地要全面开展既有非节