通断时间面积法热计量应用及节能解决方案

亿林电子“通断时间面积法”之产品应用厦门亿林电子技术开发有限公司热改应用与节能解决方案依据国内供热的现状以及户用热量表的使用瓶颈，以下将阐述一款依据建设部下发的《JGJ173-2009供热计量技术规程》中所规定“通断时间面积法”的产品设计。作为目前国内较为提倡的热计量方案-“通断时间面积法”，本身也因为其部分设计局限性而存在着异议。因此，以下我们将针对该方案的优劣势和异议部分的解决方案作简单的产品设计分析。设计概述将从以下几点阐述本次产品设计方案：1.“通断时间面积法”的优劣势分析2.产品的设计结构与解决方案3.系统的收费原理分析4.产品的优势与应用目录一、“通断时间面积法”的优劣势分析1.方案优势：

按照户用阀门累计开启时间热分摊的“通断时间面积法”，经证明具有良好的温控效果和计量合理性。通过散热能力的加强，解决户室间因朝向或热传递原因而导致计量误差的不合理性；优劣势分析2.劣势分析：A.户用散热效果不一致。户用的散热效果不一致将导致户用阀门通断时间的增加以及热分摊量的增加；如用户的散热器改造、用户的主动分室调控导致散热能力的衰减、散热器明暗装改造导致的散热能力降低等；B.“通断时间面积法”中用户使用面积的边角估算问题；C.建筑的使用模式影响“通断”使用时间，导致部分用户计量的误差；D.因户室分布位置差异使得单位供热面积与阀门开启时间的比例不协调，影响阀门“通断”时间导致计量的误差；E.系统综合布线与实际现场因楼栋结构的产品设计合理性问题；系统本身设计要求一个采集单元设置一套独立热量表计量点。而本身系统因原有热力管理布局将有可能影响单元采集的准确性。F.如何解决两部制收费及相关单价制定体系；G.预付费制与原始收费制度的过度性问题。方便的预付费与产品刚推广使用时的相关收费争议问题；H.如何快捷、高效的解决用户比较明确的消费观念性问题；优劣势分析二、产品的设计结构与解决方案系统结构图剖析无线时球阀有(无)线室温控制器楼栋数据采集器楼栋热量表GPRS发送功能RS485通讯GPRS接收器中央计算机服务站智能计时球阀该系统按照行业标准《JGJ173-2009供热计量技术规程》设计。产品结构分为：户用热能充值卡、无线室温控制器E6000、计时型球阀，楼栋数据采集器、楼栋热量表、远程GPRS数据接收器、中央计算机服务站；产品结构体系分为三级结构设计:一级：无线室内温度控制器和计时球阀。无线室内温度控制器是用于测量室温与设定温度，计时球阀根据无线温度控制器的温度变化指令调节用户入户管道上的阀门开度，以实现温度控制功能；

二级：计时球阀、楼栋数据采集器、楼栋热量表。计时球阀安装在户外管井的回水管上，根据自身阀门角度变化，实时累计阀门开启时间；楼栋数据采集器以一定周期轮循访问计时球阀、楼栋热量表，并采集计时球阀上的工作时间和楼栋热量表上的工作能耗。楼栋数据采集器将采集到热量表上的工作能耗按计时球阀的工作时间比例分摊，并将摊分热量分送至相应的户用计时球阀；设计说明:三级：楼栋数据采集器、中央计算机服务站。楼栋数据采集器将采集到热量表实时工作状态、户用计时球阀累计能耗记录分时上传至中央计算机服务站。中央计算机服务站设有远程访问中心，不同权限用户亦可通过Web页面或手机网络等方式查询实时使用情况。设计说明:解决方案(可选)户用热能充值卡无线室温控制器(1).无线室温控制器具有温度控制功能：根据用户室内温度或用户控制要求，无线传送信号控制阀门角度调节，实现温度调节功能；查询功能：用户通过无线室内温控器可查询充值热量、户用计时球阀工作时间及分摊用热能耗等。(可选项).户用热能充值卡IC卡分类：用户卡、测试卡、管理卡用户通过购买热卡或充值热卡方式实现预付费购热。而实际上在系统实施初期，不一定适合预付收费管理制度。因此，系统本身具有扩展性管理方案，亦可暂不采用刷卡式管理方案。解决方案(3).多功能计时球阀多档位角度调节供水流量：根据室内温度、用户改变阀门通断的方式来控制供水流量，以达到用户实际意义上的节能目的。分户用热计时：（实现热量表的作用多功能计时球阀上，永磁记录着一个供暖季的总用热时间及分摊耗热量。通讯功能：通过RS485通讯方式实现与无(有)线室内温控器数据传数与控制要求；通过RS485通讯方式与楼栋数据采集器实现数据传输。水利平衡功能：阀门分多档位设计,阀体本身可据用户水利平衡关系设定最高使用档位,模拟平衡效果;阀门设计的防冻功能：系统本身因断电、故障等因素而设计合理的防冻温度设计；多功能计时球阀解决方案(4).楼栋数据采集器A.数据采集器与计时球阀实现RS485或无线路由数据通讯；B.数据采集器与楼栋热量表实现RS485数据通讯；C.数据采集器具有GPRS无线数据传送功能。通过GPRS无线CDMA/GSM短信等多种网络传输方式实时上报当前管理设备工作状态；D.多通讯端口，多种容量管理模式。满足不同建筑、更多用户数量管理的方便性；E.调试与维护方便性.可通过动态网页编辑方式完成系统调试。F.警报功能.可实现通讯中断警报功能；G.数据查询.用户可通过按键选择与屏幕显示查询楼栋热量表工作状态、用户使用数据；H.防断电故障.数据采集器将配备有不间断稳压电源，以防止断电故障等因素。I.

多样化容量处理。为方便不同楼栋管理模式，一个楼栋数据采集器分多种管理容量（即32、64、128、256个管理站点）区别。

楼栋数据采集器解决方案(5).楼栋热计量表·超声波时差法测量，高测量准确度；

·完全不受介质中杂质、化学物质和磁性材料影响；

·测量机构无运动部件，永不磨损，极小的压力损失；

·水平、垂直、倾斜任意安装；

·直通式声波通道，信号不受干扰；

·声波通道中无反射面，真正水流无阻挡；

·积分仪外挂式结构，满足你所有安装要求；

·动态流量补偿算法，实现流量的精确测量；

·温度传感器采用进口高精度PT1000保证测量精度；

·完善的补偿算法,智能化的计量自诊断和监控功能；

·结构紧凑，一体化设计结构牢固抗破坏性好；

·冷热两用，安装在进水、回水两用；

·485接口，可实现数据远传，集中控制；

楼栋热计量表楼栋热计量表解决方案因此，以下将针对解决“通断时间面积法”劣势问题的方案总结：劣势解决方案A面积的边角估算问题系统调试初期，将通过协助应用单位实际核算户室面积并将用户实际使用面积永久录入中央计算机服务站作为按“面积”固定收费的参考依据B建筑的使用模式影响“通断”使用时间楼栋数据采集器本身设计有计时球阀的比例分摊系数调整功能。在系统调试初期或建筑模式改变时，管理人员可通过修改楼栋数据采集器上计时球阀的比例分摊系数以解决因建筑的使用模式影响“通断”使用时间。C户室分布位置差异影响计时球阀按照阀门本身角度变化的线性特性而设计。系统调试初期可通过安装时考虑户室分布位置差异适当调整阀门线性系数以达到合理的计量效果。D系统综合布线与现场热力管道布局的合理性设计楼栋数据采集器本身设计时，将考虑有多种设备管理容量、多通讯端口设计以及一对多热量表管理模式，有效解决因楼栋综合布线和现场热力管道布局的影响。解决方案因此，以下将针对解决“通断时间面积法”劣势问题的方案总结：劣势解决方案E两部制收费和相关单价制定问题两部制收费和相关单价制定，系统调试完成时将提供较为完整的单价核算参考方式。F预付费制与原始收费制度的过度性问题实际上在系统实施初期，不一定适合预付收费管理制度(或者用户本身不适应新的收费模式)。因此，系统本身具有扩展性管理方案，亦可暂时不采用刷卡式管理方案。而系统当应用到一定管理时间段后，亦可调回刷卡制收费管理模式。模块化系统设计有利于灵活管理变更G用户的消费观念性问题中央计算机服务站设有远程访问中心，不同权限用户亦可通过Web页面或手机网络等方式查询实时使用情况。H系统故障的问题系统本身具有防冻温度保护设计，即系统本身因通讯中断或用户欠费原因，系统将自动转入最低防冻温度保护。并实时提供故障警报信息。二、收费原理作为一种较为合理的计量管理手段，收费方式更宜采用两部制收费管理方式。即：1.用户缴费的构成：基本费+使用费；2.基本费：固定费用部分。用户基本费用由（由各地市自行规定）根据核算，制定每用户固定收费时间段内(每采暖季)应付固定费用。如：基本费用=用户房屋面积×每平方米每采暖季基本供热单价。3.使用费：根据实际用量产生的费用。即,使用费用=实际用量×费用单价；实际用量：由用户表(计时型温控球阀与楼栋热表)计算用户的用量。费用单价：（由各地市自行规定或核算）每千瓦能量的单价。收费原理收费原理费用单价核算办法(1).基本费用单价核算对于集中供热系统，不管是小区管网还是城市集中供热系统，其基本费用支出是在固定成本基础上形成。主要包括以下：基础供热成本；供热管网成本；供热企业成本；热源损耗成本。(2).使用费用单价核算而对于使用费用部分，是在可变成本基础上形成。主要包括以下：补偿燃料、补给水费；水泵和其它设备的用电费用。产品的优势与应用系统的优势与应用“通断时间面积法”作为一种较为合理的计量方式，目前在国内的计量方案中普遍能够让用户所接受。但是，也因为其本身的部分劣势性问题，往往在产品的实际开发应用中不一定能够得到实际的解决措施。因此，在实际产品开发中，应当既要发挥该方案的优势，也要从技术和管理手段中去解决它部分隐藏在着的劣势问题。以下将总结几点本次产品设计方案中的优势：1.系统模块化设计理念。按模块化设计理念有利于系统后期维护以及灵活变更管理的优势应用；2.无线室温调控技术。不管是旧有楼栋热计量改造，还是新建建筑热计量改造