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浅谈热量表的设计选型等相关问题
时间：2014-11-10 10:01:09
出处：www.sdhdr.com
作者：海德瑞
近年来，随着人们生活水平的提高1科学技术的进步，我国的城市集中供热事业取得了长足的发展，尤其是在搞按热计量上更是迈出了可喜的一步。2000年2月18日，国家建设部俞正声部长签发了“中华人民共和国建设部令”第76号《民用建筑节能管理规定》，其中第五条：“新建居住建筑的集中采暖系统应当使用双管系统，推行温度调节和户用热量计量装置，实行供热计量收费”。实行供热计量收费是人心所向、势在必行的一件大事，其诸多优点已广泛地被人们所接受，也正因此在国家的英明决策下，各省、市、地一呼百应，纷纷组织研讨、实施。按热计量的试点、推广工作出现了前所未有、方兴末艾的可喜局面。本文就实行按热量收费的关键部件——热量表的设计选型，提出一些个人粗浅的认识与建议，供大家参考：
1．我国的热量表应适合自己的国情 集中供热计量收费是20世纪70年代从欧洲开始的，当时是由于欧洲出现了能源危机。到今天欧洲已经有非常成熟的热计量技术和较为完善的供热计量收费体系1997年4月，欧洲共同体正式通过了统一的热量表标准，代号为EN1434。我国目前进口的热量表也绝大多数是由欧洲生产的，因此在开展热计量工作上，我们也理所当然地应该借鉴欧洲的先进技术与经验。可是借鉴不等于照搬，我们更应该根据自己的国情特点来选择、开发适合我们自己的热量表，即使在欧洲各国的热计量也不尽相同，例如：在德国目前热量表的市场上，仍然是以机械表和分配表为主流，很少采用超声波、电磁表。据德国联邦政府经济部统计：其蒸发式、电子式、机械式三种热量表目前各占市场份额均接近三分之一，其公寓楼多数采用热分配表，这包括蒸发式及电子式两种，而且电子式热分配表有明显增长趋势。而在丹麦则更多采用的是机械表和超声波表，其超声波表的用量也不多。但是欧洲的供热系统有一个共同的特点：
1．1 热网水质好，这不仅因为其水处理程度高，更由于其热网的密闭性好，补水量低。在德国我们发现室内供热管道往往也采用了DN20的无缝钢管而且采用焊接技术，管网的防腐也作得非常好，因而对各种热量表的运行都特别有利。
1．2 欧洲电力充足，其电费相对来讲非常低廉，这在热力系统的设计运行中也得到了充分体现。例如：欧洲的热网设计中往往比摩阻值取得较大，我粗略计算一下发现其一级网比摩阻也至少在120Pa/m以上，(我国热网规范经济比摩阻为40—80Pa/m)，其换热器、热量表及其它设备的压损也都普遍偏大，他们是通过提高流速来降低一次投资而运行费用仅仅提高了一点。因此我们在研制开发或选用进口设备时就应该注意这些问题。
1．3 劳动力人工费用高，在欧洲工程造价中，人工费占有相当高的比例，而相应来讲其原材料则比较便宜，因此欧洲各国在热网设计中更加注重使用寿命和质量，以尽量减少维修工作量，这也体现在热量表上，欧洲一般规定热量表5年之内必须检定一次，实际上，5年之后更多的是直接换新表，所以他们的热表也考虑了这些。
1．4 欧洲的物质生活水平较高，相对来讲采暖费用占个人收入比例小，因此他们的热分配表应用的较多而且收费也不存在大的麻烦，而我们就要考虑到这些问题。总之，我们国家的热量表应适合自己的国情，一方面我们的热网水质暂时还达不到要求，我们的能源还不够充足；另一方面我们的物质生活水平还有待提高，我们的热计量收费体系还在探索之中，这都要求我们在热量表的研制、开发包括目前先进热量表的引进选型上都应该充分考虑到这些问题。
2．蒸发式热分配表不宜推广 ，蒸发式热分配表是以“蒸发”为操作原理，散热器的热量使热分配表上管子中的特殊介质蒸发，根据挥发量的大小来标明该散热器的散热效果，要想确切知道该散热器或用户的实际耗热量则必须要通过建筑物人口的热计量表所记入的总数，按分配表上的刻度进行分摊。也就是说不能直接通过热表读取实际耗热量。这样作的缺陷在于：
2．1计算方法较为复杂，除了分配表本身标定计量复杂外，还要考虑户间热传递的影响和诸多因素。
2．2 每组散热器上均有热分配表，一般用户都有4—5组散热器，且均在用户室内，这给热计量收费带来不少的麻烦和工作量。
2．3分配表上标定刻度不直观，不能直接显示实际耗热量，这可能会给用户带来许多疑惑，例：热表的准确性程度等。因为实际收费是按建筑物人口热量表记入总数进行分摊，还要进行严格、复杂的计算，所以用户得到的是间接收费数据，尤其是由于诸多因素可能实际应用上出现用户今年与去年同样刻度而所付费用却不相同的现象，引起收费的混乱。
2．4 蒸发式热分配表用户操作性强。对于我们这样一个人口众多的国家，不能排除用户人为因素的影响，这往往造成热表计量不准的现象，值得一提的是：尽管国外有些研究部门已经作过不少这方面的实验工作而且得出结论“人为影响热分配表只会使用户多交热费，因而可不必考虑该表的人为操作性”，但是实际情况并非如此。
2．5 蒸发热分配表不具有远传功能，对将来的自动化控制系统不具有兼容性。 目前，国内有些地区也进行过该种热表的试点，其主要考虑到：蒸发式热分配表不须对原有供热系统改造，因而可节省大量改造资金，另外其表本身价格便宜，用户更容易承受等，然而经过综合比较，我仍然认为：蒸发式热量表在国内不宜推广。
3．对于采用旧式供热系统的用户宜选用电子分配表 所谓“旧式供热系统”是指我们以前采用的单管顺序式系统、上供下回或下供下回的双管系统，亦即不能作到“单户控制”、“分室控温”、“适应按热计量”的原有供热系统。据国家建设部城建司98年底统计：我国供热面积已达到8．71亿平方米。其中民用供热面积为5．5亿平方米；在民用供热面积中采用集中供热方式的占到90％，而这部分大多数是采用旧式供热系统。如此庞大的供热面积若要全部进行系统改造则需要几百亿的资金。这简直是不现实的。而采用电子式分配表可使这一问题得到解决。与采用其它热量比较。电子式热分配表具有以下几个优点：
(1)对现有管路系统无须改造，可节省大量资金。 (2)价格相对低廉、安装简便、维护成本较低。 (3)对热费的计算更为合理可行。 (4)可随时显示、存储数据也可加装射频调制模块，进行无线测量及远传兼容功能。 (5)不易受到用户人为因素影响且美观。 因此对于旧式供热系统建议选用电子式分配表。
4．热量表的选型要充分考虑整个热网的设计运行 对于新建的公用、民用建筑，在热量表的选择上，户用表的采用已成为共识，但在其具体设计选型时，一定要详细考虑到热网的运行，因为只有构成一个完善的系统，才能使热计量得以顺利实施。在进行热量表选型时，首先要考虑其最小流量、公称流量及其压损，实际运行的管网流量应在热量表公称流量的40％到100％范围之内，否则的话，实际运行的管网流量若过小于表的公称流量，则表计量精度大为降低，同时也表明表的选型过大，这样也造成了资金的浪费；若运行流量大于表的公称流量，则表的压损太大，在一定程度上也降低了表的使用寿命。事实上，即使按照上面的原则来选用热量表也仍然有一些问题需要我们认真考虑。例如：在管网运行流量与热量表公称流量相近的情况下，往往管网规格要比热量表的公称直径大1—3个规格，这在流量参数较大的设计中则尤为明显，关键是机械式热量表的压损普遍在2.0—2.5mH20，而在1．5—2．5m3／h流量范围内的超声波热量表其压损也在1.8—2.2mH20，有些热表还要求表前有一段直管段，再加上管件、阀门等的阻力，基本上设计要予留3-5mH20的压损，而按常规采暖设计规范外网设计给用户予留的是3—5mH20资用压头，这显然应该增加，尤其是当该用户位于热网最不利环路末端时，热网循环泵的扬程则更应考虑予留。 以上是我的一点建议，忠心希望能得到广大专家、学者的批评、指正。到目前为止，我们国家热计量的诸多具体实施规范还没有出台，希望有志于此的广大专家、同行能广泛参与、多加探讨，以利于我国集中供热事业的发展。
1．我国的热量表应适合自己的国情 集中供热计量收费是20世纪70年代从欧洲开始的，当时是由于欧洲出现了能源危机。到今天欧洲已经有非常成熟的热计量技术和较为完善的供热计量收费体系1997年4月，欧洲共同体正式通过了统一的热量表标准，代号为EN1434。我国目前进口的热量表也绝大多数是由欧洲生产的，因此在开展热计量工作上，我们也理所当然地应该借鉴欧洲的先进技术与经验。可是借鉴不等于照搬，我们更应该根据自己的国情特点来选择、开发适合我们自己的热量表，即使在欧洲各国的热计量也不尽相同，例如：在德国目前热量表的市场上，仍然是以机械表和分配表为主流，很少采用超声波、电磁表。据德国联邦政府经济部统计：其蒸发式、电子式、机械式三种热量表目前各占市场份额均接近三分之一，其公寓楼多数采用热分配表，这包括蒸发式及电子式两种，而且电子式热分配表有明显增长趋势。而在丹麦则更多采用的是机械表和超声波表，其超声波表的用量也不多。但是欧洲的供热系统有一个共同的特点：
1．1 热网水质好，这不仅因为其水处理程度高，更由于其热网的密闭性好，补水量低。在德国我们发现室内供热管道往往也采用了DN20的无缝钢管而且采用焊接技术，管网的防腐也作得非常好，因而对各种热量表的运行都特别有利。
1．2 欧洲电力充足，其电费相对来讲非常低廉，这在热力系统的设计运行中也得到了充分体现。例如：欧洲的热网设计中往往比摩阻值取得较大，我粗略计算一下发现其一级网比摩阻也至少在120Pa/m以上，(我国热网规范经济比摩阻为40—80Pa/m)，其换热器、热量表及其它设备的压损也都普遍偏大，他们是通过提高流速来降低一次投资而运行费用仅仅提高了一点。因此我们在研制开发或选用进口设备时就应该注意这些问题。
1．3 劳动力人工费用高，在欧洲工程造价中，人工费占有相当高的比例，而相应来讲其原材料则比较便宜，因此欧洲各国在热网设计中更加注重使用寿命和质量，以尽量减少维修工作量，这也体现在热量表上，欧洲一般规定热量表5年之内必须检定一次，实际上，5年之后更多的是直接换新表，所以他们的热表也考虑了这些。
1．4 欧洲的物质生活水平较高，相对来讲采暖费用占个人收入比例小，因此他们的热分配表应用的较多而且收费也不存在大的麻烦，而我们就要考虑到这些问题。总之，我们国家的热量表应适合自己的国情，一方面我们的热网水质暂时还达不到要求，我们的能源还不够充足；另一方面我们的物质生活水平还有待提高，我们的热计量收费体系还在探索之中，这都要求我们在热量表的研制、开发包括目前先进热量表的引进选型上都应该充分考虑到这些问题。
2．蒸发式热分配表不宜推广 ，蒸发式热分配表是以“蒸发”为操作原理，散热器的热量使热分配表上管子中的特殊介质蒸发，根据挥发量的大小来标明该散热器的散热效果，要想确切知道该散热器或用户的实际耗热量则必须要通过建筑物人口的热计量表所记入的总数，按分配表上的刻度进行分摊。也就是说不能直接通过热表读取实际耗热量。这样作的缺陷在于：
2．1计算方法较为复杂，除了分配表本身标定计量复杂外，还要考虑户间热传递的影响和诸多因素。
2．2 每组散热器上均有热分配表，一般用户都有4—5组散热器，且均在用户室内，这给热计量收费带来不少的麻烦和工作量。
2．3分配表上标定刻度不直观，不能直接显示实际耗热量，这可能会给用户带来许多疑惑，例：热表的准确性程度等。因为实际收费是按建筑物人口热量表记入总数进行分摊，还要进行严格、复杂的计算，所以用户得到的是间接收费数据，尤其是由于诸多因素可能实际应用上出现用户今年与去年同样刻度而所付费用却不相同的现象，引起收费的混乱。
2．4 蒸发式热分配表用户操作性强。对于我们这样一个人口众多的国家，不能排除用户人为因素的影响，这往往造成热表计量不准的现象，值得一提的是：尽管国外有些研究部门已经作过不少这方面的实验工作而且得出结论“人为影响热分配表只会使用户多交热费，因而可不必考虑该表的人为操作性”，但是实际情况并非如此。
2．5 蒸发热分配表不具有远传功能，对将来的自动化控制系统不具有兼容性。 目前，国内有些地区也进行过该种热表的试点，其主要考虑到：蒸发式热分配表不须对原有供热系统改造，因而可节省大量改造资金，另外其表本身价格便宜，用户更容易承受等，然而经过综合比较，我仍然认为：蒸发式热量表在国内不宜推广。
3．对于采用旧式供热系统的用户宜选用电子分配表 所谓“旧式供热系统”是指我们以前采用的单管顺序式系统、上供下回或下供下回的双管系统，亦即不能作到“单户控制”、“分室控温”、“适应按热计量”的原有供热系统。据国家建设部城建司98年底统计：我国供热面积已达到8．71亿平方米。其中民用供热面积为5．5亿平方米；在民用供热面积中采用集中供热方式的占到90％，而这部分大多数是采用旧式供热系统。如此庞大的供热面积若要全部进行系统改造则需要几百亿的资金。这简直是不现实的。而采用电子式分配表可使这一问题得到解决。与采用其它热量比较。电子式热分配表具有以下几个优点：
(1)对现有管路系统无须改造，可节省大量资金。 (2)价格相对低廉、安装简便、维护成本较低。 (3)对热费的计算更为合理可行。 (4)可随时显示、存储数据也可加装射频调制模块，进行无线测量及远传兼容功能。 (5)不易受到用户人为因素影响且美观。 因此对于旧式供热系统建议选用电子式分配表。
4．热量表的选型要充分考虑整个热网的设计运行 对于新建的公用、民用建筑，在热量表的选择上，户用表的采用已成为共识，但在其具体设计选型时，一定要详细考虑到热网的运行，因为只有构成一个完善的系统，才能使热计量得以顺利实施。在进行热量表选型时，首先要考虑其最小流量、公称流量及其压损，实际运行的管网流量应在热量表公称流量的40％到100％范围之内，否则的话，实际运行的管网流量若过小于表的公称流量，则表计量精度大为降低，同时也表明表的选型过大，这样也造成了资金的浪费；若运行流量大于表的公称流量，则表的压损太大，在一定程度上也降低了表的使用寿命。事实上，即使按照上面的原则来选用热量表也仍然有一些问题需要我们认真考虑。例如：在管网运行流量与热量表公称流量相近的情况下，往往管网规格要比热量表的公称直径大1—3个规格，这在流量参数较大的设计中则尤为明显，关键是机械式热量表的压损普遍在2.0—2.5mH20，而在1．5—2．5m3／h流量范围内的超声波热量表其压损也在1.8—2.2mH20，有些热表还要求表前有一段直管段，再加上管件、阀门等的阻力，基本上设计要予留3-5mH20的压损，而按常规采暖设计规范外网设计给用户予留的是3—5mH20资用压头，这显然应该增加，尤其是当该用户位于热网最不利环路末端时，热网循环泵的扬程则更应考虑予留。 以上是我的一点建议，忠心希望能得到广大专家、学者的批评、指正。到目前为止，我们国家热计量的诸多具体实施规范还没有出台，希望有志于此的广大专家、同行能广泛参与、多加探讨，以利于我国集中供热事业的发展。
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