通断时间面积法热计量装置技术条件-标准解读.ppt

通断时间面积法热计量技术,- 河北工业大学能源与环境工程学院 石家庄工大科雅能源技术有限公司 齐 承 英,供热计量技术路线思考（我国供热计量技术路线实现的目标）,中国的公寓式住宅需要分室温控还是分户温控？取决于成本和使用要求。 楼栋计量还是分户计量？取决于计量器具的成本、安装使用条件、运行可靠性等。楼栋表的质量、可靠性都远高于户用表，楼栋表的维护维修成本与大量户用表相比，也是最佳方案（包括周期检定）。基点：楼栋热计量 计量系统的正常运行、热计量事业真正发展，必须解决使用中的维护维修问题，而且维护维修、折旧成本与节能收益相比必须是合适的。热计事业才能良性发展，目前是政府买单，下一次寿命期结束，肯定不能再是政府买单。要求：运行使用经济性。 供热计量、采暖调节、供热调控是一次供热系统的全面技术升级，不能片面理解热计量仅仅是安装计量仪表。而是集中供热的管理模式、运行调控策略、节能技术应用等的全面技术升级。借助热计量技术的应用，提高热力公司的管理水平和调节控制水平。目标：提高运行管理水平。,前 言,一、通断时间面积法的原理,（1）通断时间面积法：是一种“采暖名义耗热量”的分摊算法； （2）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，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； （3）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，不是通过测量物理量（参数）来计算热量的方法，而是对热用户的一种热计量（收费）管理方法；它是一种追求采暖消费相对公平、促进用户行为节能的一种管理方法（收费方法），而不是计算用户实际热消耗量的方法。（楼栋是实际的热量消耗量） 并且，它是：同时实现热计量管理和室温调节的技术方案。,本质上来说：,（1）采暖室温调节,思考 ： 1、中国的公寓式住宅需要分室控制温度吗？ 2、户内各居室间的隔墙传热具备分室温控的 前提条件吗？ 3、从采暖节能方面看，需要 “分室控温”还是“分时控温”？,恒温阀节流实现变流量调节 通断阀启闭频率实现变流量调节,提出了：采暖工况通断调节的新型供热分户计量控制系统-”Q”式系统,新型智能供热计量控制系统J.暖通空调，2004，34(10),（2）通断时间面积法的理论依据,通/断式调节模式下，通断控制阀的开启时间和累计供热时间之比，代表了热用户的采暖需求和采暖状态。尽管两个热用户处于建筑物的不同位置，但只要采暖需求相同，则通断控制阀开启的时间比就相同。这是通断时间面积法的理论依据。,定义-采暖需求相同： 热用户累计时间积分平均温度相同,实验验证,可得：,推出：,初设计合理时，有：,因此：,散热器散热量与热用户采暖热负荷相匹配,Q采暖散热器散热量，Q用户围护结构散热负荷,（基于通/断式供热控制模式的热分摊技术，暖通空调，2009，39（5）,通断时间面积法的适用条件之一,理论推导,分摊结果表明： 名义采暖耗热量受建筑物位置的影响较小，主要是取决于用户的采暖需求 -收费管理公平,工程验证,*比较: 热量表法与通断时间面积法的理论基础不同,热量表的理论基础是对用户按耗热量收费：也就是按用户的采暖消耗热量多少收取采暖费用。悖论：高精度热量表读出的数据，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。（详见：齐承英等，基于通/断式供热控制模式的热分摊技术，暖通空调，2009，39（5）,（3）从分摊算法看“通断时间面积法”的可靠性和准确性,从通断时间面积法的算法来看，其计算公式中物理参数包括楼栋总热量、分户采暖开启时间比、分户采暖面积等。 除总热量由楼栋热量表测量外，计算公式中需要装置测量和记录的物理量就只有时间，但分摊计算的准确性除了计算公式中的物理参数外，更重要的是还取决于供热系统的运行条件、状况。,通断时间面积法热计量装置（系统）开发过程中仅仅追求开启时间（比）记录的准确度，其实不能保证热分摊计量的可靠性和准确性。,（4）通断时间面积法的适用条件,（1）用户室内采暖设备选型和设计负荷须良好匹配； （2）热用户不能改变室内散热设备容量及类型； （3）热用户之间不能出现明显水力失调； （4）须及时发现和处理户内采暖系统堵塞。,上述这些条件，在实际工程中其实很难做到。,行业标准提出： 供回水温度修正、室温修正,二、通断时间面积法的技术发展,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，但也存在很多问题。 通断时间面积法是一个热计量分摊系统，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，很多厂家仅仅 使用一个通断阀门的驱动、再加上通断时间的纪录，就形成产品、应用于工程的做法是错误的，存在严重的技术不足，将在实际应用中出现较大偏差、起不到供热计量管理的作用。 行业标准通断时间面积法热计量装置技术条件（JG/T 379-2012），对通断时间面积法热计量装置的应用将起到一定的规范作用和推动作用。 但是，行业标准仅仅对产品（系统）的技术内容做了基本规定，而对分摊（修正）算法等关键问题仅仅是指出了必要性和方向，还需要科研单位、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。 反证一下：热分摊结果与室温的关系，符合理论基础：热舒适度相同，分摊热耗相同,三、行业标准通断时间面积法热计量装置技术条件的认识,1、术语和定义 （1）通断时间面积法热计量装置是基于楼栋热计量的热分摊装置，因此，楼栋热量表是该计量方法的基础，并且从实质上说，楼栋热力入口是该方法的贸易结算点，这与户用热量表法不同，计量分摊的总热量包括楼内总管的热损耗。因此，术语3.3楼栋热量表为“用于计量和结算建筑物总供暖量、参与用户热分摊的计量器具”。 （2）条文3.4 通断时间面积法热计量装置，定义为“通过通断控制器对室温进行调控，并根据阀门累计开启时间比与建筑面积，将楼栋热量表计量的热量分摊到热用户的集成装置”。实际上，这里的“阀门累计开启时间比”，应该是阀门周期开启时间比，或者说应该是分摊周期内的累计开启时间比。,2、关于“一般要求”,（1）条文4.1 通断时间面积法热计量装置构成 通断时间面积法热计量装置由室温控制器、通断控制器、楼栋热量表、采集计算器以及数据信息管理系统等构成。 楼栋热量表是该装置的计量基础，进行通断时间面积法热计量装置的工程应用时，应在系统数据信息处理和分摊计算方法上，考虑楼栋热量表可能的故障，做出判断处理，否则将会导致系统计量分摊结果出现严重错误。有的厂家或地方要求几个楼栋表累加后再进行分摊，更是要考虑某个楼栋表故障或供热系统出现堵塞等非正常情况时的分摊计算处理方法，否则会导致热用户明显不合理的分摊结果。 把楼栋热量表和通断时间面积法热计量装置其他部件分别选型和在工程应用中相互割裂的做法是不妥当的。 从设计上来看，新建建筑应考虑：对于多层住宅应一个楼栋设置一个单独的热力入口；对于采暖系统分区的高层住宅，应按栋分区设置热力入口。,（2）条文4.2.1 使用条件 通断时间面积法热计量装置规定的这些适用条件，是由于该方法的原理确定的，但是，应该注意，这些条件在工程实际中是很难满足的。 （3）条文4.2.2 热量分摊计算方法 该条文规定了分摊周期不宜大于24小时，就是明确了固定周期、实时分摊的要求，某些厂家采用采暖期累计开启比在上位机分摊、或采用IC卡购买时间进行控制的方式，均是错误的。 条文4.2.2.3明确了对计算结果进行修正的思路，以提高其适用性，修正计算参数可采用供回水温度或室温等。因为目前技术发展还不成熟，各厂家的研发基础不同，还没有明确统一的修正算法，但应该使用实际应用工程的分摊结果验证修正算法的合理性，保证热计量收费可行、可靠。 （前述的反正） （4）条文4.5 通断控制器 通断控制器是该装置的重要执行部件，其质量可靠性、使用寿命是关键。目前，通断控制器的执行机构主要分为电动球阀和电热阀两种，各有优缺点，有待实际应用工程的检验。,3、关于“技术要求”,应特别关注条文5.4.3存储功能和条文5.4.4采集计算器应具备现场显示、查询数据及故障信息等功能。 通断时间面积法容易被质疑之处是，早期的分摊计算是在上位计算机完成的，计算结果有人为改动的嫌疑和机会，这也是技术监督部门质疑的客观性问题。 本标准规定了固定周期分摊、实时分摊计算、现场历史记录存储等技术要求。通断时间面积法是完整的热计量分摊装置，其分摊计算完全不受上位计算机的影响，上位计算机数据中心仅仅是接收采集计算器的分摊计算结果、并下发相关控制命令。 要求采集计算器具备存储功能，每个周期的分摊计算结果均须在采集计算器现场形成历史记录存储，技术监督部门或热用户可以在现场通过数据存储卡或USB接口等，读取历史记录数据，保证了其客观性，也从技术上消除了人为对热分摊结果干扰的可能性。 手持操做器、IC卡等只能作为辅助手段，而不能代替采集计算器的现场定周期实时分摊计算和历史记录存储。,四、通断时间面积法热计量装置技术条件对行业发展的促进,近年来，通断时间面积法热计量系统工程应用发展很快，因缺乏相关标准导致某些实际应用工程结果不理想，该标准的颁布和实施，将会对行业发展起到一定规范作用、也促进行业的发展。 但因为该标准的本身内容缺陷，特别是没有产品的检验检测方法，只能作为技术条件对各厂家的产品研发和应用起到引导或指导作用，还不能作为技术监督部门的产品检验标准，需要进一步的完善。,五、通断时间面积法热计量技术的优势及应用方向,通断时间面积法热计量系统不仅仅是一个计量装置，更重要的它还形成了供热系统运行的信息平台和管理平台。 “通断时间面积法”不仅仅是热计量手段，还是供热管理手段。 它还能起到一定的消除水力失调、热力失调的作用，在促进供热节能方面具有明显优势，与供热计量改革的方向和目的相吻合，也更适应我国供热系统的运行特性、管理特点，必将成为我国热计量改革的重要技术方案。,楼栋热计量及通断时间面积法热计量系统 供热管网运行（平衡调节）监控系统 热用户用热