李爽 王浩 余心明 任騰飛

（天津市城安熱電有限公司 天津 300204）

1 熱計量概述

城市集中供熱系統(tǒng)中，對供熱介質(zhì)從熱源得到的熱量或用戶消耗的熱量所進行的計量。熱計量的目的主要是確定生產(chǎn)或消耗的熱能數(shù)量，從而監(jiān)督和計算熱源設(shè)備的效率或作為向熱用戶收取用熱費用的依據(jù)。熱計量對加強供熱的科學管理，節(jié)約能源，具有十分重要的意義。

根據(jù)熱力學第一定律，供熱介質(zhì)傳輸?shù)臒崃?，可表示?/p>

式中M為供熱介質(zhì)的質(zhì)量流量；qv為供熱介質(zhì)的體積流量；ρ 為供熱介質(zhì)的密度；h1、h2為供熱介質(zhì)流出和流進被計量對象(鍋爐、熱用戶、換熱器等)的焓值；Q1-2為單位時間內(nèi)，供熱介質(zhì)通過被計量對象所得到的（當Δh>0時）或放出的（當Δh<0時）熱量。將上式積分,可以求得在一段時間內(nèi)的累計熱量值。完整的熱計量系統(tǒng)應(yīng)包含供熱介質(zhì)的流量變換裝置、溫度計和指示積算熱量的儀表，簡稱熱量表或熱表。

2 熱計量的幾種方式對比

目前常采用的熱計量方式有三種：一戶一表熱計量、熱量分攤法熱計量、面積分攤法熱計量，這三種計量方式原理不同，優(yōu)缺點各異，如下表所示：

表1 三種熱計量方式對比

3 超聲波熱計量表對一戶一表熱計量的改進

3.1 超聲波熱計量表

超聲波熱量表是將一對溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上，流量計安裝在流體入口或回流管上，流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號，一對溫度傳感器給出表示溫度高低的模擬信號，而積算儀采集來自流量和溫度傳感器的信號，利用積算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量，與建筑業(yè)過去已普遍使用的戶用計量表——水表、電表、煤氣表相比，有更復(fù)雜的設(shè)計和更高的技術(shù)含量。

超聲波速差法（時差法）原理：是依靠超聲波信號在留體中傳播的時間差，來測量流體流量。當超聲波速在流體中傳播時，流體的流動將使超聲波信號的傳播速度發(fā)生傳播的時間差。時間差的大小與流體的流速成正比關(guān)系。

3.2 計量原理及算法

熱量表是一種適用于測量在熱交換環(huán)路中,載熱液體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀器,熱量表用法定的計量單位顯示熱量。熱量表又稱熱能表、熱能積算儀,既能測量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測量供冷系統(tǒng)的吸熱量。將一對溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上,流量計安裝在流體入口或回流管上,流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號,一對溫度傳感器給出表示溫差的模擬信號,熱量表采集來自三路傳感器的信號,利用積算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。

3.3 熱量表測量參數(shù)

由熱量表的計算公式可以看出，無論是采用K系數(shù)法還是焓差法的熱量表為得到熱量值最終需要測量并引用如下4個參數(shù)。

流量——熱交換系統(tǒng)的體積流量 單位：m3

進水溫度——熱交換系統(tǒng)的進水溫度 單位：℃

回水溫度——熱交換系統(tǒng)的回水溫度 單位：℃

壓力——熱交換系統(tǒng)的壓力 單位：Mpa

在上述參數(shù)中,根據(jù)設(shè)計規(guī)范,熱力系統(tǒng)的壓力一般分為≤1.0Mpa和≤2.5Mpa兩種。而且，當系統(tǒng)的壓力稍有波動時，其本身的變化引起的熱計量誤差不大，所以，熱量表在生產(chǎn)時也分為兩種類型：常溫表：默認壓力1.6Mpa，工作溫度為4-95℃。高溫表：默認壓力是2.5Mpa，工作溫度為4-150℃。這樣，熱量表在計量熱量時需要進行實時測量的參數(shù)就只有流量、進水溫度和回水溫度了。

3.4 熱量表計量精度

熱量表的計量精度是由組成熱量表的三個部分：流量計、溫度傳感器和積算器各自的計量精度共同決定的，其誤差極限是上述三個部件各自誤差的算術(shù)和。其中，各部分的誤差極限公式如下：

流量計誤差極限公式：

一級表：E=1+0.01qp/q

二級表：E=2+0.02qp/q

三級表：E=3+0.05qp/q

其中：qp—常用流量，m3/h。

q—使用范圍內(nèi)的流量，m3/h。配對溫度傳感器的誤差極限公式：

其中：

Δtmin——最小溫差，℃。

Δt——使用范圍內(nèi)的溫差，℃。

積算器誤差極限：

E=0.5+Δtmin/Δt

其中：

Δtmin——最小溫差，℃。

Δt——使用范圍內(nèi)的溫差，℃。

4 熱計量收費現(xiàn)狀

4.1 熱計量收費好處

當前已經(jīng)對部分小區(qū)，部分地域?qū)崿F(xiàn)采暖計量收費，實行“誰用熱，誰交費”“用多少，交多少”的收費制度。在實行過程中不僅使用戶節(jié)省了采暖費用，也降低了供熱公司的成本，同時減少了SO2等有害氣體的排放，有利于節(jié)能減排。據(jù)統(tǒng)計，本市供熱計量收費實驗的居民退費率平均在60%以上，退費額大都在8%-18%之間。

4.2 熱計量收費具備的條件

4.2.1 居住建筑應(yīng)達到或超過天津地區(qū)二步節(jié)能標準

4.2.2 供熱系統(tǒng)設(shè)計與施工驗收應(yīng)符合天津市地方標準《天津市集中供熱住宅計量供熱設(shè)計規(guī)程》、《天津市集中供熱住宅計量供熱施工質(zhì)量驗收規(guī)程》的要求

4.2.3 供熱系統(tǒng)設(shè)施完善良好，系統(tǒng)具備計量供熱功能

4.2.4 熱量表經(jīng)監(jiān)督檢測部門檢測合格

4.2.5 供熱單位應(yīng)與用戶簽訂《天津市住宅計量供用熱合同》

4.3 供熱計量計費辦法

供熱計量收費實行兩部制計費辦法，即容量熱費和計量熱費。用戶熱費=容量熱費（固定熱費）+計量熱費（可變熱費）4.3.1容量熱費：容量熱價=現(xiàn)行面積熱價×50%=25元/m2×50%=12.5元/m2。容量熱費=12.5元/m2×計費面積。4.3.2計量熱費：

計量熱價：0.102元/kW·h（1GJ=277.78kW·h）。

計量熱費=0.102元/kW·h×當年度采暖期消耗熱量。

5 推廣熱計量收費的建議

5.1 總體方面

5.1.1 價格問題

熱計量收費采取“用多少熱，交多少錢”收費方式，這樣用熱戶就可以根據(jù)自己的實際情況合理的對自己住所的用熱裝置進行調(diào)節(jié)，這對于節(jié)能具有積極作用。

5.1.2 政府引導(dǎo)

政府相關(guān)只能部門可以通過各多種方式對用熱戶進行熱計量知識的普及，讓用熱戶更多的了解熱計量收費的好處。

5.1.3 企業(yè)管理

熱計量收費對企業(yè)管理方式提出了更高的要求，因為計量收費使企業(yè)粗獷型的管理方式變得細膩，如何能使企業(yè)管理的細致化、準確性、合理性更加高。

一方面，計量收費直接牽扯到用熱戶的經(jīng)濟利益，這就要求對各種工作必須得細致，保證用熱戶的利益不受損失。

另一方面，用熱戶有了節(jié)能的理念，那么用熱戶就會進行節(jié)能措施，這樣對供熱企業(yè)也提出了相應(yīng)的要求，如何合理的進行輸送熱源，更加合理的分配熱能，保證供熱質(zhì)量前提下的進行合理的節(jié)能。

5.2 政策配套方面

5.2.1 完善收費政策

完善收費政策，提高供熱質(zhì)量。合理的收費政策有助于熱計量更好的推行，有助于節(jié)能減排工作得到更好的執(zhí)行。對不同戶型，不同面積，不同位置的居民應(yīng)該采用不同的計費方式，應(yīng)該針對這些居民住戶之間的差異進行不同的系數(shù)調(diào)節(jié)，讓受益大者多繳費，受益少者少繳費，讓用熱戶能夠更加愿意支持熱計量工作的推廣。

5.2.2 完善辦法內(nèi)容

完善現(xiàn)有收費辦法，讓用熱戶更加踴躍、更加主動的進行熱費的繳納，讓有預(yù)見性的居民可以靈活繳費，待熱計量廣泛實施推廣后，用熱戶根據(jù)自己實際用熱情況是否可以直接購買熱量，不用先全額繳費，最后按照居民實際用熱情況對熱費進行多退少補；可以定期短信或者郵件方式提醒居民用熱費用，讓居民可以按照實際用熱情況按月進行繳費。合理的政策、有效的辦法加上完善的體系必將會推動節(jié)能工作的展開。

5.2.3 完善技術(shù)體系

開通更多的收費渠道，有更多的公共服務(wù)窗口讓用熱戶可以選擇進行多種方式繳費。將互聯(lián)網(wǎng)先進的技術(shù)帶到用熱中來，讓用戶做在電腦前就可以定期查看到自己的用熱情況。

5.3 設(shè)施方面

5.3.1 系統(tǒng)調(diào)控性

增加整體供熱系統(tǒng)的可調(diào)控性，包括用熱居民用熱可調(diào)節(jié)性，供熱企業(yè)提供熱能可調(diào)節(jié)性。用熱居民處于節(jié)約用熱成本的角度或者是節(jié)能的角度考慮，對自己的住所進行了用熱調(diào)控的同時，就需要供熱企業(yè)對整個熱能輸送系統(tǒng)進行相應(yīng)的調(diào)控，讓熱能更加充分的被用熱戶所用，做到需求大供應(yīng)大，需求小輸送少。這樣既能實實際際讓用戶享受到實惠，同時為供熱企業(yè)節(jié)約了大量的成本。

5.3.2 計量裝置準確性

提高計量裝置的準確性，定期進行計量裝置的檢定、審核工作，不能因為計量裝置的誤差、不準確性導(dǎo)致用熱居民或供熱企業(yè)的經(jīng)濟損失。這是一個復(fù)雜而繁瑣的工作，讓用熱居民、供熱企業(yè)、監(jiān)管機構(gòu)同時參與進來才能夠做的更好。

[1]方修睦.關(guān)于熱計量系統(tǒng)形式及溫度法熱量表應(yīng)用的幾個問題[A.第13屆全國暖通空調(diào)技術(shù)信息網(wǎng)技術(shù)交流大會文集[C].2005.

[2]鐘史明.21世紀我國熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱的展望[A];江蘇省能源研究會第八屆學術(shù)年會論文集[C].2000.

[3]涂光備,田雨辰.關(guān)于計量供熱收費方法的探討[A].全國暖通空調(diào)制冷2002年學術(shù)年會論文集[C].2002.