從2001年開始,我國規定新的集中供暖建筑要按照可分戶計量控制進行設計和建設。也就是說,在2000年以前的至少約十億平方米的住宅,如果不進行改造都無法采用通用的戶用熱量表來實現熱計量。過去幾年的經驗證明:通過進行供熱系統管道的改造實現分戶閉環控制和計量只適于部分老舊建筑。那么,既有住宅應該如何實現熱計量呢?
已被業界熟悉的方式之一是采用“熱分配表”,即由蒸發式或電子式熱分配器進行測量,對每一戶住宅中每個散熱器的散熱量。當整個樓棟的耗熱量用樓宇總表測試后熱費分攤給每個住戶時,部分根據采暖面積,部分根據熱分配表的讀數分攤給每個住戶。這種方式在我國一些城市進行了試點,取得了一些經驗,也發現了一些問題,本文不做贅述。
近些年來,國內不少學者,專家和企業的科技人員進行了大量的研發工作,試圖尋找更新的適合“既有住宅”的熱計量方式,包括:天津榮美科技發展有限公司研制的以散熱器平均溫度和室內溫度為采集參數,按照函數關系計算用熱量的方式。北京晟龍世紀科技發展公司和哈爾濱工業大學合作研發的,按照各個房間的耗熱量與室溫和室內外溫差有關的原理進行熱量分攤的“溫度法采暖熱計量分配系統”。還有甘肅德邦智能機電科技有限公司研發的“既有住宅分戶熱計量及溫度調節改造方案”等。
其實,評價一種新的熱計量的方式需要考慮三個原則:1.科學性。應該了解供熱計量技術的基本原理和發展現狀,符合相關的國際標準和國家標準;作為研究和設計熱計量方式的依據。2.先進性。應表現出比傳統和現有方法更具優越性,而且盡可能考慮采用新技術,適應與時俱進的發展需要。3.實用性。應適合“既有住宅”推廣應用;簡單、經濟、施工方便,盡可能避免給“既有住宅”用戶帶來過多麻煩,影響效果。
根據以上原則,筆者認為由甘肅德邦智能機電科技有限公司研制的《既有住宅分戶熱計量及溫度調節改造方案》是一個基于網絡環境下的具有可監、可控功能的分戶熱計量系統;是一種適用于“既有住宅”集中供熱采暖系統實施分戶熱計量的方式。該系統由每組散熱器前安裝的一只智能型三通電動閥,在每個單元安裝的一部能管理127只電動閥或流溫數據采集處理器的單元熱表,和在每一個設定供熱區域(一般是一棟樓)安裝的一部樓宇熱表及系統配套軟件組成。這種方式采用層間溫差﹑流量﹑焓差值進行積分運算。以單個散熱器區間為單位計算消耗熱能,再以戶為單位合計每戶消耗的熱能。既實現了按照通用熱量表標準進行的分戶熱量測量;又可實時檢測現場設備的工作狀態;還可以對現場設備的運行狀態進行控制,如:可現場手動調節或通過通信方式遠程控制散熱器進水閥門的當前開啟量(分為全開、全關、按比例開啟、保持不動等),符合科學性的原則。
樓宇熱表最多可管理35部單元熱表;區域內單元熱表用數據線纜連接至樓宇熱表,樓宇熱表用數據線纜連接至供熱站管理計算機。 樓宇熱表計量準確度等級為2級,是熱力站收費的基準。樓宇熱表接收各個單元熱表適時發送的單元內熱能消耗及其他運行數據,并將準確計量的總熱能值與區域內單元熱能消耗疊加值進行比較分析后,按各單元建筑面積將熱能差值分攤給各單元熱表;再由單元熱表按各戶建筑面積分攤給用戶,同時它能適時將區域內熱能消耗總量及其他運行參數發送至供熱站計算機管理平臺,并根據供熱站計算機調度指令適時調整區域回水溫度至指定區間內。從其功能和民用建筑的智能化、信息化管理發展方向考慮具有先進性。
這種方式比較簡單、易行,不需要對既有建筑及供熱的管道工程系統進行結構改造。除去安裝智能型三通電動閥、數據采集處理器和戶外安裝單元熱表、樓宇熱表,及其間需用數據線纜的穿孔外,不涉及大的土木建筑施工。
該系統自2005年8月份開始,先后在多個國家部委宿舍樓安裝試用,運行情況良好,溫度、流量、測量基本滿足要求。當然,這種方式在試運行過程中也暴露出或驗證了一些設計、施工、管理中的問題,需要認真地總結經驗,比如怎樣降低成本這一問題就需要作進一步的探討。