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通斷時間面積法

鎖定
通斷時間面積法是入選《供熱計量技術規程》JGJ173-2009的一種熱量分攤計量方法,由清華大學建築節能研究中心江億院士提出,與眾多國內外節能公司聯合開發了基於此種計量方式的採暖末端分户調節系統。
通斷時間面積法是指:以樓棟熱表為貿易結算點,通過計算用户用熱時間、面積和用熱温度進行合理分攤的一種計量方法,他的優點是分攤合理,能有效保障供用雙方的利益。
通斷時間面積法是國內供熱計量改造的主流方法,符合《中華人民共和國節約能源法》第38條要求:對實行集中供熱的建築應當安裝用熱計量裝置、室內温控裝置和供熱系統調控裝置。
中文名
通斷時間面積法
簡    介
以樓棟熱表為貿易結算點
名稱定義釋繆
以每户的供暖系統通水時間為依據
技術原理
分支支路上安裝室温通斷控制器

通斷時間面積法基本概述

通斷時間面積法名稱定義釋繆

通斷時間面積法是以每户的供暖系統通水時間和房間面積為依據,分攤建築的總供熱量。其具體做法是,對於接户分環的水平式供暖系統,在各户的分支支路上安裝室温通斷控制閥,對該用户的循環水進行通斷控制來實現該户的室温調節。同時在各户的代表房間裏放置室温控制器,用於測量室內温度和供用户設定温度,並將這兩個温度值傳輸給室温通斷控制閥。室温通斷控制閥根據實測室温與設定值之差,確定在一個控制週期內通斷閥的開停比,並按照這一開停比控制通斷調節閥的通斷,以此調節送入室內熱量,同時記錄和統計各户通斷控制閥的接通時間,按照各户的累計接通時間結合供暖面積分攤整棟建築的熱量。
通斷時間面積法是一種“採暖名義耗熱量”的分攤算法,之所以稱其為“名義耗熱量”,是因為基於樓棟熱計量和通斷時間面積法計算出的熱用户分攤熱量,不代表該熱用户的採暖實際耗熱量,而是從“採暖需求相同、繳納熱費應相同”的熱計量收費策略上來説的該熱用户應繳費的熱量,該分攤熱量與户用熱量表測量熱量的數值不同,其物理意義相當於户用熱量表測量的耗熱量經位置修正係數修正後的熱量值。

通斷時間面積法技術原理

對於分户水平連接的室採暖系統,在各户的分支支路上安裝室温通斷控制器,對該用户散熱器的循環水進行通斷控制來實現該户的室温控制。同時在各户的代表房間裏放置室温遙控器,用於測量室內温度和供用户設定温度,並將這兩個温度以無線方式發送給室温通斷控制器。室温通斷控制器根據實測室温與設定值之差,確定在一個控制週期內通斷閥的開停比,並按照這一開停比控制通斷調節閥的通斷,以此調節送入室內熱量,同時記錄和統計各户通斷控制閥的接通時間,按照各户的累計接通時間並結合採暖面積分攤整棟建築的熱量。
通斷時間面積法與户用熱量表法的理論基礎不同,户用熱量表的理論基礎是對熱用户按耗熱量收費:也就是按熱用户的採暖消耗熱量多少收取採暖費用。悖論:追求精度的户用熱量表讀出的數據,又不得不採用模糊的位置修正係數加以平衡。“通斷時間面積法”的理論基礎是對用户按供熱需求收費:用户的室內採暖温度代表的是用户的採暖需求,而基於樓棟熱計量的“通斷時間面積法”實質結果是:採暖熱舒適度相同的用户熱費相同,不需修正,公平合理。(理論推導可知,熱用户室內採暖温度高低決定了通斷閥開啓時間的長短)(詳細可參考:齊承英等,基於通/斷式供熱控制模式的熱分攤技術,暖通空調,2009,39(5))

通斷時間面積法應用

通斷時間面積法系統組成

通斷式採暖末端分户調節器由手持式操作器(簡稱手操器)、室温遙控器(簡稱遙控器)、室温通斷控制器(簡稱控制器)三部分組成,它們之間全部採用無線射頻通訊,當室温遙控器和室温通斷控制器之間因安裝距離較遠、通訊信號強度不足時可加裝無線轉發器(簡稱轉發器),以保證通訊正常可靠。室温遙控器由鋰離子電池/乾電池供電,手操器由鋰離子電池供電,通斷控制器和無線轉發器由市電供電。

通斷時間面積法系統優點

通斷式採暖末端通斷調節器系統是基於接通時間分攤法原理而開發的產品,它為用户行為節能與熱量分攤計量提供了一種先進、實用的技術手段,為我國供熱改革提供了一個與國內已有方法都不相同的新方案,在供熱計量技術路線選擇上有突破性的進展,可以很好地滿足中國熱計量改革的技術要求。
1.適用性: 適合既有、新建、住宅、辦公、等各種單户成環的水平採暖系統。尤其對地板輻射採暖系統更具優勢,計量準確,可實現温度調控,造價低。
2.實用性: 可同時實現室內温度調控和熱量分攤計量,不用加裝温控閥、不用入户測量用户散熱器散熱係數。系統安裝簡便,只需要在用户户外樓梯間的管道井裏安裝室温控制器,同時向用户發放相對應的室温遙控器即可。不用入户施工,不擾民。
3.調節性: 室温遙控器採用數字液晶顯示室內温度以及設定温度,同時根據室温控制器內的智能温控算法,可將室內温度調控到設定温度的±0.5度以內,這是其他温度調控裝置所達不到的。數字温控、智能調節,用户易於接受。
4.可靠性: 設備硬件關鍵部分均採用國際進口品牌(丹佛斯),設備運行穩定,使用壽命長。維護成本低。沒有像熱量表一樣因為水質問題導致儀表讀數越來越小(測温熱電偶、流量計結垢等),並且得定期檢定、拆裝等問題。
5.防盜熱性:系統防盜熱性高.不會像熱量表或熱分配器等計量方式可通過調整測温探頭或人為降低設備環境温度等方法作弊盜熱。

通斷時間面積法系統技術要點

為了進一步規範熱計量市場,確保熱計量產品技術滿足熱計量改革要求。積極響應大氣治理及節能減排工作,根據國發【2013】37號文件精神,認真執行《中華人民共和國節約能源法》和《民用建築節能條例》相關條款規定。針對北方地區氣候環境和供熱環境存在室温不均、垂直失調和供熱水質等實際問題,為了使熱用户滿意,達到供熱節能的目的。熱計量節能改造的分户熱計量裝置技術必須具備“可調、可控、可計量、可防凍、可清潔、可查詢、可顯示”等七項基本功能。
1. 可調:可按需選用多工位調節或其他調節技術,實現用户末端變流量供熱,消除供熱系統垂直失調,滿足室温舒適要求。
2. 可控:可按需本地/遠程控制及恆定熱用户室內温度及欠費關閥功能;
3. 可計量:可本地/遠程對樓棟貿易結算表計量的熱量值進行熱費分攤,實現分户熱計量;
4. 可防凍:可在供暖期按需設置閥門角度保持一定的流量,使供熱管網保持循環狀態,防止管網被凍;
5. 可清潔:可設定定期旋轉或其他可行的清潔技術,防止水鏽、水垢,起到清潔作用,確保控制器在質保期內正常工作;
6. 可查詢:可本地/遠程查詢日、周、月、季用熱户的採暖温度、採暖熱量、採暖費用等;
7. 可顯示:室温控制器和通斷控制器宜具有顯示功能,可顯示熱量、用熱時間、室內温度、閥門狀態等。

通斷時間面積法系統缺點

如果人為將室內採暖設備增大,比如在用户裝修期間增加或改裝了散熱器(這種事在用户裝修後經常存在),僅靠計量閥門的開閉時間,很難公平的計算各户獲取的熱量。試想,開閥門的時間一樣,供水温度一樣,假如散熱設備增加了50%後,熱量計費並不增加。
開始徵詢專家及企業對《通斷時間面積法熱計量裝置技術條件》意見,到參與該項目的中國建築科學研究院建築環境與節能研究院仍沒有完全確定該行業標準,其主要原因有兩個:一是在實際應用過程中適用條件是不可能達到的;二是對於不能滿足適用條件時,分攤算法採用供回水温度或室温等參數進行修正時,常數a、b針對不同結構住宅相差很大,可以説該常數是有無窮個解,做為計量結算按哪個解進行計算,中國建築科學研究院建築環境與節能研究院對該常數已進行了兩年的跟蹤試驗,仍然沒有答案,原因很簡單,太多了。

通斷時間面積法解決方法

國家建築工業行業標準《通斷時間面積法熱計量裝置技術條件》(JG/T379-2012)已經發布實施,第4.2.1條規定了通斷時間面積法的使用條件,第4.2.2.3條,規定了對於不能滿足4.2.1條件時,分攤算法應採用供回水温度或室温等參數進行修正。
優點:
“通斷時間面積法熱計量系統”可為供熱企業建立熱計量收費管理系統,促進行為節能。
“通斷時間面積發熱計量系統”可為供熱企業建立熱網(二次網)平衡調節的信息平台,通過樓棟熱耗分析判定二次網的平衡狀況;通過熱用户的室內温度和供回水温度遠程監控平台,監控熱用户的採暖狀態。
“通斷時間面積法熱計量系統”可實現供熱網的信息化全網覆蓋:熱源、換熱站、樓棟(二次網)、熱用户。實現智能熱網、節能運行調節。