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浅析热勘测仪器仪表的运用和度数扼制 [2011/9/5]

1热计量与温控的意义
　　我国地域广阔，人口众多，房屋建筑规模巨大，其中住宅建设约占居住建筑的92％，住宅建设量大而且面广，至今仍呈上升趋势，而且这个上升趋势还将持续2030年。但是我们必须清醒的看到，我国如此庞大的房屋建筑及住宅建设的快速增长是以资源和能源的高消耗为代价换取的，除了利用最直接的资源――土地以外，住宅能源消耗的增长是住宅建设发展的一大限制因素。当前由于我国建筑物的保温隔热和气密性能很差，供暖系统热效率低，单位住宅建筑面积采暖能耗为相同气候条件下发达国家的3倍。到2000年，全国城市建筑耗能将占能源生产总量的14％，这就说明，只有坚决采取节约能源的措施才能维持建筑的可持续发展。
　　国外的热计量经验表明，按照热量收费的制度是促使用户自觉节能的最有效手段，据统计，把“大锅饭”式的采暖包费制，改为按实际使用热量向用户收费，可节能20％3％。而在我国长期以来实行福利制供暖，能耗多少与用户利益无关，这是大锅饭体制遗留下来的一大弊端，也是供热系统节能工作的一个最大障碍。按照国家节能法的要求，生活用能必须计量向用户收费。这是适应社会主义市场经济要求的一项重大改革，是供热企业改变运行机制的重要举措，是促进建筑节能工作的一项根本措施。我们只有遵循市场经济规律，把热作为商品，由用户自行调节控制使用，并按实用热量合理收费，才能调动热和供热两方面的积极性，进而促进节能。
　　实现供暖系统的按热量收费的最终目的是建筑节能，要作到这一点，除了加强建筑保温、降低设计能耗外，室内供暖系统必须有温控装置。温控是实现热计量的前提条件之一，只有计量收费装置而没有室内系统的温控手段，实际上达不到节能的目的，而仅仅是为了收费，这实际上偏离了建筑节能的根本目的，因此热计量和温控往往是密不可分的。虽然热计量的大面积推广一定要在有温控的前提下进行，但是温控除了节能、节资外，它的另一个作用是提高了室内舒适度，提高热网供热质量。因此液位计热计量一定要和温控配合使用，才能相辅相成，使两者的效果达到最好。
　　2热计量方法与仪表
　　2.1热计量方法
　　欧美国家按户计量热量使用的方法基本是以下三种：
　　2.1.1直接测定用户从供暖系统中用热量。该方法需对入户系统的流量及供回水温度进行测量。采用的仪表为热量表。该方法的特点是：原理上准确，但价格较贵，安装复杂，并且在小流量时，计量误差较大。目前在法国、瑞典等国应用较多。
　　2.1.2通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量。方法是利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。该方法采用的仪表为热量分配表，常用的有蒸发式和电子式两种。其中蒸发式热分配表的特点是：价格较低，安装方便，但计量准确性较差。目前在丹麦、德国广泛采用。电子式热量分配表的特点是：计量较准确、方便，价格比热量计量表低，并且可在户外读值。目前在欧美受到欢迎。
　　2.1.3通过测定用户的热负荷来确定用户的用热量。该方法是测定室内外温度并对供暖季内的室内外温差累积求和，然后乘以房间常数（如体积热指标等）来确定收费。该方法采用的仪表为测温仪表。但有时将记忆散热器温控阀的设定温度作典型室内温度而将某一基准温度作室外温度。该方法的特点是：安装容易，价格较低。但由于遵循相同舒适度缴纳相同热费的原则，用户的热费只与设定的或测得的室温有关，而与实际用热量无关因此开窗等浪费能源的现象无法约束，不利于节能。目前德国不允许采用，美国、法国有使用。
　　2.2热计量仪表。
　　2.2.1热量表。热量表由一个热水流量计、一对温度和一个积算仪组成。
　　仪表安装在系统的供水管上，并将液位变送器分别装在供、回水管路上。一段时间内用户所消耗的热量为所供热水的流量和供回水的焓差的乘积对时间的积分，热量表就是利用这个原理，用热水流量计测量逐时的流量并用温度传感器测量逐时的供回水温度，将这些数据输入积算仪积分计算就能得出用户所用的热量。热量表依据流量计测量方式的不同可以分为电磁及超声波式、机械式和压差式。其中机械式有耗电少、抗干扰性好、安装维护方便和价格低廉的优点，因此现在应用的比较多，如法国和德国，机械式流量计的比例高达90％，但是机械式的表在水中杂质较多时精度会受到较大的影响。超声波式的特点是量程大、计量精度较高、压损较少，但是易受管壁锈蚀程度、水中泡沫或杂质含量、管道震动的影响，价格较机械式贵很多。
　　2.2.2热量分配表。热量分配表是通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量的仪表。它的使用方法是：在集中供热系统中，在每个散热器上安装热量分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表来计算热量；在每个供暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。根据测量原理的不同，热量分配表有蒸发式和电子式两种。
　　a.蒸发式热分配表。蒸发式热分配表由导热板和测量液体两部分构成。导热板夹或焊在散热器上，盛有测量液体的玻璃管则放在密封容器内，比例尺刻在容器表面的防雾透明胶片上。测量液体的蒸发速度与散热器的表面温度密切相关，电容式液位计散热器表面温度越高液体蒸发越快。某一段时间内测量液体的蒸发量表征了散热器表面温度对时间的积分值，实际上也是反映了散热器的散热量。
　　b.电子式热分配表。电子式热分配表是用传感器来获得散热器表面温度和房间温度的逐时值，然后测量装置通过A/D转换器数字化，然后由计算单元得到结果。相对于电子式热分配表，蒸发式热分配表构造简单、成本低廉，也不用电。但是相对应的，它的测量准确性不如电子式。以上两种计量装置相比较，热量表测量比较准确、管理方便，但是价格比较贵、维修量大，室内系统一定要分户成环，对旧有建筑多用的单管顺流式和双管式不适用，室内原有系统改造困难。热分配表价格便宜、对系统没有特殊要求，旧有系统改造比较适用，但是其结果受多种因素影响，试验工作量大，计算复杂。
　　3适合热计量的住宅供热系统形式
　　3.1适合热计量的供热采暖系统应该具备的条件。
　　3.1.1调节功能即系统必须具有可调性，用户可以根据需要分室控制温度。无论手动调节还是恒温调节，可调系统是热计量的前提。
　　3.1.2与调节功能相应的控制装置。这是保证调节功能实现的必要条件。由于室内系统的调节，原有的定流量系统成为变流量系统，系统工况变化较大。若不采取相应的控制措施，将无法满足用户需要。
　　3.1.3每户按热计量功能。每户用热量应可计量，用户按用热量计量收费，调动用户自身的节能意识。
　　3.2适合热计量的供热采暖系统形式。符合以上几个条件，适合热计量物位开关的室内采暖系统形式大体分为两种：一种是沿用传统的垂直的上下贯通的“单管式”或“双管式”系统；另一种是适应按户设置热量表形成的共用的供回水立管和分户独立系统相结合的新形式。
　　a.垂直式单管系统。改造旧有顺流式单管系统为跨越式单管系统、带温控阀的可调节系统，是旧系统改造极易可行的一种方式。一般有两种形式：一种加两通温控阀，一种加三通温控阀。这种系统的热计量设备是在一栋楼或小区的总入口处设楼用热量表，在每个散热器上设蒸发式或电子式热分配表。
　　b.垂直式双管系统。由于双管系统存在的垂直热力失调原因，过去往往只应用于4层及以下采暖系统。由于双管系统本身具有可调节性，因此只在每组散热器入口处安装温控阀就可以了。这种系统的热计量装置和垂直式单管系统的相同，即一栋楼或小区的总入口处设楼用热量表，在每个散热器上设蒸发式或电子式热分配表。需要指出的是，由于温控阀的阻力较大，因此在安装温控阀后可以很好的克服垂直热力失调，双管系统应用不再受层数的限制。
　　c.适应按户设置热表的共用的供回水立管和分户独立系统相结合的形式。共用的供回水立管和分户独立系统相结合的形式是指每户是相对独立一个系统，每户的供回水管和共用的供回水立管相连，在每户入口的总供回水管处设一户用热量表来进行热计量。
　　户内的采暖系统形式有地板辐射采暖、散热器采暖等形式，其中散热器采暖形式主要有水平并联式和水平串连式两种。