1、通斷時間面積法熱計量通斷時間面積法熱計量技術技術 - - 河北工業大學能源與環境工程學院河北工業大學能源與環境工程學院 石家莊工大科雅能源技術有限公司石家莊工大科雅能源技術有限公司 齊齊 承承 英英供熱計量技術路線思考供熱計量技術路線思考（我國供熱計量技術路線實現的目標）（我國供熱計量技術路線實現的目標）u 中國的公寓式住宅需要分室溫控還是分戶溫控？取決于成本和使用要求取決于成本和使用要求。u 樓棟計量還是分戶計量？取決于計量器具的成本、安裝使用條件、運行可靠性等。樓棟表的質量、可靠性都遠高于戶用表，樓棟表的維護維修成本與大量戶用表相比，也是最佳方案（包括周期檢定）。基點：樓棟熱計量基點：樓棟

2、熱計量u 計量系統的正常運行、熱計量事業真正發展，必須解決使用中的維護維修問題，而且維護維修、折舊成本與節能收益相比必須是合適的。熱計事業才能良性發展，目前是政府買單，下一次壽命期結束，肯定不能再是政府買單。要求：運行使用經濟性。要求：運行使用經濟性。u 供熱計量、采暖調節、供熱調控是一次供熱系統的全面技術升級，不能片面理解熱計量僅僅是安裝計量儀表。而是集中供熱的管理模式、運行調控策略、節能技術應用等的全面技術升級。借助熱計量技術的應用，提高熱力公司的管理水平和調節控制水平。目標：提高運行管理水平。目標：提高運行管理水平。前前 言言一、一、通斷時間面積法的原理通斷時間面積法的原理（1）通斷時間

3、面積法通斷時間面積法：是一種“采暖名義耗熱量采暖名義耗熱量”的分攤算法；（2）名義耗熱量名義耗熱量：是因為基于樓棟熱計量和通斷時間面積法計算出的熱用戶分攤熱量，不代表該熱用戶的采暖實際耗熱量，而是從“采暖需求相同、繳納熱費應相采暖需求相同、繳納熱費應相同同”的熱計量收費策略上來說，該熱用戶應繳費的熱量，該分攤熱量與戶用熱量表測量熱量的數值不同；（3）物理意義物理意義：相當于戶用熱量表測量的耗熱量經位置修正系數修正后的熱量值。相當于戶用熱量表測量的耗熱量經位置修正系數修正后的熱量值。 通斷時間面積法通斷時間面積法，不是通過測量物理量（參數）來計算熱量的方法，而是對熱用戶的一種熱計量（收費）管理方

4、法；它是一種追求采暖消費相對公平、促進用戶行為節能的一種管理方法（收費方法），而不是計算用戶實際熱消耗量的方法。（樓棟是實際的熱量消耗量） 并且，并且，它是：同時實現熱計量管理和室溫調節的技術方案它是：同時實現熱計量管理和室溫調節的技術方案。 本質上來說：本質上來說：（1 1）采暖室溫調節）采暖室溫調節 思考思考 ：1、中國的公寓式住宅需要分室控制溫度嗎？2、戶內各居室間的隔墻傳熱具備分室溫控的 前提條件嗎？3、從采暖節能方面看，需要 “分室控溫”還是“分時控溫”？ 恒溫閥節流實現變流量調節 通斷閥啟閉頻率實現變流量調節提出了提出了：采暖工況通斷調節的新型供熱分戶計量控制系統-”Q”式系統式系

5、統 新型智能供熱計量控制系統J.暖通空調，2004，34(10) （2）通斷時間面積法的理論依據）通斷時間面積法的理論依據 通/斷式調節模式下，通斷控制閥的開啟時間和累計供熱時間之比，代表了熱用戶的采暖需求和采暖狀態。盡管兩個熱用戶處于建筑物的不同位置，但只要采暖需求相同，則通斷控制閥開啟的時間比就相同。這是通斷時間面積法的理論依據。 定義定義-采暖需求相同：采暖需求相同：熱用戶累計時間積分平均溫度相同實驗驗證實驗驗證tcmdQdQp11010111tcmdQp110110dttFKdttFKdttFKoinoininw1110110110111)()()(可得：)()(1111111inwo

6、inttttFKFK推出：)()(2222222inwointtttFKFK22221111FKFKFKFK初設計合理時，有：初設計合理時，有：因此：2211散熱器散熱量與熱用戶采暖熱負荷相匹配Q采暖散熱器散熱量，Q用戶圍護結構散熱負荷（基于通/斷式供熱控制模式的熱分攤技術，暖通空調，2009，39（5）通斷時間面積法的適用條件之一通斷時間面積法的適用條件之一理論推導理論推導分攤結果表明分攤結果表明：名義采暖耗熱量受建筑物位置的影響較小，主要是取決于用戶的采暖需求-收費管理公平工程驗證工程驗證*比較比較: 熱量表法與通斷時間面積法的理論基礎不同熱量表法與通斷時間面積法的理論基礎不同u熱量表的理

7、論基礎熱量表的理論基礎是對用戶按耗熱量收費：也就是按用戶的采暖消耗熱量多少收取采暖費用。悖論：高精度熱量表讀出的數據，又不得不采用模糊的位高精度熱量表讀出的數據，又不得不采用模糊的位置修正系數加以平衡。置修正系數加以平衡。u“通斷時間面積法通斷時間面積法”的理論基礎是的理論基礎是對用戶按供熱需求收費：用戶的室內采暖溫度代表的是用戶的采暖需求，而基于樓棟熱計量的“通斷時間面積法”實質結果是：采暖熱舒適度相同的用戶熱費相同，不需修正，公平合理。采暖熱舒適度相同的用戶熱費相同，不需修正，公平合理。（詳見：齊承英等，基于通/斷式供熱控制模式的熱分攤技術，暖通空調，2009，39（5）（3）從分攤算法看

8、）從分攤算法看“通斷時間面積法通斷時間面積法”的可靠性和準確性的可靠性和準確性 從通斷時間面積法的算法來看，其計算公式中物理參數包括樓棟總熱量、分戶采暖開啟時間比、分戶采暖面積等。 除總熱量由樓棟熱量表測量外，計算公式中需要裝置測量和記錄的物理量就只有時間，但分攤計算的準確性除了計算公式中的物理參數外，更重要的是還取決于供熱系統的運行條件、狀況。 njjjiiiFQFQ1 通斷時間面積法熱計量裝置（系統）開發過程中僅僅追求開啟時間（比）記錄的準確度，其實不能保證熱分攤計量的可靠性和準確性。（4）通斷時間面積法的適用條件）通斷時間面積法的適用條件（1）用戶室內采暖設備選型和設計負荷須良好匹配；（

9、2）熱用戶不能改變室內散熱設備容量及類型；（3）熱用戶之間不能出現明顯水力失調；（4）須及時發現和處理戶內采暖系統堵塞。 上述這些條件，在實際工程中其實很難做到。上述這些條件，在實際工程中其實很難做到。行業標準提出：行業標準提出： 供回水溫度修正、室溫修正供回水溫度修正、室溫修正二、二、通斷時間面積法的技術發展通斷時間面積法的技術發展u 目前，生產推廣通斷時間面積法的廠家越來越多，實際應用工程也迅速增長，但也存在很多問題。u 通斷時間面積法是一個熱計量分攤系統，其各部件組成、分攤算法、通訊可靠性、應用條件判斷與修正等方面，均包含關鍵技術內容，很多廠家僅僅 使用一個通斷閥門的驅動、再加上通斷時間

10、的紀錄，就形成產品、應用于工程的做法是錯誤的，存在嚴重的技術不足，將在實際應用中出現較大偏差、起不到供熱計量管理的作用。u 行業標準通斷時間面積法熱計量裝置技術條件（JG/T 379-2012），對通斷時間面積法熱計量裝置的應用將起到一定的規范作用和推動作用。u 但是，行業標準僅僅對產品（系統）的技術內容做了基本規定，而對分攤（修正）算法等關鍵問題僅僅是指出了必要性和方向，還需要科研單位、生產廠家以及供熱單位認真分析研討，保證系統的可靠性和適用性。u 反證一下：熱分攤結果與室溫的關系，符合理論基礎：熱舒適度相同，分攤熱耗相同三、三、行業標準通斷時間面積法熱計量裝置技術條件的認識行業標準通斷時間

11、面積法熱計量裝置技術條件的認識1、術語和定義、術語和定義（1）通斷時間面積法熱計量裝置是基于樓棟熱計量的熱分攤裝置，因此，樓棟熱量表是該計量方法的基礎，并且從實質上說，樓棟熱力入口是該方法的貿易結算點，這與戶用熱量表法不同，計量分攤的總熱量包括樓內總管的熱損耗。因此，術語3.3樓棟熱量表為“用于計量和結算結算建筑物總供暖量、參與用戶熱分攤的計量器具”。（2）條文3.4 通斷時間面積法熱計量裝置，定義為“通過通斷控制器對室溫進行調控，并根據閥門累計開啟時間比與建筑面積，將樓棟熱量表計量的熱量分攤到熱用戶的集成裝置”。實際上，這里的“閥門累計開啟時間比”，應該是閥門周期開啟時間比，或者說應該是分攤

12、周期內的累計開啟時間比。2、關于關于“一般要求一般要求”（1）條文條文4.1 通斷時間面積法熱計量裝置構成通斷時間面積法熱計量裝置構成 u 通斷時間面積法熱計量裝置由室溫控制器、通斷控制器、樓棟熱量表、采集計算器以及數據信息管理系統等構成。u 樓棟熱量表是該裝置的計量基礎，進行通斷時間面積法熱計量裝置的工程應用時，應在系統數據信息處理和分攤計算方法上，考慮樓棟熱量表可能的故障，做出判斷處理，否則將會導致系統計量分攤結果出現嚴重錯誤。有的廠家或地方要求幾個樓棟表累加后再進行分攤，更是要考慮某個樓棟表故障或供熱系統出現堵塞等非正常情況時的分攤計算處理方法，否則會導致熱用戶明顯不合理的分攤結果。u

13、把樓棟熱量表和通斷時間面積法熱計量裝置其他部件分別選型和在工程應用中相互割裂的做法是不妥當的。u 從設計上來看，新建建筑應考慮：對于多層住宅應一個樓棟設置一個單獨的熱力入口；對于采暖系統分區的高層住宅，應按棟分區設置熱力入口。（2）條文條文4.2.1 使用條件使用條件u 通斷時間面積法熱計量裝置規定的這些適用條件，是由于該方法的原理確定的，但是，應該注意，這些條件在工程實際中是很難滿足的。（3）條文條文4.2.2 熱量分攤計算方法熱量分攤計算方法u 該條文規定了分攤周期不宜大于24小時，就是明確了固定周期、實時分攤的要求，某些廠家采用采暖期累計開啟比在上位機分攤、或采用IC卡購買時間進行控制的

14、方式，均是錯誤的。u 條文4.2.2.3明確了對計算結果進行修正的思路，以提高其適用性，修正計算參數可采用供回水溫度或室溫等。因為目前技術發展還不成熟，各廠家的研發基礎不同，還沒有明確統一的修正算法，但應該使用實際應用工程的分攤結果驗證修正算法的合理性，保證熱計量收費可行、可靠。 （前述的反正）（4）條文條文4.5 通斷控制器通斷控制器u 通斷控制器是該裝置的重要執行部件，其質量可靠性、使用壽命是關鍵。目前，通斷控制器的執行機構主要分為電動球閥和電熱閥兩種，各有優缺點，有待實際應用工程的檢驗。3、關于關于“技術要求技術要求”u 應應特別特別關注關注條文條文5.4.3存儲功能和條文條文5.4.4

15、采集計算器應具備現場顯示、查詢數據及故障信息等功能。u 通斷時間面積法容易被質疑之處是，早期的分攤計算是在上位計算機完成的，計算結果有人為改動的嫌疑和機會，這也是技術監督部門質疑的客觀性問題。u 本標準規定了固定周期分攤、實時分攤計算、現場歷史記錄存儲等技術要求。通斷時間面積法是完整的熱計量分攤裝置，其分攤計算完全不受上位計算機的影響，上位計算機數據中心僅僅是接收采集計算器的分攤計算結果、并下發相關控制命令。u 要求采集計算器具備存儲功能，每個周期的分攤計算結果均須在采集計算器現場形成歷史記錄存儲，技術監督部門或熱用戶可以在現場通過數據存儲卡或USB接口等，讀取歷史記錄數據，保證了其客觀性，也

16、從技術上消除了人為對熱分攤結果干擾的可能性。u 手持操做器、IC卡等只能作為輔助手段，而不能代替采集計算器的現場定周期實時分攤計算和歷史記錄存儲。四、四、通斷時間面積法熱計量裝置技術條件對行業發展的促進通斷時間面積法熱計量裝置技術條件對行業發展的促進u 近年來，通斷時間面積法熱計量系統工程應用發展很快，因缺乏相關標準導致某些實際應用工程結果不理想，該標準的頒布和實施，將會對行業發展起到一定規范作用、也促進行業的發展。u 但因為該標準的本身內容缺陷，特別是沒有產品的檢驗檢測方法，只能作為技術條件技術條件對各廠家的產品研發和應用起到引導或指導作用，還不能作為還不能作為技術監督部門的產品檢驗標準，需

17、要進一步的完善技術監督部門的產品檢驗標準，需要進一步的完善。五、五、通斷時間面積法熱計量技術的優勢及應用方向通斷時間面積法熱計量技術的優勢及應用方向u 通斷時間面積法熱計量系統不僅僅是一個計量裝置，更重要的它還形成了供熱系統運行的信息平臺和管理平臺。 “通斷時間面積法通斷時間面積法”不僅僅是熱計量手段，不僅僅是熱計量手段，還是供熱管理手段。還是供熱管理手段。u 它還能起到一定的消除水力失調、熱力失調的作用，在促進供熱節能方面具有明顯優勢，與供熱計量改革的方向和目的相吻合，也更適應我國供熱系統的運行特性、管理特點，必將成為我國熱計量改革的重要技術方案。u 樓棟熱計量及通斷時間面積法熱計量熱計量系統u 供熱管網運行（平衡調節）監控控系統u 熱用戶用熱管理控制系統（收費管理）u 熱用戶采暖狀態（室溫）監