學(xué)校樓熱計(jì)量收費(fèi)管理論文
時(shí)間:2022-06-16 02:09:00
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摘要本文介紹了計(jì)量供熱中使用蒸發(fā)式熱分配表的工作原理,并介紹了在天津大學(xué)院士樓進(jìn)行的XH型蒸發(fā)式熱分配表的計(jì)量供熱現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。討論了朝向、位置、層數(shù)修正對(duì)各戶熱費(fèi)的影響,為我國(guó)推行計(jì)量供熱積累了工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)并提出了相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞計(jì)量供熱蒸發(fā)式熱分配表熱費(fèi)修正
一、介紹
各城市集中供熱普及率有很大提高,為提高城市人民生活水平,改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量,能源利用率的提高發(fā)揮了重要的作用。對(duì)于天津大學(xué)來說,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%的集中供熱。如何在實(shí)現(xiàn)了集中供熱這種情況下,制定合理的收費(fèi)模型式是值得探討的問題。熱計(jì)量方式和熱計(jì)量裝置的選擇主要有熱分配式和熱量表式兩種熱計(jì)量方式。熱分配式計(jì)量方式特別是采用蒸發(fā)式分配表進(jìn)行計(jì)量,投資少,免維修并容易修正,(包括將系統(tǒng)沿程熱損失由最終熱用戶承擔(dān)),不需校正,但抄表和計(jì)算熱費(fèi)煩瑣,不直觀。熱量表計(jì)量較為直觀。但投資大、維修管理校正復(fù)雜。根據(jù)國(guó)情特別是節(jié)能效益選擇經(jīng)濟(jì)合理的熱計(jì)量裝置是必須考慮的問題
為了檢驗(yàn)我們自選研制的蒸發(fā)式熱分配表是否達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN835-1994,同時(shí)為了研究基于蒸發(fā)式熱分配表的計(jì)量收費(fèi)中遇到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。從2001年2月21日到3月22日的采暖期,在天津大學(xué)院士樓進(jìn)行了自行研制的XH型蒸發(fā)式熱分配表的集中供熱計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
二、散熱器散熱量的測(cè)量原理和蒸發(fā)式熱分配表的測(cè)量原理
1.一個(gè)散熱器的散熱量一般可按下式求得:
(1)
式中:ρ熱水的密度;CP定壓比熱;V熱水的體積流量;(tv-tr)進(jìn)水和回水的瞬時(shí)溫差;Z加熱的時(shí)間散熱器傳遞給房間空氣的熱量我們可用下式求得:
(2)
式中:QN在水溫為90℃,回水溫度為70℃,房間溫度為20℃時(shí)的散熱器散熱功率(由標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)散熱器進(jìn)行檢測(cè)所得到的散熱功率,通常稱它為標(biāo)準(zhǔn)功率)。
Δtm散熱器中熱水平均溫度和房間空氣溫度之間的溫差,n:散熱器特性指數(shù)。
2.蒸發(fā)式熱分配表的結(jié)構(gòu)及測(cè)量原理
蒸發(fā)式熱分配表由導(dǎo)熱板、表管、表罩及蒸發(fā)液等組成。蒸發(fā)式熱分配表屬于輔助測(cè)量?jī)x表,它不是精確表達(dá)物理量,只能用來提供相對(duì)的分配份額。蒸發(fā)式熱分配表的測(cè)量本質(zhì)是對(duì)安裝在散熱器表面一定高度上的熱水溫度作出反應(yīng),它是按照公式(2)來工作的。蒸發(fā)式熱分配表的運(yùn)行只與具有特征性的,對(duì)散熱量起決定作用的散熱器表面平均溫度(或者說熱媒在散熱器中的平均溫度)有關(guān)。未經(jīng)處理的蒸發(fā)表讀數(shù)只是被測(cè)散熱器表面特征溫度對(duì)時(shí)間積分的近似值。它所表示的只是一個(gè)與采暖散熱器實(shí)際熱耗或整個(gè)用戶總熱耗有關(guān)的、無量綱的相對(duì)值。
蒸發(fā)式熱分配表是借助表外殼后背來接受散熱器的導(dǎo)熱的,通常是用螺絲或粘結(jié)劑將其同體現(xiàn)熱媒平均溫度的散熱器表面處相連接。熱媒向蒸發(fā)液體傳熱的實(shí)現(xiàn)是先由熱水向散熱器內(nèi)壁,再由散熱器外壁和蒸發(fā)表的外殼后背及蒸發(fā)液管外壁傳向蒸發(fā)液體的。
未經(jīng)處理的蒸發(fā)表讀數(shù)只有經(jīng)過與被測(cè)散熱器標(biāo)準(zhǔn)散熱功率QN有關(guān)的評(píng)價(jià)因子KQ和蒸發(fā)表與散熱器表面的熱接觸特性評(píng)價(jià)因子KC等其它評(píng)價(jià)因子處理之后才能反映出被測(cè)散熱器真正熱消耗值的近似值或這個(gè)散熱器在總熱耗量中所占的比例。本次研究自行研制的XH型蒸發(fā)表采用統(tǒng)一刻度盤,其反映各組散熱器散熱在總熱耗量中所占的比例。本次研究自行研制的XH型蒸發(fā)表采用統(tǒng)一刻度盤,其反映各組散熱器散熱在總熱耗量中所占的比例。它的特點(diǎn)是:盡管各組散熱器的片數(shù)或型號(hào)類型千差萬別,但只要測(cè)量液體的工作溫度和工作時(shí)間相同,所得的讀數(shù)值利用評(píng)價(jià)因子KQ和KC進(jìn)行換算處理后,最終得到實(shí)耗值。
我們將天大院士樓一幢樓作為一個(gè)熱計(jì)量單位,在其熱力入口處安裝一塊熱量表,熱用戶的每組散熱器上安裝一塊蒸發(fā)式熱分配表,就組成熱量計(jì)量系統(tǒng)。熱量表計(jì)量單位所有熱用戶的消耗熱量,蒸發(fā)式熱分配表測(cè)量沒個(gè)熱用戶每組散熱器發(fā)熱量的比例。每個(gè)采暖季節(jié)開始時(shí),記錄每只蒸發(fā)式熱分配表的初始數(shù)值:采暖季節(jié)結(jié)束后,記錄每只蒸發(fā)式熱分配表的終數(shù)值,其差值是表管內(nèi)液體的蒸發(fā)量,即蒸發(fā)刻度值。據(jù)此進(jìn)行準(zhǔn)確的消耗量計(jì)算和公平的熱分?jǐn)傆?jì)算,以帳單的形式,將采暖季的實(shí)際消耗熱量及應(yīng)付熱費(fèi)通知每個(gè)熱用戶。
三、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)基本情況
1.天津大學(xué)院士樓的供熱系統(tǒng)情況
天津大學(xué)院士樓位于天學(xué)四季村內(nèi),是新建的高檔院士住宅。天津大學(xué)院士樓為6層磚混結(jié)構(gòu),樓的建筑面積2520m2。天津大學(xué)院士樓設(shè)1個(gè)入口門,12套房,每套房建筑供熱面積172m2。熱源是校集中供熱鍋爐房,供熱設(shè)計(jì)供、回水溫度是90/70℃。天津大學(xué)院士樓的供暖系統(tǒng)采用上供中回的形式,在散熱器的進(jìn)水管和出水管間加裝跨越管,散熱器進(jìn)水支管上裝設(shè)Danfoss產(chǎn)RTD-G型恒溫閥,是單管帶跨越管的順流式系統(tǒng)。散熱器采用鑄鐵TFD700-Ⅲ型。
2.蒸發(fā)式熱分配表的熱量測(cè)量系統(tǒng)
蒸發(fā)式熱分配表的試驗(yàn)系統(tǒng)由樓棟熱力入口的熱量表和安裝在每組散熱器上的蒸發(fā)式熱分配表組成。熱量表采用Honeywell產(chǎn)的UltraflowⅡ65-54型熱量表,用來測(cè)量天津大學(xué)院士樓供熱量。蒸發(fā)式熱分配表的安裝位置在歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN-835中規(guī)定,應(yīng)當(dāng)選擇那些在盡可能廣的散熱器工作范圍內(nèi),盡可能準(zhǔn)確的體現(xiàn)散熱量與表讀數(shù)的關(guān)系的地方。在通常情況下,這個(gè)位置在熱媒剛好流經(jīng)了其在散熱器中總路徑的四分之一的地方。對(duì)于垂直穿流的輻射散熱器(片式、管式和板式散熱器),熱分配表的固定位置應(yīng)位于散熱器豎向中軸線上高度的66%~80%之間。由于考慮到熱力調(diào)節(jié)閥的使用,安裝位置選擇TFD700-Ⅲ型散熱器上75%的高度。如圖1所示。
四、供熱計(jì)量結(jié)果及各戶用熱量熱費(fèi)分?jǐn)傆?jì)算
1.供熱計(jì)量
2001年2月21~2001年3月22日間,天津大學(xué)院士樓總供熱量37.8MWh。
在2001年2月21日8:00供暖前,對(duì)熱分配表逐個(gè)進(jìn)行檢查,看是否有松動(dòng)和位置偏差現(xiàn)象:記下各蒸發(fā)式熱分配表的初讀值。在2001年3月22日22:00,采暖季結(jié)束時(shí),記下各熱分配表的終讀值。各計(jì)量讀值是終讀值與初讀值的差值。根據(jù)各戶蒸發(fā)式熱分配表的讀值,并對(duì)散熱器進(jìn)行功率修正,按熱量分配計(jì)算方法,各用戶熱量計(jì)算結(jié)果,見表3。
2.用熱量熱費(fèi)分?jǐn)傆?jì)算
推廣供熱計(jì)量收費(fèi)的難關(guān)不是"計(jì)量"而是"收費(fèi)"計(jì)量。供熱前應(yīng)有一個(gè)合理的社會(huì)平均供熱成本以確定合理的熱價(jià)。分?jǐn)偟睦碛扇缦拢撼鞘泄崾怯蔁嵩础峋W(wǎng)、熱用戶(室內(nèi)采暖系統(tǒng))組成的封閉、復(fù)雜的循環(huán)系統(tǒng)。是根據(jù)最不利氣象條件下的最大熱負(fù)荷建設(shè)的。供熱系統(tǒng)建成后,無論用戶是否用熱或用熱多少,都要有固定投入的人力、物力、財(cái)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)、維修和管理。這部分費(fèi)用是固定的,是計(jì)算面積熱費(fèi)的主要依據(jù)。供熱系統(tǒng)在向用戶供熱時(shí),除固定費(fèi)用外還會(huì)消耗燃料電力,水和勞動(dòng)力投入相應(yīng)資金。這部分是變動(dòng)費(fèi)用,是計(jì)算計(jì)量熱費(fèi)的主要依據(jù)。合理確定面積熱費(fèi),計(jì)量熱費(fèi)在總熱價(jià)中的分?jǐn)偙壤种匾?guó)外固定熱費(fèi)是總費(fèi)用30%~60%。變動(dòng)費(fèi)用(計(jì)量熱費(fèi))是熱費(fèi)的70%~40%。變動(dòng)部分比例較大可以鼓勵(lì)用戶節(jié)能,但仍需保證定定的固定部分比例以保證供熱企業(yè)的運(yùn)行。
根據(jù)天津大學(xué)供熱服務(wù)中心提供的2001年2月21日~2001年3月22日間的天津大學(xué)院士樓總熱費(fèi)為4158.00元,面積費(fèi)用分?jǐn)偙壤敬窝芯慷?0%,計(jì)量費(fèi)用分?jǐn)偙壤秊?0%。
根據(jù)我國(guó)北方地區(qū)采暖的室外氣象參數(shù)和建筑保溫現(xiàn)狀在同樣條件下,不同樓層、朝向、位置的住宅所消耗的熱量會(huì)有較大的差別。所以,在計(jì)算熱費(fèi)時(shí)根據(jù)樓層、朝向、位置進(jìn)行修正是必要的。所以,我們分三種情況作了熱費(fèi)分?jǐn)傆?jì)算:
(1)考慮朝向、位置、層數(shù)等修正,按上述熱費(fèi)分?jǐn)偙壤?jì)算;
(2)考慮朝向、位置、層數(shù)等修正。按照我國(guó)暖通技術(shù)人員對(duì)房間熱負(fù)荷影響因素的分析,確定相應(yīng)的修正系數(shù)。其
中:
朝向修正系數(shù)北、東北、西北向:-30%;東、西向:-5%;東南、西南向:-15%
墻體修正系數(shù)雙面外墻:-13%;層數(shù)修正系數(shù)中間層:0%;頂層:-35%;底層:-20%
(3)按照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)考慮朝向、位置、層數(shù)等修正,相應(yīng)的修正系數(shù)為:
朝向修正系數(shù)南向:0%;東北、西北向:-20%;東南、西南向:-15%
層數(shù)修正系數(shù)中間層:0%;頂層:-10%;底層:-10%
對(duì)朝向、位置、層數(shù)等修正系數(shù),按上述三種不同的處理方法,對(duì)各戶熱費(fèi)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,見圖2所示。
圖2:不同朝向,位置,層數(shù)修正后熱費(fèi)計(jì)算結(jié)果
由圖2看出,對(duì)朝向、位置、層數(shù)用其修正系數(shù),按三種不同的處理方法,即不考慮修正、按我國(guó)暖通設(shè)計(jì)修正、按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的修正,對(duì)天津大學(xué)院士樓各戶熱費(fèi)計(jì)算結(jié)晶進(jìn)行比較,表明各戶熱費(fèi)發(fā)生了變化,但其數(shù)值相差不大。
五、結(jié)論及建議
1.蒸發(fā)式熱分配表在天津大學(xué)院士樓發(fā)行后的單跨越式供熱系統(tǒng)中運(yùn)行狀況良好,證明單管跨越式順流系統(tǒng)適合選用蒸發(fā)式熱分配表作為熱計(jì)量手段。
2.根據(jù)蒸發(fā)式熱分配表在2001年2月21日~2001年3月22日間的讀值進(jìn)行熱量分配計(jì)算,該樓12戶居民所消耗熱量的總數(shù)與總熱量相一致。證明在室外溫度較高,供水溫度較低的情況下,通過對(duì)蒸發(fā)式熱分配表蒸發(fā)刻度的修正,可以用于較低供水溫度條件下。
3.各戶熱費(fèi)計(jì)算結(jié)果與熱量分?jǐn)傆?jì)算中的分?jǐn)傇瓌t和修正系數(shù)有關(guān)。對(duì)朝向、位置、層數(shù)及其修正系數(shù),按三種不同的處理方法,即不考慮修正,按我國(guó)暖通設(shè)計(jì)修正、按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的修正,對(duì)天津大學(xué)院士樓各戶熱費(fèi)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,其數(shù)值相關(guān)不大。表明對(duì)于類似天津大學(xué)院士樓這種大戶型高檔住宅,由于面積較大,面積熱費(fèi)分?jǐn)偙壤笥?0%時(shí),面積分?jǐn)偟臒豳M(fèi)較多;同時(shí)房間較多,房間各種朝向都有,會(huì)對(duì)計(jì)量分?jǐn)偀豳M(fèi)起到中和作用。此時(shí)朝向、位置、層數(shù)對(duì)總熱費(fèi)的影響較小。建議大戶型高檔住宅可以不附加朝向、位置、層數(shù)修正。但對(duì)于一般公寓式住宅(少于100m2),同時(shí)面積熱費(fèi)分?jǐn)偙壤∮?0%時(shí),必須考慮朝向、位置、層數(shù)修正。
參考文獻(xiàn):
1.歐盟標(biāo)準(zhǔn):EN-835"關(guān)于測(cè)定散熱器散熱量的熱分配表的標(biāo)準(zhǔn)-適用于無電源蒸發(fā)式熱分配表",1994
2.天津大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備系。Z-1型蒸發(fā)式熱分配表研究工作報(bào)告,2001