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供热计量纵横谈

一、供热计量的必要性和必然性

节约能源是当今世界的一种重要社会共识。为了推动全社会节约能源, 提高能源利用效率, 保护和改善环境, 促进经济社会全面协调可持续发展, 我国于2007年专门制定了《节约能源法》。该法指出:节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举, 把节约放在首位的能源发展战略。该法第三十八条规定:国家采取措施, 对实行集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、按照用热量收费的制度。

“用水看水表、用电看电能表, 用热什么时候也能按量计费呢?”随着我国供热体制改革的不断深入, 这种呼声越来越高。在我国集中供热领域沿用了几十年的按面积收费模式, 已受到越来越多的质疑和挑战。近年来一路走高的热费价格和逐渐增多的供暖纠纷, 以及供暖补贴形式的改变, 让居民对供暖“热计量”有了更多的期盼。

二、供热计量进展缓慢的原因

2000年, 建设部下发推进供热改革的文件, 文件中首次提出将供热分户计量作为发展方向。之后“热计量”就在我国北方一些城市开始构建试点。这些城市都开始推行安装热量表, 但是至今, 这些热量表也没有启用过, 供暖还是按老模式收费。10多年过去了, 这项改革究竟难在何处?

(一) 供热补贴不能调动消费者的积极性

前几年供热补贴方式落后, 有的单位采取采暖费单位全部报销的方式, “花多少、报多少”, 这样居民即便节约用暖, 省下来的钱自己也拿不到, 因此没有节约的积极性。现在供暖补贴从“暗补”变成“明补”, 群众要求实行“热计量”的愿望自然也就高了。

(二) 供热企业态度消极

最主要的是供热企业对供热计量不“热乎”。按照目前的收费方式, 只要你入了供热网, 不管你用不用, 用多用少, 每个供暖季都得按面积缴相应的钱。而实行了“热计量”, 必然会使用户节约用热, 用热少了, 热费自然减少。但是由于供热企业管理粗放, 其成本并不会因为居民少用热而同比例降低。这样一来, 供热企业反而会降低收益, 对“热计量”自然会持消极态度。

(三) “热计量”遇到的最重要难题

首先是“热计量”设备由谁负责安装和维护。“热计量”设备平均每户要花几千元, 后期还需要维护和更换, 这笔钱老百姓和供暖企业都不愿意拿, 这也是用户和供热企业都不主动积极的另一个原因。近几年有些城市对老住宅进行分户计量改造, 目前也只是先在一些便于收钱的单位宿舍进行。

其次, 不同建筑的保温效果不一样。就同一座建筑而言, 阳面和阴面房屋, 顶楼和一楼房屋的保温效果不一样, 甚至同一个房屋, 家具放得多和少的保温效果也有差别。传统模式下, “同样面积花同样的钱”不涉及这个问题, 一旦实行“热计量”, 每家每户的采暖费就会千差万别, 老百姓接受这一变化, 也需要一个过程。

热计量更给供暖企业出了不少难题。传统模式下企业执行按计划供热, 24小时恒温保持热网平衡, 实行“热计量”后, 用户可随时调节用热量, 由于热传导具有滞后性, 反映到热源上需要一个过程, 很容易造成热量损失。往往是用户少用3成的热量, 而反映到热源输出上, 可能只减少了1成。而且用户随时调节也会不断打破热网平衡, 这给供暖企业的技术、管理升级都带来挑战。

三、《供热计量技术规程》规定使用的供热计量方式及其各种方式的特点

2009年发布的国家行业标准《供热计量技术规程》规定的供热计量有两大类5种方式:一类是分户直接计量热量, 即在各用户热入口安装热量表计量用户耗热, 并按此收费, 同时在散热器处安装恒温阀进行调节;另一类是在楼栋热入口安装总热量表计量楼栋总热量, 作为热费结算依据, 再通过一定的方法对各户进行热费分摊。依据分摊方法的不同可分为散热器热分配计分摊法、流量温度分摊法、通断时间面积分摊法、户用热量表分摊法4种。其工作原理分别如下:

散热器热分配计法是通过安装在每组散热器上的散热器热分配计进行用户热分摊的方式。

流量温度法是通过连续测量散热器或共用立管的分户独立系统的进出口温差, 结合测算的每个立管或分户独立系统与热力入口的流量比例关系进行用户热分摊的方式。

通断时间面积法是通过温控装置控制安装在每户供暖系统入口支管上的电动通断阀门, 根据阀门的接通时间与每户的建筑面积进行用户热分摊的方式。

户用热量表法是通过安装在每户的户用热量表进行用户热分摊的方式, 采用户用热量表作为分摊依据时, 楼栋或者热力站需要确定一个热量结算点, 由户用热量表分摊总热量值。

除通断时间面积法以外的其他热计量方法存在如下问题:

(一) 共性问题

1. 计量的目的是节能, 关键问题是室温调控效果要好, 除通断时间法以外的所有其他方法都依赖于额外安装的温控阀。但工程实践表明, 在我国温控阀还不能很好地实现室温调控, 包括:温控阀要实现良好的温控, 需要有效的外网控制和良好的热源调节, 目前在我国还很难做到这一点;温控阀机械线性调节方法, 调节容易滞后;温控阀阀径小并采用连续调节, 易堵;温控阀只能安装在双管并联或单管带跨越管系统, 不能安装在单管串联系统;温控阀安装和维修均需入户, 多有不便。

2. 其他方法实际存在很多不合理之处。除通断时间面积法外的其他所有方法的计量原理都是按照热量直接计量, 这就带来一个很重要的问题:当享受相同的室温时, 在建筑的顶层端部用户的耗热量是中间用户耗热量的2~3倍, 这么大的差距用户很难接受。

(二) 各种方法的具体问题

1. 户用热量表直接计量

①该方式需要户内暖气管网为分户水平连接, 而我国大部分北方地区既有建筑户内采用的是单管串联方式, 由此造成户内管网改动非常大;②目前的流量计孔径小, 流动阻力大, 长期运行会大量出现堵塞、损坏现象, 影响正常供热;③按照我国《计量法》进行结算的热量计需要定期标定, 大规模使用也有很多实际操作困难;④投资较大, 不包括户内管网改造, 这一方式需要的投资得几千元。

2. 蒸发式热分配计法

①当住户开窗造成室温降低时, 散热器的热量增加, 但蒸发式热分配计反而由于散热器表面温度降低而减少计量值, 这就与通过计量减少用户的开窗行为相违背。②其调节仍是依据安装在散热器上的恒温阀, 所以无法避免恒温阀带来的堵塞、调节失效等问题。③热分配计的计量准确度受安装质量的影响较大、适用范围有限。只适用于一定形式的散热器, 而我国散热器种类繁多, 无法普遍适用。④散热器的平均温度必须保证在一定范围之内, 否则带来的误差较大。⑤每年对蒸发式热分配计的核算和热费的分摊需专业公司统一管理和服务, 其投资成本和管理费都较高。

3. 电子式热分配计法

由于同时测量室内温度, 可以有效地抑制用户开窗, 计量准确度高于蒸发式热分配计, 但价格较高, 同样的计量准确度受安装质量影响仍较大, 也只适用于一定形式的散热器, 适用范围与蒸发式热分配计相同。

4. 流量温度分摊法

无法解决户间墙传热, 以及建筑端部、顶层耗热多的问题。此外还带来以下问题:①由于调节的三通阀属于手动设备, 不能对供热量进行自动调节, 从而无法有效利用室内自由热, 节能效果较差;②我国目前的室内垂直单管系统, 每组散热器的进出水温差仅1.5℃~3℃, 由于温度计的仪表误差, 所计算出的热量误差可能较大;③当系统局部阻力发生变化时, 所有用户的流量需重新测试, 管理维护复杂;④由于流量采用便携式超声波流量计测试确定, 小管径的流量测试误差较大, 需测试的管道较多, 同时进行流量测试操作的测试方需要用户认可, 因此, 过量的维护工作使得实际操作难度较大。

5. 户用热量表分摊法

该方法与户用热量表法的不同在于热费结算的依据是楼栋热量表, 测量的各户热量不作为最终缴费的依据, 而是以此作为各个热用户对楼栋总热量进行分摊的比例系数。因此该方法与户用热量表法相比, 其本质上没有太大差别, 可以有效防止用户开窗和过热, 唯一不同的是由于热费结算依据不是户用热量表, 不用定期标定。其他所有户用热量表法遇到的诸如建筑端部和顶层耗热多、户间墙传热、恒温阀和户用热量表堵塞等问题均存在, 同时还需增加楼栋热量表的投资。可见这种方法并不经济实惠。

(三) 通断时间面积法较之其他方法有以下优点

1. 适用性:

适合既有、新建、住宅、办公室等各种单户成环的水平采暖系统。尤其对地板辐射采暖系统更具优势, 计量准确, 可实现温度调控, 造价低。

2. 调节性:

节能的关键是室温调控。通断时间法特别突出这一点, 其调节和计量由一套设备完成, 不需安装额外的调控设备;智能的温控算法, 对外网和热源要求较低, 室温控制准确度高, 理论和实践表明, 可控制在设定温度±0.5℃内。

3. 实用性:

采用“通断”调节, 阀门只有“通”和“断”两种形式, 阀径较大, 不易堵。适合单管串联、单管带跨越管、双管并联等多种系统, 不受室内系统限制。可同时实现室内温度调控和热量分摊计量, 不用加装温控阀, 不用入户测量用户散热器的散热系数。系统安装简便, 只需要在用户户外楼梯间的管道井里安装室温控制器, 同时向用户发放相对应的室温遥控器即可。不用入户施工, 不扰民, 且热力站或锅炉调节简单。由于末端调节对热源的依赖程度较小, 热力站或锅炉调节无需像现在一样精细。

4. 可靠性:

设备硬件的关键部分均采用国际进口品牌, 设备运行稳定, 使用寿命长, 维护成本低。没有像热量表一样因为水质问题导致仪表读数越来越小 (测温热电偶、流量计结垢等) , 并且要定期检定、拆装等问题。

5. 防盗热性:

内置的逻辑控制使得用户不易作弊, 不会像热量表或热分配器等计量方式, 可通过调整测温探头或人为降低设备环境温度等方法作弊盗热。无论用户开窗换气或加热室温遥控器, 用户所分摊的热量和其实际获得的热量都是相等的。

6. 解决建筑端部顶层耗热多的问题:

采用通断时间分摊的方式, 由于在建筑端部或顶层的用户安装的室内散热器面积要多, 按照时间分摊就不需多分摊热费。

四、目前最适宜的供热计量方式

综上所述, 可以看出《供热计量技术规程》规定的两大类5种供热计量方式各有千秋, 但通断时间面积法较之其他方法优点更多一些。但按理说分户直接计量是最直接、最合理的方式, 然而目前实行起来还有许多困难。因为供热计量不像供电、供水、供气计量那么简单, 有许多因素需要考虑。为了能够顺利推行供热计量收费制度, 我国许多地方试行的“两部制”热价收费方式, 我觉得不失为一种折中可行的好办法。所谓“两部制”, 即热价由基础热价和供热热价构成, 基础热价反映固定资产折旧和热传导损失, 即使用户停热, 也应该缴纳这笔费用;供热热价反映供热所消耗的煤炭、水和人工费等变量成本, 按照用户用热量的多少来收取。实行“两部制”热价, 热用户可以根据需要减少或增加热量消费, 多用热多缴费, 少用热少缴费, 能够调动热用户主动节能的积极性, 从而达到节约能源的目的。由于热的传导性, 室温高的用户要比室温低的用户多耗热, 而户间传热目前还无法精确计算, 采用两部制热价, 用户是否用热以及用热多少都需缴纳基本热费。通过这样的方法可以在一定程度上补偿邻室传热造成的不公平。“两部制”热价灵活地解决了供热计量方面存在的矛盾, 能够被供热和用热双方接受, 从而使供热计量能在我国逐步得到落实。

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