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【摘 要】据美国国家能源中心统计，采用热量表之后，平均可以节能20%～30%。在我国目前的市场经济体制下，现有热量的收费制度已经完全不能满足需要，国家建设部等相关部委也做出了规定，要求全面普及热量表。近年来人们环保意识的不断提高，国家法律法规对节能环保提出了新的要求，于是热能成为了一种商品，并且人们对其提出了节能要求，于是热量表的应用成为必然趋势。本文对城市集中供热使用热计量表问题进行探讨。
【关键词】建筑节能；集中供热；热计量表；问题探讨
前言：
城市的供热系统就是一种集中性利用热源的供热方式，主要是利用相关的设施设备将生产或提取的热能，通过供热管网向热能用户提供有效的生活用热或生产用热。当前，在我国能为城市采用的热源方式有很多，主要有：热电厂、集中式锅炉房、分散式锅炉房、核能量、太阳能、地热能等，而城市集中供热主要是以热电厂或集中式锅炉房为热源。
本文主要阐述城市供热系统中热量表热量表的使用。热量表是计量热量的仪表，主要有流量传感器、温度传感器以及计算器三部分组成。热量表的工作原理：将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上，流量计安装在流体入口或回流管上（流量计安装的位置不同，最终的测量结果也不同），流量计发出与流量成正比的脉冲信号，一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号，而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号，利用积算公式算出热交换系统获得的热量。
一、超声波热量表的工作原理
超声波热量表是流量传感器对流量进行测量、温度传感器对温差进行测量，从而通过计算器将流量值与温差进行积算，从而计算并显示热量值。
超声波流量测量部分是应用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法，我们称之为时差法，图1为超声波时差法原理示意图。
顺流换能器和逆流换能器分别安装在流体管线的两侧，并且相距一定的距离，管线的内直径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流时间为 T上游，逆流时间为T下游超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为θ，流体的流动速度为V。由于流体流动的原因，超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，其时间差可用式（3）表示。
二、超声波热量表在供热系统中的应用
1、热量表的安装
热量表属于精密仪表，它的安装合理性将直接影响各传感器测量精度和整体精度，因此在安装中应满足各部分对安装环境的要求。尤其是户用超声波热量表，一般为螺纹连接（DN40以下），为保证流量传感器正常工作，应做到：保证介质流动方向与表体方向标识相符：转子轴承应保证竖直；表前10倍D（管径）及表后5倍D距离应作为预留直管段，以满足流量计对介质流态的要求。另外，热量表按设计安装在进水管（供水管）。
热量表上的铅封不能损坏，安装热量表前，应先确认区分供、回水管以及水流方向；热量表壳体上箭头所指方向为水流方向，不得装反。如图2所示
2、热量表在实际中的应用
本文阐述为户用型超声波热量表，即一户一表。热量表安装在每个住户供暖管道进户端，当热水通過管道进入住户家里时，进水端温度传感器测量进水温度，流量传感器进行供水流量测量，当热水在住户家中进行散热，流回到回水管道时，安装在回水管道的回水温度传感器对回水温度进行测量。热量表计算器对测量的进户流量和消耗的温差进行积算，得出并显示和储存住户所消耗的热量。供热公司根据热量表显示和储存的热量值进行供暖费用收取。
使用热量表之后，住户可根据需要调整阀门开关大小，由于热量值是流量与温差的乘积关系，因此，流量越小热量值就越小。当天气不冷或者室内温度不低的情况下，住户可以将阀门调小，控制了供热水流量，这样就可以省下部分取暖费用，而供热公司也会相应的减少热水供应，节省煤炭的使用，最终达到节能减排的效果。
三、使用热量表达到怎样的节能效果
与水、电、煤气等的计量收费不同，热计量收费有其特殊性，单靠热表读值确定各户的热费本身就欠合理。其原因是：相同户型和相同建筑面积的单元，由于在住宅楼内所处的楼层与位置不同时，其外围护结构情况及其面积不同，耗热量将有明显差异。那些处于顶层、底层、建筑物端头或朝向差的采暖不利户，较其他外围护结构较少、朝向好、阳光足的采暖有利户，要消耗更多的热量室内才能维持相同的采暖设计温度。单就热计量仪表读值来决定费用，那些处于采暖不利条件的住户比处于采暖有利条件的某住户的采暖费用可能要高出一倍左右。
以某市东部地区一座大型换热站为例，今年热计量试点单位为9家蒸汽挂表计量公建采暖单位， 为配合此次热计量试点工作，我公司及时做了工作安排，对试点单位的供热计量设施进行了认真地检查，同时制定了供热计量数据采集实施方案并建立了试点用户信息档案，为方便总结经验，为今后热计量的推广做好准备、打好基础。安排专人负责、专人抄表工作，确保了热计量数据采集工作的顺利进行。
自11年11月25日，我公司开始了对9家试点单位热计量数据的采集、统计和上报工作。截至12年1月5日（共计42天），9家热计量试点单位总耗汽质量为2729.22 T，平均单耗为0.25 t/万㎡h；总耗热量为7368.74GJ，平均热单耗为19.12 w/㎡，其中某居委会和某设计院热单耗极低，分别为3.29 w/㎡和11.24 w/㎡，究其原因为，居委会为间歇用热，每个工作日16点至次日6点停用且周末不用热， 另外该用户表计近期又出现了问题，经计量人员对该用户的计量表进行了检查和校验，同时联系仪表生产厂家于12年1月11日对发现的问题进行了正确处理；设计院经查为表计本身原因，仪表热量运算出现问题，已于11年12月29日联系仪表厂家对计量表进行了修复。其他7家热用户热单耗平均为19.63 w/㎡，基本正常。 随着天气气温的持续偏低，9家试点单位的耗汽热量有所增加，据近阶段（11.12.29—12.1.5）统计的数据得出，9家试点单位的平均热单耗由原先的16.67 w/㎡ 增至28.40 w/㎡。截至目前，9家热计量试点单位的计量表运行正常。
统计数据表明，公建挂表计量蒸汽热用户按热量收费要比按质量收费多收41.19%，按面积收费要比按质量收费多收53.5%。按此次改革计量方式及收费制度，对公建挂表计量蒸汽热用户实行热量计量的经济效益远比实行质量计量的经济效益大得多，究其原因为，基本热费占了42天总热费的63.26%。水蒸汽热量计算公式表明，水蒸汽质量的大小决定了其热量的大小，换言之，热用户耗汽质量的多少决定了其耗汽热量的多少，而影响热用户耗汽质量多少的因素很多，如流量计是否准确计量、蒸汽品质是否良好、用户是否节热等等。因此，对蒸汽挂表计量采暖用户不论实行质量计量还是热量计量所带来的经济效益都小于按面积收费的经济效益。
某铁路宿舍为我公司按面积收费的热用户，采暖居民共计108户，收费总面积为7427.8㎡。我公司安排了专人抄表，每周一次，现已上报了四次。因用户报停、仪表故障和热表门打不开的原因，有效户数为84家，有效比例为77.78%，收费面积共计为5764.27㎡。在此暂不考虑表计准确与否问题，84家热用户总耗热量为121382 KWH，平均热单耗为33.75 w/㎡，数据统计时间段为11.12.2—12.28。26天的统计数据表明，按热量收费的总金额要比按面积收费总金额多收627.22 元， 比例为1.85%。据上所述，按此次改革计量方式及收费制度，在天气温度持续偏低的前提下，对居民采暖用户按热量收费的经济效益略大于按面积收费的经济效益。
四、热量表使用过程中存在的问题
在热计量工作中总结了一定的工作经验，为今后热计量工作的推广和普及打下了坚实的基础。同时，在工作中也发现了一些问题，最直接的问题是目前国家还没有出台统一的收费标准，热量表的使用还处在试点阶段。还有例如热计量表的维修和更换问题、计量管理人员的欠缺问题及热用户对热计量的认识问题等等，有待逐步解决。
结束语：
总之，热量表在热量计量和节能减排中将会发挥出重要的作用，应该尽量提高热量表的安装技术降低热量表的计量误差，使其体现出较好的经济价值和社会效益，值得大力發展。
参考文献：
[1]王淮中，温静馨，郝建秀，等. 高精度低成本超声波热能表的研制[J].微型机与应用， 2009（7）：30- 31.
[2]常东来，江亿.TSS721A在自动抄表系统中的应用[J].电子技术应用，2000（1）：59- 60.
[3]韩松，张万江，陈胜昆，等.基于TDC-的GP2户用低功耗超声式热量表的设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2007：255- 257.
[4]于春龙.几种集中供热方式的分析与比较[J].节能技术，2010年01期
[5]刘建平，蔡觉先，张兵.基于模糊综合评价确定北方某市最佳冷热源方案[J].兰州交通大学学报，2012年01期
【关键词】建筑节能；集中供热；热计量表；问题探讨
前言：
城市的供热系统就是一种集中性利用热源的供热方式，主要是利用相关的设施设备将生产或提取的热能，通过供热管网向热能用户提供有效的生活用热或生产用热。当前，在我国能为城市采用的热源方式有很多，主要有：热电厂、集中式锅炉房、分散式锅炉房、核能量、太阳能、地热能等，而城市集中供热主要是以热电厂或集中式锅炉房为热源。
本文主要阐述城市供热系统中热量表热量表的使用。热量表是计量热量的仪表，主要有流量传感器、温度传感器以及计算器三部分组成。热量表的工作原理：将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上，流量计安装在流体入口或回流管上（流量计安装的位置不同，最终的测量结果也不同），流量计发出与流量成正比的脉冲信号，一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号，而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号，利用积算公式算出热交换系统获得的热量。
一、超声波热量表的工作原理
超声波热量表是流量传感器对流量进行测量、温度传感器对温差进行测量，从而通过计算器将流量值与温差进行积算，从而计算并显示热量值。
超声波流量测量部分是应用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法，我们称之为时差法，图1为超声波时差法原理示意图。
顺流换能器和逆流换能器分别安装在流体管线的两侧，并且相距一定的距离，管线的内直径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流时间为 T上游，逆流时间为T下游超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为θ，流体的流动速度为V。由于流体流动的原因，超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，其时间差可用式（3）表示。
二、超声波热量表在供热系统中的应用
1、热量表的安装
热量表属于精密仪表，它的安装合理性将直接影响各传感器测量精度和整体精度，因此在安装中应满足各部分对安装环境的要求。尤其是户用超声波热量表，一般为螺纹连接（DN40以下），为保证流量传感器正常工作，应做到：保证介质流动方向与表体方向标识相符：转子轴承应保证竖直；表前10倍D（管径）及表后5倍D距离应作为预留直管段，以满足流量计对介质流态的要求。另外，热量表按设计安装在进水管（供水管）。
热量表上的铅封不能损坏，安装热量表前，应先确认区分供、回水管以及水流方向；热量表壳体上箭头所指方向为水流方向，不得装反。如图2所示
2、热量表在实际中的应用
本文阐述为户用型超声波热量表，即一户一表。热量表安装在每个住户供暖管道进户端，当热水通過管道进入住户家里时，进水端温度传感器测量进水温度，流量传感器进行供水流量测量，当热水在住户家中进行散热，流回到回水管道时，安装在回水管道的回水温度传感器对回水温度进行测量。热量表计算器对测量的进户流量和消耗的温差进行积算，得出并显示和储存住户所消耗的热量。供热公司根据热量表显示和储存的热量值进行供暖费用收取。
使用热量表之后，住户可根据需要调整阀门开关大小，由于热量值是流量与温差的乘积关系，因此，流量越小热量值就越小。当天气不冷或者室内温度不低的情况下，住户可以将阀门调小，控制了供热水流量，这样就可以省下部分取暖费用，而供热公司也会相应的减少热水供应，节省煤炭的使用，最终达到节能减排的效果。
三、使用热量表达到怎样的节能效果
与水、电、煤气等的计量收费不同，热计量收费有其特殊性，单靠热表读值确定各户的热费本身就欠合理。其原因是：相同户型和相同建筑面积的单元，由于在住宅楼内所处的楼层与位置不同时，其外围护结构情况及其面积不同，耗热量将有明显差异。那些处于顶层、底层、建筑物端头或朝向差的采暖不利户，较其他外围护结构较少、朝向好、阳光足的采暖有利户，要消耗更多的热量室内才能维持相同的采暖设计温度。单就热计量仪表读值来决定费用，那些处于采暖不利条件的住户比处于采暖有利条件的某住户的采暖费用可能要高出一倍左右。
以某市东部地区一座大型换热站为例，今年热计量试点单位为9家蒸汽挂表计量公建采暖单位， 为配合此次热计量试点工作，我公司及时做了工作安排，对试点单位的供热计量设施进行了认真地检查，同时制定了供热计量数据采集实施方案并建立了试点用户信息档案，为方便总结经验，为今后热计量的推广做好准备、打好基础。安排专人负责、专人抄表工作，确保了热计量数据采集工作的顺利进行。
自11年11月25日，我公司开始了对9家试点单位热计量数据的采集、统计和上报工作。截至12年1月5日（共计42天），9家热计量试点单位总耗汽质量为2729.22 T，平均单耗为0.25 t/万㎡h；总耗热量为7368.74GJ，平均热单耗为19.12 w/㎡，其中某居委会和某设计院热单耗极低，分别为3.29 w/㎡和11.24 w/㎡，究其原因为，居委会为间歇用热，每个工作日16点至次日6点停用且周末不用热， 另外该用户表计近期又出现了问题，经计量人员对该用户的计量表进行了检查和校验，同时联系仪表生产厂家于12年1月11日对发现的问题进行了正确处理；设计院经查为表计本身原因，仪表热量运算出现问题，已于11年12月29日联系仪表厂家对计量表进行了修复。其他7家热用户热单耗平均为19.63 w/㎡，基本正常。 随着天气气温的持续偏低，9家试点单位的耗汽热量有所增加，据近阶段（11.12.29—12.1.5）统计的数据得出，9家试点单位的平均热单耗由原先的16.67 w/㎡ 增至28.40 w/㎡。截至目前，9家热计量试点单位的计量表运行正常。
统计数据表明，公建挂表计量蒸汽热用户按热量收费要比按质量收费多收41.19%，按面积收费要比按质量收费多收53.5%。按此次改革计量方式及收费制度，对公建挂表计量蒸汽热用户实行热量计量的经济效益远比实行质量计量的经济效益大得多，究其原因为，基本热费占了42天总热费的63.26%。水蒸汽热量计算公式表明，水蒸汽质量的大小决定了其热量的大小，换言之，热用户耗汽质量的多少决定了其耗汽热量的多少，而影响热用户耗汽质量多少的因素很多，如流量计是否准确计量、蒸汽品质是否良好、用户是否节热等等。因此，对蒸汽挂表计量采暖用户不论实行质量计量还是热量计量所带来的经济效益都小于按面积收费的经济效益。
某铁路宿舍为我公司按面积收费的热用户，采暖居民共计108户，收费总面积为7427.8㎡。我公司安排了专人抄表，每周一次，现已上报了四次。因用户报停、仪表故障和热表门打不开的原因，有效户数为84家，有效比例为77.78%，收费面积共计为5764.27㎡。在此暂不考虑表计准确与否问题，84家热用户总耗热量为121382 KWH，平均热单耗为33.75 w/㎡，数据统计时间段为11.12.2—12.28。26天的统计数据表明，按热量收费的总金额要比按面积收费总金额多收627.22 元， 比例为1.85%。据上所述，按此次改革计量方式及收费制度，在天气温度持续偏低的前提下，对居民采暖用户按热量收费的经济效益略大于按面积收费的经济效益。
四、热量表使用过程中存在的问题
在热计量工作中总结了一定的工作经验，为今后热计量工作的推广和普及打下了坚实的基础。同时，在工作中也发现了一些问题，最直接的问题是目前国家还没有出台统一的收费标准，热量表的使用还处在试点阶段。还有例如热计量表的维修和更换问题、计量管理人员的欠缺问题及热用户对热计量的认识问题等等，有待逐步解决。
结束语：
总之，热量表在热量计量和节能减排中将会发挥出重要的作用，应该尽量提高热量表的安装技术降低热量表的计量误差，使其体现出较好的经济价值和社会效益，值得大力發展。
参考文献：
[1]王淮中，温静馨，郝建秀，等. 高精度低成本超声波热能表的研制[J].微型机与应用， 2009（7）：30- 31.
[2]常东来，江亿.TSS721A在自动抄表系统中的应用[J].电子技术应用，2000（1）：59- 60.
[3]韩松，张万江，陈胜昆，等.基于TDC-的GP2户用低功耗超声式热量表的设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2007：255- 257.
[4]于春龙.几种集中供热方式的分析与比较[J].节能技术，2010年01期
[5]刘建平，蔡觉先，张兵.基于模糊综合评价确定北方某市最佳冷热源方案[J].兰州交通大学学报，2012年01期