供热系统热计量收费应用五大问题综述

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供热行业在执行热计量收费的过程中，从设计到运行管理，出现了一些人们普遍关注的技术问题。本文就计量收费的必要性及设计参数、系统形式、调节手段、变流量控制等问题，作了一些有针对性的综合阐述，以供同行讨论。

    关键词：供热系统 计量收费 调节控制   

    一、供热按热计量收费是否必要？

    这个问题，大家谈论的很多，从不同的角度，可以列出许多条款加以论述。下面结合自己工作中的具体情况，总结工作中的一些工程实例，根据自己在具体工作中的一些经验，提出以下两点理由：

    1.市场经济的需要

    我们可将供热负荷分为公建负荷和民建负荷，现代公建负荷一般要求室内温度在20℃以上，与传统的室内18℃设计温度有较大区别，公建负荷中还有热制冷负荷和生活热水负荷，以上三种负荷已完全无法再适用按面积计费，供热市场要求出现热计量收费。我公司自96年对公建用户实行按热计费，总结公建实施中的经验，我公司又在2001年在民建用户实行按热计费，该项目实施后印证许多同行的论断，充分体现价格杠杆的作用，例如许多住户白天上班前调整阀门开度，经常观察用热量。总结一下交费情况发现顶层和在山墙边的住户明显多交热费，中间住户的热费一般仅为按面积取费的70％左右，但是单层公建用户的热费一般为按面积取费的150％～200％左右。基本上反映用热和交费的正比函数关系。

    2．计量收费促进收费仪表和供热技术进步的发展

    96年我公司安装一台大口径的热计量表的平均费用为2万元左右，设备也较复杂，由于当时的技术水平情况还是有许多不尽人意的地方，例如采用进口的流量计对水质要求较高，国产的电子器件和软件部分很不稳定，二次表部分常出现偷停、累计热量数据丢失，必须加大打印记录量来保证数据安全。2001年安装的民用热计量表的这些方面的问题较少，同时每块热表价格仅为1千元左右，可见热计量技术的进步之快，随着热计量收费的普及，我相信性能更好、价格更廉的热表会大量出现。

    计量收费后，自动控制技术、各种节能技术也得到大力发展，避免热能的浪费，用户也得到了好处。我相信热计量收费会促进供暖行业的飞跃发展。

    二、供热系统设计参数对热费的影响

    这里主要指二次网设计供回水温度的确定。我国设计规范规定在实际设计过程中往往采用以下几种温度参数形式：普通散热器的供、回水温度分别为95/70℃、Δt=25℃，风机盘管的供、回水温度分别为60/50℃、Δt=10℃，地热采暖供、回水温度分别为60/50℃、Δt=10℃，部分采用PPR管材的散热器的供、回水温度分别为80/60℃、Δt=20℃。为了讨论方便起见，室内温度按18℃考虑，房屋热指标取为50Kcal/m2·h，这样便可讨论出以上几种温度下的每平米流量结果：即当Δt=25℃时，每平方米流量为2kg/m2·h；当Δt=20℃时，每平方米流量为2.5kg/m2·h；当Δt=10℃时，每平方米流量为5kg/m2·h。由此我们即可看出，在相同热量的时候，为了提高住户的舒适程度，采用不同的供暖参数，供热系统必须提供不同的设计流量。显而易见，在相同热价、相同管理水平的情况下，对于热力公司的经营运行费用、各种管线、热力站、热源的初投资，将会因不同的供热参数有很大影响，根据我们三热公司的总结，二次网采用夹壳管，当Δt=25℃情况下，二次网每平方米造价大约在13～15元左右；而当Δt=10℃时，二次网每平方米造价应在18～21元左右，二次网将增加50％左右的造价。热力站的两种参数的初投资平米造价比较也有相同的结果；当采用低参数（Δt=10℃）供热时，每平方米将增加20％～50％的运行费用，主要是因为流量的增加引起电量增加。通过单位面积的流量就可发现，当Δt=25℃时的流量是Δt=10℃时的流量的40％，即相对来说电费得增加2.5倍。既然前面提到热量是商品，根据优质优价的原则，我认为在不同舒适条件下，其收费标准应是不一样的，具体应分别体现在基本费用和计量费用中，而现行的按热收费标准中是完全一样，这样体现不出商品本身的价值，在很大程度上不利于收费制度的改革。

    三、室内供暖系统形式的选择对各种费用的影响

    为了适应计量收费，传统的室内系统形式必须做比较大的变动。首先必须以户为单位设置系统。为叙述方便，把通常说的室内系统分为楼内系统和户内系统两部分。户内系统即指一户一个供暖系统的形式。楼内系统指户内系统与室外系统之间的系统连接形式。本文将主要讨论户内系统部分，该系统可分为双管同程系统、双管异程系统、单管不含跨越管系统、单管含跨越管系统。这样就可有4种不同形式的组合，我们对这4种比较常用组合进行了水力工况分析，找出其结果对运行费用的影响：

    1、水平双管同程式。该种设计形式为理论上最合理的计量收费的设计方式，配合使用室内温度控制阀门，将室内温度控制器设定到位，控制阀可根据房间耗热量自动地调节每组散热器的水流量，按热取费是一个温度差同流量的乘积的结果，从而达到节省采暖费的目的。但是此种管道布置形式为了达到管网自然平衡，一般得多敷设管道，增加室内系统的初投资，由于温度控制阀较贵，很多开发商仅用一个普通手动控制阀代替，就很难达到节能节省采暖费的目的。

    2、水平双管异程式。该种方式在实际工程中较多出现，也配合使用温度控制阀，由于温度控制阀可对每组散热器的流量自动控制从而达到水力平衡和节省费用的目的，此种管道布置形式不须多辅设管道，减少室内系统的初投资也节省了初期投入费用，因此在双管制的系统中较受开发商的青睐。

    3、水平单管不需跨越管系统。这种系统短时间内在大量非高档小区内还将大量存在，此种供暖形式仅能依靠在设计过程中调节散热片多少来达到平衡室内温度，解决水平热力失调问题。仅在入口上设有一个调节装置以调节室内平均供热温度。不能根据一个住户内不**间使用功能设定不同温度。笔者认为在小面积经济住房中还是有很大存在潜力。因为这种房间功能上都得有人居住，一个系统的某个房间基本上不存在闲置的情况，因此也就不存在能源浪费多付采暖费的情况。当然在大户型商品房中笔者并不赞成采用此种供热形式。

    4、水平单管含跨越系统。这种系统在很多商品房中出现。由于这种形式投资少，可达到分别调节一个系统的不**间温度的作用，被很多设计者使用。但此种形式也得结合三通温度控制阀使用，也可达到节省热费的目的。但由于部分开发商将温度控制阀改为手动控制阀，也就在很大程度上达不到分别自动控温的目的，也就达不到节省热费的目的。

四、不同系统形式的流量调节对运行费用的影响

    随着现代技术进步，各种电器成本的降低，变频器已在大量热力站的循环水泵中使用。该技术的使用带来很可观的经济效益。在实际运行过程中发现有三种实际情况。大量采用冬、夏结合使用的室内系统多采用双管制形式，根据不同室内温度可进行分别调节，因此就会出现流量波动较大的情况。例如在办公楼上班时空调全部打开，突击抢温需要大量流量，温度达到要求后温控阀进入工作状态流量调节到适当数值，又有一些会议室、接待室今天一天没有会议等就很可能一天不用达到设计供暖参数，而这些办公楼到了晚上全部房间进入夜间保温防冻状态。这样流量需要较少，整个冬季供暖依次重复这样的供热循环。由此可见在不同时间内换热站应输出不同热量，在供热温度相同情况下（实际上供热温度也不可能变化很大），流量变化较大，否则就无法达到供热的要求，这就必须由变频完成，由此可见流量调节相当大地影响了运行费用。其二为单管不含跨越系统的流量调节。此种形式同原有单管垂直顺流形式差异不大。由于该系统的某一个房间的流量不可调节，但在用户离开房间上班前会对阀门进行调节，也会出现流量波动较大的情况，使用变频调节系统也会节省运行费用。其三为单管跨越管系统的流量调节，这种形式在实际调节中问题较多，在正常的设计过程中一般采用70％的分流系数，也就是流经散热器的流量只占总流量的30％左右。设计时往往理论上当水全部流经散热器、部分流经散热器部分流经跨越管、全部流经跨越管的阻力相同，但实际上往往流经散热器水越少阻力越小，相反往往流经散热器水越多阻力越大，造成大量的流量是通过跨越管直接回到热力站。此种形式只解决了不同功能不同温度的情况，相反在一定程度上带来了整个系统的水力工况的恶化，在所有房间都用热较大时，水流量大量经过散热器，跨越管流量减少，整个室内水力阻力加大，整个大网系统流量反而变小，反之在房间人少或是仅设室内留守温度时，大量水不经过散热器由跨越管直接流回热力站，室内的水力阻力反而减小，整个大网系统流量反而变大。在全系统用热趋向一致情况下可以在不同时间里出现想用热的用户要热时室内热量不够，不用热时显示热量充足，同时出现供回水温差变小，热力站中变频起不到节能的作用，只能起到维持系统稳定的作用（对相同设计温差、设计流量而言）。

    五、热计量表未使用对各种系统形式的影响

    由于我国现在处在计量收费和传统按面积收费的过渡时期。现在很多工程实例中往往由于热量表和温度控制阀价格较为昂贵，造成室内为分户系统而相应的调节和计量系统没有安装，由此带来的弊病也较多。

    其一为双管制系统。此系统原设计理念很多是为计量收费才出现的，在热计量表未使用的情况下，每组散热器的实际流量基本都在最大流量下工作，这就会出现热力站中明显输出流量偏高，供回水温差恶化，从而出现了供回水温差只有5℃的情况。在此情况下，少部分用户的部分散热片出现了根本不热，外网不利环路流量严重偏小，前端用户室内过热，老百姓经常三九天打开窗户放热换气以达到为室内降温的目的。因此笔者认为此种形式必须和热计量同步实施，否则变频严重超载，在工频下超额定电流运行。热力公司维护人员只能要求住户用手关小阀门调节系统水力平衡，而不是依靠价格杠杆自动调节流量分配。

    其二为单管系统不带跨越管系统。此系统一般在分户箱中有一个可调节阀门，由于每户调节一次，用户箱的钥匙由热力公司掌管，这样基本可以根据室内供热温度情况调节阀门。但是由于每户都得调节，涉及的工作量太大。但是在短时间内这种供热形式还是一种主流的方式，也是一种相对较为合理的供暖形式。

    其三单管带跨越管供热系统。该系统在热表和温控阀未安装到位时住户还是将散热器的功率调到最大，此时流量往往可达到或略超过设计流量(管理较好时)，起不到节能目的，但不会对运行费用影响太大。

    为了适应社会需求，在适当降低造价的同时，又不影响供暖系统的调节功能，笔者主张在大型公建多采用双管供热系统，在小户型的商品房的设计中多采用单管不带跨越的供热系统，在大户型的商品房的设计中多采用双管的供热系统。但过渡时期的水力工况，加大热网和热力站的调节余地，同时是否可按照不同功能进行分区，将常有人活动区放在一个水平串联系统上，客人居住区放在一个水平串联系统上，既可以节省系统的初投资又可以缓解双管水力工况恶化情况，这一方案比较符合目前国内的经济状况。

    通过以**可以看出由于供热参数和室内供热形式不同对初投资、运行成本的影响较大，而我国现行的按热计费标准无法体现由于供热参数和室内供热形式不同所造成的差异，希望在新的收费标准制定过程中对不同的供热参数和不同的室内供热形式予以考虑。