我國供熱系統的情況複雜,對熱量表的要求更高。熱量表由流量傳感器、溫度傳感器和計算器三部分組成。
國家行業标準:CJ128-2007《熱量表》,編制參照了EN1434(Heat Meter)歐洲标準。采用K系數法和焓差法。兩個标準最大的不同是水的熱物理參數的出處不同。标準對熱量表的精度規定了1、2、3級。戶用表一般采用3級。
K系數法和焓差法沒有本質的不同,其熱量計算的表達式為:
熱量表有2 個K系數,供水K系數和回水K系數。關鍵是所依據數據的出處必須一緻。
标準對熱量表精度等級的規定:
在總量定義中,1、2、3級熱量表的精度分為:
注:對1級表qp≥100m3/h。
在分量定義中,溫度傳感器和計算器的精度是一樣的。
注:對1級表qp≥100m3/h。
溫度測量技術:
1,一般标準的溫度傳感器不能滿足熱量表的測量要求。标準規定B級鉑電阻溫度計的誤差為:±(0.30 0.005 |θ| )℃。
這個誤差超出了熱量表标準規定的誤差限。
2,最有利于熱量表使用的溫度傳感器是鉑電阻溫度計。鉑電阻溫度計造價高,且對生産技術和設備要求高。
3,PT1000更能保證長距離的測量要求。
影響熱量表計量的主要因素:
1,實際應用中的最大問題是水質影響熱量表的使用;
2,流量計适應水質的能力是有限的;
3,目前還沒有對采暖水質的具體規定。
流量計特點:
1,機械式流量計,測量範圍大、造價低廉,有機械運動部件,易受水中雜質影響,目前熱量表大都采用機械式流量計。
2,電磁式和超聲波式流量計,測量精度高、無運動部件,不易堵塞。溫度和水質影響測量精度,造價高。
2級熱量表和3級熱量表:
1,熱量表精度的提高是流量計精度的提高。
2,2級熱量表對水質的要求更高。
3,進口熱量表一般都是3級熱量表。
4,2級熱量表檢驗困難。
5,3級熱量表更适合長期使用。
6,大口徑熱量表宜選用2級熱量表。
處理水質的方法:
1,管路系統的設備材料應嚴格按國家标準要求選用。
2,采暖系統使用前應沖洗管道。
3,系統總管和熱量表前應安裝過濾器。
4,不采暖時系統濕保護。
5,定期檢查和清理過濾器。
熱量表選型原則:
1,熱量表必須符合國家标準的規定。
2,依據采暖系統流量選擇熱量表規格。
3,根據使用要求選擇熱量表類型。
熱量表流量性能曲線:
紅區:最小流量Lmin以下不可用。
黃區:最小流量Lmin到分界流量Lf之間誤差為±5%。
綠區:分界流量Lf到最大流量Lmax之間誤差為±2%。
熱量表阻力曲線:
DN20的熱量表在流量1.5m3/h時,阻力是0.006MPa。
熱量表安裝(戶用型):
1,直管段前10後5的原則。
2,熱量表前加裝過濾器。
3,溫度傳感器應插到管路中間處。
熱量表安裝(集團型):
溫度傳感器應插到管路中間處,引線不超過10米。
國家及地方性對中央空調要求分戶計費的政策:
《公共建築節能設計标準》(GB50189-2015)
《民用建築節能管理規定》(2005)
《中華人民共和國節約能源法》
《國務院令第530号》
《國務院令第531号》
中央空調分戶計量系統本着多用多出、少用少出的原則,為物業管理的工作帶來很大的方便,解決了物管與業主的大矛盾。
按面積分攤—用多用少一個樣,用戶浪費,物業成本上升,分攤單價再上升,用戶拒絕交費;
按計量收費—多用多出、少用少出,收費有據可依,并有曆史數據查詢,真實、可靠。
按面積分攤—用戶開窗使用空調,浪費能源,實際使用冷量超過主機冷量,冷水機組長時間超負荷工作;變頻系統卻沒有起效果,維護次數多,費用高,機組壽命縮短;
按計量收費—用戶合理使用空調,冷水機組在正常的負荷下工作;變頻系統效果明顯,按周期維護,保證冷水機組的壽命。
國内外發展概況:
歐洲各國對以上比例無統一規定,一般在30%~50%之間選擇。剛開始實行熱計量收費時,固定費用取得比例較高,但一般都不超過50%。
原來用機械式熱能表,後改進選用超聲波能量表。
國内:專家和企業都提出了如下觀點:
1)在供熱管網供到各樓棟時,采取在每樓棟安裝能量總表作為該樓棟的用能依據。
2)單樓棟中各用戶采用科學、合理、易于實現的分戶計量方法并進行費用分攤的方法,更加适合國内熱計量狀況(如時間分攤法、通斷法等)。
3)分攤法逐步被專家所認識和接受,并進入中國供熱計量領域。
4)由于自身産品及工程上存在的諸多問題,熱量表不再是熱計量解決方案中的唯一的産品。
空調計量方式的演變:
水表計量:計費依據—以末端風機盤管用水量為收費依據。
應用情況:
1、空調水質極差,水表不适合空調水環境,容易塞。
2、當隻啟動水泵時已經計費,不公平。
3、沒有考慮用戶風量大小,開高、中、低檔收費一緻。
此計費方法在早期個别項目使用,現已經淘汰。
電表計量:計費依據—以末端風機盤管用電量為收費依據。
應用情況:
1、将總費平攤到每度電,每度收幾十元費用,不符合物價局的規定;
2、主機沒有開,用戶吹風時照樣收費,出現誤計;
3、不同風機盤管的電功率和制冷功率并不是成線性關系。
此計費方法在早期個别項目使用,現已經淘汰。
熱量表計量:
計費依據—用熱量表來計量空調供冷時計量冷量,以消耗能量為依據。
根據能量消耗計量理論:
早期北方供暖行業計量應用,實際工程使用情況不理想,大部分地區應用失敗,供冷使用中,主要問題為 :
(1) 中央空調水質導緻流量計堵塞,造成誤差;
(2)制冷體系容易結露,導緻計量系統不穩定;
(3)适合大溫差小流量場合,對空調系統計量誤差大。
水表、電表早已經被認為不合适應用于空調計量。鑒于熱量表在實際使用中存在的諸多技術和工程上的問題,行業人事都很困惑,究竟采用什麼方式來進行空調的計量?空調計量是否一定要追求精度?有沒有一種合理而又簡單的方式計量。
對于采用何種計量方式,目前在行業還沒有一個标準的模式。
目前空調計量行業逐步形成兩種計量方式,即為:
能量型空調計費方式;時間型空調計費方式。
能量型中央空調計費原理:
Q=∫ρqv(h1-h2)dг
Q—熱交換系統輸出的冷量(W);
ρ—流經流量計的冷凍水(熱水)密度(kg/m3);
qv—流經流量計的水的體積流量(m3/s);
h1—供水焓值(J/kg);
h2—回水焓值(J/kg);
г—供冷(熱)的時間(s)。
能量表構成部件:
能量積算儀:計算冷(熱)量,RS485遠傳;
流量計:測量流量;
溫度傳感器:測量供、回水溫度。
管道式轉子流量計:
包括水平旋翼,垂直旋翼等,水平法蘭安裝,可靠性差、維護量大,容易堵塞,價格便宜。極易造成堵塞、纏繞現象,出現較大的計量誤差。空調計量中現已淘汰不用。
插入式轉子流量計:
包括強磁性、弱磁、無磁的,可靠性差、維護量大,容易卡住不轉動,價格便宜。極易造成堵塞、纏繞、吸附等現象,出現較大的計量誤差。空調計量中現已淘汰不用。
機械轉子流量計總結:
以上所有的流量計,共用點是帶有運動部件,應用運行問題多,主要原因是由于空調水質較差,使用此類流量計會出現以下問題:
1、雜質進入轉軸,引起轉動不穩定;
2、轉子受到吸附和纏繞,造成堵塞;
3、水垢影響轉子正常轉動;
4、對水路壓力影響大;
5、維護工作量較大,容易造成收費糾紛。
渦街流量計:
測量原理:根據流體力學中的“卡門渦街”原理;渦街流量計在選用時,多用于氣體與蒸汽的流量測量。
法蘭水平安裝,施工較複雜,怕震動;
無運動部件,基本免維護;
流速低于0.5m/s測量不到或誤差很大。
插入式電磁流量計:
1)法拉第電磁感應原理;
2)安裝簡單、維護方便;
3)無機械運動部件,高可靠性;
4)輸出4-20mA信号。
主要應用于DN150以上的管徑;DN400以内的管徑用同一型産品;DN400以上管徑選用加長型産品。
管道電磁流量計:
無運動部件,不存在堵塞現象;
輸出4-20mA信号,抗幹擾強;
對水路不産生影響;精度高、可靠性高。
超聲波熱能量表:
無運動部件,不存在堵塞現象。
主要針對供熱計量設計,考慮到供熱的條件大溫差小流量的特點:
大口徑流量計(DN≥40)一般采取了縮小管徑的做法。
小口徑流量計(DN≤40)一般采取45度擋扳設計,大量使用對空調水系統有一定的影響。
一體化結構,如果使用到空調冷計量中,要考慮冷凝水對能量積算儀電子部分的影響,建議采用分離式安裝,能量計算儀遠離空調管道。
溫度傳感器:
要求配對誤差不超過0.1℃,保證計量精度,空調制冷時溫差很小,一般理論設計為5℃,實際使用中2-3度比較常見;4線制配對溫度傳感器,導線可以加長到120米,而不影響溫度測量精度。(普通熱能表的溫度傳感器是采用兩線制,導線不能随便延長,不方便施工);測溫範圍廣,穩定性能好;采用護套安裝,維護不用放水,檢修方便。
能量表(冷、熱)與熱能表主要區别:
能量型空調計費方式總結:
理論最好,價格昂貴,适合大的區域或整棟樓的計量;
關鍵在于流量計和溫度傳感器的選型和結構的設計;
建議選擇在水中無機械運動部件的流量計,推薦電磁流量計,其次是超聲波流量計;
不同流量計有不同的适用範圍,沒有萬能的流量計;
溫度傳感器選用高精度配對的四線制溫度傳感器PT1000、PT500;分體式設計預防冷凝水結露。
時間型空調計費系統原理:
時間型空調計費系統原理:Q=P×T
其中:Q:風機盤管的總耗能量 ;
P:風機盤管使用檔位的冷量(換熱功率);
T:該檔位的有效運行時間 。
什麼叫有效時間?
冷水機組在一定溫度運行、風機盤管二通閥打開、風機運行,三條件缺一不可。
保證冷水機組運行有效性的技術手段:采用聯動設計。
(1)計費儀聯動:檢測冷凍水泵的運行與否,根據冷凍水泵的運行狀态來啟動和停止計費。
(2)溫度聯動:通過在供水管上裝溫度傳感器來達到聯動的目的。當主機出水溫度達到設置的溫度時,系統啟動計費,否則停止計費。
單元系統示意圖
樓棟系統示意圖
時間型空調計費方式總結:
系統運行穩定可靠,用戶容易理解與接受,可檢驗性強。
時間型分戶計量系統不與空調水系統發生關系,安裝、調試和維護都十分方便,不會影響到空調機組的運行和其他用戶的正常使用。
不受戶型結構及功能變化的影響,一次投資,終身受益。
系統設備投入、施工成本不高,舊樓也可以改造,推廣範圍大。
中央空調計費系統結構圖:
空調計量與收費的關系:
計量是基礎,收費、節能才是核心;
精确計量在空調計費中并不具有實際意義。追求過高的精度,造成的成本增加是顯而易見的;
系統穩定可靠、易于維護才是最重要的;
中央空調計費的本質是費用的合理分攤;
中央空調計量與收費首先是個管理問題,然後才是計量設備的問題,是一套服務系統。
中央空調怎樣按計量收費:
中央空調的總費用組成:
電費(包括主機組、冷卻塔、冷凍泵、冷卻泵、新風機等設備的電費),水處理費,人工管理費,空調系統維護、維修費,其它各項與空調系統發生的費用。
單價制定的一些基本原則:
用戶繳費的構成:
基本費:空調系統每月産生的固定費用部分;
使用費:根據實際空調用量産生的費用。
空調計量收費單價的确定:
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