[发明专利]计量垂直单管顺流式系统热用户供热量的方法及其热计量分配系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种暖计量分配系统，具体涉及一种计量垂直单管顺流式系统热用户供热量的方法及其热计量分配系统。

背景技术

我国是建筑大国，至2005年年末全国城镇房屋建筑面积达164.88亿m²，其中城镇民用建筑面积147.44亿m²居住建筑面积107.69亿m²，公共建筑面积39.75亿m²。为维持室内温度，每年需要消耗大量的能耗。为降低建筑能耗，我国从上世纪八十年代开始颁布实施居住建筑节能设计标准。我国的建筑节能，首先从北方集中采暖地区的新建建筑的设计开始。严寒和寒冷地区于1986年试行新建居住建筑采暖节能率30％的设计标准，1996年实施采暖节能率50％的设计标准，并于2010年实施采暖节能率65％的设计标准。我国中部夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准从2001年实施，节能率为50％；南方夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准从2003年实施，节能率为50％。

目前我国在新建建筑强制执行建筑节能设计标准，但仍然还有大量既有建筑没有按照节能设计标准建造。有资料表明，在既有的107.69亿m²居住建筑中只有10％左右是按照节能设计标准建造的建筑。为了降低北方地区采暖居住建筑的供暖能耗，国家在“十一五”期间，开始推进既有建筑的节能改造，并对实施节能改造的建筑予以资金上的奖励。“十二五”期间，国家进一步扩大北方地区采暖居住建筑的节能改造规模；要求到2020年前基本完成对北方具备改造价值的老旧住宅的供热计量及节能改造。到“十二五”期末，各省区、市要至少完成当地具备改造价值的老旧住宅的供热计量及节能改造面积的35％以上。

我国北方建筑的供暖热计量，始于从上个世纪80年代。国家已经在新建建筑中，强制实施供暖热计量。我国新设计的建筑，室内采暖系统全部为单户水平式系统，应用的热计量方法主要有：温度面积法、散热器热分配计法、流量温度法、户用热量表法、通断时间面积法、基于室温的流量温度法等。我国北方地区的既有建筑的供暖系统，大多为垂直单管顺流式系统。前述的这些热计量方法，可以满足新建建筑的热计量要求，但是大多不适合于用于既有建筑的热计量改造。

1.温度面积法

温度面积法所依据的是同一个建筑物中每户的体积供暖热指标和房间高度是常数，建筑物中各户所处的室外条件相同，各用户所消耗的热量与室内温度及建筑面积有关，因此可以通过计量房间的室内温度，来计量每户的用热量。该方法解决了我国公寓类住宅存在的户间传热的计量问题；解决了建筑物内各个不同位置房间能耗不同带来的热费不公平问题。做到了同一栋建筑物内的用户，如果采暖面积相同，在相同的时间内，相同的温度应缴纳相同的热费。从计量原理上来讲，温度面积法可以用于既有建筑的热计量改造。但是由于该方法需要在热用户的每个房间内设置温度传感器，而每个传感器需要用导线连接起来，这对于已经装修热用户来说，很难支持室内温度传感器的安装尽管用无线传输方法可以解决传感器拉线的问题，但存在着设备成本高，无线传输电池寿命短的问题。

2.散热器热分配计法

散热器热分配计法是利用测量用户散热器的散热量来计量热量的方法，主要有蒸发式和电子式分配表两种。从原理上来讲，该方法可以用于既有建筑的热计量改造。但由于我国热用户大多安装散热器罩；用户根据自己的爱好，任意改变散热器的种类和在建筑物内设置不同种类窗帘，从而使得我国的既有建筑供暖系统不能满足散热器热分配计法要求的使用条件。进几年出现的等效热量分配表法，只能用于单户水平式供暖系统的热计量。

3.通断时间面积法

通断时间面积法是在各户的初始室内温度相同的条件下，通过计量每户的供热时间及面积来计量供热量。该方法计量的准确性受平均温度影响较大，热用户自行更换散热器，私自加装散热器，将加剧热计量结果的不确定性。该方法要求每户的供暖系统必须是单户水平式系统。

4.户用热量表法

户用热量表由流量传感器、配对温度传感器和计算器组成，根据式(1)进行热量计算。根据流量传感器形式，热量表主要有超声波热量表和机械式热量表两种。超声波热量表，价格比较高。机械式热量表，价格便宜，但是由于我国热水供暖系统水质差，导致机械式热量表大量堵塞，无法正常工作。该方法要求每户的供暖系统必须是单户水平式系统，如果将该方法用于既有建筑热计量改造，则需要将垂直单管顺流式系统改造成单户水平式系统后，才可以应用。这种改造成本高，扰民严重。