《北京市供热计量应用技术规程》第8.4.3条规定,住宅分户热计量(热分摊)方法的选择,应从技术、经济、运行维护和推动节能效果等多个方面综合考虑,并根据系统形式按以下原则确定:1)共用立管分户独立式散热器系统,当室温为分户总体控制时,宜采用通断时间面积法;当户内各房间要求分室控制温度时,宜采用散热器热分配计法或户用热量表法;2)既有住宅为垂直双管散热器系统时,宜采用散热器热分配计法;3)既有住宅为垂直单管散热器系统时,宜采用散热器热分配计法或流量温度法;4)热水地面辐射供暖系统,当户内为总体温度控制时,宜采用通断时间面积法;当户内室温要求分环路控制温度时,宜采用户用热量表法;5)集中供热按户分环,采用风机盘管等空调末端设备供热的系统,宜采用户用热量表法。第8.4.9条规定,公共建筑同一热量结算点范围内如有多个用户时,宜采用各用户支路分设热量表的热分摊方法,也可按集中面积分摊热量。
1.户用热量表直接计量
计量原理为根据测得的入户处供回水温差和流量,计算热量。该方法能实现分室控温,在每户按照户用热量表作为热量结算点时,可直接进行分户热计量,主要应用于单体别墅。对按户分环的室内供暖系统也可采用户用热量表直接计量的方法,但不适用于垂直式双管或单管(含跨越式)系统。
该方法存在以下弊端:山墙用户(特别西墙和北墙)和顶层用户的耗热量过高(相同室内温度下,中间住户与山墙和顶层住户的耗热量之比达到1:2.5),以及户间传热问题,致使无法实现公平性,收费时需要进行位置修正;表计长期运行堵塞、损坏的维修及更换问题;作为结算点的热量表数量多,造价高,且需要定期标定(5年一次强制检验,8年一次更换锂电池)。
2.热分摊法
同一个热量结算点计量范围内,用户热分摊方式应统一,仪表的种类和型号应一致。
(1)户用热量表分摊法
与户用热量表直接计量适用的系统形式一致,只是户用热量表仅作为热分摊的依据,计量结算点在楼栋或热力入口处设置的热量表。虽然户用热量表不需要定期标定,精度要求也不需要过高,但相比其他分摊方式,投资增加。此方法同样仅适用于分户独立系统(及地面辐射供暖系统分室控温时),不适用于垂直单/双管系统。每户热量表计量的热量总和将大于结算点热量表计量的流量(总表的启动流量比分表大得多造成的)。另外,收费时需要对住户位置进行修正。
(2)散热器热分配计法
原理:在每组散热器上安装一个散热器热分配计,各户通过读取分配表的读数,得出各组散热器散热量的比例关系,对总热量进行分摊的方法。热力入口设置计量结算的热量表,每组散热器上安装分配表,要求同一栋建筑物内采用相同型式的散热器(不同类型的散热器需要进行刻度标定)。原则上,除地面辐射供暖系统外,所有的散热器供暖系统均适用,收费时需要进行住户位置修正。
该方法安装简单,适用于新建和改造的散热器供暖系统,对于既有供暖系统的热计量改造比较方便、灵活性强,所以目前主要在既有建筑垂直单管顺流式系统进行热计量改造中使用。其前提是热分配计和散热器需要在实验室进行匹配试验,得出散热器的对应数据才可应用,由于我国散热器型号种类繁多,给分配计的检定工作带来了不利因素。需要入户安装和每年抄表换表等。
(3)流量温度法
原理:在每组散热器入口或分户独立系统入口管井位置设置跨越管和三通阀,并保证无论分流系数为多少,三通系统的总流量稳定不变。这样,只要测得三通系统的总温差,就能够计算出供暖热量进行热量分摊。热计量装置由热量总表、热能分配器、用户查询器、温度采集处理器、通讯线路及软件等组成,收费时需要对住户位置进行修正。
该方法主要应用于垂直单管跨越式系统,也适用于共用立管的独立分户系统。测量入水温度的传感器应安装在散热器或分户独立系统的分流三通的入水端,距供水立管距离宜大于200mm;测量回水温度的传感器应安装在合流三通的出水端,距合流三通距离宜大于100mm,同时距回水立管的距离宜大于200mm。系统运行方式为定流量(散热器仍可以设置恒温阀,如关小则多余流量经跨越管旁通),不利于循环水泵变频调节节能。
(4)通断时间面积法
原理:建筑物热入口安装热量表,在各户的分支支路上安装可通断控制的阀门,记录和统计各户阀门的接通时间,根据累计接通时间结合供暖面积分摊整栋楼的热量。同时在各用户的代表房间设置室温控制器,用于测量和设定室温,并将两个温度值传输给室温通断控制阀。
该方法的前提每户须为一个独立的水平串联系统,设备选型和设计负荷要良好匹配,不能改变散热末端设备容量,户与户之间不能出现明显水力失调。不能实现分室或分区控温,以免改变户内环路的阻力,可以分户控温,也宜用于地面辐射供暖系统整体温控时,收费时无需对住户位置进行修正。
(5)温度面积法
温度面积法的基本原理是依据系统总热量、用户供热面积和室内平均温度计算出系统名义耗热量的一种先进、实用的技术解决方案。核心理念是“享受多少温度,交多少热费”,彻底抛开户内系统制式,也不需要进行住户位置修正。其优点有:1)楼栋计量,促进建筑保温;2)按温度分摊,提高用户节能积极性;3)解决了建筑两端、顶层耗热多、户间传热造成的用热不公平问题;4)仅需要用户测量典型室温,不需要测量流量,不存在管道堵塞问题等。但该方法存在用户长时间开窗造成的耗热多室温反而低问题。