摘要：介绍了BM—H数字式智能型热表的原理、测试性能及试验运行结果。
引 言
为了节约能源和改善城市环境，《采暖通风与空气调节设计规范》规定，新建住宅热水集中供暖系统应设置分户热计量和室温控制装置[1]。
近年来，国内在热计量收费方面进行了研究[2，3]，对适用于计量收费的供热系统也进行了探讨[4—7]，还开发了各种热表[8—12]。下面介绍我们研制的BM—H数字式智能型热表的性能与应用[13]。
1 数字式智能型热表原理及特点
数字式智能型热表的原理是基于传热学理论。对给定的散热器来讲，散热量Φ主要取决于散热器的表面温度与室内空气温度之差Δt。由于散热量与温差的关系为非线性关系，散热器散热量Φ可用下式表示：
Φ=AΔtB
对于同一种散热器，A，B是一定的。如测得各种散热器的A，B值，即可根据散热器的表面温度与室内空气温度之差，计算出散热量。利用传感器将采集到的温度参数经过A／D变换，送到中央处理器进行数据处理，可直接得到每一户所消耗热量的累积值。
温度传感器安装在散热器供回水管上。供回水管间加跨越管和带锁紧的手动三通调节阀以控制室温。热表安装在楼梯间表箱内。信号采集电缆暗管敷设，安装施工方便。
RM—H数字式智能型热表与常规的流量—温差式热表不同，RM—H热表无需测量供热介质流量，可避免不良水质对流量测量精度及使用寿命的影响。BM—H热表不仅计量准确、直观、无需人户读值、便于随时检查，而且能应用于按户分环系统、单管跨越式系统、双管系统等供暖系统的分户计量。
2 热表性能的测试对比与试验运行
2．1 测试条件
为了验证产品的质量与性能，对采用该热表的天津玉水园住宅小区进行了测试。该小区建筑面积为3．6×104m2，共6栋，29个楼门，每门12户，总共348户。选取1个非端头的楼门作为测试对象。该楼门南北朝向，砖混结构，临街无遮挡，日照充足。
供暖系统采用了上供下回垂直单管加跨越管方式，每个楼门设1个热力入口，热力入口处加差压控制器。户内采用铸铁散热器，每组散热器加三通调节阀。每户配置1块户用RM—H热表，安装在楼梯间的仪表箱内，可随时读取数据。
为了便于对比确定热表计量的准确性，在测试楼门的热力入口处安装了超声波热量表。测试工作从2002年11月29日到2003年3月20日供暖期结束为止，历时百余天。其间记录12户的RM—H热表读数、楼门热量表读数。
2．2测试结果与分析
(1)RM—H热表与楼门超声波热量表的对比
RM—H热表与楼门超声波热量表耗热量的对比见表1。由表1可知，RM—H数字式智能型热表与超声波热表(精度为A级)的相对测量误差很小。
(2)一定时间间隔耗热量对比
选取供热稳定期2002年12月16日到2003年1月27日内，以1周为固定间隔，对12户RM—H热表1周耗热量与楼门超声波热量表所测1周耗热量进行对比，考察热表运行稳定性(见表2)。两表平均相对误差为0．77％。
2．3 试验运行
1999—2000年供暖期，对天津龙潭住宅小区进行单户试验，双管系统，散热器前加温控阀。
2000年，对天津彰武楼住宅区进行试验，52户，建筑面积3400m2，双管系统。在散热器前装温控阀，在楼栋热力入口处安装超声波热量表进行对比，这一试验点连续运行了3个供暖期，未出现故障。
2002—2003年供暖期，对天津玉水园小区进行热表安装，建筑面积3．6×104m2，348户，单管供热系统，散热器前加跨越管、手动三通调节阀，温度传感器的电缆暗管敷设。在楼门热力入口处装有超声波热量表进行对比。
2002—2003年供暖期，在兰州某住宅楼安装运行，建筑面积1．0×104m2，260户热表，单管系统，散热器前加跨越管和手动三通调节阀，电缆暗管敷设。
表1 RM—H热表与楼栋超声波热表的对比
2002年11月29日热
表示值/(kW·h) 2003年3月20日热
表示值/(kW·h) 耗热量/
(kW·h)
RMH热表 102 26 4064 4038
101 30 3894 3864
202 40 5491 5451
201 29 4159 4130
302 44 5686 5642
301 28 4024 3996
402 45 5365 5320
401 27 3849 3822
502 38 4696 4658
501 31 4385 4354
602 34 6255 6221
601 35 5190 5155
合计 407 57058 56651
楼门超声波
热量表示值 173940 230710 56770
热量误差/% — — 0.21
表2 RM—H热表运行稳定性分析
日期 RMH热表总示
值/(MW·h) RMH热表耗热
量/(MW·h) 超声波热表示
值/(MW·h) 超声波热表耗热
量/(MW·h)
20021216 7.81 — 182.44 —
20021223 11.99 4.18 186.35 3.91
20021230 16.29 4.30 190.49 4.14
20030106 20.41 4.12 194.59 4.10
20030113 24.70 4.29 198.80 4.21
20030120 29.98 4.28 203.00 4.20
20030127 32.92 3.94 206.91 3.91
试验运行结果如下：
(1)RM—H型热表计量准确、直观、可在户外读数，长期运行平稳可靠，无故障，可与计算机联网，自动远传抄表，便于集中管理，热表维修量小，寿命长，安装简单，使用方便。
(2)RM—H热表避开了测量供热介质流量这一环节，避免了水质差、杂质、水垢、铁锈等影响流量计精度而造成热计量偏差的因素，堵塞可能性很小。
(3)适用范围广，更适合国情，对设计无特殊要求，适合于单管及双管系统。特别是对旧住宅改造，是很好的计量方式。对原有系统稍加改动，仅在散热器进出口加1个三通，安装温度传感器，同时加跨越管和带锁紧的手动三通调节阀即可。对新建住宅可采用单管系统，既可省掉管道井占用的面积，又便于维修，不影响装修。
3 经济比较
改造旧房供暖系统有2种方案。
方案1旧管改造成双管：选用分环供暖系统及机械式热表，在土建方面加做立管和管道井。为了在室内走管道必须穿墙打洞，加装恒温阀和铝塑管，这既扰民又影响装修，费用甚高。
方案2旧房改造只加跨越管和调节阀：选用RM—H型热表，原有供暖系统充分利用，不做大改动，原有垂直单管供暖系统不变，增加散热器供回水支管之间的跨越管和手动三通调节阀。
经过经济分析，除热量表造价以外，方案1户内供暖系统造价为62．45元／m2，方案2改造造价仅为3．43元／m2。
对新建住宅，如采用双管系统，以分环单管串联供暖系统计算，供暖系统造价为44．63元／m3，同时还要增加土建附加费，如管道井、地面后浇层及因此而附加的荷载所引起的费用20元／m2，除热表费用外共计为64．63元／m2。如果采用垂直单管供暖系统，除热表费用外，仅加跨越管和手动三通调节阀，其造价为23．89元／m2。供暖系统造价比较见表3。 表3 供暖系统造价比较
新建单管系统 新建双管系统 旧房改造只加跨越管和调节阀 旧管改造成双管
造价/(元／m2) 23.89 64.63 3.43 62.45
4 结 语
(1)RM—H热表不需测量用户流量而计量单管跨越式系统用户的用热量，适用性较广。
(2)BM—H热表与热量表计量结果接近，热表的计量误差较小。
(3)RM—H热表运行没有出现大的偏差，稳定性和可靠性较好。
