计量供热中热计量方法的选择

国建供热节能

摘要： 本文根据欧盟和德国在计量供热方面的标准和规定以及多年来的经验，结合我国这近些年计量供热的实践遇到的问题，提供了供热计量系统的选择方法，可供我国在推行计量供热中参考。





关键词： 计量供热 节约能源

实行计量供热的目的既是节约能源和保护环境，也是保证供热事业的可持续发展，要解决的问题：一是热量的正确计量；二是热费的合理分摊就目前的计量技术而言，对热量的计量可以达到相当准确的程度。而对于具体的供热系统对象来说，从技术和经济方面的考虑，并不需要追求过高的精确度，而是保证计量系统在满足一定精度要求的同时还要有足够的稳定和持续可靠的运行特性。


目前欧盟各国在供热工程中采用的热量计量系统分两大类：第一类是热量表，其原理是通过对流量和进、出口温度差的测定而由积算装置求得热量。按流量计的类型，可分为叶轮式、涡轮式、涡结式、超声波和电磁式等类型。第二类是热分配表，分蒸发式和电子式两种。这类表不属于直接计量式仪表，它必须有热量表的配合。它的特点是能够反一个大型热量表所计量的整个计量单元的总热量分配到每个用户的各个房间。对此欧盟都有相应的标准：EN1434-热计量表；EN835-蒸发式热分配表；EN834-电子式热分配表；这些标准都源于德国标准DIN4713，其中包括了热计量表、蒸发式热分配表、电子式热分配表和热量分摊计算方法的标准等内容。


选用什么样的热计量系统，一般根据以下5个条件：①根据技术标准考虑所要采用的计量系统的可行性；②计量系统的误差分析；③在读取测量数据时对用户的影响；④每年系统计量与结算所花费的费用；⑤用户对所彩的计量系统的认可程度，这其中最重要的是为了进行供热系统的热计量和热费分摊计算每年到底要花费多少钱。因为热计量的目的是要节省能源，减少用户的热费开支，所以在德国的"节能法"第5第第一款（EnEG § 5Abs.1）规定：为供热计量而花费的总费用不应超过实行计量供热节能所省下来的费用。这样就必须解决两个问题：一是实行计量供热到底能节省多少钱；二是采用不同的计量方法，各需要多少钱。


为此，德国政府曾委托汉堡的GEWOS城市、地区和经济研究所对使用多年的建筑进行了研究，结果指出：节能数额至少为总热费的15%。1989年瑞士能源部也进行了两年的研究，得出了可节能17～24%的结果。同样，奥地利的Adunka教授对区域供热的研究也得出了可节能15～24%的结果。在我国，1996年天津市政府供热办公室同德国THECHEM能源服务公司在天津几栋已使用两年以上的住宅中进行了一个冬季的测试，其结果表明可节能20～25%；1997年冬季，天津大学又在节能鼓励的情况下进行了测试，结果表明有政策鼓励的节能效果和只靠散热器恒温调节阀的自控作用的节能效果基本相等。我们把前者称为行为节能，后者称为技术节能。这就是说，在原来节能25%的楼栋中，不予节能奖励，或者说不与用户的经济利益挂钩，而节约的热能只有12.5%。虽然我国在这方面所做的工作要比欧盟各国少得多，但也有不少单位作了不少有益的探索，可供我们在推行计量供热中参考。

1996年欧洲计量供热联合会编写的"计量供热指南"中列举不同时期、不同体型系数的建筑不同供热系统和不同作者的17项研究结果，其总的计量供热节能范围大致在15～32.5之间。
2001年德国出版的"计量供热手册"（第五版）中指出：在德国1995年衽了新的"建筑保温法"，使建筑的耗能降低了近30%。对1995年以前的建筑，因为高的建筑节能比数还没有实行，所以热计量费用上限定为30%；而在1995年以后，由于"建筑保温法"的实施，对新建的建筑只有有限的热费用，所以对热计量费用的上限也就改定为20%。在我国尚没有确切的计量供热节能数据之前，这是值得我们参考的数据。


在供热计量系统的费用应在总热费中所占比例确定之后，如何确定热计量系统的费用就成了必须解决的问题。在欧盟各国，花费在热计量的费用包括：热计量仪表的购置费用和安装费；抄表读数、分摊计算、帐单制作及发送等服务费用。
为了弄清不同的热计量系统在同样的住宅建筑内每年用于热计量的费用所占采暖总费用的比例，德国G. Hausladen教授以一栋24户住宅的建筑作对象进行了多年的跟踪研究。在这24户中，每户有64.5平方米采暖面积，5组散热器。在表1中列出了2001年不同热计量系统所花的年热计量费用和它所占年采暖总热费的比例以及它同1995年所花的热计量费用的比较。在表1中括号内的数据是1995年统计的总热费。1995年以前所建成的建筑，因为"联邦建筑保温法"还没有实行，所以采暖的热费用要高于1995年统计的总热费。1995年已实行联邦"建筑保温法"以后的采暖费用，因此，用于热计量的费用在总热费中所占的比例也不同。


从表1中的比例可以看出，蒸发式热分配表的计量方法最便宜，这也是德国目前85%以上的住宅都是采用蒸发式热分配表进行热计量的原因。1995年和2001年的热计量费用比较可以看出，2001年电子类热计量装置的计量费用都比1995年降低了，这反映了近几年来电子仪表的硬件不断降价的结果。除了带通讯的功能的电子式热分配表还是比不带通讯功能的贵以外，而叶轮式的热量表和超声波热量一带通讯功能反倒比不带通讯功能的便宜。这一方面是由于电子硬件降价的原因，另一方面反映了德国劳动力的昂贵。因为不带通讯功能的蒸发式热分配表的电子式热分配表需要大量的人力去抄表读数，而带通讯功能的计量装置却可以省去大量劳动力的费用。这一趋势虽然显而易见，但蒸发式热分配表的人才优势还是其他计量方式一时难以与之比拟的。由于我国劳动力的便宜，在我国的情况就会更显出蒸发式热分配表的优势。

2001年德国出版的"计量供热手册"也曾这样评论：对于热计量市场的走向，主要决定于用户的需求，是以减少总的热费开支为主，还是为了避免因少表读数而带来的不便为主，用户对此的观点并不很清楚。根据过去使用中的不足，和一些片面的争论，由于大多数用户认为蒸发式热分配表是不很准确的方法而提出用电子式的方法。这对外行来说尽管电子式具有读数简单的优势，但在总热费中所占的高附加份额还是限制了这种看法。作为具有代表性的"德国信房承租协会"也改变了他们以前的看法，认为还是蒸发式热分配的计量方法是对房屋承租人最优异的结算方式。"手册"中还提到：对于新建的房屋和现仿能源费用的情况来看，即使安装简单的热量表还是有问题的，而在住宅领域里安装超声波热量表是绝不可以的。因为计量费用可能超过了节约的费用。但对于有的采暖系统（如地板采暖）安装简单的热量表是可以的。




表1




热计量系统的类型


一幢24户（8户）


楼房中每户每年的
计量费用（元）

95年以前所建房屋


的平均费用（%）
实行建筑保温法前

95年以前所建房屋


的平均费用（%）
实行建筑保温法后


1


蒸发式热分配表


34.-(28.5)


7%


9%



2


电子式热分配表


52.-(57.-)


10%


14%



3


带通讯功能的电子式热分配表


67.-(90.-)


13%


18%



4


带叶轮水表的热量表


78.-(107.5)


16%


21%



4.a


带叶轮水表的有通讯功能热量表


60.-(94.-)


12%


16%



5


超声波热量表


97.-(127.-)


20%


26%



5.a


带通讯功能的超声波热量表


79.-(113.5)


16%


21%




在我国关于热计量的费用不应超过实行计量供热所能节省下来的能量费用这一原则还是应当采纳的。关于实行计量供热后到底能节省下来多少能量，在我国还缺少足够的实测数据来支持。从欧盟各国的测试数据看，最高可达30%，从另外一些研究报告看还有更高的数据。而德国取20%是考虑到：节能多少不仅同建筑的类型有关，而且与采暖系统的运行条件也有很大关系，尤其是用户的使用习惯在很大程度上影响着节能的多少。很多测试，尤其是一些计算机模拟计算，虽然看来还能节省更多的能量，但过分的频繁调节并不符合人们一般的生活习惯，也就是说在生活实践中也不可能节省那么大的比例。德国还考虑到了他们1995年实行"建筑保温法"以后，新建筑要比老建筑节能近30%。在我国也同样存在一步节能和二步节能的问题，即使达到二步节能以后，我们的建筑节能仍远达不到德国1995年以后新建建筑节能的效果，并且我国完全实现二步节能还要有一段路程。就目前来看反节能效果定在25%还是比较合适的。


对于计量系统，由于我国劳动力便宜，所以能用热计量表的就用简单的热计量表而不必采用带通讯功能的热计量表。对于热分配表不管是蒸发式还是电子式的现在都已经有了带通讯功能的，或叫远程读数功能的装置，但从目前我国的经济水平和劳动力状况出发还是采用非远程通讯的为好。对于热量表按5年折旧，电子式热分配表按1年折旧，蒸发式热分配表按15年折旧，这在欧盟各国都是有充分实践基础和标准依据的，所以我们也应采纳这一规定。对于散热器上安装的恒温调节阀，在欧盟和德国是不计入热讲师的费用中的，但在我国目前还都习惯把它列入热计量设备中来考虑，但它的折旧年限并没有统一的说法，我们可以暂定为10年。


热价一直是计量供热中遇到的最大难题，至今我国仍没有国家的法规。各个城市，各个地区都有自己的规定，而都是以每平方米采暖面积、每一个采暖季多少钱来计算。就各地、市而言，其粗细情况也不尽相同。采用不同的热源，其热价应该不同。北京市就做得比较细，如每平方米采暖面积、每一个采暖季热电厂供热为24元；小区锅炉供热：燃煤直接供热16.5元，燃煤间接供热19元，燃油、天然气、煤气、电30元。天津的采暖热源主要有三个热电厂，465座区域锅炉房和180眼地热井供热，由于三种主要能源生产成本差距很大，加之300多家供热单位供热设施、经营规模、投资来源管理水平等因素，目前还不具备分类定价的条件，所以只能模拟市场机制测算全市平均成本，制定统一的热价标准。2000年以前每平方米采暖面积、每一个采暖季按18.5元，从2000年开始按15.4元计算。所以，在以下的举例中就按此价格计算。


按目前热计量仪表的市场价格，户用热计量表国产的每只800～1000元，进口的每只1200～1500元；蒸发式热分配表国产的每只30元，进口的每只60元；两点式的电子式热分配表每只126元；恒温调节阀每只140元；大型热量表每只16000元；安装费用取总价格的8%，每年每组散热器的读数算帐费用按天津的定价是为10元，基于以上的折旧原则，也以每户采暖面积为65平方米计（一个三门六层的砖混住宅），我们可以算出不同热计量系统在每年总热费中所占的比例，从而可以看出选用的可行性。根据这些条件并结合天津的热价和市场情况可算出每年一个65米的住宅应花去的热计量费用和它与总热费的百分比，详见表2。在表2中，括号内的数据是不包括恒温调节阀在内的热计量费用和它占总热费的百分比。




表2




计量方式和仪表来源


每年所需的热计量费用（元/年）


热计量费用占总热费（1000元/年）的比例%



蒸发式热分配表


国产


150.-(75.-)


15(7.4)



进口


161.-(85.-)


16(8.5)



电子式热分配表


进口


207.-(132.-)


21(13.0)



户用热计量表


国产


309.-(237.-)


31(24.0)



进口


370～420


(299～361)

37～42


(30～36)




表中的数据仅是说明热计量方式选择方法的举例。不同地区、不同类型的住宅、不同市场情况和不同的仪表来源会有不同的结果，但为热计量而花费的钱不应超过因热计量而节省下来的钱这一原则是值得参考的。因为它毕竟包含着国外多年的计量供热实践的经验。还应注意的是，用户花费的计量费用也仅是为了总热费的一半来予以合理的分摊，另一半左右的热费仍是按采暖面积分摊的。