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行業論文

供熱計量改革中值得思考幾大問題

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2008-04-11  瀏覽次數:314

一.熱量表在中國的應用狀況  
    在中國已經作為商品提供給用戶的熱量表,從應用狀況上,分別屬于或運行在四個層次水平上。   
    1.安裝,通過試運行      
    在系統上安裝戶用熱量表。目的僅僅是通過符合建設部規定的監察;使集中供暖的新建筑得以通過驗收;或者作為增加新建筑促銷時的“賣點”。初期運行中只要不堵塞,沒影響供熱;就認為是沒問題的。幾年前,很大一部分熱量表處于這樣一種運行狀態。其實有很多的問題在運行初期尚未發現,而僅此就認為是“正常運行”,很可能留下巨大的隱患。   
    2.運行并觀察顯示   
    安裝上熱表后,不定期地、間斷地觀察了顯示讀數情況;但并不做計量、記錄、分析和判斷,僅作為未來的準備。   
    如果這種運行狀況下,已發現了問題(堵塞,流量計停轉,無顯示或明顯錯誤顯示等),可以認為這批產品的實際故障率可能是已發現的四倍以上。  
    3.系統計量運行   
    系統上安裝了戶用表和樓宇總表,定期觀測顯示數據,分析其合理性和可信度。一般在熱計量試點工作中,是這種運行狀況。能發現一些穩定性、可靠性方面的問題;但仍不足以對其精度(準確性),特別是長期運行的可靠性進行確切的評價。遺憾的是一些試點工作的經驗已發現:盡管送來參加試點工作的廠家認真地挑選了認為是合格的產品;試點現場在安裝運行條件上,也進行了包括安裝前沖管、加過濾器、定期清污排渣,等等周到、細致的工作;國產的戶用熱量表故障率仍達到30%以上!相同條件下,進口表現了相對好的質量。       

    4.計量并作為收費依據    
    在試點階段,卻有一些地方,認真地進行了包括實施計量收費的工作。在熱量表運行中,發現了表具可靠性、適應性的問題,包括戶用表之間,和戶用表與總表之間不合理的偏差過大的問題。由于任何一只戶用表的故障和誤差都會影響到整個系統,而且必須在兩個以上的供暖季結束后才能總結分析;這是對表的穩定性和準確性的雙重檢驗。今后的若干年里,將逐漸形成;要求絕大多數的熱量表,都必須在第四個層次上可靠正常的運行。顯然,對于熱量表的設計和生產者來說:你們的產品,是否有把握長期在作為計量收費依據的層次上符合要求?作為熱量表的使用和管理者,是否應考慮所采購或監管的熱量表,目的是什么?確實準備在哪一個層次上運行,以及如何考核、確保在作為計量收費依據的層次運行?

二.針對熱計量問題的系統化思考 
    所謂系統化解決方案,援引于通信和計算機行業針對問題的解決思路。我們將高科技行業解決問題的思路應用于傳統的行業中,尋找一個全新的分戶計量解決方案,是值得我們重新思考的一個問題。整個暖通系統的一個供熱區間稱之為一個子系統,單位用戶作為這個系統的最終節點。我們在進行分戶計量改造的時候,只是簡單的對最終節點進行相應的改造,而忽略了整個子系統的變化,乃至影響到整個暖通系統的變化。如果我們不考慮整個子系統,只是進行簡單的熱計量改造,將必然帶來以下幾個方面的問題:
    1)  計量的公平性、合理性的問題
    2)  計量的熱損失問題
    3)  系統的穩定性問題
    4)  系統長期運行過程中的維護、管理的問題 
    而以上幾個方面的問題很大程度上阻礙了我國熱計量改革的進程。如果我們能夠發現系統運行過程中的規律性,并為之所用,再考慮分戶計量改造問題,那諸如前面所提到的很多困難便迎刃而解了。
    目前市場上分戶計量的儀表,都是著眼于對每一戶進行簡單的數據計量,然后根據計量儀表的讀數來對用戶進行計費;而忽視了,熱是一種非常特殊的商品,而熱計量不能簡單的量化實現,并因此來作為收費的依據。

    我們不得不考慮這樣一些問題:實現分戶計量,就要對暖通系統的末端用戶進行相應的改造,而這種簡單的改造對于整個暖通系統的穩定性有什么樣的影響?這種影響是否會波及到用戶用熱計量的公平性、合理性?是否使得以節能為目的的熱改最終陷入一個運行不良的循環怪圈?是否考慮到相關設備運行維護、管理工作的高成本和繁重工作量的問題?  
    這些問題不僅關系到分戶計量系統是否能夠持續、穩定、可靠的運行,還影響到熱計量是否公平、合理,同時供熱和取熱雙方都能否有效的從節能中體現經濟效益。根據多年來各個級別的試點經驗,總結出以下幾方面影響到目前分戶計量設備不能夠廣泛應用的原因,而這些問題更多集中體現在系統運行管理問題中:
    1.  系統穩定性受到影響,戶間用熱影響過大問題
    根據《居民住宅節能管理規范》,在新建居住建筑需要安裝溫控裝置和熱計量裝置。系統安裝溫控裝置以后,為用戶提供了室內溫度調節的手段,整個暖通系統由原來的靜流量系統(我國采暖二次水系統)成為現在的變流量系統。用戶在進行室溫調節的時候,必然會使得整個系統的阻力發生變化,而當多個用戶都進行調節的時候,這種影響是不可忽視的。由于用戶的調節而帶來的系統阻力發生變化,影響到系統的流量也發生相應的變化,甚至形成死水,從而帶來戶間影響加大。不僅引起計量糾紛,而且也不利于節能。
    暖通系統在設計之初,會根據供熱要求,制定相應的阻力和壓損設計標準,同時會根據系統的運行情況進行相應的壓力補償和流量補償。而目前的分戶計量裝置僅僅是為了實現簡單的計量,而不是從系統解決的思路出發考慮這種變化給整個暖通系統帶來的不良影響。這種不良影響會很大程度上影響供熱質量,浪費能源。同時過大的戶間影響也會帶來計費的極大不公平。這些都是實現供熱商品化和節能效益良性循環的障礙,不容忽視。
    2.  缺乏從整個供熱系統來考慮供熱的計量問題
    我們通常考慮分戶計量的時候,著眼于對單位用戶采集相關的數據,然后在積分儀中再根據熱量公式進行熱量計算。但是,熱作為一種特殊的商品,其本身具有的輻射性,和傳導性,使得熱這種商品,不能進行簡單的計量計費,而應該考慮到戶間傳導、房屋位置等因素帶來的影響。這就使得,我們在實現分戶計量更加公平、合理,從而真正實現用熱商品化目標的道路上,就不得不從整個系統的角度出發,考慮到兩方面的問題: 
    1)系統穩定性調節 
    對于一個末端用戶可調節的動態水力系統,系統的穩定性直接影響到供熱質量,供熱計量的公平性等問題。我們很難想像,通過一個相對穩定性得不到保證的系統,能夠高效、高質量的根據末端用戶的需求,提供相應的供熱服務。供熱的服務質量和供熱成本問題,是實現真正商品化之前,需要非常慎重考慮的問題。 
    因此,值得注意的是,在提供用戶室溫調節的手段之后,保證末端節點用戶在進行室溫調節時,對系統的阻力和壓力變化的影響控制在最小的范圍內,這樣就能夠保持系統水力的相對穩定性;這在很大程度上減少了多個用戶進行調節時的戶間影響,以及隨之帶來的能源浪費。 
    2)水力平衡調節
    目前供熱系統普遍存在著水力失調的問題。因為系統本身水力失調的問題,系統不能夠真正的持續的將均衡的熱量送至所有末端用戶,造成了不同位置用戶受熱的存在很大的區別。而為了滿足最不利受熱位置用戶的取暖情況,鍋爐就不得不加大出水的流量,同時也造成了最有利位置用戶多余熱量的浪費。所以,解決層間平衡問題是實現公平計量的基礎,同時通過層間平衡的調節,將受熱過量用戶多余的熱量搬移到受熱不利的用戶,也實現了系統的節能。
    3.  計量儀表的最大障礙“流量計問題” 
    目前市場上所有的熱計量表普遍存在著“流量計問題”,這也成為熱量表在中國廣泛推行的瓶頸。由于成本低,結構簡單,目前市場上的戶用熱表的流量計主要采用的是機械式轉子流量計,而這種機械式流量計在多年的不斷試點中運行也凸現了其問題所在。
    1)  在我國供熱系統水質環境極其惡劣的情況下,流量計非常容易堵塞,在經過一個供熱季之后,就發生流量計的損壞或者堵塞,需要清洗或更換過濾網。
    2)  供熱期間流量計持續運轉工作,葉輪的磨損狀況也非常嚴重,造成了一個供熱季結束以后,熱表計量偏差過大或損壞的情況很嚴重。
    3)  由于流量計的計量誤差,以及溫度傳感器的誤差等等,使得戶用熱表的計量和總表的計量數偏差過大,甚至高達30%以上,造成很大的計量糾紛。
    4)  流量計損壞后,為了保證維修后計量的準確度,都要返回生產廠上去維修,很大程度上加大了售后系統維護的成本。
    4.  系統的維護、管理問題
    我國是個人口眾多的大國,熱計量改造是涉及到千家萬戶的一項工程。因此,不僅僅在改造前期要花費大量的人力物力去深入到各個用戶家進行安裝調試,在之后的系統運行維護上,同樣涉及到的用戶數量是非常巨大的,系統維護的難度不容忽視。因此提高設備運行的穩定性,可靠性的同時,也要考慮到如何幫助供熱企業盡可能減少維護的工作量和維護成本。而我們目前所面臨的系統管理的難題主要包括:

    a) 熱表的年檢驗問題。所有的熱計量儀表在用一段時間以后,都必須進行運行后的檢驗,校驗其準確度,運行的可靠性等。在歐洲,一般采用的方式5年更換一次,而我國的具體國情決定,我們不可能進行頻繁更換,所以我國采取的方式是每3-5年對熱表進行一次檢驗。而這個檢驗的工作量和工作難度是可想而知的。同時還存在年檢費用從120——180不等,該有誰來承擔的矛盾。
    b) 流量計壽命短,容易損壞或計量不準確。根據目前各地試點的工作情況,經過一個供暖季之后,熱表由于流量計問題而損壞率達到30%,進行更換和維修的工作量的巨大工作量以及相關費用,都是我們進行熱計量改造需要考量的問題。
    c) 電池的匱電問題。熱表的供電絕大部分使用的是鋰電池供電,由于熱表本身承擔了熱量計算和緩存的功能,工作負擔相對繁重,對于電池的消耗量比較大。目前市場上的熱表并非如同其所宣傳能達到5年以上,很多在用過一個供暖季以后就沒電了,不僅影響了用戶的用熱計量,而且也給維護工作帶來了很大負擔。

 
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