供熱節(jié)能系統(tǒng)方案

　　當(dāng)前，能源問(wèn)題已經(jīng)受到世界各國(guó)廣泛的關(guān)注，不但關(guān)系到人們的正常生產(chǎn)和生活，更關(guān)系到國(guó)家的安定和富強(qiáng)。集中供熱作為解決集中采暖問(wèn)題的一項(xiàng)重要措施，在我國(guó)已得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。但是我國(guó)集中供熱分戶計(jì)量、按量收費(fèi)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，與經(jīng)濟(jì)體制的改革和國(guó)家的節(jié)能政策不相適應(yīng)。由于我國(guó)現(xiàn)行的供熱收費(fèi)體制是按面積收費(fèi)，所以抑制了供熱節(jié)能的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)造成了熱費(fèi)收繳困難等問(wèn)題。目前，隨著對(duì)供熱節(jié)能研究的深入，熱計(jì)量與溫度控制已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)暖通行業(yè)關(guān)注與研究的熱點(diǎn)。

　　一、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥設(shè)計(jì)依據(jù)

　　溫控采暖計(jì)費(fèi)閥是基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《通斷時(shí)間面積法熱計(jì)量裝置技術(shù)條件》(JG/T 379-2012),在我公司多項(xiàng)專利技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)的。其技術(shù)原理是：以每戶的供暖系統(tǒng)有效通水時(shí)間為依據(jù)，分?jǐn)偨ㄖ目偣崃?。其具體方法是：對(duì)于按戶分環(huán)的水平式供暖系統(tǒng)，在樓棟入口安裝一塊樓棟熱量表，計(jì)量樓棟總供熱量，在各戶的分支支路上安裝溫控采暖計(jì)費(fèi)閥，對(duì)該用戶的循環(huán)熱水進(jìn)行通斷控制來(lái)實(shí)現(xiàn)該戶的室溫調(diào)節(jié)，同時(shí)在各戶的代表房間(一般為客廳)里放置室溫控制器，用于用戶開關(guān)控制、設(shè)定溫度和測(cè)量室內(nèi)溫度。根據(jù)設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度計(jì)算開停比，確定開關(guān)指令并傳輸給時(shí)間通斷閥，時(shí)間通斷閥根據(jù)開關(guān)指令控制通斷，以開啟時(shí)間調(diào)節(jié)送入室內(nèi)熱量，同時(shí)記錄和統(tǒng)計(jì)各戶供水溫度達(dá)到“有效”要求的開啟時(shí)間，按照各戶的“有效”累計(jì)開啟時(shí)間結(jié)合供暖面積分?jǐn)傉麠澖ㄖ臒崃考盁豳M(fèi)。

　　二、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥功能

　　溫控采暖計(jì)費(fèi)閥是基于接通時(shí)間分?jǐn)偡ㄔ矶_發(fā)的產(chǎn)品，它由時(shí)間通斷閥和室溫控制器兩部分組成，為用戶行為節(jié)能與熱量分?jǐn)傆?jì)量提供了一種先進(jìn)、實(shí)用的技術(shù)手段，根據(jù)需求設(shè)計(jì)有以下幾種功能：

　　(1)基于“通斷時(shí)間面積法”實(shí)現(xiàn)集中供熱的分戶計(jì)量，一戶一閥;

　　(2)按用戶設(shè)置溫度自動(dòng)開關(guān)閥，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的恒定和節(jié)能;

　　(3)采暖閥自帶供水溫度檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)有效果計(jì)費(fèi);

　　(4)顯示終端可以顯示室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度、供水溫度、閥的開關(guān)狀態(tài)、用戶面積、單價(jià)、用量、費(fèi)用、余額、萬(wàn)年歷等;

　　(5)數(shù)據(jù)自動(dòng)累計(jì)、掉電保存，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20年;

　　(6)可采用IC卡預(yù)付費(fèi)管理及欠費(fèi)禁用功能;

　　(7)采用RS485工業(yè)總線，故障自動(dòng)退出專利技術(shù)和防雷保護(hù);

　　(8)閥位自動(dòng)檢測(cè)、故障或竊能自動(dòng)報(bào)警;

　　(9)可遠(yuǎn)程進(jìn)行采暖閥的開關(guān)管理和設(shè)置定時(shí)段管理模式;

　　三、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥特點(diǎn)

　　(1)適用性：完全取代熱量表，適合既有、新建、住宅、辦公、等各種單戶成環(huán)的水平采暖系統(tǒng)，尤其對(duì)地板輻射采暖系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)，計(jì)量準(zhǔn)確，可實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控，造價(jià)低。

　　(2)實(shí)用性： 可同時(shí)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度調(diào)控和熱費(fèi)分?jǐn)傆?jì)量，不用加裝溫控閥、不用入戶測(cè)量用戶散熱器散熱系數(shù)。系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便，只需要在用戶戶外樓梯間的管道井里安裝閥體，同時(shí)戶內(nèi)安裝室內(nèi)溫控器。

　　(3)調(diào)節(jié)性：室內(nèi)溫控器采用數(shù)字液晶顯示室內(nèi)溫度以及設(shè)定溫度，同時(shí)根據(jù)室溫控制器內(nèi)的智能溫控算法，可將室內(nèi)溫度調(diào)控到設(shè)定溫度的±0.5度以內(nèi)。

　　(4)可靠性：設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低。沒(méi)有像熱量表一樣因?yàn)樗|(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致儀表讀數(shù)越來(lái)越小(測(cè)溫?zé)犭娕?、流量?jì)結(jié)垢等)，并且得定期檢定、拆裝等問(wèn)題。

　　(5)防盜熱性：系統(tǒng)防盜熱性高。不會(huì)像熱量表或熱分配器等計(jì)量方式可通過(guò)調(diào)整測(cè)溫探頭或人為降低設(shè)備環(huán)境溫度等方法作弊盜熱。

　　(6)合理性：溫控采暖計(jì)費(fèi)閥遵循“有效果”計(jì)費(fèi)原則，只計(jì)量供熱管網(wǎng)供水溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求情況下的采暖時(shí)間，避免了供熱情況不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，公平合理。

　　(7)收費(fèi)方式衍生于原按居住面積收費(fèi)方式，用戶易于按受，管理部門也便于管理。使用面積和時(shí)間為計(jì)費(fèi)方法，有效地解決了目前采暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。

　　(8)可采用IC卡預(yù)付費(fèi)。用戶只要按供熱采暖面積預(yù)付費(fèi)用購(gòu)買一定的時(shí)間，就可按自己的意愿使用供熱采暖。

　　四、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥創(chuàng)新點(diǎn)

　　溫控采暖計(jì)費(fèi)閥在計(jì)費(fèi)方式和控制管理功能上有較突出的創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　(1)實(shí)現(xiàn)“有效果”計(jì)費(fèi)

　　設(shè)在閥體上的溫度檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)暖氣管道中水的溫度，當(dāng)溫度高于T0(有效溫度)時(shí)處于允許計(jì)費(fèi)狀態(tài)，當(dāng)溫度低于T0時(shí)處于禁止計(jì)費(fèi)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)采暖達(dá)到有效果的情況下開始計(jì)費(fèi)。有利于用戶與供熱單位的和諧，避免了室內(nèi)溫度達(dá)不到規(guī)定的溫度交費(fèi)而造成的矛盾。此技術(shù)已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利(ZL200710141425.4)。

　　(2)創(chuàng)新計(jì)費(fèi)方式，實(shí)現(xiàn)以“平方/小時(shí)”作為基本收費(fèi)單位的計(jì)費(fèi)方法

　　在傳統(tǒng)按面積收費(fèi)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的比較合理、切實(shí)可行的采暖計(jì)量計(jì)費(fèi)方法。沿用了傳統(tǒng)按面積收費(fèi)的基本概念，將其衍生為按“平方/小時(shí)”作為基本收費(fèi)單位，突破傳統(tǒng)按面積收費(fèi)、吃大鍋飯的弊端，實(shí)現(xiàn)了分戶采暖的“按需計(jì)費(fèi)”，也無(wú)需進(jìn)行熱量分?jǐn)??？梢怨?jié)約家庭開支，有利于提高用戶的節(jié)約能源和環(huán)保意識(shí)，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)綜合效益。此方法已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利(ZL200710141425.4)。

　　(3)實(shí)現(xiàn)“一戶一卡、IC卡預(yù)付費(fèi)”

　　同一用戶內(nèi)，可采用一個(gè)IC卡閥門進(jìn)行控制計(jì)費(fèi)。用戶可根據(jù)使用需要向IC卡中充值，作為預(yù)付費(fèi)，根據(jù)采用的計(jì)量計(jì)費(fèi)方法來(lái)計(jì)算用戶使用的熱量和費(fèi)用，自動(dòng)從預(yù)付費(fèi)中進(jìn)行扣除金額，如果用戶欠費(fèi)即預(yù)付費(fèi)為0，將對(duì)用戶的溫控采暖計(jì)費(fèi)閥進(jìn)行禁用，用戶將無(wú)法手動(dòng)開啟閥門。此方法已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利(ZL200710141425.4)。

　　(4)基于半雙功通訊控制發(fā)明專利技術(shù)

　　半雙工通訊是指通訊雙方在同一時(shí)刻只能進(jìn)行接收或發(fā)送中的一種工作方式，半雙工通訊可以采用多種通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如RS485接口，CAN總線等技術(shù)。此技術(shù)主要解決半雙工通訊的固有問(wèn)題，因某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題而長(zhǎng)期占用總線，從而導(dǎo)致了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。以此技術(shù)解決了在本項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)通訊過(guò)程中故障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)退出的難題，提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。此技術(shù)已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利，《半雙工通訊收發(fā)控制方法及裝置》專利號(hào)ZL200710141425.4。

　　(5)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分時(shí)段采暖控制

　　每戶室內(nèi)安裝有室溫控制器，溫控器采用數(shù)字液晶顯示屏，用戶可以通過(guò)顯示屏來(lái)設(shè)定采暖時(shí)段，當(dāng)時(shí)間處于設(shè)定的采暖時(shí)段內(nèi)，溫控采暖計(jì)費(fèi)閥自動(dòng)處于采暖使用狀態(tài);當(dāng)時(shí)間不處于設(shè)定的采暖時(shí)段內(nèi)，溫控采暖計(jì)費(fèi)閥自動(dòng)處于停止采暖狀態(tài)。

　　五、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥解決的問(wèn)題

　　(1)解決了既有采暖系統(tǒng)節(jié)能改造三個(gè)關(guān)鍵性難題

　?、?政策節(jié)能：既有采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造，需要政府部門制定相應(yīng)的政策進(jìn)行推動(dòng)。本項(xiàng)目提供的計(jì)費(fèi)方式無(wú)需政府部門出臺(tái)新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，仍可沿用既有按面積收費(fèi)的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

　?、?行為節(jié)能：本項(xiàng)目采用技術(shù)手段和經(jīng)濟(jì)扛桿促進(jìn)行為節(jié)能。就是依靠人的行為主動(dòng)或被動(dòng)地管理自己的能源消費(fèi)。一方面需要通過(guò)宣傳教育提高人的節(jié)能意識(shí)，另一方面需要把節(jié)能效果和消費(fèi)者的利益結(jié)合起來(lái)，做到節(jié)能和節(jié)約家庭開支。

　?、?技術(shù)節(jié)能：就是研究、開發(fā)、推廣使用節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，同時(shí)給能源消費(fèi)者提供有效的能源消費(fèi)管理手段。

　　(2)解決了熱能防盜問(wèn)題

　　系統(tǒng)加入了防盜報(bào)警功能，不會(huì)像熱量表或熱分配器等計(jì)量方式可通過(guò)調(diào)整測(cè)溫探頭或人為降低設(shè)備環(huán)境溫度等方法作弊盜熱。

　　(3)解決了傳統(tǒng)計(jì)量受水質(zhì)影響的問(wèn)題

　　溫控采暖計(jì)費(fèi)閥采用了定時(shí)開啟的功能，避免了堵塞問(wèn)題，不受水質(zhì)影響，從根本上解決了熱量表不適合我國(guó)供暖系統(tǒng)水質(zhì)問(wèn)題。不僅簡(jiǎn)化了分戶計(jì)量之后的復(fù)雜管理，還解決了由于流量計(jì)的不適應(yīng)而帶來(lái)的計(jì)量偏差過(guò)大矛盾。

　　(4)解決自行關(guān)閉或開啟問(wèn)題

　　每只閥均可以由用戶根據(jù)自己的需要自行關(guān)閉或開啟，只有在允許計(jì)費(fèi)狀態(tài) (有效溫度) 下用戶開啟閥門才計(jì)費(fèi)，禁止計(jì)費(fèi)狀態(tài)或關(guān)閉閥門時(shí)不再減少用戶充入的使用金額。

　　六、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥應(yīng)用示例

　　鄭州市東區(qū)的集中供熱面積收費(fèi)單價(jià)是0.19元/m²天(合5.70元/ m²月、22.80元/ m²采暖季)，某家庭的采暖面積為125 m²，那么他一個(gè)采暖季的繳費(fèi)總額為2850元。

　　如采用溫控采暖計(jì)費(fèi)閥進(jìn)行計(jì)量收費(fèi)，不需要另行出臺(tái)供熱計(jì)量收費(fèi)文件，直接根據(jù)建設(shè)部《民用建筑供熱計(jì)量管理辦法》建城[2008]106號(hào)之規(guī)定，固定費(fèi)用按30%計(jì)算，計(jì)量費(fèi)用按70%計(jì)算。

　　即該家庭125 m²采暖面積的固定費(fèi)用=0.19元/m²天×30%×120天×125 m²=855元/采暖季(基本單價(jià)=0.19元/m²天×120天×30%=6.84元/ m²采暖季。)

　　該家庭125 m²采暖面積的時(shí)間計(jì)量單價(jià)為(0.19元/m²天×70%÷24h/天)×125 m²=0.69元/h(注：?jiǎn)挝幻娣e小時(shí)單價(jià)=0.19元/m²天×70%÷24h/天=0.0055元/ m²h;)，該戶的用量收費(fèi)總額=溫控采暖計(jì)費(fèi)閥計(jì)量的開啟時(shí)間t×0.69元/h。

　　七、溫控采暖計(jì)費(fèi)閥產(chǎn)生的社會(huì)綜合效益

　　(1)溫控采暖計(jì)費(fèi)閥無(wú)需針對(duì)即有采暖系統(tǒng)改造制定新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2)可以實(shí)現(xiàn)分戶采暖的“按需使用、按量計(jì)費(fèi)”，用戶可根據(jù)需求開啟采暖的閥門，不僅可以節(jié)約家庭開支，避免不必要的能源浪費(fèi)，同時(shí)也提高了用戶的節(jié)約能源和環(huán)保意識(shí)。

　　(3)實(shí)現(xiàn)一戶一卡，給用戶提供了根據(jù)自己需要選擇熱能消費(fèi)的方法，使節(jié)能與用戶家庭節(jié)約支出相關(guān)聯(lián)，促進(jìn)用戶的行為節(jié)能，克服了傳統(tǒng)按面積收費(fèi)、吃大鍋飯的弊端，能夠推動(dòng)我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)綜合效益。

　　(4)可與房間溫控器配合使用，按設(shè)定溫度自動(dòng)運(yùn)行，在保持房間溫度適宜的情況下自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。

　　總上所述，溫控采暖計(jì)費(fèi)閥沿用傳統(tǒng)按面積收費(fèi)的基本概念并將其衍生為“平方米/小時(shí)”作為計(jì)量單價(jià)，突破傳統(tǒng)按面積收費(fèi)、吃大鍋飯的弊端，是“通斷時(shí)間面積法”的基礎(chǔ)性發(fā)明專利，已入選行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用“有效果”計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)的改進(jìn)，得到建設(shè)主管部門的大力支持和推廣，替代傳統(tǒng)熱量表填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代和行業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有很大的促進(jìn)作用。