本文首先對傳統的機械式熱能表進行了全面分析，并對超聲波技術在熱計量中的應用進行了介紹，從而針對我國目前供熱系統的水質狀況，提出了戶用冷/熱能表熱量表應考慮使用周期成本和社會成本最小的概念，進一步為我國的供熱改革、分戶計量提供了一種可持續發展的解決方案。  

----蘭吉爾表計（珠海）有限公司段曉軍  

    前言 
    隨著我國供熱體制改革的不斷深入和擴大，分戶熱計量、一戶一表和節能這些理念亦日漸深入人心。因此，體現和宣揚“公平，公正，公開”的熱能表就成為實施城市供熱體制改革，推行按熱量計量收費的關鍵設備。 
    熱能表是通過溫度和流量兩種傳感器分別測得的熱載體－水的流量和進出口的溫度，再經過密度和熱焓值的補償及積分計算，才能得到熱量值的。目前，在戶用型的熱能表方面，主要有三大類型，為機械式和超聲波式，它們的主要區別在于流量傳感器的原理和構造的不同。 
    本文將首先從技術的角度對機械式和超聲波式這兩大類的產品進行一個全面的分析和比較，然后從經濟投資的角度來進行使用周期成本的分析，從而為我國的供熱改革、分戶計量選擇一種可持續發展的解決方案。 
    機械式熱能表的現狀 
    機械式熱能表是通過葉輪的轉速來測量熱水的流量，戶用型的機械式熱能表按流量傳感器內部結構又主要分為單流束式和多流束式，按照其計數器是否與熱水接觸又分為干式和濕式。目前進口的機械式熱能表部分采用了感應傳導的方式，即無磁的方式，可以降低熱水中鐵銹對表的影響，但對于其它小顆粒雜質依然難以解決。 
    由于技術和價格等原因，我國目前絕大多數國產熱能表采用小口徑機械式熱水表（即單流束濕式）作為熱能表的流量傳感器，建設部熱能表行業標準CJ128-2000中對流量計部分的要求也基本上采用了與現行熱水表產品性能相同的要求。但近幾年使用和研究實踐表明，直接采用小口徑機械式熱水表作為熱量表的流量傳感器，存在一系列需要解決的問題，如量程窄且啟動流量太大問題，冷熱水流量系數差異問題，磁傳方式存在的磁干擾問題，高溫失步問題，以及對我國供暖系統水質的適應性差問題。因此，對于機械式熱能表而言，由于其結構和原理方面固有的局限性，能否在一個檢定周期（三年）內正常、準確的運行，都是一個非常嚴峻的挑戰。 
    超聲波技術在戶用冷/熱能表的應用 
    目前歐洲的熱力公司使用的大口徑熱能表50%以上采用的是超聲波式的，因為無論是使用周期成本，還是可靠性和準確性，超聲波式熱能表均優于電磁式和機械式熱能表。2000年以前，由于價格的原因，在戶用型熱能表方面，還是機械式熱能表占有統治地位。但隨著小口徑超聲波冷/熱能表的成本逐漸與機械式熱能表接近，歐洲許多國家，尤其在德國和丹麥，能源服務公司開始用超聲波冷/熱能表來輪換到期的機械式熱能表。 
    超聲波式熱能表是通過測量超聲波在熱水中傳播的時間差（聲波在流體中傳播，順流方向聲波傳播速度會增大，逆流方向則減小，同一傳播距離就有不同的傳播時間）。
利用傳播速度之差與被測流體流速之關系求取流速從而推導出流量。由于其測量腔體內部沒有任何可動部件，所以對介質的成份或雜質含量沒有嚴格的要求，不易堵塞。另外，較低的壓力損耗也有利于解決今后大規模使用戶用冷/熱能表而產生的水力平衡問題，這也是所有熱力公司非常關注的。 
    性能優良的戶用型超聲波冷/熱能表，不僅精度較高，超載能力強，而且具有卓越的穩定性和持久性，這一方面是由時差式的超聲波測量原理來保證的，另一方面則有賴于生產廠商的經驗的積累以及技術的創新。 
    機械式熱能表和超聲波冷/熱能表的技術對比 
    全方位分析目前機械式熱能表和超聲波冷/熱能表的技術原理、內部構造以及實際應用。 
    戶用冷/熱能表的使用周期成本 
    2001年12月4日，國家質量監督檢驗檢疫總局發布了“中華人民共和國國家計量檢定規程（JJG225－2001）－熱能表”，并規定2002年3月1日起實施。該規程不僅規定了熱能表必須進行強制性首檢，而且三年之后還需要定檢，定檢不合格，必需更換。因此，對于一個具體的終端用戶而言，必須考慮到在一段時間內熱能表的維護、更換費用，如10年、15年甚至20年。表1給出的是三種不同類型的熱能表在十五年的使用周期內的成本與收益。此表是結合目前歐洲的運行經驗以及國內的實際情況而制作的，考慮的前提如下： 
    1、未考慮實際熱費收取中的固定部分，此部分與表無關； 
    2、假設三種表都安裝了60目的過濾器，每年固定在供暖期結束后進行清洗與更換，從而保證管道中只有微小的顆粒雜質，因此超聲波冷/熱能表可以維持十五年運行壽命，期間只需每五年定檢一次； 
    3、同樣的運行工況，進口分離式機械表需五年更換一次流量體，而目前的普通機械式熱能表只能正常運行3年； 
    4、超聲波冷/熱能表和進口分離式機械表均為2級精度，并有良好的持久精度，而普通機械式熱能表一般只有3級精度，較差的持久精度。 
    我們可以得到如下結論： 
    1、相對與可分離式機械表以及普通機械式熱能表，超聲波冷/熱能表具有最低的使用周期成本，雖然一次購買成本較高，但此后基本沒有更換成本，維護成本亦較低； 
    2、較高精度等級以及良好持久精度的熱能表，還可以為供熱企業或物業公司創造更多的穩定收益，這些收益是可以預見的； 
    結束語 
    對于目前的新建住宅，熱能表是打入購房成本中的，這就意味著，房屋的業主是最終的購買者。然而，幾年之后，如果需要更換，這些費用由誰來承擔？如果依舊由業主承擔，恐怕沒有人會對這筆花費等閑視之。其實，無論最終由誰來承擔，都意味著不必要的浪費，這與我國政府提倡的節能和可持續發展的政策是相違背的。目前，在最早使用熱能表的地區，這個問題已經暴露出來了。如果處理不當，可能會引起非常棘手的糾紛。放任這種問題持續下去，它所產生的消極的社會影響，存在著使這一新興產業夭折的危險，甚至有可能導致供熱改革的失敗。
    由于超聲波冷/熱能表在技術原理和內部結構上的先進性，保證了其高精度及高穩定性，從而使得其使用周期成本相對于機械式熱能表更低。不僅如此，超聲波波熱能表的長壽命特性必然會將供熱改革所導致的社會成本降至最低。因此，無論從經濟的角度，還是從社會的角度，超聲波冷/熱能表都為我國的供熱改革、分戶計量提供了一種可持續發展的解決方案。