摘要：介紹了BM—H數字式智能型熱表的原理、測試性能及試驗運行結果。
引 言
為了節約能源和改善城市環境，《采暖通風與空氣調節設計規范》規定，新建住宅熱水集中供暖系統應設置分戶熱計量和室溫控制裝置[1]。
近年來，國內在熱計量收費方面進行了研究[2，3]，對適用于計量收費的供熱系統也進行了探討[4—7]，還開發了各種熱表[8—12]。下面介紹我們研制的BM—H數字式智能型熱表的性能與應用[13]。
1 數字式智能型熱表原理及特點
數字式智能型熱表的原理是基于傳熱學理論。對給定的散熱器來講，散熱量Φ主要取決于散熱器的表面溫度與室內空氣溫度之差Δt。由于散熱量與溫差的關系為非線性關系，散熱器散熱量Φ可用下式表示：
Φ=AΔtB
對于同一種散熱器，A，B是一定的。如測得各種散熱器的A，B值，即可根據散熱器的表面溫度與室內空氣溫度之差，計算出散熱量。利用傳感器將采集到的溫度參數經過A／D變換，送到中央處理器進行數據處理，可直接得到每一戶所消耗熱量的累積值。
溫度傳感器安裝在散熱器供回水管上。供回水管間加跨越管和帶鎖緊的手動三通調節閥以控制室溫。熱表安裝在樓梯間表箱內。信號采集電纜暗管敷設，安裝施工方便。
RM—H數字式智能型熱表與常規的流量—溫差式熱表不同，RM—H熱表無需測量供熱介質流量，可避免不良水質對流量測量精度及使用壽命的影響。BM—H熱表不僅計量準確、直觀、無需人戶讀值、便于隨時檢查，而且能應用于按戶分環系統、單管跨越式系統、雙管系統等供暖系統的分戶計量。
2 熱表性能的測試對比與試驗運行
2．1 測試條件
為了驗證產品的質量與性能，對采用該熱表的天津玉水園住宅小區進行了測試。該小區建筑面積為3．6×104m2，共6棟，29個樓門，每門12戶，總共348戶。選取1個非端頭的樓門作為測試對象。該樓門南北朝向，磚混結構，臨街無遮擋，日照充足。
供暖系統采用了上供下回垂直單管加跨越管方式，每個樓門設1個熱力入口，熱力入口處加差壓控制器。戶內采用鑄鐵散熱器，每組散熱器加三通調節閥。每戶配置1塊戶用RM—H熱表，安裝在樓梯間的儀表箱內，可隨時讀取數據。
為了便于對比確定熱表計量的準確性，在測試樓門的熱力入口處安裝了超聲波熱量表。測試工作從2002年11月29日到2003年3月20日供暖期結束為止，歷時百余天。其間記錄12戶的RM—H熱表讀數、樓門熱量表讀數。
2．2測試結果與分析
(1)RM—H熱表與樓門超聲波熱量表的對比
RM—H熱表與樓門超聲波熱量表耗熱量的對比見表1。由表1可知，RM—H數字式智能型熱表與超聲波熱表(精度為A級)的相對測量誤差很小。
(2)一定時間間隔耗熱量對比
選取供熱穩定期2002年12月16日到2003年1月27日內，以1周為固定間隔，對12戶RM—H熱表1周耗熱量與樓門超聲波熱量表所測1周耗熱量進行對比，考察熱表運行穩定性(見表2)。兩表平均相對誤差為0．77％。
2．3 試驗運行
1999—2000年供暖期，對天津龍潭住宅小區進行單戶試驗，雙管系統，散熱器前加溫控閥。
2000年，對天津彰武樓住宅區進行試驗，52戶，建筑面積3400m2，雙管系統。在散熱器前裝溫控閥，在樓棟熱力入口處安裝超聲波熱量表進行對比，這一試驗點連續運行了3個供暖期，未出現故障。
2002—2003年供暖期，對天津玉水園小區進行熱表安裝，建筑面積3．6×104m2，348戶，單管供熱系統，散熱器前加跨越管、手動三通調節閥，溫度傳感器的電纜暗管敷設。在樓門熱力入口處裝有超聲波熱量表進行對比。
2002—2003年供暖期，在蘭州某住宅樓安裝運行，建筑面積1．0×104m2，260戶熱表，單管系統，散熱器前加跨越管和手動三通調節閥，電纜暗管敷設。
表1 RM—H熱表與樓棟超聲波熱表的對比
2002年11月29日熱
表示值/(kW·h) 2003年3月20日熱
表示值/(kW·h) 耗熱量/
(kW·h)
RMH熱表 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
合計 407 57058 56651
樓門超聲波
熱量表示值 173940 230710 56770
熱量誤差/% — — 0.21
表2 RM—H熱表運行穩定性分析
日期 RMH熱表總示
值/(MW·h) RMH熱表耗熱
量/(MW·h) 超聲波熱表示
值/(MW·h) 超聲波熱表耗熱
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
試驗運行結果如下：
(1)RM—H型熱表計量準確、直觀、可在戶外讀數，長期運行平穩可靠，無故障，可與計算機聯網，自動遠傳抄表，便于集中管理，熱表維修量小，壽命長，安裝簡單，使用方便。
(2)RM—H熱表避開了測量供熱介質流量這一環節，避免了水質差、雜質、水垢、鐵銹等影響流量計精度而造成熱計量偏差的因素，堵塞可能性很小。
(3)適用范圍廣，更適合國情，對設計無特殊要求，適合于單管及雙管系統。特別是對舊住宅改造，是很好的計量方式。對原有系統稍加改動，僅在散熱器進出口加1個三通，安裝溫度傳感器，同時加跨越管和帶鎖緊的手動三通調節閥即可。對新建住宅可采用單管系統，既可省掉管道井占用的面積，又便于維修，不影響裝修。
3 經濟比較
改造舊房供暖系統有2種方案。
方案1舊管改造成雙管：選用分環供暖系統及機械式熱表，在土建方面加做立管和管道井。為了在室內走管道必須穿墻打洞，加裝恒溫閥和鋁塑管，這既擾民又影響裝修，費用甚高。
方案2舊房改造只加跨越管和調節閥：選用RM—H型熱表，原有供暖系統充分利用，不做大改動，原有垂直單管供暖系統不變，增加散熱器供回水支管之間的跨越管和手動三通調節閥。
經過經濟分析，除熱量表造價以外，方案1戶內供暖系統造價為62．45元／m2，方案2改造造價僅為3．43元／m2。
對新建住宅，如采用雙管系統，以分環單管串聯供暖系統計算，供暖系統造價為44．63元／m3，同時還要增加土建附加費，如管道井、地面后澆層及因此而附加的荷載所引起的費用20元／m2，除熱表費用外共計為64．63元／m2。如果采用垂直單管供暖系統，除熱表費用外，僅加跨越管和手動三通調節閥，其造價為23．89元／m2。供暖系統造價比較見表3。 表3 供暖系統造價比較
新建單管系統 新建雙管系統 舊房改造只加跨越管和調節閥 舊管改造成雙管
造價/(元／m2) 23.89 64.63 3.43 62.45
4 結 語
(1)RM—H熱表不需測量用戶流量而計量單管跨越式系統用戶的用熱量，適用性較廣。
(2)BM—H熱表與熱量表計量結果接近，熱表的計量誤差較小。
(3)RM—H熱表運行沒有出現大的偏差，穩定性和可靠性較好。
