通斷時間面積法熱計量應用及節能解決方案

億林電子“通斷時間面積法”之產品應用廈門億林電子技術開發有限公司熱改應用與節能解決方案依據國內供熱的現狀以及戶用熱量表的使用瓶頸，以下將闡述一款依據建設部下發的《JGJ173-2009供熱計量技術規程》中所規定“通斷時間面積法”的產品設計。作為目前國內較為提倡的熱計量方案-“通斷時間面積法”，本身也因為其部分設計局限性而存在著異議。因此，以下我們將針對該方案的優劣勢和異議部分的解決方案作簡單的產品設計分析。設計概述將從以下幾點闡述本次產品設計方案：1.“通斷時間面積法”的優劣勢分析2.產品的設計結構與解決方案3.系統的收費原理分析4.產品的優勢與應用目錄一、“通斷時間面積法”的優劣勢分析1.方案優勢：

按照戶用閥門累計開啟時間熱分攤的“通斷時間面積法”，經證明具有良好的溫控效果和計量合理性。通過散熱能力的加強，解決戶室間因朝向或熱傳遞原因而導致計量誤差的不合理性；優劣勢分析2.劣勢分析：A.戶用散熱效果不一致。戶用的散熱效果不一致將導致戶用閥門通斷時間的增加以及熱分攤量的增加；如用戶的散熱器改造、用戶的主動分室調控導致散熱能力的衰減、散熱器明暗裝改造導致的散熱能力降低等；B.“通斷時間面積法”中用戶使用面積的邊角估算問題；C.建筑的使用模式影響“通斷”使用時間，導致部分用戶計量的誤差；D.因戶室分布位置差異使得單位供熱面積與閥門開啟時間的比例不協調，影響閥門“通斷”時間導致計量的誤差；E.系統綜合布線與實際現場因樓棟結構的產品設計合理性問題；系統本身設計要求一個采集單元設置一套獨立熱量表計量點。而本身系統因原有熱力管理布局將有可能影響單元采集的準確性。F.如何解決兩部制收費及相關單價制定體系；G.預付費制與原始收費制度的過度性問題。方便的預付費與產品剛推廣使用時的相關收費爭議問題；H.如何快捷、高效的解決用戶比較明確的消費觀念性問題；優劣勢分析二、產品的設計結構與解決方案系統結構圖剖析無線時球閥有(無)線室溫控制器樓棟數據采集器樓棟熱量表GPRS發送功能RS485通訊GPRS接收器中央計算機服務站智能計時球閥該系統按照行業標準《JGJ173-2009供熱計量技術規程》設計。產品結構分為：戶用熱能充值卡、無線室溫控制器E6000、計時型球閥，樓棟數據采集器、樓棟熱量表、遠程GPRS數據接收器、中央計算機服務站；產品結構體系分為三級結構設計:一級：無線室內溫度控制器和計時球閥。無線室內溫度控制器是用于測量室溫與設定溫度，計時球閥根據無線溫度控制器的溫度變化指令調節用戶入戶管道上的閥門開度，以實現溫度控制功能；

二級：計時球閥、樓棟數據采集器、樓棟熱量表。計時球閥安裝在戶外管井的回水管上，根據自身閥門角度變化，實時累計閥門開啟時間；樓棟數據采集器以一定周期輪循訪問計時球閥、樓棟熱量表，并采集計時球閥上的工作時間和樓棟熱量表上的工作能耗。樓棟數據采集器將采集到熱量表上的工作能耗按計時球閥的工作時間比例分攤，并將攤分熱量分送至相應的戶用計時球閥；設計說明:三級：樓棟數據采集器、中央計算機服務站。樓棟數據采集器將采集到熱量表實時工作狀態、戶用計時球閥累計能耗記錄分時上傳至中央計算機服務站。中央計算機服務站設有遠程訪問中心，不同權限用戶亦可通過Web頁面或手機網絡等方式查詢實時使用情況。設計說明:解決方案(可選)戶用熱能充值卡無線室溫控制器(1).無線室溫控制器具有溫度控制功能：根據用戶室內溫度或用戶控制要求，無線傳送信號控制閥門角度調節，實現溫度調節功能；查詢功能：用戶通過無線室內溫控器可查詢充值熱量、戶用計時球閥工作時間及分攤用熱能耗等。(可選項).戶用熱能充值卡IC卡分類：用戶卡、測試卡、管理卡用戶通過購買熱卡或充值熱卡方式實現預付費購熱。而實際上在系統實施初期，不一定適合預付收費管理制度。因此，系統本身具有擴展性管理方案，亦可暫不采用刷卡式管理方案。解決方案(3).多功能計時球閥多檔位角度調節供水流量：根據室內溫度、用戶改變閥門通斷的方式來控制供水流量，以達到用戶實際意義上的節能目的。分戶用熱計時：（實現熱量表的作用多功能計時球閥上，永磁記錄著一個供暖季的總用熱時間及分攤耗熱量。通訊功能：通過RS485通訊方式實現與無(有)線室內溫控器數據傳數與控制要求；通過RS485通訊方式與樓棟數據采集器實現數據傳輸。水利平衡功能：閥門分多檔位設計,閥體本身可據用戶水利平衡關系設定最高使用檔位,模擬平衡效果;閥門設計的防凍功能：系統本身因斷電、故障等因素而設計合理的防凍溫度設計；多功能計時球閥解決方案(4).樓棟數據采集器A.數據采集器與計時球閥實現RS485或無線路由數據通訊；B.數據采集器與樓棟熱量表實現RS485數據通訊；C.數據采集器具有GPRS無線數據傳送功能。通過GPRS無線CDMA/GSM短信等多種網絡傳輸方式實時上報當前管理設備工作狀態；D.多通訊端口，多種容量管理模式。滿足不同建筑、更多用戶數量管理的方便性；E.調試與維護方便性.可通過動態網頁編輯方式完成系統調試。F.警報功能.可實現通訊中斷警報功能；G.數據查詢.用戶可通過按鍵選擇與屏幕顯示查詢樓棟熱量表工作狀態、用戶使用數據；H.防斷電故障.數據采集器將配備有不間斷穩壓電源，以防止斷電故障等因素。I.

多樣化容量處理。為方便不同樓棟管理模式，一個樓棟數據采集器分多種管理容量（即32、64、128、256個管理站點）區別。

樓棟數據采集器解決方案(5).樓棟熱計量表·超聲波時差法測量，高測量準確度；

·完全不受介質中雜質、化學物質和磁性材料影響；

·測量機構無運動部件，永不磨損，極小的壓力損失；

·水平、垂直、傾斜任意安裝；

·直通式聲波通道，信號不受干擾；

·聲波通道中無反射面，真正水流無阻擋；

·積分儀外掛式結構，滿足你所有安裝要求；

·動態流量補償算法，實現流量的精確測量；

·溫度傳感器采用進口高精度PT1000保證測量精度；

·完善的補償算法,智能化的計量自診斷和監控功能；

·結構緊湊，一體化設計結構牢固抗破壞性好；

·冷熱兩用，安裝在進水、回水兩用；

·485接口，可實現數據遠傳，集中控制；

樓棟熱計量表樓棟熱計量表解決方案因此，以下將針對解決“通斷時間面積法”劣勢問題的方案總結：劣勢解決方案A面積的邊角估算問題系統調試初期，將通過協助應用單位實際核算戶室面積并將用戶實際使用面積永久錄入中央計算機服務站作為按“面積”固定收費的參考依據B建筑的使用模式影響“通斷”使用時間樓棟數據采集器本身設計有計時球閥的比例分攤系數調整功能。在系統調試初期或建筑模式改變時，管理人員可通過修改樓棟數據采集器上計時球閥的比例分攤系數以解決因建筑的使用模式影響“通斷”使用時間。C戶室分布位置差異影響計時球閥按照閥門本身角度變化的線性特性而設計。系統調試初期可通過安裝時考慮戶室分布位置差異適當調整閥門線性系數以達到合理的計量效果。D系統綜合布線與現場熱力管道布局的合理性設計樓棟數據采集器本身設計時，將考慮有多種設備管理容量、多通訊端口設計以及一對多熱量表管理模式，有效解決因樓棟綜合布線和現場熱力管道布局的影響。解決方案因此，以下將針對解決“通斷時間面積法”劣勢問題的方案總結：劣勢解決方案E兩部制收費和相關單價制定問題兩部制收費和相關單價制定，系統調試完成時將提供較為完整的單價核算參考方式。F預付費制與原始收費制度的過度性問題實際上在系統實施初期，不一定適合預付收費管理制度(或者用戶本身不適應新的收費模式)。因此，系統本身具有擴展性管理方案，亦可暫時不采用刷卡式管理方案。而系統當應用到一定管理時間段后，亦可調回刷卡制收費管理模式。模塊化系統設計有利于靈活管理變更G用戶的消費觀念性問題中央計算機服務站設有遠程訪問中心，不同權限用戶亦可通過Web頁面或手機網絡等方式查詢實時使用情況。H系統故障的問題系統本身具有防凍溫度保護設計，即系統本身因通訊中斷或用戶欠費原因，系統將自動轉入最低防凍溫度保護。并實時提供故障警報信息。二、收費原理作為一種較為合理的計量管理手段，收費方式更宜采用兩部制收費管理方式。即：1.用戶繳費的構成：基本費+使用費；2.基本費：固定費用部分。用戶基本費用由（由各地市自行規定）根據核算，制定每用戶固定收費時間段內(每采暖季)應付固定費用。如：基本費用=用戶房屋面積×每平方米每采暖季基本供熱單價。3.使用費：根據實際用量產生的費用。即,使用費用=實際用量×費用單價；實際用量：由用戶表(計時型溫控球閥與樓棟熱表)計算用戶的用量。費用單價：（由各地市自行規定或核算）每千瓦能量的單價。收費原理收費原理費用單價核算辦法(1).基本費用單價核算對于集中供熱系統，不管是小區管網還是城市集中供熱系統，其基本費用支出是在固定成本基礎上形成。主要包括以下：基礎供熱成本；供熱管網成本；供熱企業成本；熱源損耗成本。(2).使用費用單價核算而對于使用費用部分，是在可變成本基礎上形成。主要包括以下：補償燃料、補給水費；水泵和其它設備的用電費用。產品的優勢與應用系統的優勢與應用“通斷時間面積法”作為一種較為合理的計量方式，目前在國內的計量方案中普遍能夠讓用戶所接受。但是，也因為其本身的部分劣勢性問題，往往在產品的實際開發應用中不一定能夠得到實際的解決措施。因此，在實際產品開發中，應當既要發揮該方案的優勢，也要從技術和管理手段中去解決它部分隱藏在著的劣勢問題。以下將總結幾點本次產品設計方案中的優勢：1.系統模塊化設計理念。按模塊化設計理念有利于系統后期維護以及靈活變更管理的優勢應用；2.無線室溫調控技術。不管是舊有樓棟熱計量改造，還是新建建筑熱計量改造