建筑环境能源工程第7章-建筑能源冷热计量课件.ppt
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- 建筑 环境 能源 工程 冷热 计量 课件
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1、7.17.27.37.47.52由于集中供热和集中空调的广泛应用,采暖和空调的能耗也随着急剧增加。据统计,欧美以及中国寒冷地区的采暖能耗已达到当地社会总能耗的30%左右。但近年来随着国际能源价格飞涨,采暖费用在人们收入中的比例已不能再被忽视;加之温室效应对人类生存环境的压力,工业发达国家的政府,特别是能源缺乏国家的政府,开始高度重视起能源节约与环境保护,逐步制定了热计量的相关政策,对供热实行热计量并以用热量为基础进行热费结算,并鼓励对冷计量的研究,为实现以冷量为基础进行供冷收费提供理论基础。3计量供热在欧盟各国已有近30年的历史,它已成为集中供热进一步节能的有效政策和制度,尤其德国已积累了成熟
2、的经验。早在1976年德国就制定了建筑节能法,1981年颁布了采暖热费结算的规定,1989年颁布了国家标准DIN 4713基于热耗量进行热费结算的标准。其中包括计量供热概念、蒸发式热分配表的制造、电子式热分配表的制造、热量表的制造、运行费用的分配和结算以及热计量仪表的检验,注册及许可证制度。同年,德国经济部(BMWI)还发布了进一步贯彻执行采暖和热水基于实耗进行收费规定的通知,大力推行热计量。1993年,欧盟颁布了SAVE导则9376EEC,要求成员国贯彻实施供热、空调和热水计量收费计划。1994年欧盟又在德国DIN 4713标准的基础上,分别制定了统一的欧盟标准EN834电子式热分配表标准,
3、EN835蒸发式热分配表标准,并在1996年又颁布了EN1434热计量表的标准,对热计量装置和仪表生产和使用进行规范。4欧盟领导下的“基于实际能耗进行结算收费的欧洲协会”(EVVE),也在当年发布了“计量供热指南”,统一欧盟各国推行计量供热的步伐。据此,欧盟各国到上世纪90年代初,供热中热计量已基本达到了统一和完善的地步。到目前为止,德国、丹麦、瑞士、奥地利、比利时等国,采暖和生活热水都推行分户热计量,德国约有98%公寓按分户热计量收费。芬兰、法国、瑞典等国主要推行按楼栋的热计量,在芬兰77的公寓采用楼栋的热计量。波兰、保加利亚、捷克、匈牙利、罗马尼亚等国政府也都先后推出了供热体制市场化和推行
4、计量供热的各项政策和措施,来促进集中供热的节能增效,保护环境和可持续发展。5在我国,采暖范围主要包括淮河以北秦岭以东的广大地区,主要是东北、华北及西北的所谓“三北”地区,以及安徽、江苏、四川、云南、贵州的部分地区,其全部面积约占全国陆地面积的70%。另外,根据国家规定对部分非采暖地区的幼儿园、养老院、中小学校、医疗机构等建筑宜考虑设置集中采暖。这两类地区约占全国陆地面积的15%。可见在我国宜设和宜考虑设置集中采暖地区之广大。到目前为止,我国城市供热的主要热源有热电厂、区域锅炉房,还有工业余热,地热等。其中热电厂供热占供热总量的62.9,区域锅炉房占35.75%,其它占1.35%(工业余热、地热
5、等)。在“三北”地区城市集中供热的热化率已达25。中国的计量供热从1995年开始,建设部首先在天津、沈阳、长春、青岛、烟台、延吉等城市进行了计量供热的试点工作。天津市在全国首先作了计量供热能否节能的实验,证明实行计量供热可以调动用户的节能积极性,可节约1525左右热能。接着又在天津市凯立花园实施了单管采暖系统改造和利用蒸发式热分配表进行热计量的实验,在天津市龙潭路的节能住宅中进行了一户一表(热计量表)的实验,并在天津市顺驰住宅小区进行了大面积的计量供热试验。同时,其它城市也都作了大量的工作。6从技术层面上讲,中国计量供热实施过程主要遇到的问题是:供热设备落后、供热效率较低、供热系统调节功能差、
6、失调严重、用户不易随需调节;热水供暖水质经常不达标,对温控阀和计量仪表损害很大;建筑物种类多,采暖热耗差异大且数据不清;供热成本不准,没有统一的热价成本核算体系;计量装置的成本高;燃煤锅炉热源无法调节,没有调峰锅炉或蓄热设备;采暖不达标或计量装置损坏,也导致无法计量收费;即使计量正确,但又没有正确、透明和合理的热价,也无法进行热费分配如此等等因素给热计量和热费分配造成诸多困难,特别是第条中,没有调峰锅炉或蓄热装置,使热源无法根据室外温度状况进行调节,致使计量供热的节能效果大打折扣。7由于集中供冷的精确计量较为困难,需要考虑众多因素,目前中央空调的分户计费尚未有统一的国家和行业标准。集中式中央空
7、调,由于其供冷面积较大,服务对象繁多,未有供冷精确计量的需求。对于风机盘管加独立新风系统的半集中式中央空调系统,其需要调节房间数目较多,各个房间需要单独调节,可采用时间计量、能量计量、谐波反应法计量等,对供冷进行计量。8推行供热供冷计量并基于实际能耗进行收费,可以提高集中供热供冷的节能效果,用户通过计量支付公平合理的供热费用。既然要冷热计量,就要安装计量仪表和读表、计算用户付费金额。当每年节约的能量费用不足以抵消为计量而付出的成本时,虽然节能可以获得节能的社会效益,而用户却得不到所期望的经济效益,这就会挫伤用户的节能积极性,给计量供热的推广造成障碍。只有当每年节约的能量费用大于为热计量和冷计量
8、所付出的成本时,才能取得用户行为节能的效果,选用合适的计量方法非常重要。97.2.1 7.2.1 热计量热计量热计量常用方法包括有:楼前热表法、分户热表法、分户热水表法、分配表法、温度法等。(1 1)楼前热表法楼前热表法 在建筑物的供暖入口处设置楼前热量表,通过该表测量水的流量与供、回水温度,计算出该供暖系统入口处的总供热量,该系统的用户统一按此总供热量并结合各户的建筑面积进行热费分摊。由于建筑物的朝向、楼层数等会有差异,因此入口所负担的建筑(单元)不应过多。这种方法的优点是简单易行、初投资省,容易实现。缺点是计量不够精确,存在一定的平均主义,无法针对每家每户计量,不利于行为节能的充分发挥。1
9、07.2.1 7.2.1 热计量热计量(2 2)分户热表法分户热表法 除在建筑物供暖入口处设置楼前热量表外,在楼内各户的供暖入口处再设置分户热量表。即使面积相同,保持同样的室温,热表上显示的数字会因用户所处位置的不同而不相同,如顶层住户因有屋顶耗热、端头用户因有山墙耗热,在保持同样室温时,散热器必须提供比中间层更多的热量。因此,采用分户用热量表进行分摊时,需将各住户热量表显示的数值,根据最大限度的保持“相同面积的用户,在相同的舒适度的条件下,缴纳相同的热费”的原则,折算为当量热量,并按当量热量进行收费。这种方法的优点是有利于行为节能的发挥与实现,缺点是涉及难以解决的户间传热计算问题,而且供暖系
10、统必须设计成每户一个独立系统的分户循环模式,限制了其他供暖制式的应用与发展。至今我国尚未制定出具体的折算办法,从而造成了热费分摊上的实际困难与混乱。这种方法是目前国内供热企业主要的计量方式,优点是计量到户,数据精准,缺点是投入大,往往出现计量器具的成本高于节能成本。117.2.1 7.2.1 热计量热计量(3 3)分户热水表法分户热水表法这种方法与分户热表法基本相同,差异仅在于以热水表替代了热量表,能节省一定的初投资费用。这种方法的优点是有利于行为节能的发挥与实现,缺点是涉及难以解决的户间传热计算问题,而且供暖系统必须设计成每户一个独立系统的分户循环模式,限制了其他供暖制式的应用与发展。127
11、.2.1 7.2.1 热计量热计量(4 4)分配表法分配表法蒸发式分配表充分利用了“分摊”的概念,抓住了影响散热器散热量的最主要因素“散热器平均温度与室温之差”这个关健,以散热器平均温度的高低来近似代表散热器散热量的大小,使问题得到了简化。采用分配表法的主要优点是:采用分配表法的主要优点是:计量值基本不受户间传热的影响,可以免去户间传热的修正;初投资低;可适用于任何散热器户内采暖系统形式。采用分配表时的主要缺点是:采用分配表时的主要缺点是:安装较复杂,且需要厂家进行热费计算;计量值不直观,需要入户安装和抄表,电子式热分配表可以数据传送,但价格较高;每组散热器每年需要更换液管,增加更换费用。13
12、7.2.1 7.2.1 热计量热计量(5 5)温度法温度法在建筑物的供暖入口处设置楼前热量表,通过测量热媒水的流量与供、回水温度,计算出该供暖入口的供暖总热量。在每个用户户内各室的内门上部安装一个温度传感器,用来测量室内温度,并通过采集器采集的室内温度经通信线路送到热量采集显示器,热量采集显示器接收来自采集器的信号。并将采集器送来的用户室温送至热量计算分配器。热量计算分配器按收采集显示器、热量表送来的信号后,按照现定的程序将热量进行分摊。这种方法的出发点是:按照住户等舒适度分摊热费,认为室温与住户的舒适是一致的,如果供暖期的室温维持较高,那么该住户分摊的热费也应该较多。遵循的分摊的原则是,同一
13、栋建筑物内的用户,如果供暖面积相同,在相同的时间内,相同的舒适度应缴纳相同的热费。它与住户在楼内的位置没有关系,不必对住户位置进行修正。147.2.1 7.2.1 热计量热计量(5 5)温度法温度法温度法的主要优点是:温度法的主要优点是:计量出的每户热量,是在实际舒适度下的热用户的折算热量,消除了建筑物的位置差别对计量结果的影响;每户分摊的热量之和等于结算热表计量的结果,不需要考虑管道散热损失的热量;避免了难以解决的户间传热的计算问题,不管用户是否采暖,均应根据室温的分摊结果缴纳热费;不需每户测量流量,避免了小口径机械式热量表易堵塞的问题;设备简单、初投资低、使用可靠,易于管理,既适合于新建建
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