计量收费 超声波热能表 热分配表

类楼宇已经在楼体内预留出相应的热量表安装位置，因此，
针对新建住宅，可以采取两种方式的供热改造方案： • a.单元总表（大口径超声波热能表）+户表（热分配表）； • b.超声波热能表。
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比较低的流量状态下运行，此运行流量下，应保证管网能够
正常运行，且不至于使管网冻裂。此种方式可以完全杜绝夜 间热浪费的问题，以实现“按需用热、节约用能”的目的。
•
智能远程电动调节阀由三部分组成：阀体、执行机构
和控制箱，不同于其它的电动调节阀，在设计过程中，增
加了两项内容： • （1）掉电常开功能。当电动调节阀出现故障时，保持常
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温控阀 超声波热能表
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超声波热能表
• （2）既有建筑
•
对于2005年以前的既有住宅建筑，不具备直接安装热
主要技术内容
• 1、抗干扰设计，提高测量精确性 • （1）超声波退耦合技术消除耦合干扰信号 • 由于发射超声波信号功率过大，通过电路和声路都可以将其 耦合到接收电路上，它是最主要的干扰信号。该耦合信号的频率 与发射波相同，同时也与接收波相同，因此无法通过滤波电路将 其滤除。 • 经过多次实验测量，发射波干扰与接收信号在时域上是分开 的，中间有一定的时间间隔。基于这一事实，我们在计时芯片的 STOP通道上设置一电子开关来控制STOP通道的通断。这样做的目 的就是利用硬件屏蔽掉发射波的耦合信号。
发射波耦合干扰
接收波
随机干扰
A
B
OE
图2 超声波退耦合电路基本原理图
• （2）STOP信号使能窗与过零检测技术结合消除随机干扰信号
• 由于随机干扰的影响，单纯的阈值检测方法是极不可靠的， 因此配合STOP信号使能窗算法可以有效的抑制随机干扰信号，并 且能准确记录STOP信号。 • 使能窗的原理是估算START信号到所选零点之前的半个周期的 时刻的时间作为Delaytime，将Delaytime设置到控制寄存器中，作 为使能窗打开的时刻。
②时间集中，规律性强。政府机构办公建筑的用热时间集 中，绝大多数工作人员同时上、下班。在8小时之外，供热系统 仅维持在防系统结冻状态即可。可见一天中近2/3的时间，供应 的热量大部分浪费掉了。
•
③工作人员自觉节能意识较强。政府机构的工作人员对节 能紧迫性理解的更为深刻，自觉进行节能的积极性较高，容易 达到预期节能效果。
机械式 机械磨损 压力损失 严重，需定时检修 有 普通型铁锈含量高引起测量误 差，无磁式不受影响
超声波式 无可动部件 无
电磁式 无可动部件 无 铁锈含量会引起测量误 差，含量应小于 0.1mg/kg 关系很大，应在相应介 质下进行流量测量准确 度的检定
水质（铁锈）
无明显影响
电导率
无影响
无影响
污染
影响很大
• (2)电磁式热量表 • 电磁式热量表是利用法拉第定律即水流过电磁场产生 感应电动势的原理来测量热介质的流量的。与超声波式一 样其内部无可动部件，不同之处是它对热介质的电导率有
要求(>10us/cm)，且通常要求220V交流电供电。
• (3)超声波式热量表 • 超声波流量传感器是通过超声波在热介质中的传输速 度在顺水流和逆水流方向的差异而求出热介质流速的方法 来测量流量的。按传感器水流通道的方式，超声波流量传 感器一般分为直射式和u形管式。
超声波信号减弱，不会影 响精度，但是结垢后影响 很大
流量越大受污染的影响 越小
介质温度
应对传感器适用的温度范围进 行检定
无明显影响
热水的电导率受温度的 影响很大，影响测量精 度
各种热量表对照表
•
目前我国热量表产品仍以机械式为主，存在对水质要求 高，压力损失大，机械部件易磨损等缺点，无法完全满足市 场需求。国外热量表，虽技术成熟、标准化程度高，但是价
格昂贵，对我国的水质适应能力差。
• 通过上表也可以看出，超声波热能表明显优于其它两种 热量表，因此，超声波式热能表是今后我国进行热力计量的
最佳选择。
国内外技术现状
目前国际市场上较好的超声波热能表生产厂家主要有德国西 门子和丹麦丹佛斯，在国内比较受欢迎的是荷德鲁美特的热量表。 一般国外的超声波热能表能够确保其流量测量的可靠性、精确性 以及大的动态测量范围，而且已被证明长达20年的长期稳定性。 我国的超声波热能表刚刚起步，与国外的差距还非常大，主 要表现在两个方面： 1、测量精度低 2、功耗大 我公司的超声波热能表就是针对测量精度和功耗进行了深入 的研究，并且在生产工艺和通讯方式上还有一定的创新性。
• （1）减少了抄表人员及管理费用 •
• （2）减少了人工抄表带来的弊端 •
• （3）远程智能抄表系统在社会安定方面的作用
• 与传统抄表方式相比，自动抄表系统可以很好的避免 下列问题：
• ①隐私问题：由于居民生活水平的提高、家庭财产价值越 来越高、越来越重视隐私权等原因，用户不希望被打扰。 ②入室抢窃问题：很多不法分子利用抄表为借口进行入室 盗窃和抢窃，影响了社会稳定。
热分配表 RS485/M-Bus 单元总表 超声波热能表
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INTERN ET
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• （3）公共建筑（机关办公楼、大型商场超市、宾馆、学校等）
•
•
①用能单位所属关系相同。由于政府机构办公建筑或大型 公共建筑用户一般隶属于一个单位或部门，便于统一计收费。
开状态，保证管网正常运行；
• （2）远程控制和就地控制功能。在监控中心可远程监控 电动调节阀的运行状态（阀门开度、故障等），设置控制 器的参数，控制电动调节阀的动作。在现场也可修改设置 参数，防止网络故障和监控瘫痪而导致不能正常供暖。
计量收费系统的目标
• 为解决抄表难、及人工抄表所带来的种种弊端，需要在热力公司或者市 建设局内搭建一整套的远程智能抄表计费系统，可以达到如下的目标： 传统的抄表方式是派抄表员到现场去人工抄录，劳动强度大，抄表人员 数量多，管理成本大。用自动抄表系统，一个城市的热表抄表工作可以在十 几分钟内抄完，这部分成本能在现有成本的基础上降低90%。 由于现场条件的多样性和复杂性，人工抄表过程中不可避免地会出现少 抄、错抄、估抄、漏抄、人情抄等情况；少抄、漏抄、人情抄给热力公司带 来经济损失。自动抄表可以杜绝上述情况。抄见率、准确率、正确率达99% 以上。

1
0
qv h d
• 式中：Q — 系统释放或吸收的热量，J； • qm — 流经热能表的水的质量流量，kg / h ； • qv — 流经热能表的水的体积流量，m3 / h ； • ρ — 流经热能表的水的密度，kg / m3 ； • Δh — 在热交换系统进口和出口温度下水的焓值差，J / kg ； • τ — 时间，h
④ 终端用热设施统一化程度高。各房间的用热设施安装结 构基本相同，进行供热系统的改造相对较容易。 ⑤ 建筑围护结构节能较好。政府机构办公建筑等大型公共 建筑门窗及外维护结构能得到及时维修、维护，节能效果较好。
• •
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超声波热能表1 采集终端1 采集终端n 电动调节阀1 电动阀控制箱1 电动阀控制箱n
…
超声波热能表n
电动调节阀n
•
进行既有公共建筑供热系统节能改造，是通过实现按用 热量计量和室温独立调节，辅助以建筑维护结构的节能改造 而进行的。
•
根据分时分区的调控方法，在公共建筑物分支主管道上
安装带有无线通讯功能的电动调节阀。当晚上下班后，整个
办公大楼会有很大的供热区域没有工作人员，相应区域的智 能电动调节阀会调节此区域的水流量的变化，使其降到一个
设计方案及实现功能
• 由热源供应的热水以较高的温度流入热交换系统，以较低的温度流出，在
此过程中，通过热量交换向用户释放或吸收热量。当水流经热交换系统时， 根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度，以及水流
经的时间，通过计算器计算并显示该系统所释放或吸收的热量。
•
Q

1
O
qm h d
热量表分类
• (l)机械式热量表
• 机械式热量表是通过测定叶轮的转速来测量热介质流量的一种热 量表。 • 按规格大小分类:可分为小口径和大口径； • 按内部构造划分，小口径流量传感器又分为单流束式、多流束式
和标准机芯型多流束式三种；大口径则又分成水平螺翼式和垂直
螺翼式两种，前者可以水平或垂直安装，后者只能水平安装； • 按照流量传感器的计数器是否与热水接触来划分，机械式又可分 为干式和湿式两种。
我国实行的城镇供热体制改革的一项重要内容是逐步取消按建筑物面 积收费，推行按用热量分户计量的办法，但传统的计量技术和计量方式所 使用的热量表多为旧式仪器仪表，这些热量表已经无法满足社会的需要， 它们存在着精度低、体积大、可靠性差等缺陷，而且这种单一的计量和收 费方式存在着很多的弊端，例如：
•
• （1）计量工作劳动强度大； • （2）管理费用高；
全面地看到每个热用户的供热和计费情况。 • （6）实时的监测到每家每户热量表、热分配表的工作状 态，避免了因外界某些因素的损坏而造成热量计费停止， 可以及时排维修人员进行检修。
户用超声波热能表
• 汇报人：孙颖 • 潍坊国建高创科技有限公司 • 2010年11月
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我国的计量改革背景 国内外技术现状 超声波热能表工作原理 技术参数指标 主要内容
技术特点
我国供热计量改革的背景
• 我国供热能耗占建筑能耗的40%,占全社会能耗的12％。供热
平均能耗是气候相近发达国家的2－3倍。
• 根据发达国家的经验，采取分户计量收费措施不仅可节能
20%-34%，同时可提高热用户的行为节能意识、缓和供热系统产、 供、需三方费用纠纷问题。因此，供热收费体制和采暖系统彻底 改革，实现按表分户计量收费已是势在必行。
• （3）入户计量难度大，且存在安全隐患等。
• 因此，搭建一套合理的供热用户计量收费系统对消除种种弊端，达到 真正的节能减排至关重要。
计量收费系统的设计方案
• 针对不同的建筑类型可以采取不同的计量收费方案，主
要有三种不同的收费系统平台：
• （1）新建建筑 • 对于新建楼宇，集中采暖方式一般为双管并联系统，此
潍坊国建高创科技有限公司
远程供热计量收费系统
• 汇报人：孙颖 • 潍坊国建高创科技有限公司 • 2010年11月
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计量收费系统的目的
计量收费系统的设计方案 新建建筑 既有建筑 公共建筑 计量收费系统的目标
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计量收费系统的目的
• 热量的准确计量、科学合理收费，是关系到国计民生的大事，长期以 来，我国在热量供暖上是按供热面积结算，这种结算方式属“包费制”。 它不仅抑制了供热节能的实现，同时还会造成收费困难等问题。
• （4）远程智能抄表系统在管理精细化方面的作用 • 系统可以对每个用户、每个单元、每栋楼、每个小区、 每条管线按小时、天、周、月、季度、年或任意时间周期 进行分析并形成相应的曲线，为供热公司各个系统提供了 实时、可靠的数据，减少了工作中的盲目性，降低了成本， 为公司的决策提供了科学的依据。
• （5）让各省、各市、各供热公司的领导能直观、形象、
量表的条件，因此采用单元总表（大口径超声波热能表） +户表（热分配表）的方式。采用水平单管串联的方式，
对此类住宅的改造面临巨大的困难，主要表现在：
• ①串联改并联的工程量浩大,而且难度很大； • ②对居民房屋损坏程度大，极大地引起老百姓的不满； • ③改造成本太高
热分配表 单元总表 超声波热能表 单元总表 超声波热能表 RS485/M-Bus
积分仪
入水温度信号 流量测量信号
入水口 出水温度信号 出水口
超声波换能器
散 热 器
图1 超声波热能表工作原理图
超声波热能表的实现功能
• 热量表正常运行后可以达到以下功能： • 1、精确计量用户所使用的热量； • 2、显示用户所关心的用热数据，提示用户“行为 节能”； • 3、数据存储功能，随时查阅历史记录 • 4、提供多种方式的数据传输接口，可将用户的用 热情况上传计费中心，实现统一计费。