简述分户热计量原理

        【问题】简述分户热计量原理？
　　【解答】我国现行的集中供热收费是按全市统一价格（有的城市有多种价格），即按每户的住房建筑面积收取固定费用。这种收费模式的弊病有：
　　1能源浪费
　　1.1用户没有节约意识
　　试想一下如果我们照明用电按面积收费，多少人会白天关灯呢？目前的现状是无论房间内是否有人，暖气都是常开的；如果房间内实在太热，有人会开窗降低室内的温度。没有人会在夏天开空调时因为太冷而开窗取暖（按面积交纳空调费的办公大楼和公寓也有人这样做）。
　　1.2有节能意识的人也无法节能
　　由于现有大部分住宅没有可调节温度的装置（手动或温控阀），有节能意识的人也无法调节温度。
　　2不合理的收费制度
　　这种收费模式下，用户购买的是温度。不管用户的房屋结构保温性能好与坏，供热企业承担的责任是向住户提供16℃的室温。尽管国家要求开发商建设节能型住宅，但如果不取消这种不合理的收费制度，在大家还买“温度”的情况下，用户多付钱去购买节能型住宅也得不到经济上的实惠。
　　如何才能避免现有收费模式的缺点，更合理的制订新的按使用量收取费用的方法呢？电、水与煤气通过传输管线或电缆由水厂、煤气和发电厂输送到各家各户，每家每户安装仪表直接测量每个用户的消耗量，这种测量本身是一种直接计量的方式。分户热计量由于本文上面讲到的热能特点，建筑物内部热损失、邻居之间的热传导等原因不适合采用如电、水与煤气一样的直接计量的方式。国外的集中供热分户热计量基本都采用了“分摊”的方法，几乎没有采用分户的直接测量。
　　日常生活中与住房有关的费用许多是由住户分摊的，例如高层楼房的电梯费用，无论你住在二层或是更高，无论你家庭成员多少，无论你乘电梯的次数多少，都要求根据住房面积交纳费用。小区物业费也是如此，这种收费制度不尽合理。能否根据使用情况更合理地收取费用呢？当然可以，但是计量成本会非常高，因此在考虑更合理地分摊费用时降低计量成本是重要的因素。
　　在制订按使用量收取热费的方案时要考虑内容有：
　　无论是小区独立供热，还是热源厂供热，在供暖季节供热方都要有运营成本，而部分成本与用户是否使用热量（关闭手动或温控阀）无关。即使你不用热，但是邻居房间的热量会传导到你的居室，因此在按计量收费时还是要按居住面积收取一定的费用，这就是业内人士称之的容量费用或固定费用，为下面说明简单，这部分费用文中称之a费用。一般地讲这部分费用按全部热费的30%～50%收取。
　　建筑物公共部分的热耗（走廊、门厅、地下室等），这部分的热耗应该由楼内的所有住户分摊。这部分费用称之b费用。
　　另外一部分费用就是根据每户的使用量收取的费用，这部分费用称之c费用。
　　假设楼内有5个住户（1，2，3，4，5号用户），每个用户的热费应由a，b，c项费用构成，用如下方式表达每个住户的费用构成：分别用a1，b1，c1，a2，b2，c2……表示。
　　a费用的确认比较简单，可以按现行面积热价作为基准，也可以按确定的建筑物标准热耗乘以每个城市制订的标准热价确定。
　　每个建筑物热力道入口处热能表的读数乘以热价（变动部分热价）是b加c项费用，这块热能表的产权应属于供热单位。b加c项费用是楼内所有住户应承担的变动费用。
　　b费用与c费用是关联性费用，在国外通常的做法有两种办法确认。
　　2.1每户安装热能表的情况下b费用与c费用的确认
　　n号住户的变动部分热费bn+cn=rn×（b+c）/（r1+r2+r3+r4+r5）
　　其中：rn表示n号住户热表读数，n=1，2，3，4，5.
　　每户安装热能表仅仅适用于共用立管的分户独立系统（就是常讲的按户分环），我国2000年前建设的住宅绝大部分不属于这种系统。每户安装热能表进行b费用与c费用分摊的方式计量成本比较高。
　　热费分摊工作应该由物业公司或是专业的计量服务公司完成，每个用户的热消耗量要记录在案，因为热能表可能会出问题，而热能表数据与每个用户多达千元的热费紧密联系。物业公司或是专业的计量服务公司要派出经过专门培训的人读取数据及其数据管理。当热能表出问题时，根据具体情况及由事先做出的规定（法规），按此用户的历史数据并参照同类房型的邻居数据由物业公司或是专业计量服务公司估算，对此用户进行热费分摊。这项服务一般是收费的，含在物业费中或单独支付给物业公司或专业的计量服务公司。
　　由此可见，每户安装热能表并不是像电、水、煤气表一样直接计量。热能表与热分配表一样也是热费分摊工具，但是这种工具的计量成本太高。以市场平均价格1000元及使用寿命5年计算，年平均设备成本为200元，服务成本尚未被考虑。以天津为例，目前热费是15.40元/㎡，假设新建住宅平均面积为120㎡，计量成本占应交热费的10%以上。
　　在德国，用热能表进行热费分摊工作也是由专业的计量服务公司进行，应用范围只占不到全部热计量用户的10%.
　　2.2每户安装热分配表的情况下b费用与c费用的确认
　　首先谈一下热分配表，热分配表的英文名称heatcostallocator，英文原意是热费分配器。与热能表不同，热能表可以测量出热能消耗量，属于测量仪表。热分配表是热费分摊装置，不属于测量仪表。举一个形象化的例子说明两者的区别，5个人按一定比例关系分配一桶水，假设这桶水是12kg，5个人按1：2：2：3：4的比例关系分配。你可以用一个量杯，精确度很高，量出1kg，2kg，2kg，3kg，4kg分给5个人。你也可以用一个不知道容积的小杯按每次1：2：2：3：4杯分给5个人直到分完这桶水，这样的误差不会比用量杯分配差到哪里去。
　　热分配表是如何工作起到“小杯”作用的呢？热量主要是依靠暖气片（散热器）将热能传导到室内。如果知道上面5个住户每户每组暖气片占整个楼热消耗量的比例关系，就可以确认第n户的bn+cn费用。
　　将热分配表安装在每组暖气片上，暖气片表面温度越高室内消耗的热能越多。室内的温度与暖气表面温度相同时，说明室内不需要暖气片提供热能。热分配表有电子式和蒸发式两种。按蒸发原理设计的热分配表由一个石英玻璃管、刻度尺、导热板及外壳构成，石英玻璃管内装有蒸发液体。热量从暖气片的安装点，通过由传热效果很好的铝合金制成的导热板传导到蒸发液体，蒸发液体管内部的液体蒸发量取决于温度的高低和时间长短。电子式热分配表的工作原理是利用一个感应器来测量安装点的温度。电子元件固定室温假定为20℃，测量暖气片表面的实际温度和20℃之间的差额，由此得出的值，也就是所谓的过热温度，再计量累计时间，得出衡量热量消耗的尺度。无论是电子式还是蒸发式的热分配表只是测定出散热器的连续温度（温差）与时间的累计，并不能确认每户每组暖气片占整个楼热消耗量的比例关系的数值，因为暖气片的大小、形状等因素没有被考虑。两个暖气片x和y大小、形状不同，即使热分配表读数都是30，但是x的30不等于y的30.每一种暖气片都有一个与热分配表之间热传递的数值，称为k值，不同种类的暖气片的k值是不同的。假设x暖气片的k值是1.5，y暖气片的k值是1.8，那么y暖气片热分配表读数30相当于x暖气片热分配表36读数（1.8/1.5=1.2；1.2×30=36）。
　　因此，热分配表的读数经过k值修正，就可以作为确认每户每组暖气片占整个楼热消耗量的比例关系的数值了。假设n号住户中所有散热器安装的热分配表读数经k值修正后的总和是kn，每户每组暖气片安装热分配表的情况下b费用与c费用的确认：
　　这里应说明一点，k值是无法计算出来的，它是通过专门的实验室对这种暖气片根据iso3149和din3704标准测试出来的。计量服务公司将这个数据保存在它的散热器数据库中。在欧洲规模大的计量服务公司的散热器数据库中有多达几万种不同的散热器数据；并在有新的散热器出现时不断完善其数据库。无论是蒸发式还是电子式的热分配表都要进行k值修正后才能用热分配表的读数进行热费的分摊。也就是说要对计量范围内的每组散热器及对应的热分配表一一记录，每个热分配表的读数要进行数据处理。这项工作只能由专门从事热计量的计量服务公司完成。在欧洲，90%的集中供热费用分摊是通过热分配表进行的。
　　采用每户安装热分配表确认b费用与c费用的优点：
　　1）无需对现有系统进行改造，可适用于我国现有的热水采暖系统（地板采暖系统除外）。
　　2）技术成熟，在欧洲有几十年的应用历史。
　　3）费用分摊方法灵活，可按用户的要求对位置不利的房间进行费用分摊补偿。
　　4）热分配表稳定不易损坏。
　　5）最重要一点，热分配表计量成本与热量表比较低得多。
　　2.3用其它方法对b费用与c费用的确认
　　1）每户在供热管路上安装热水表，其应用条件与每户安装热能表的情况相近。由于热水表仅仅测量了热水的流量，没有考虑到温度，因此，此方法准确性差，很少应用。
　　2）按每户面积对b费用与c费用确认。这种方法虽然简单，但用户的热消耗量没办法与支付结合，用户缺乏行为节能的积极性。有专家建议在我国热改初期采用此办法。
　　简单的经济学原理告诉我们，实施集中供热分户热计量应该是投入成本加计量成本低于集中供热分户热计量后的能量节约。