通断时间面积法

热量分摊计量方法

通断时间面积法是入选《供热计量技术规程》JGJ173-2009的一种热量分摊计量方法，由清华大学建筑节能研究中心江亿院士提出，与众多国内外节能公司联合开发了基于此种计量方式的采暖末端分户调节系统。

基本概述

名称定义释缪

通断时间面积法是以每户的供暖系统通水时间和房间面积为依据，分摊建筑的总供热量。其具体做法是，对于接户分环的水平式供暖系统，在各户的分支支路上安装室温通断控制阀，对该用户的循环水进行通断控制来实现该户的室温调节。同时在各户的代表房间里放置室温控制器，用于测量室内温度和供用户设定温度，并将这两个温度值传输给室温通断控制阀。室温通断控制阀根据实测室温与设定值之差，确定在一个控制周期内通断阀的开停比，并按照这一开停比控制通断调节阀的通断，以此调节送入室内热量，同时记录和统计各户通断控制阀的接通时间，按照各户的累计接通时间结合供暖面积分摊整栋建筑的热量。

通断时间面积法是一种“采暖名义耗热量”的分摊算法，之所以称其为“名义耗热量”，是因为基于楼栋热计量和通断时间面积法计算出的热用户分摊热量，不代表该热用户的采暖实际耗热量，而是从“采暖需求相同、缴纳热费应相同”的热计量收费策略上来说的该热用户应缴费的热量，该分摊热量与户用热量表测量热量的数值不同，其物理意义相当于户用热量表测量的耗热量经位置修正系数修正后的热量值。

技术原理

对于分户水平连接的室采暖系统，在各户的分支支路上安装室温通断控制器，对该用户散热器的循环水进行通断控制来实现该户的室温控制。同时在各户的代表房间里放置室温遥控器，用于测量室内温度和供用户设定温度，并将这两个温度以无线方式发送给室温通断控制器。室温通断控制器根据实测室温与设定值之差，确定在一个控制周期内通断阀的开停比，并按照这一开停比控制通断调节阀的通断，以此调节送入室内热量，同时记录和统计各户通断控制阀的接通时间，按照各户的累计接通时间并结合采暖面积分摊整栋建筑的热量。

通断时间面积法与户用热量表法的理论基础不同，户用热量表的理论基础是对热用户按耗热量收费：也就是按热用户的采暖消耗热量多少收取采暖费用。悖论：追求精度的户用热量表读出的数据，又不得不采用模糊的位置修正系数加以平衡。“通断时间面积法”的理论基础是对用户按供热需求收费：用户的室内采暖温度代表的是用户的采暖需求，而基于楼栋热计量的“通断时间面积法”实质结果是：采暖热舒适度相同的用户热费相同，不需修正，公平合理。（理论推导可知，热用户室内采暖温度高低决定了通断阀开启时间的长短）（详细可参考：齐承英等，基于通/断式供热控制模式的热分摊技术，暖通空调，2009，39（5））

应用

系统组成

通断式采暖末端分户调节器由手持式操作器（简称手操器）、室温遥控器（简称遥控器）、室温通断控制器（简称控制器）三部分组成，它们之间全部采用无线射频通讯，当室温遥控器和室温通断控制器之间因安装距离较远、通讯信号强度不足时可加装无线转发器（简称转发器），以保证通讯正常可靠。室温遥控器由锂离子电池/干电池供电，手操器由锂离子电池供电，通断控制器和无线转发器由市电供电。

系统优点

通断式采暖末端通断调节器系统是基于接通时间分摊法原理而开发的产品，它为用户行为节能与热量分摊计量提供了一种先进、实用的技术手段，为我国供热改革提供了一个与国内已有方法都不相同的新方案，在供热计量技术路线选择上有突破性的进展，可以很好地满足中国热计量改革的技术要求。

1.适用性：适合既有、新建、住宅、办公、等各种单户成环的水平采暖系统。尤其对地板辐射采暖系统更具优势，计量准确，可实现温度调控，造价低。

2.实用性：可同时实现室内温度调控和热量分摊计量，不用加装温控阀、不用入户测量用户散热器散热系数。系统安装简便，只需要在用户户外楼梯间的管道井里安装室温控制器，同时向用户发放相对应的室温遥控器即可。不用入户施工，不扰民。

3.调节性：室温遥控器采用数字液晶显示室内温度以及设定温度，同时根据室温控制器内的智能温控算法，可将室内温度调控到设定温度的±0.5度以内，这是其他温度调控装置所达不到的。数字温控、智能调节，用户易于接受。

4.可靠性：设备硬件关键部分均采用国际进口品牌（丹佛斯），设备运行稳定，使用寿命长。维护成本低。没有像热量表一样因为水质问题导致仪表读数越来越小（测温热电偶、流量计结垢等），并且得定期检定、拆装等问题。

5.防盗热性：系统防盗热性高.不会像热量表或热分配器等计量方式可通过调整测温探头或人为降低设备环境温度等方法作弊盗热。

系统技术要点

为了进一步规范热计量市场，确保热计量产品技术满足热计量改革要求。积极响应大气治理及节能减排工作，根据国发【2013】37号文件精神，认真执行《中华人民共和国节约能源法》和《民用建筑节能条例》相关条款规定。针对北方地区气候环境和供热环境存在室温不均、垂直失调和供热水质等实际问题，为了使热用户满意，达到供热节能的目的。热计量节能改造的分户热计量装置技术必须具备“可调、可控、可计量、可防冻、可清洁、可查询、可显示”等七项基本功能。

1. 可调：可按需选用多工位调节或其他调节技术，实现用户末端变流量供热，消除供热系统垂直失调，满足室温舒适要求。

2. 可控：可按需本地/远程控制及恒定热用户室内温度及欠费关阀功能；

3. 可计量：可本地/远程对楼栋贸易结算表计量的热量值进行热费分摊，实现分户热计量；

4. 可防冻：可在供暖期按需设置阀门角度保持一定的流量，使供热管网保持循环状态，防止管网被冻；

5. 可清洁：可设定定期旋转或其他可行的清洁技术，防止水锈、水垢，起到清洁作用，确保控制器在质保期内正常工作；

6. 可查询：可本地/远程查询日、周、月、季用热户的采暖温度、采暖热量、采暖费用等；

7. 可显示：室温控制器和通断控制器宜具有显示功能，可显示热量、用热时间、室内温度、阀门状态等。

系统缺点

如果人为将室内采暖设备增大，比如在用户装修期间增加或改装了散热器（这种事在用户装修后经常存在），仅靠计量阀门的开闭时间，很难公平的计算各户获取的热量。试想，开阀门的时间一样，供水温度一样，假如散热设备增加了50%后，热量计费并不增加。

开始征询专家及企业对《通断时间面积法热计量装置技术条件》意见，到参与该项目的中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院仍没有完全确定该行业标准，其主要原因有两个：一是在实际应用过程中适用条件是不可能达到的；二是对于不能满足适用条件时，分摊算法采用供回水温度或室温等参数进行修正时，常数a、b针对不同结构住宅相差很大，可以说该常数是有无穷个解，做为计量结算按哪个解进行计算，中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院对该常数已进行了两年的跟踪试验，仍然没有答案，原因很简单，太多了。

解决方法

国家建筑工业行业标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》（JG/T379-2012）已经发布实施，第4.2.1条规定了通断时间面积法的使用条件，第4.2.2.3条，规定了对于不能满足4.2.1条件时，分摊算法应采用供回水温度或室温等参数进行修正。

优点：

“通断时间面积法热计量系统”可为供热企业建立热计量收费管理系统，促进行为节能。

“通断时间面积发热计量系统”可为供热企业建立热网（二次网）平衡调节的信息平台，通过楼栋热耗分析判定二次网的平衡状况；通过热用户的室内温度和供回水温度远程监控平台，监控热用户的采暖状态。

“通断时间面积法热计量系统”可实现供热网的信息化全网覆盖：热源、换热站、楼栋（二次网）、热用户。实现智能热网、节能运行调节。

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