供暖分户计量收费模式研究
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在供热行业推广和应用“分户计量、分室调温”技术,可以促使用户按需合理用热,节约能源,并按实际用热量缴纳热费,避免了吃“大锅饭”现象和由此引起的矛盾,也为热费的收缴管理带来了方便。但是热费的收缴并不能简单地按热表读数乘以热价计算,还要考虑户间传热、公摊热量等因素影响,以建立公平合理的收费机制。本文提出一种考虑上述因素的热费收缴模式,供参考。(参考《建筑中文网》)
2.户间传热住宅供暖分户计量收费的基础是各户用热量的准确计量,采用适宜计量的供暖系统和足够精度的热表,问题基本上得到了解决。但实际情况比较复杂,可归结为以下三种情况:
2.1 标准用户
标准用户是指在供暖期实际用热天数d≥d0(当地供暖天数)的用户, 实际用热量q1i可用各户热表上的读数q1i′表示, q1i′为热费收缴的主要依据。
2.2 不供暖用户
不供暖用户是指在供暖期不居住也不用热, 实际用热天数d=0的用户,因热表相对读数q1i′=0,不能按“表”计量收费.此时应计算由相邻各户传入的热量(即户间传热)[1],作为收缴热费的依据。
对户间传热, 考虑其传热特性,按稳定传热方式只计算围护结构基本耗热量,文献[2]给出了按不供暖用户(房间)室内空气温度t b或按温差修正系数α计算得热量的方法,但使用上不够方便。
实际上,标准用户和不供暖用户,若结构、面积、楼层和朝向均相同即边界条件相同,二者差异仅在于t n或Δt即(t n-t w)的不同。设不供暖用户室内空气温度为t b,当传热边界条件相同时,若室温相等认为供暖效果相同,则可把不供暖用户的用热量表示为同类型标准用户用热量的函数,即
q1i=ξq1i′ (1)
式中 q1i ——不供暖用户的计算热量;
q1i′——同类型标准用户的热表读数;
ξ——热效系数,表示供暖效果与同类型标准用户的接近程度,0≤ξ≤1。
由围护结构基本耗热量计算公式可导出
ξ=Δt/Δt0=(t b- t w)/(t n-t w)(2)
经实测确定Tb后,用(1)、(2)式可算出不供暖用户由邻户传入的热量。表1为根据t n=18℃,t w=-5℃和不同t b计算的ξ值
表1 热效系数表
t b | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 | -5 |
ΔT(℃) | 23 | 21 | 19 | 17 | 15 | 13 | 11 | 9 | 7 | 5 | 0 |
ξ | 1 | 0.91 | 0.83 | 0.74 | 0.65 | 0.57 | 0.48 | 0.39 | .030 | 0.22 | 0 |
2.3 部分供暖用户
部分供暖用户是指在供暖期某些天不居住、不用热的用户。实际用热天数0<d<90% d0,热表读数q1i′≠0,介于以上两种情况之间。用热量既要计入热表读数,又要计算邻室传入的热量,可表示为
①长安大学环境工程学院。邮编:710061 FEL:029-2377329
q1i= q1i′+ξ(q1i′- q1i″) (3)
式中q1i′为第i个部分供暖用户的热表读数,q1i″为同类型标准用户的热表读数,ξ(q1i′-q1i″)为扣除q1i′后应计算的由邻室传入的热量。
2.4 用热量一般公式
以上三种情况,无论用热天数多少及热表读数大小,均可用(3)式表示用热量,即 q1i= q1i′+ξ(q1i′- q1i″) (3)
式中 q1i′——本户热表读数,GJ;
q1i″ ——同类型标准用户的热表读数,GJ,当各户q1i″不同时取平均值。
ξ——热效系数。
由上式知,对标准用户,若 (q1i′- q1i″ ) ≈0,则可忽略式中第二项(当该值较大时不得忽略),q1i= q1i′; 对不供暖用户,q1i′=0 ,q1i=ξq1i″; 对部分供暖用户,q1i′及ξ(q1i′-q1i″)均不为0,q1i= q1i′+ξ(q1i′-q1i″)。
3.热量分配3.1 邻室传热量
某一用户从邻室获得的热量是由相邻各用户共同负担的,并计在了邻户的热表读数之中,显然,这部分热费不应当由“供热方”负担,而应由“受热方”支付。根据图1 分析,几种典型用户向其它用户的传热情况见表2。
外墙
左户 | 中户 | 右户 | 外墙 | 顶层 左户 | 顶层 中户 | 顶层 右户 |
中间层 左 户 | 中间层 中 户 | 中间层 右 户 | ||||
底层 左户 | 底层 中户 | 底层 右户 |
图1 传热状态分析
表2 向受热用户传热状态表
受热用户位 置 | 可能的传热户数N | 热流方向 | ||||||
上 | 下 | 左 | 右 | 前 | 后 | |||
中户 | 顶层 | 3 | - | ± | ± | ± | - | - |
中间层 | 4 | ± | ± | ± | ± | - | - | |
底层 | 3 | ± | - | ± | ± | - | - | |
左户 | 顶层 | 2 | - | ± | - | ± | - | - |
中间层 | 3 | ± | ± | - | ± | - | - | |
底层 | 2 | ± | - | - | ± | - | - |
注:(1)+表示得热,-表示失热;(2)右户与左户对称
因此各类用户凡是有向邻户传热的,均应从q1i′中扣除所占份额,例如n分之一q1i′或ξ(q1i′- q1i″ ) 。考虑到热流方向,传热面积和围护结构的不同,进行必要修正后,向不供暖用户传热应扣减:
(q1i)A =(m KAεkξq1i″/n)A (4)
向部分用户传热应扣减 (q1i)B =[ m KAεkξ(q1i′- q1i″) /n ] B (5)
式中(q1i)A 、(q1i)B——第i户应扣减的向不供暖用户和向部分供暖用户的传热量;
m 、n——分别为第i户的得热户数及共同向某一用户传热的户数;
KA——传热面积修正系数,与各向传热面积有关,KA=Fi / F p(Fi 、F p分别为第i户临室的传热面积和各户总传热面积的平均值);
εk——传热修正系数,与各向围护结构传热系数K值有关,εk=K i / K p (K i 、K p分别为第i户通过围护结构向邻室的传热系数和各户传热的平均值)。
综合式(3),(4)和式(5),有
q1i= q1i′+ξ(q1i′- q1i″ ) -[(q1i)A +(q1i)B ] (6)
显然,不供暖用户和部分供暖用户通常是由邻户得热的,一般不扣减后两项。式(6)即为计算各户用热量的一般公式。
3.2 公摊热量
一般地,建筑物总表热量大于各分表热量的代数和,这是因为实际存在着公用面积的耗热量及管道散热损失,设其值为Q2,Q2应由楼内全体住户负担并按建筑分摊, 即 Q2 = ∑ q 2i =∑ ( Q2 /A ) A i (7)
令qA = Q2/A , qA为面积公摊指标 (GJ/m2 ) , 则
Q2 = ∑ q 2i = qA ·A i (8)
式中A、Ai分别为总建筑面积和各户建筑面积(m2)。
4.热费收缴模式4.1 各户应缴热费的热量
q i= q 1i + q 2i = q1i′+ξ(q 1i′- q 1i″) -[(q1i)A +(q1i)B ] + qA A i (9)
4.2 各户应缴热费
Fi = q f ·q i (10)
式中 q f ——热价(元/GJ)。其它符号意义同上。
4.3 总热费
由热平衡总表热量= ∑ 分表热量 + ∑ 分摊热量
即 Q = Q1 + Q2 =∑ q 1i + ∑q 2i (11)
总热费 Fi = q f · Q =∑Fi =∑q f · q i (12)
5.应用举例西安市某四层住宅(见图2)共12户,建筑面积均为86m2,其中202为不供暖用户,301为部分供暖用户,其它为标准用户。已知总表热量为411GJ,各分户热表读数(见表3),经实测不供暖用户室内空气温度t B =5℃,西安地区热价20元/GJ,供暖期101天,求各户应缴热费和每m2每月热价。
各户供暖状态见表3,计算取KA和εK=1(过程略),结果见表4。从本例看,总热费=20×411=8220元,各户热费=8220/12=6851.17元,不供暖用户(202)应缴热费为平均热费的56.13%,占总热费的4.86%,小于平均百分数1/12=8.33%。部分供暖用户(301)应缴热费为平均热费的86.67%,占总热费的7.22%,略小于平均百分数(8.33%)。
表3 各户供暖状态表
楼层 | 户名 | 供暖状态 | 热表读数(GJ) | 户间传热 |
一层 | 101 | 标准 | 29.7 | 无 |
102 | 标准 | 35.9 | -经楼板向上 | |
103 | 标准 | 30.4 | 无 | |
二层 | 201 | 标准 | 30.8 | -经楼板向上和侧墙向左 |
202 | 不供暖 | 0 | +上下左右 | |
203 | 标准 | 31.9 | -经侧墙向左 | |
三层 | 301 | 部分供暖 | 17.6 | +上下右 |
302 | 标准 | 29.6 | -经楼板向下和侧墙向左 | |
303 | 标准 | 32.4 | 无 | |
四层 | 401 | 标准 | 36.7 | -经楼板向下 |
402 | 标准 | 30.2 | 无 | |
403 | 标准 | 32.8 | 无 |
外墙
左户 | 中户 | 右户 | 外墙 | 401 | 402 | 403 |
301 | 302 | 303 | ||||
201 | 202 | 203 | ||||
101 | 102 | 103 |
图2 例题用图
表4 各户应缴热费表
楼层 | 户名 | 热表读数 | 计算热量 | 分摊热量 | 缴费热量 | 热价 | 应缴热费 | 单价 |
q1i′ | q1i | q2i | q i | q f | Fi | q 0 | ||
GJ | GJ | GJ | GJ | GJ/元 | 元 | 元/月m2 | ||
一层 | 101 | 29.7 | 29.7 | 6.35 | 36.05 | 20 | 721 | 2.49 |
102 | 35.9 | 29.23 | 35.67 | 713.4 | 2.46 | |||
103 | 30.4 | 30.4 | 36.75 | 735 | 2.54 | |||
二层 | 201 | 30.8 | 26.01 | 32.36 | 647.2 | 2.24 | ||
202 | 0 | 12.88 | 19.23 | 384.6 | 1.33 | |||
203 | 31.9 | 28.42 | 34.77 | 695.4 | 2.40 | |||
三层 | 301 | 17.6 | 23.34 | 29.69 | 593.8 | 2.05 | ||
302 | 29.6 | 24.64 | 30.99 | 619.8 | 2.14 | |||
303 | 32.4 | 32.4 | 38.75 | 775 | 2.68 | |||
四层 | 401 | 36.7 | 34.79 | 41.14 | 822.8 | 2.84 | ||
402 | 30.2 | 30.2 | 36.55 | 731 | 2.52 | |||
403 | 32.8 | 32.8 | 39.15 | 783 | 2.70 | |||
∑ | 12 | 335 | 334.9 | 76.2 | 411.1 | 8222 | 平均2.37 |
6.1 标准用户的用热量以热表计量,非标准用户热表未计入的用热量按等效法计算。
6.2 各户缴费的热量,应计入公摊热量并相应增减户间传热量。
6.3 文中方法有待于在实践中进一步总结、完善和简化。
6.4 本文未考虑朝向、楼层等对热计量的影响。
参考文献
1.许文发等.实施按户计量收费管理的前期工作及相关问题探讨.暖通空调.1999(1):16
2.陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京:中国建筑工业出版社.1987:184
来源: 《建筑中文网》.原文网址:http://www.pipcn.com/research/200601/1334.htm
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