摘要: 本文根据住宅供暖分户计量遇到的问题,通过理论分析和模拟计算,提出了各类供暖用户用热量的计算方法和热费收缴模式。
关键词: 供暖 分户计量 计量收费 收缴模式
1.引言
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。
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
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 |
顶层 |
顶层 |
|
中间层 |
中间层 |
中间层 | ||||
|
底层 |
底层 |
底层 |
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
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。
令qA = Q2/A , qA为面积公摊指标 (GJ/m2 ) , 则
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
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
|
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 | |||
6.结语
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