CN102967004B - 一种温度面积法热计量分摊装置及分摊方法 - Google Patents

Abstract

一种温度面积法热计量分摊装置，其特点是，包括室内温度采集器、计量楼栋耗热的热量表、楼栋管理器和数据计算中心计算机，安装于用户室内的室内温度采集器每户或每个房间一个，一栋楼内相同户型用户的室内温度采集器安装位置等高，室内温度采集器通过无线或有线的方式与楼栋管理器信号连接；安装于楼栋供热主管线上的计量楼栋耗热的热量表通过有线或无线的方式与楼栋管理器信号连接；每个楼栋安装的一个楼栋管理器用于接收室内温度采集器发来的用户室温数据和计量楼栋耗热的热量表上传的热量数据，通过移动通讯网路传送到数据计算中心计算机。提供的方法科学合理，依据每户的温度数据和楼栋热量数据的数据及用户的面积计算出用户应缴的热费。

Description

一种温度面积法热计量分摊装置及分摊方法

技术领域

本发明涉及供热计量技术领域，具体的说，是一种基于用户采暖面积、室内温度为计量依据，对楼栋的用热量进行分摊的供热计量装置及分摊方法。 

背景技术

我国为了更好的推进供热计量改革，配合热计量的实施，2009年住房和城乡建设部颁布了《供热计量技术规程》JGJ173-2009，其中规定，分户热计量目前共有四种方式，第一种为散热器热分配法，该方法利用散热器热分配计所测量的每组散热器的散热量比例关系，来对建筑的总供热量进行分摊的。第二种为户用热量表法，该方法依据热量表的读数进行热计量收费的方法。第三种为流量温度法，流量温度法是利用每个立管或分户独立系统与热力人口流量之比相对不变的原理，结合现场测出的流量比例和各分支三通前后温差，分摊建筑的总供热量。第四种为通断时间面积法，该方法是以每户的供暖系统通水时间为依据，分摊建筑的总供热量。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。 

上述四种方法在目前国内的热计量改造中都有采用，但是，在使用中都存在着致命的缺陷，导致热计量改革工作推广起来困难重重，有的虽已安装了热计量装置，但也很难按热计量收费。 

以上四种方法都是采用直接或间接的方式计量用户的用热量，依据用户的用热量进行收费，其共同问题是无法解决户间传热的问题，解决不了建筑物内房间位置不同消耗热量不同带来的热费不公平问题。 

针对上述计量手段存在的问题，近两年国内一些公司陆续开发出了一种基于用户面积和室内温度为热计量依据的热量分摊方法温度面积法；该方法是依据建筑物面积相同、室内温度相同、计量热费相同的原则进行计量收费的。具体做法是：每户热用户在室内安装室内温度采集装置，采集室内温度，每栋楼（或几栋楼）安装一块楼栋热计量表，计量该楼栋（或几栋楼）的用热量，然后依据规定的数学模型进行计算，得出每户的具体用热量。 

目前，研究该方法的主要企业有深圳市丰利源科技有限公司、山东恒奕地源热泵空调技术有限公司、河南亚新暖通设备工程有限公司及哈尔滨工业大学等，各家的方案大同小异，都是基于用户面积和室内温度为热计量依据来分摊楼栋的用热量，但是，都没有考虑到目前各地均采用两步制热价的实际情况，同时计费模式也都只有一种，无法满足不同地区和城市的热计量需求。迄今为止，尚未有本发明一种温度面积法热计量分摊装置及分摊方法的文献报道和实际应用。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构合理，施工安装简单，运行可靠的温度面积法热计量分摊装置，并提供一种热费分摊科学，公平合理，操作性强的温度面积法热计量分摊方法。 

实现上述目的所采取的技术方案是：一种温度面积法热计量分摊装置，其特征是，它包括室内温度采集器、计量楼栋耗热的热量表、楼栋管理器和数据计算中心计算机，所述的室内温度采集器安装于用户室内，每户或每个房间安装一个，一栋楼内相同户型用户的室内温度采集器安装位置等高，室内温度采集器通过无线或有线的方式与楼栋管理器信号连接；所述的计量楼栋耗热的热量表安装于楼栋供热主管线上，计量楼栋耗热的热量表通过有线或无线的方式与楼栋管理器信号连接；所述的楼栋管理器每个楼栋安装一个，安装在楼栋中部楼门的中部楼层，楼栋管理器用于接收室内温度采集器发来的用户室温数据和计量楼栋耗热的热量表上传的热量数据，通过移动通讯网路传送到数据计算中心计算机。 

一种温度面积法热计量分摊方法，其特征是，它包括下述内容： 

a）政府确定了基本热价和计量热价的情况下热费计算：

全额热费 ＝ 基本热价×用户面积＋计量热价×用户用热量；

b）政府确定了基本热价、基础热费比例和计量热价的情况下热费计算：

全额热费 ＝ 基本热价×用户面积×n%＋计量热价×用户用热量×（1-n%），

n%---政府确定的基础热费比例；

c）政府确定了基本热价，即面积热价和计量热价的情况下热费计算：

全额热费 ＝ 计量热价×用户用热量；

d）基于室温面积法热量分摊计算：

用户室内温度取样周期为5～30分钟，默认为10分钟；用户热量分摊周期为每日1～4次，默认为每日一次，计算时取该用户分摊周期内室内平均温度值，

用户用热量 = 用户供热期内累计热量值，

分摊周期内用户用热量 ＝ 楼栋热量表分摊周期内累计热量值×用户供热面积在建筑物内所占的面积比×(分摊周期内用户室内平均温度/分摊周期内建筑物所有采暖用户的加权室内平均温度)；

公式化后

            （公式1）

—— 用户供热期内累计热量值，单位为kWh或MJ，

 —— 采暖期内的分摊周期数，

—— 为第i个用户第j个分摊周期内的用热量, 单位kWh或MJ；

下式为每个分摊周期内用户用热量，每24小时计算1次：

         （公式2）

         （公式3）

            （公式4）

          （公式5）

—— 为楼栋热表第j个分摊周期内的累计热量值, 单位kWh或MJ，

   —— 为第i个用户供热面积在建筑物内所占的面积比，

 —— 建筑物第i 个用户第j个分摊周期内的室内平均温度, 单位℃，

 —— 建筑物所有采暖房间的第j个分摊周期内的总平均温度, 单位℃,由K个用户的

平均温度按面积比加权平均得出，

—— 为第i个用户供热面积，

K  —— 建筑物内总的采暖用户数，

—— 第i个用户j个分摊周期内q时刻的室内平均温度, 单位℃，

m   —— j个分摊周期内采样总次数m。

本发明一种温度面积法热计量分摊装置的优点体现在： 

 1、由于具有多种计量收费模式，可满足不同地区和城市的供热计量需求，在不同的地区和城市使用时，只需将当地已经确认的收费方案与本装置中相应的模式对应，输入相应的参数，装置就可自动的进行热费计算，操作简单实用；

2、装置与其他温度面积法相比具有构成简单、成本低、运行可靠、便于施工及日后维护；

3、适用范围广，可用于所有集中供热的场合使用；

4、每户户内只安装一个或几个室内温度采集器，每栋楼只安装一个楼栋管理器和热量表，便于安装，可操作性强；

5、装置的终端室内温度采集器设有固定安装装置，安装好后未经授权人允许热用户无法自行移动，保证热量分摊的公平性；

6、装置的终端室内温度采集器与楼栋管理器之间的通讯采用无线（ZigBee）方式通讯，通讯距离远、传输速率高、成本低；

7、装置的终端室内温度采集器可以单独检定（计量产品使用前应进行首次检定），保证计量的准确性；

8、装置的终端室内温度采集器可直接显示室内温度和用户用热信息，方便用户调节自己的用热量，同时还可提供室内湿度和天气预报，方便用户生活。

本发明的一种温度面积法热计量分摊方法，热费分摊科学，公平合理，操作性强。 

附图说明

图1为本发明的装置构成示意图。 

具体实施方式

下面利用附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。 

参照图1，本发明温度面积法热计量分摊装置包括市售的室内温度采集器1、计量楼栋耗热的热量表2、楼栋管理器3和数据计算中心计算机4。室内温度采集器1安装于用户室内，每户或每个房间安装一个。一栋楼内相同户型用户的室内温度采集器1安装位置等高，用于采集用户室内的温度。室内温度采集器1采用市电供电时应事先在规定的位置安装好底盒，采用电池供电时按规定的位置安装即可。室内温度采集器1设有防挪移装置，安装好后未经授权人允许热用户无法自行移动，保证热量分摊的公平性。室内温度采集器1通过无线（ZigBee）的方式将用户室内温度时间传送到楼栋管理器3，室内温度采集器1采用电池供电时具有低压报警功能，采用市电供电时具有断电报警功能。计量楼栋耗热的热量表2每个楼栋安装一个，一般安装于楼栋供热主管线上，安装时应满足计量楼栋耗热的热量表2的安装要求，计量楼栋耗热的热量表2采用的ZigBee或有线的RS485方式与楼栋管理器3连接。楼栋管理器3每个楼栋安装一个，一般安装在楼栋的中部楼门的中部楼层，并且便于取电，楼栋管理器2采用市电供电。楼栋管理器3用于接收室内温度采集器1发来的用户室内温度数据和计量楼栋耗热的热量表2传来的用热量数据，通过移动通讯的2G的GPRS或3G的WCDMA、TD-SCDMA等网路将数据传送到数据计算中心计算机4。数据计算中心计算机4的数据处理软件的编制依据数据采集、计算机数据处理技术编制，为本领域所熟悉的技术，数据计算中心接收楼栋管理器3传来的每户的温度数据和计量楼栋耗热的热量表2传来的用热量数据，依据用户的面积按公计算公式1～5计算出用户应缴纳的热费；数据计算中心4可将用户的用热信息回传给用户，在每户的室内温度采集器1上显示，数据计算中心4还可将实时采集的天气预报回传给用户，方便用户生活；供热企业从数据计算中心计算机4可随时查看热用户的室内温度情况，并对供热系统进行调整，实现最经济的运行。       

在无线通讯不好的地方，为保证室内温度采集器1与楼栋管理器3之间的通讯的可靠性，可增加中继器。室内温度采集器1具有温度设定及控制功能，当用户需要对室内温度进行自动调节时，可通过增加电动温控阀实现。

本发明的一种温度面积法热计量分摊方法，包括下述内容： 

a）政府确定了基本热价和计量热价的情况下热费计算：

全额热费 ＝ 基本热价×用户面积＋计量热价×用户用热量；

b）政府确定了基本热价、基础热费比例和计量热价的情况下热费计算：

全额热费 ＝ 基本热价×用户面积×n%＋计量热价×用户用热量×（1-n%），

n%---政府确定的基础热费比例；

c政府确定了基本热价，即面积热价和计量热价的情况下热费计算：

全额热费 ＝ 计量热价×用户用热量；

d）基于室温面积法热量分摊计算：

用户室内温度取样周期为5～30分钟，默认为10分钟；用户热量分摊周期为每日1～4次，默认为每日一次，计算时取该用户分摊周期内室内平均温度值，

用户用热量 = 用户供热期内累计热量值，

分摊周期内用户用热量 ＝ 楼栋热量表分摊周期内累计热量值×用户供热面积在建筑物内所占的面积比×(分摊周期内用户室内平均温度/分摊周期内建筑物所有采暖用户的加权室内平均温度)；

公式化后

            （公式1）

—— 用户供热期内累计热量值，单位为kWh或MJ，

 —— 采暖期内的分摊周期数，

—— 为第i个用户第j个分摊周期内的用热量, 单位kWh或MJ；

下式为每个分摊周期内用户用热量，每24小时计算1次：

         （公式2）

         （公式3）

            （公式4）

          （公式5）

—— 为楼栋热表第j个分摊周期内的累计热量值, 单位kWh或MJ，

   —— 为第i个用户供热面积在建筑物内所占的面积比，

 —— 建筑物第i 个用户第j个分摊周期内的室内平均温度, 单位℃，

 —— 建筑物所有采暖房间的第j个分摊周期内的总平均温度, 单位℃,由K个用户的

平均温度按面积比加权平均得出，

—— 为第i个用户供热面积，

K  —— 建筑物内总的采暖用户数，

—— 第i个用户j个分摊周期内q时刻的室内平均温度, 单位℃，

m   —— j个分摊周期内采样总次数m。

Claims (1)

1.一种温度面积法热计量分摊装置的热计量分摊方法，其特征是：

所述的热计量分摊装置包括室内温度采集器、计量楼栋耗热的热量表、楼栋管理器和数据计算中心计算机，所述的室内温度采集器安装于用户室内，每户或每个房间安装一个，一栋楼内相同户型用户的室内温度采集器安装位置等高，室内温度采集器通过无线或有线的方式与楼栋管理器信号连接；所述的计量楼栋耗热的热量表安装于楼栋供热主管线上，计量楼栋耗热的热量表通过有线或无线的方式与楼栋管理器信号连接；所述的楼栋管理器每个楼栋安装一个，安装在楼栋中部楼门的中部楼层，楼栋管理器用于接收室内温度采集器发来的用户室温数据和计量楼栋耗热的热量表上传的热量数据，通过移动通讯网路传送到数据计算中心计算机；

所述的热计量分摊方法包括下述内容：

a)政府确定了基本热价和计量热价的情况下热费计算：

全额热费＝基本热价×用户面积+计量热价×用户用热量；

b)政府确定了基本热价、基础热费比例和计量热价的情况下热费计算：

全额热费＝基本热价×用户面积×n％+计量热价×用户用热量×(1-n％)，n％---政府确定的基础热费比例；

C)政府确定了基本热价，即面积热价和计量热价的情况下热费计算：

全额热费＝计量热价×用户用热量；

d)基于室温面积法热量分摊计算：

用户室内温度取样周期为5～30分钟，默认为10分钟；用户热量分摊周期为每日1～4次，默认为每日一次，计算时取该用户分摊周期内室内平均温度值，

用户用热量＝用户供热期内累计热量值，

分摊周期内用户用热量＝楼栋热量表分摊周期内累计热量值×用户供热面积在建筑物内所占的面积比×(分摊周期内用户室内平均温度/分摊周期内建筑物所有采暖用户的加权室内平均温度)；

公式化后

$Q_i={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^N{Q}_{\mathrm{ij}}$      (公式1)

Q_i——用户供热期内累计热量值，单位为kWh或MJ，

N——采暖期内的分摊周期数，

Q_ij——为第i个用户第j个分摊周期内的用热量,单位kWh或MJ，

下式为每个分摊周期内用户用热量，每24小时计算1次：

$Q_{\mathrm{ij}}=Q_H^b{f}_i\frac{t_i}{t_k}$      (公式2)

$f_i=\frac{A_1}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{K}A1}$       (公式3)

$t_i=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{q=1}^m{t}_{\mathrm{iq}}}{m}$      (公式4)

$t_K={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^K{f}_i{t}_i$      (公式5)

——为楼栋热表第j个分摊周期内的累计热量值,单位kWh或MJ，

f_i——为第i个用户供热面积在建筑物内所占的面积比，

t_i——建筑物第i个用户第j个分摊周期内的室内平均温度,单位℃，

t_k——建筑物所有采暖房间的第j个分摊周期内的总平均温度,单位℃,由K个用户的平均温度按面积比加权平均得出，

A_i——为第i个用户供热面积，

K——建筑物内总的采暖用户数，

t_iq——第i个用户j个分摊周期内q时刻的室内平均温度,单位℃，

m——j个分摊周期内采样总次数m。