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中国土木工程学会燃气分会会刊

德国和欧洲的冷热量表应用性检定

发布时间:2016-01-19 查看次数:1294

当供暖和热水根据消耗量收费时,必须采用计量表,以借此实现两个目标:在精确计量能源生产与消耗的基础上,尽可能公正地分摊成本;消耗者更经济、更节约地使用能源。在欧洲,供暖和热水根据消耗量收费时必须采用计量表。德产计量表在国内外市场上都占有相当份额。

热量表具有以法定单位(如:kWh)标示能量,甚至可以安装在户外生活空间,不受各种散热器几何设计的限制等诸多优势。但是,与其它测量仪表相比,热量表的技术要求也相对较高。就对测量仪表的要求而言,户用热量表必须能够处理3倍于电表的任务,因此仍需严格遵守所有的计量规范,例如准确性、稳定性等。热量表是目前为止最为复杂的测量仪表,它的每一个组件(流量传感器、配对温度传感器、微控制计算器)都基于迥然不同的物理法则。

1.针对冷/热量表的法律要求

在欧洲最新测量仪器指令(MID)实施范围内,对热量表的要求是统一的,且在全欧洲都适用。在德国则依据Mess-und Eichgesetz(测量和验证法)。欧洲的冷量表也是由国家管理。经过后续检定的老旧热量表则适用过渡性规范,对于这类表计的检测,必须运用最大允许误差(MPE)来声明在文件签发当日的有效性。在区域环路中,冷/热量表必须遵循所谓的“在役误差范围”,该误差范围是MPE的两倍。对表计来说,小温差(如在地暖、空调中)和低流速的测量是一项要求极高的任务。热能测量是基于水循环的,由于物理影响因素的不确定性,在最好的情况下相对误差为0.4%。

法律规定:低流速、小温差下允许的运行误差范围为20%,高流速、大温差下则为8%。然而,责任运营商并没有充分地照此执行。一项实地调查发现,质量上等、安装正确的热量表,其典型测量误差年均值约为2%,如此低的测量不确定度源于低流速、小温差对总能耗的贡献非常小。无论如何,热计量过程中仍有许多问题亟待解决。在实际安装中经常发现规约错误,标准偏离,例如温度传感器热量不足、流动造成的体积测量误差、水分化学组成不符合技术性指令、进出水管道压力不等都将产生较大的测量偏差,且比“在役误差范围”高出很多。实地研究表明,大约5%的热量表在有效性的验证期满后落在操作误差范围之外,这通常是由热量表随时间推移,其精确度发生漂移导致的。因此使热量表对规约错误更加不敏感成为必须达成的目标。

2.测量技术发展面临的挑战

流量传感器沉积物对测量稳定性的影响:为实现消费者权益保护的基本要求,法律规定:对测量精确性与稳定性的深入调查研究应与国际标准化研究的要求类似,必须在实际运行环境下进行。

对流量传感器正确性和光学流速测量技术发展的影响:流量传感器的测量准确性往往依托于测量仪表前上升水流的质量,尤其是管流漩涡及非对称流速剖面更具有破坏性影响,应将流速测试装置的验证标准化,允许不同测试中心的可比性,这是测试装置评估的基础,也更多地考虑了企业对采用实际案例的要求。

3.用于冷循环和太阳能应用的表计发展

专用水制冷的循环系统对测量及检定技术也都有了新的要求。与供热相比,大幅降低的温度水平和偏小的温差(比如6 °C/12 °C)对计算单元提出了新要求。太阳能热电厂的集电极电路则要求计算单元对高度动态的计量能够快速反应。相应地,温差和流速的整合与计算时间必须协调一致。所需的短热响应时间应该由对应的试验装置进行验证。

4.智能表

能耗量需即时地,也就是逐月传递给终端用户(如房客)。此外,计量表必须能够把不同用户累计的热量数据透过远程抄表装置传送给结算服务中心。这个过程中的测量必须精确定时,且可追踪到单个终端用户。当供热公司或收费公司发生改变时,它才能够利用竞争价格的优势。新一代标准化热量表应该能够对进程测量数量的结果进行评级,如出口温度、温差等,吸引终端用户节能节费,挖掘从热源到二次热网最优供能过程中的节能潜力。

如果计量装置得以正确安装和合理使用,并结合当今最先进的技术和设备,冷/热量表能保证法律规定得到遵守,确保收费准确,同时可以鼓励用户使用合理的燃料,节省热能。随着现代测量仪器的技术质量不断提升,计量装置的制造商、供热供冷企业的运营者、计量仪表的使用者,以及个人公寓租户依托所用测量器具的准确性与稳定性,得以实现其作为社会成员的相应职责。

 

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