《MC系列温度面积法热计量系统设计与安装》应用解析

2012-01-26郭宏祥王德林山东建大建筑规划设计研究院山东济南250013

智能建筑电气技术 2012年6期

郭宏祥/王德林（山东建大建筑规划设计研究院，山东济南 250013）

1 前言

山东省建筑标准设计《MC系列温度面积法热计量系统设计与安装》已由山东建大建筑规划设计研究院主编完成，经山东省住房和城乡建设厅批准（鲁建设函[2011]45号），图集号L11NT38，于2011年10月1日起施行。

《山东省既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》（试行）于2008年10月12日发布，2008年11月1日施行。其中8.4.2条户间热量分摊方法的第一种就是温度法，适用于各种采暖系统，无需进行住户位置的修正。住建部于2012年2月29日发布行业产品标准《温度法热计量分摊装置》JG/T362-2012，自2012年8月1日起实施。以上导则、标准的发布无疑对温度面积法热计量系统的设计、施工有极大的推动作用。

虽然本图集属于暖通专业标准图，但其中大部分为电气专业设计内容，电气设计师对图集内容应比较熟悉并熟练应用。

2 MC系列温度面积法热计量系统功能简介[1]

2.1 系统适用条件

1）适用于新建、改建、扩建或既有居住建筑集中供暖的室内各种供暖热计量系统的设计与安装。

2）采用此计量方式的用于结算的热量表应具备通讯功能。

2.2 系统特点

1）MC系列温度面积法热计量系统（以下简称MC）应用在以水为媒介的集中供暖系统中，这种方法的出发点是按照住户的平均温度来分摊热费。如果某住户在供暖期间的室温维持较高，那么该住户分摊的热费也较高。它与住户在楼内的位置没有关系，收费时不必进行住户位置的修正。

系统基于“按需用热、按需供热、按需付费”的原则，采用“MC”温度面积法进行热量计量，将小区建筑物消耗的总热量科学合理地分配到每家每户，体现了计量系统的公平、合理、准确和透明。

2）本系统的热量分摊方式为：热量控制器将楼（栋）用总热量表计量的总消耗热量，根据楼（栋）内各住户面积及室内平均温度公平、合理、准确、透明地进行分摊计量。多功能热计量装置定时采集住户的室内平均温度，然后将住户面积、平均温度与总热量表消耗热量进行分析；通过“MC”算法进行计算，得出住户相应消耗的热量，然后进行实时记录、存储、显示、传输及计费管理。

3）本系统对用户热量的计量是在实际热舒适度下的热用户的分摊热量，消除了建筑物位置差别对计量结果的影响。

4）每户分摊的热量之和，等于结算热表计量的总热量，避免了难以解决的户间传热的计算问题，用户根据室温的分摊结果缴纳热费。

5）不需用户测量流量，避免了小口径热量表易堵塞的问题。每户需要检测温度和采集温度，在户内本系统不与采暖系统发生直接接触，不需检测流量和水质等。

3 MC系列温度面积法热计量系统应用解析[1]

3.1 系统组成

室内（每户）设备有户用多功能热计量仪表、数字温度传感器；户外设备有扩展器、控制器、故障诊断报警器、电源箱、热量结算表；管理中心配置系统管理软件。

3.2 系统应用解析

3.2.1 原理图

《MC系列温度面积法热计量系统设计与安装》图集P6楼栋原理图对系统组成做了说明。每户设1块户用多功能热计量仪表，最多可配置8个数字温度传感器。每台扩展器最多可连接32块户用多功能热计量仪表，每套系统均配置控制器、电源箱、热量计算表及数据传输单元等。

P7多楼（栋）共用热量总表原理图推荐了系统元器件间的线缆连接方案，当扩展器由各单元现场供电时，控制器箱至扩展器仅有通讯线。当系统由控制器箱集中供AC 220V电源时，电源线与通讯线分管敷设；集中供DC 24V电源时，电源线与通讯线可共管敷设。

P8～P11给出了各种采暖系统型式下的热计量原理图，图中可以清晰地看出本系统与采暖系统之间的关系。温度面积法热计量系统与采暖系统不发生直接接触，不需检测流量及水质等，不存在小口径热量表易堵塞的问题。

3.2.2 线路敷设

1）数字温度传感器、户用多功能热计量仪表、热量控制器、传输设备及总热量表之间可采用RVV-0.45/0.75kV导线连接。

2）室内户用多功能热计量仪表与数字温度传感器之间导线敷设，采用RVV3×0.5；室外热量控制器与户用多功能热计量仪表之间导线穿管敷设时，导线截面≥RVV6×1.0。

3）导线敷设方式1：穿套接紧定式钢管（JDG）暗敷设；穿焊接钢管（SC）明、暗敷设；穿镀锌金属线槽。除紧定管外，金属管与金属管，金属槽与金属槽之间必须做跨接线，所配接线盒必须为金属盒。

4）导线敷设方式2：穿PE阻燃性半硬质塑料电线导管、穿PVC塑料线槽等。塑料导管和塑料线槽的氧指数参数应>27，所配接线盒为塑料接线盒。

5）在电磁场辐射强度较大处（如电视发射塔附近）应采用屏蔽线缆。

P12详细介绍了新建建筑和既有建筑改造两种情况下数字温度传感器线路敷设方案。放射式敷设系统适用于新建建筑，导线穿钢管预埋在钢筋混凝土楼板内。导线采用RVV3×1.0，穿线钢管为SC15。塑料线槽敷设适用于既有建筑增加此系统时使用，导线全部敷设在塑料线槽内。室内导线采用RVV3×0.5，穿墙套管采用PVC20。户用多功能热计量仪表之间及至扩展器导线采用RVV6×1.0，穿线钢管为SC20。扩展器至系统控制器之间的管线为（RVV3×2.5+Cat.5e）-SC25，控制器与系统计算机之间可通过局域网、广域网和无线远程传输等方式进行通讯。

P13～P14分别介绍了一只扩展器连接一个单元或两个单元以上住户的户表热计量系统图，应该注意的是，不管采用哪种连接方式，一只扩展器最多连接32块户用多功能热计量仪表。

3.2.3 设备安装

1）根据住宅平面布置的特点，控制器、扩展器、远传模块箱，箱体分为2种尺寸。

2）箱体安装：箱体在楼梯间暗装时，箱体下沿距地1.6m，明装时距地2.0m。

3）安装热量控制器、传输设备及稳压电源等所需箱体均采用金属箱体，烤漆或喷塑，箱体内均应预留接地端子。

P15～P16示出了多功能热计量仪表在户内或户外设置时的平面布置图。户内安装时，户用多功能热计量仪表中内置一路数字温度传感器，在此仪表安装区域内不需要再增设数字温度传感器；户外安装时，应安装在保护箱体内，且每个采暖房间都需要设置数字温度传感器。数字温度传感器一般安装在采暖房间（卫生间、厨房除外）内屋门上方居中0.15～0.3m处，且应避开阳光直射及其他热源。相同户型的温度传感器安装位置应大致相当，这样测出的数据才能公平、真实地体现现场温度，才能使得热量分摊计算合理、准确。

P17介绍了系统控制器与扩展器、控制器与热计量总表、控制器与上位PC机通讯、扩展器与户表之间的联接平面布置说明。穿线钢管根据工程具体情况，可敷设在地面或首层顶板内。当工程有地下室时，控制器与扩展器之间的管线可敷设在地下室。图中热表控制箱（控制器、扩展器、通讯适配器和UPS电源）可设在弱电竖井中，也可设在热计量小室中。P18与P17不同的是系统控制器与扩展器之间的管线不走室内，室外埋地敷设或沿外墙明敷设。实施该系统时，需做好等电位联结。当户用多功能热计量装置管线进出室内外时，配电箱、控制器箱及扩展器箱应加SPD保护。

P19～P21分别绘制了热量总表设于室外、地下室及楼梯下部计量小室等不同场合下的大样图。本大样图由暖通专业根据建筑物具体情况选用，电气专业配合预留控制器与热量表之间的电源线及数据线。当热量表采用DC 24V电源供电时，电源线与数据线可共管敷设；当热量表采用AC 220V电源供电时，电源线和数据线应分别穿管敷设，此时供电线路应设剩余电流动作保护器。

P22列出了MC系列温度面积法热计量系统部件安装外形尺寸图，设计时可根据建筑物实际情况由电气工程师灵活选用。

3.2.4 电源要求

1）既有建筑，电源可以由每个单元配电箱公共照明计费回路的断路器处接引。

2）新建建筑，在设计时电源取自公共用电，可以在楼道照明箱处预留专用回路。

3）本系统对户用多功能热计量仪表、热量结算表及计算机终端等需提供AC 220V单相电源。存储器采用记忆芯片，无需断电保护。

3.2.5 施工图设计深度

MC系列温度面积法热计量系统是以热量总表为单位的计量系统，热量总表安装在供暖系统回水干管上。暖通专业确定热量总表的位置、电源电压及总表供热范围，并对系统元器件的安装位置提出建议。电气专业根据以上条件参考本图集绘制相应的热计量平面图、体现计量户数及户内数字温度传感器点数的系统图，标注线缆型号及暗装箱体尺寸，绘制图例，编写设计说明，一些标准做法可以直接引用图集内容。

应该注意的是，温度面积法热计量系统与建筑物的供暖系统是相对应存在的。当一栋住宅供暖系统的总供水管是一根时，系统按一套设计。当建筑物规模较大，总供水管是两根时，是两套供暖系统，两根回水干管安装两块热量总表，此时热计量系统应按两套设计，这两套系统必须与供暖系统的供暖范围一致。

3.2.6 造价分析[2]

MC系列温度面积法热计量系统报价为平均每户1 000元左右，传统的计量方式每户采用一块热流量计量表，进口表的价格约1 700元，能用5年左右；国产表的价格约1 000元，能用3年左右。本系统仅需检测室内温度，不需监测流量、水质等，在户内与采暖系统不发生直接接触，所以本系统的使用年限可以与建筑物的生命周期同步，这具有传统计量方式无法比拟的高性价比。

3.2.7 应用前景[2]

随着国家节能减排政策的大力推行，以及全国各地政府职能部门对居住建筑节能问题的严格把关，本系统的应用将会越来越普遍。它的热量分摊原则是根据各住户采暖面积及室内平均温度进行分摊计量的，与采暖用户的楼层、位置并无关系。这保证了采暖分户计量收费的公平性和准确性，显示热量的数据可直接用于收费。所以，本系统不仅会在新建住宅中大量采用，在既有住宅建筑的改造中也会显示出较大的优势。