新天科技

    中國為了實施城市供熱體制改革，推行按熱量計費。1989年，政府有關領導開始關注集中供暖的民用建筑計量收費的問題。1990年，熱量表作為專題被列入“七.五”科技公關計劃.2000年2月8日，發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，規(guī)定：“新建居住建筑的集中采暖系統(tǒng)應當----實行供熱計量收費”，“鼓勵發(fā)展分戶熱量計量技術與裝置”。及至2003年7月24日，建設部、國家發(fā)改委等八個部委印發(fā)了《關于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點工作的指導意見》?，F(xiàn)在，遍及全國15個省、區(qū)的47個城市已經(jīng)在進行。主要在集中采暖的新建居住建筑系統(tǒng)中，推行溫度調節(jié)和戶用熱量計量裝置，按熱量計量收費的系統(tǒng)試驗工作。

     這些年來，估計全國已安裝使用了總共大約40-45萬套戶用表和樓宇供熱及系統(tǒng)用總表。其中從地區(qū)分布來看，大約有30%-40%集中在北京、天津、和山東省地區(qū)；進口表與國產(chǎn)表的比例，進口表（包括機械式表和超聲波表）大約已占到15%-20%；采用超聲波流量計的熱量表，大約已達到8%-10%。就近兩年的發(fā)展趨勢的情況（與過去幾年相比）來說，北京地區(qū)的安裝使用量曾加速度比較快；進口表占總安裝使用表數(shù)量的比例曾加很快；超聲波用戶表被用戶接受，而使用量曾加的速度也很快。

     中國集中供熱的建筑面積，2002年是15.56億平方米（其中住宅10.8億平方米），2003年曾加至18.9億平方米(其中住宅13.1億平方米)。粗略地計算，平均每年至少需要100萬至150萬套戶用表，但實際的安裝使用狀況卻有巨大的差距。在八部委關于供熱體制改革試點工作的指導意見發(fā)布前，許多熱量表生產(chǎn)企業(yè)曾經(jīng)期盼過，認為一旦開始“國家級”的試點工作，熱量表的銷售會形成高潮。事實上，市場增長的并不理想。一年來全國試點工作的運行和初步總結，發(fā)現(xiàn)我們國產(chǎn)的熱量表存在相當多的技術問題。“市場”無情地“縮手縮腳”，客觀上已經(jīng)影響到供熱計量收費的步伐。但是，中國在能源資源緊缺，“節(jié)能”已經(jīng)成為政府重要議事日程的情況下，積極推進實施供熱體制改革，推行按熱量計費是大勢所趨，不可逆轉，中國的熱量表生產(chǎn)企業(yè)必須認真、負責的承擔起這個歷史性責任。
     本文僅從熱計量儀表應用和技術的角度分析一下中國的熱量表的現(xiàn)況，討論若干熱計量儀表企業(yè)、設計、使用和管理部門分別值得關注的問題。

一、熱量表在中國的應用狀況-----四個層次

     在中國已經(jīng)作為商品提供給用戶的熱量表，從應用狀況上，分別屬于或運行在四個層次水平上。

1．安裝，通過試運行

     在系統(tǒng)上安裝熱量表。目的僅僅是通過符合建設部規(guī)定的監(jiān)察；使集中供暖的新建筑得以通過驗收；或者作為增加新建筑促銷時的“賣點”。運行中只要不堵塞，沒影響供熱；就認為是沒問題的。幾年前，很大一部分熱量表處于這樣一種運行狀態(tài)。其實有問題尚未發(fā)現(xiàn)，僅此就認為是“正常運行”，很可能留下巨大的隱患。

2．運行并觀察顯示

     安裝上熱表后，不定期地、間斷地觀察了顯示讀數(shù)情況；但并不做計量、記錄、分析和判斷，僅作為未來的準備。
如果這種運行狀況下，已發(fā)現(xiàn)了問題（堵塞，流量計停轉，無顯示或明顯錯誤顯示等），可以認為這批產(chǎn)品的實際故障率可能是已發(fā)現(xiàn)的四倍以上。

3．系統(tǒng)計量運行

     系統(tǒng)上安裝了戶用表和樓宇總表，定期觀測顯示數(shù)據(jù)，分析其合理性和可信度。一般在熱計量試點工作中，是這種運行狀況。能發(fā)現(xiàn)一些穩(wěn)定性、可靠性方面的問題；但仍不足以對其精度（準確性），特別是長期運行的可靠性進行確切的評價。遺憾的是一些試點工作的經(jīng)驗以發(fā)現(xiàn)：盡管送來參加試點工作的廠家認真地挑選了認為是合格的產(chǎn)品；試點現(xiàn)場在安裝運行條件上，也進行了包括安裝前沖管、加過濾器、定期清污排渣，等等周到、細致的工作；國產(chǎn)的戶用熱量表故障率仍達到30%以上！相同條件下，進口表確實表現(xiàn)了好的質量。

4．計量并作為收費依據(jù)

      在試點階段，卻有一些地方，認真地進行了包括實施計量收費的工作。在熱量表運行中，發(fā)現(xiàn)了包括戶用表之間，和戶用表與總表之間不合理的偏差過大的問題。由于任何一只戶用表的故障和誤差都會影響到整個系統(tǒng)，而且必須在兩個以上的供暖季結束后才能總結分析；這是對表的穩(wěn)定性和準確性的雙重檢驗。今后的若干年里，將逐漸形成；要求絕大多數(shù)的熱量表，都必須在第四個層次上可靠正常的運行。顯然，對于熱量表的設計和生產(chǎn)者來說：你們的產(chǎn)品，是否有把握長期在作為計量收費依據(jù)的層次上符合要求？作為熱量表的使用和管理者，是否應考慮你采購或監(jiān)管的熱量表，目的是什么？確實準備在哪一個層次上運行，以及如何考核、確保在作為計量收費的依據(jù)的層次運行。

二、熱量表在中國使用中發(fā)生的問題

      眾所周知：我國的供熱基礎設施條件，存在著水質差，雜質多，管道系統(tǒng)停運時空置，造成氧化，銹蝕等等問題；工作條件比歐洲國家惡劣得多；十年之內估計也不可能改變。在中國使用的熱量表，必須面對，而且要設法適應這一現(xiàn)實。這些年來，中、外熱量表企業(yè)都做了大量的工作。迄今為止，已通過第一，第二個層次的運行，有明顯問題的熱量表排除之后，能進入系統(tǒng)計量運行的熱量表，仍還存在著不少問題。

1，結構方面的問題

1．1積分計算器防水、密封性差；在潮濕工作環(huán)境結露、漏水，在低溫環(huán)境下失效。

1．2積分顯示器面板方向不能翻轉調整，有時不便讀數(shù)。

1．3過濾器、替用連結短管、安裝測溫頭的球閥等不能配套提供。

2．設計方面的問題

2．1示參數(shù)不夠齊全，有些表不能實時顯示以下必要的數(shù)據(jù)：運行熱量，瞬時流量。電池和工作時間。以及故障狀態(tài)記錄等。

2．2功耗過大，電池不適用，達不到正常工作五年以上的基本要求。甚至尚未運行一個采暖期，電池電量就耗盡了。

2．3積分計算器抗干擾能力差。亂碼，死機，工作間斷。

2．4除去流量計故障外，熱量計和溫度測量誤差也明顯過大。

2．5熱量表數(shù)據(jù)輸出遠傳的接口方法混亂，沒有統(tǒng)一的標準。

    給數(shù)據(jù)遠傳處理造成困難。同時也使得進行公平、公正的檢定評價（在同一檢定測試系統(tǒng)上，避免人為因素，自動采集處理數(shù)據(jù)）也是困難的。

3．適用性方面的問題

3．1表前、后直管段的長度要求。

3．2只能水平安裝，不能垂直安裝或傾斜安裝。

3．3測溫頭電纜長度不適用。

3．4進口表功能，和數(shù)據(jù)單位等顯示沒有到漢字化。

     由于受到時間，條件和范圍的限制，以上發(fā)現(xiàn)的問題并不是可能存在的問題的全部。長期使用的穩(wěn)定性，可靠性和精度等等，還需要更多，更長期，更系統(tǒng)的實驗。認為：“熱量表必須在實際工作一萬小時以上，精度仍能滿足標準和規(guī)定的實際運行考驗”，是有根據(jù)的。

     試點工作的經(jīng)驗表明：在：“結構”和“設計”方面的問題，絕大部分僅發(fā)生在一些國產(chǎn)表上。而就“適用性”而言，進口表并不遜色。譬如：德國蘭吉爾公司的戶用超聲波熱能表就可以做到在安裝是無直管段的要求；可以水平、垂直、甚至傾斜的安裝，都能很好的工作。

     同時應該說明：并不是所有的國產(chǎn)表，所有的方面都不如進口表。長春的試點工作中。使用了包括進口和國產(chǎn)的五種型號的樓宇總表。經(jīng)過一個采暖期的運行，正常工作的只有一種國產(chǎn)的超聲波熱能表。我們有理由相信：只要認真學習國外優(yōu)秀產(chǎn)品的經(jīng)驗，采用先進的技術設計，確保嚴格的質量管理，中國的熱量儀表企業(yè)，能夠生產(chǎn)出既適應中國國情，又達到國際水平的熱量表。

三、中國熱計量儀表產(chǎn)業(yè)與歐洲先進企業(yè)的差距

     歐洲實施供熱計量收費開始于上個世紀七十年代。三十多年的實踐，積累了豐富的經(jīng)驗。我過儀表技術基礎本來就很薄弱，而熱量表才起步幾年，學習歐洲的先進經(jīng)驗，先從差距分析，包括以下幾個方面：

1、對供熱系統(tǒng)的全面了解和認識

     歐洲企業(yè)從最早進入中國的。就不是單一的熱量表生產(chǎn)廠。眾所周知的丹佛斯，西門子，斯倫貝謝等等，這些公司的業(yè)務范圍，都還包括或涉及了供熱系統(tǒng)、樓宇設計、節(jié)能設備、自動控制儀表等等廣泛的相關領域。還有例如“大新”(Techem)公司等專門從事供熱計量系統(tǒng)配套設計的能源服務公司。而我國許多生產(chǎn)熱表的廠家，對集中供熱的系統(tǒng)基本狀況，相關技術知識都不了解，更不用說詳細的現(xiàn)場工況和技術要求了。這使得一些企業(yè)因為”閉門造車“，付出了勞民傷財，事倍功半的代價。

2.產(chǎn)品質量與控制

     這是一個涉及體制，認識水平和工作態(tài)度等多方面的問題。作者認為這也是差距最大，最重要，也最難解決的問題。

     首先是產(chǎn)品的生產(chǎn)應該有技術標準，并且能認真貫徹。我們國家有針對熱量表產(chǎn)品的部分標準，而且基本是參照EN1434歐洲標準制定（限于歷史條件和水平，尚不完善，已須適當修訂）；我們也有監(jiān)督檢驗產(chǎn)品質量的檢定規(guī)程，而且是國家標準。但我們的企業(yè)是否依照制定了自己的企業(yè)標準，而且真正執(zhí)行，達到檢定規(guī)程的要求了？我們看到一些企業(yè)在宣稱自己的產(chǎn)品符合標準；而從他們的說明書上看甚至不了解標準有關的規(guī)定和定義。

     在比如大家都知道熱量表是由幾個部件組成的。到現(xiàn)在沒有一家能夠自己制造熱量表所需的全套部件。全國大多數(shù)的熱量表生產(chǎn)企業(yè)，流量計是外購的。如何選擇和認定外購流量計能達到標準要求？國產(chǎn)表恰恰在這個部件上問題最多。而在歐洲的企業(yè)，不成熟，不符合標準要求的產(chǎn)品不可能被允許進入熱量表生產(chǎn)企業(yè)及相關的市場。熱量表廠家不可能買，流量計廠家也不可能去賣。

     還有一個例子是電池。所有的戶用表都要用。如果設計者不了解電池的性能和技術要求；或者采購者種種原因不按照熱量表的技術要求去采購；或者電池商提供的產(chǎn)品不符合熱量表要求；三個環(huán)節(jié)任何一處發(fā)生問題都會使熱量表失效。這個問題國產(chǎn)表上多有發(fā)生；而進口表幾乎不存在。

3．技術改進與提高

     1998年前后，從歐洲進入中國的戶用熱量表，流量計幾乎都是機械式的，而且大多數(shù)用干簧管做傳感器。曾幾何時，已經(jīng)經(jīng)歷了：單流表、多流表的改進反復；電子（霍爾效應等）器件替代干簧表；可取出清洗的表芯；單流表的流量特性改善且不易堵設計的流量計；無磁流量計；然后是卡姆魯普的超聲戶用表；蘭吉爾的改進了超聲波戶用表………。一系列適應中國供熱系統(tǒng)要求的改進！幾乎都是外國公司先提出了方案，實施了研發(fā)，形成了產(chǎn)品；走在了前面。相對之下，雖然我們確實也做了不少工作，包括適應國情要求的理論上和技術改進方面的工作，但迄今為止的試點試驗工作，并未體現(xiàn)出我們“主場”的優(yōu)勢來。

4、值得關注的若干問題

4．1．加強對熱量表相關的供熱系統(tǒng)技術的全面了解

     首先是熱量表生產(chǎn)者，也包括管理和使用者，都需要更多的了解熱量表的基礎理論及應用系統(tǒng)相關的知識。包多它區(qū)別于現(xiàn)有水、電、氣表的特點，尤其是復雜性。熱量表不是可以獨立存在而工作的；它只是在供熱系統(tǒng)中和一系列其它裝置、部件協(xié)調使用，才能完成熱計量的功能鏈上的一個環(huán)節(jié)。

 
     從事熱量表生產(chǎn)、銷售的企業(yè)，最好擁有自己的城鎮(zhèn)供熱或是暖通系統(tǒng)方面的專家。站在熱量表生產(chǎn)企業(yè)的立場上，不能是只想著“賣表”----需要很重視對用表單位的事前調研和做好售后服務的充分準備；同時還能和用戶密切合作。參與整個供熱建筑系統(tǒng)運行；甚至包括計量收費政策的貫徹實施等方面運作；而在此同時，開拓熱量表的市場。

     有的負責熱量表改革工作的領導，在開始抓這方面工作時，就注意了和歐洲的有經(jīng)驗、專門從事共熱計量系統(tǒng)配套設計的能源服務公司建立合作，展開試點工作。我認為是十分明智的。

     對于需要大批采購、使用熱表的單位，需要針對本供熱系統(tǒng)的狀況，對擬采購熱量表的匹配、使用性，作比較全面細致的調查。還要對安裝技術，配套部件，特別是售后服務有明確的合同要求。這方面的工作實際上比討論價格更重要。以低廉的價格，采購來了熱量表產(chǎn)品，在后來的安裝、使用中發(fā)生問題，造成麻煩的教訓并不罕見。如果能從更長遠的效益考慮，歐洲有經(jīng)驗的熱計量儀表公司提出的“使用周期成本”的概念，值得參考——鑒于超聲波戶用表可以有長達15年以上的壽命，在抵御惡劣水質的能力和高精度方面具備的先進性，可以大大的節(jié)省維護、部件更換、以及周期檢定的費用。

      雖然第一次購買的費用較高，15年算下來，超聲波戶用熱能表總的“使用周期成本”不僅不高，可能還有更好的效益。這一觀念，值得考慮。

4．2．重視熱量表的檢定、檢驗工作

      熱量表生產(chǎn)企業(yè)具備了計量器具備制造許可證，出廠的產(chǎn)品也有合格證，甚至在上級監(jiān)管部門也通過了首檢。然后，或者從甲地到乙地后被檢定為不合格；或者安裝運行后發(fā)現(xiàn)了明顯屬于不合格標準的問題。這種情況在國產(chǎn)表中大量出現(xiàn)。諸多原因之一，在檢定檢驗工作上。

     有企業(yè)實際上不具備檢定能力，甚至沒有經(jīng)過檢驗的；有送檢是的表和銷售出的表是兩種質量規(guī)格的；有的企業(yè)雖然具備檢定裝置，但技術存在問題或操作人員未經(jīng)培訓的——等等。國家計監(jiān)總局的有關領導已經(jīng)調查了解到上述情況，包括現(xiàn)在使用的餓檢定標準裝置，也存在量值標準不統(tǒng)一的問題。

     筆者曾經(jīng)用了一個供暖季節(jié)的時間，進行了嚴格多種流量計及熱量表測量結果數(shù)據(jù)比對的實驗。分別采購了丹麥丹拂斯SONO-CAL-3000超聲波熱量表，和德國西門子——蘭吉爾2WR5型超生熱量表；與其它國產(chǎn)的流量計及熱量表，分別按各個表現(xiàn)定的安裝要求，串聯(lián)安裝DN100mm的供熱管道上，連續(xù)工作；包括常流量、大流量和小流量條件下，以及大溫差和低溫差情況下。眾所周知，熱量表的總體精度在小流量和低溫差情況下，將會產(chǎn)生最大的誤差。而歐洲兩個國家的產(chǎn)品，測量結果相對偏差都在1-3%的范圍內。這種一致性，我認為也能說明他們各自計量檢驗，檢定系統(tǒng)裝置和技術的水平。

      2004年11月建設部已成立了《建設部供熱質量監(jiān)督檢測中心》，包括熱計量產(chǎn)品在供熱系統(tǒng)使用中的質量，將進行監(jiān)督檢測。國家技監(jiān)總局計量司已將起草制定熱計量儀表檢定裝置系統(tǒng)相關規(guī)程國家標準的任務，列入2005年計劃。顯然，熱量表的檢定、檢驗工作，已得到政府有關部門的高度重視。我們的熱量表生產(chǎn)企業(yè)，必須要盡快建立起能確保產(chǎn)品質量的、盡可能完善的計量檢定裝置。

      作者有機會考察、了解了國內外的一些熱量表檢定裝置，也進行了一些調研，盡管還不夠深入細致，但明顯的感到：我國的檢定檢驗裝置和技術比國外有很大的差距。我們的熱量表生產(chǎn)企業(yè)，必須要建立盡可能完善的計量檢定裝置，不僅國家，地方政府的檢定機構需要，真正想把熱計量儀表產(chǎn)業(yè)做大、做好的生產(chǎn)企業(yè)也需要。

5．提高國產(chǎn)熱量表的技術水平

5．1中國的熱量表企業(yè)的設計和技術主管，需要掌握必要的技術基礎知識
我們的目標都是要做出達到國際水平的熱量表。國際水平，不是一兩個技術參數(shù)的概念。如果一個熱量表企業(yè)的主管技術人員，沒有仔細的學習、研讀過相關的國際標準，這個企業(yè)能制造出達到國際水平的熱量表，是不合邏輯的。如何學習國外先進經(jīng)驗，建議先從學習國際標準開始。

5．2單元技術研發(fā)要有總體觀念

      眾所周知，熱量表是一個多零件組合的、機電一體化的儀表，涉及多種單元技術，都存在改進提高的需求。研發(fā)人員必須有總體概念，否則可能產(chǎn)生等同于“閉門造車”的結果。IC卡式熱能表的開發(fā)中，有的企業(yè)已經(jīng)有過教訓。

      值得注意的還有流量計的改進研發(fā)，無磁傳感器的改進研發(fā)，以及積分儀軟件及硬件工藝和結構設計等，避免顧此失彼，造成人、財、物力的浪費。

5．3學習國外先進的技術

      歐洲先進的熱表企業(yè)，不僅有悠久的技術發(fā)展史，而且近些年針對中國國情做了大量的研發(fā)工作，取得很好的成果。我國一些企業(yè)有經(jīng)濟實力，也有明確意識要引進國外的技術，在中國合作生產(chǎn)熱量表。值得注意的是要引進先進的，而不是落后和即將淘汰的技術。因為熱量表不是汽車和飛機，它總共不過30多年的歷史，有的十年前的技術，已經(jīng)落伍了。例如：目前就熱能表用的流量計而言：即使是為了低成本采用機械式的流量計，也應該選擇無磁傳感器的；在供熱系統(tǒng)水質惡劣的情況下，非機械式比機械式的流量計要先進和適用；在非機械式的流量計中，超聲波流量計被認為最先進和適用等等。

     引進國外的技術，要做好充分的調查研究。避免發(fā)生因不了解情況，造成資金損失，人力物力的浪費。

     中國的熱計量儀表產(chǎn)業(yè)，將是全世界最大，最有潛力的產(chǎn)業(yè)。但目前還在起步階段?？茖W技術沒有國界，在全世界熱計量儀表的大家庭里，我們還很年輕；需要在自己的努力，和朋友的扶持下成長起來。希望我們熱量表生產(chǎn)企業(yè)的廠長、經(jīng)理們，把自己的企業(yè)的發(fā)長目標放到全中國、全世界的大平臺上去；先做好，再做大，創(chuàng)造出輝煌的業(yè)績。

     本文是作者這些年來，在與國內外的同行專家學習、交流中得到的一些個人的經(jīng)驗和體會，拋磚引玉，和大家一起討論。限于作者水平，難免有片面和謬誤之處，歡迎批評。