淺析:能量表在空調計量中的應用
隨著國(guo)家一系(xi)列節(jie)能(neng)政策法(fa)規的頒布,集中(zhong)供(gong)冷(leng)的公共建(jian)筑越來(lai)越普遍地應用分戶計量(liang)(liang)技術,通(tong)過計量(liang)(liang)一方面可以(yi)倡(chang)導用戶合(he)理(li)使用空調,主動節能,避免浪費(fei)現象;另一方面通(tong)過合(he)理(li)計量(liang)(liang)費(fei)用分攤,解(jie)決物業管理(li)公司收費(fei)難的(de)問題,用戶“多用多出、少用少出”,做到收費(fei)有據(ju)可依。更深層的(de)意義(yi)是通(tong)過能量(liang)(liang)表(biao)的(de)讀數評估的實際(ji)供冷能力,根據(ju)歷史數據(ju)建(jian)立數據(ju)庫,通過實際(ji)數據(ju)分析研(yan)究大(da)型公共建(jian)筑的節(jie)能潛力,從而實施(shi)對大(da)型公共建(jian)筑實施(shi)節(jie)能改造。
雖然“冷(leng)”與(yu)水(shui)、電(dian)、氣在(zai)市場(chang)經濟社會(hui)中具(ju)有(you)相(xiang)同(tong)的商品(pin)屬性,但(dan)在(zai)計(ji)(ji)量方面,要比早已(yi)進入(ru)市場(chang)并取得成功的水(shui)、電(dian)、氣的計(ji)(ji)量收費復雜和困難。大(da)面積空間的(同(tong)一業主(zhu))空調(diao)計(ji)(ji)量主(zhu)要以(yi)能量表計(ji)(ji)量為主(zhu),其原理(li)是(shi):在(zai)承(cheng)擔某一計(ji)(ji)量區域的空調(diao)供、回水(shui)管上(shang)各安(an)裝一支溫度(配對使用),測量供(gong)、回水溫度,在回水管(guan)上安(an)裝一臺,分別(bie)測得載冷劑——水的(de)進(jin)出口的(de)溫度和(he)(he)流(liu)量,再(zai)經過(guo)密度和(he)(he)焓值(zhi)(zhi)的(de)補(bu)償及積分計(ji)算(suan),得到所消(xiao)耗的(de)“冷”量值(zhi)(zhi)。目(mu)前,在能量表(biao)應用方面(mian),根據(ju)流(liu)量計(ji)的(de)選型不同,主(zhu)要(yao)有三大類(lei)型,為機械式、超聲(sheng)波(bo)式、電磁式。它(ta)們的(de)主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)在于流(liu)量傳(chuan)感器的(de)原(yuan)理和(he)(he)構造的(de)不同。
一、機械式流(liu)量(liang)(liang)計在戶(hu)用能(neng)量(liang)(liang)表中的應(ying)用
機械(xie)(xie)式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)通(tong)過(guo)葉輪的(de)(de)(de)轉速(su)來測量冷凍水的(de)(de)(de)流(liu)量,機械(xie)(xie)式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)按(an)流(liu)量傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)內(nei)部結構又主要分(fen)為單(dan)流(liu)束(shu)式(shi)(shi)和多流(liu)束(shu)式(shi)(shi),按(an)照(zhao)其計數器(qi)是否與熱水接(jie)觸又分(fen)為干式(shi)(shi)和濕式(shi)(shi)。干式(shi)(shi)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)葉輪轉速(su)通(tong)常是通(tong)過(guo)磁耦(ou)合(he)的(de)(de)(de)方式(shi)(shi)傳(chuan)遞給計數器(qi)的(de)(de)(de),而目前進口的(de)(de)(de)機械(xie)(xie)式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)部分(fen)采用了感(gan)(gan)應傳(chuan)導的(de)(de)(de)方式(shi)(shi),即無(wu)磁的(de)(de)(de)方式(shi)(shi),可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)水中(zhong)鐵銹(xiu)對表(biao)的(de)(de)(de)影響。
由(you)(you)(you)于(yu)技術和(he)價格(ge)等原因,我國(guo)(guo)早期多數使用(yong)各種機(ji)械(xie)式(shi)能(neng)量(liang)(liang)(liang)表,包括進口與國(guo)(guo)產品牌。但近幾年使用(yong)和(he)研究(jiu)實踐表明(ming),采用(yong)機(ji)械(xie)式(shi)能(neng)量(liang)(liang)(liang)表計(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)空調(diao)冷(leng)量(liang)(liang)(liang),存在(zai)一(yi)系(xi)(xi)列問(wen)題,如量(liang)(liang)(liang)程窄且啟動(dong)流(liu)量(liang)(liang)(liang)太大(da)問(wen)題,冷(leng)凍水(shui)流(liu)量(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)數差異問(wen)題。由(you)(you)(you)于(yu)空調(diao)冷(leng)凍水(shui)普遍存在(zai)雜質多、水(shui)垢(gou)多、流(liu)態不(bu)平穩(wen)等問(wen)題,極易產生(sheng)計(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)誤(wu)差大(da)或不(bu)計(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang),產生(sheng)計(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)糾(jiu)紛,給物(wu)業(ye)管理帶來麻煩(fan)。同時,機(ji)械(xie)式(shi)能(neng)量(liang)(liang)(liang)表維護量(liang)(liang)(liang)大(da),通常不(bu)到一(yi)個月就需(xu)要(yao)空調(diao)系(xi)(xi)統停機(ji)放水(shui),清洗流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)(ji),磨損(sun)較大(da)時還(huan)(huan)(huan)要(yao)更換流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)(ji)。另(ling)外(wai)(wai),我國(guo)(guo)目(mu)前空調(diao)系(xi)(xi)統運行(xing)狀(zhuang)況對(dui)能(neng)量(liang)(liang)(liang)表也提出了(le)比國(guo)(guo)外(wai)(wai)熱(re)計(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)更苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求,如循環水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)質很差;多方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因造成水(shui)中不(bu)僅含有大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有害(hai)化學物(wu)質,還(huan)(huan)(huan)有各種對(dui)流(liu)量(liang)(liang)(liang)傳感器具有破壞(huai)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小顆粒雜質。這些問(wen)題,還(huan)(huan)(huan)將在(zai)很長一(yi)段時間內(nei)存在(zai)。因此(ci),對(dui)于(yu)機(ji)械(xie)式(shi)能(neng)量(liang)(liang)(liang)表而言(yan),由(you)(you)(you)于(yu)其結構和(he)原理方(fang)(fang)面(mian)固有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局限(xian)性,能(neng)否在(zai)一(yi)個檢(jian)定周(zhou)期(五年)內(nei)正常、準確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing),都是一(yi)個非常嚴峻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)挑戰。
二、超聲波技術在戶用(yong)能量(liang)表中的(de)應(ying)用(yong)
在空調計(ji)量(liang)(liang)(liang)中(zhong),有(you)(you)部(bu)分項目采用(yong)(yong)超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)。超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)式能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)是(shi)通過測量(liang)(liang)(liang)超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)在熱介質(zhi)中(zhong)傳播(bo)的(de)時間差(聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)在流(liu)(liu)體(ti)中(zhong)傳播(bo),順流(liu)(liu)方(fang)向聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)傳播(bo)速度會增大,逆流(liu)(liu)方(fang)向則減(jian)小,同一傳播(bo)距(ju)離就有(you)(you)不同的(de)傳播(bo)時間)。利用(yong)(yong)傳播(bo)速度之差與(yu)被(bei)(bei)測流(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)速之關(guan)系(xi)求取(qu)流(liu)(liu)速從而推導(dao)出流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)。由于(yu)其測量(liang)(liang)(liang)腔體(ti)內部(bu)沒有(you)(you)任(ren)何(he)可動部(bu)件,所(suo)以對介質(zhi)的(de)成(cheng)份或雜質(zhi)含量(liang)(liang)(liang)沒有(you)(you)嚴(yan)格的(de)要求。因(yin)此,從使(shi)用(yong)(yong)周期成(cheng)本、可靠性及準確(que)性而言,超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)均優于(yu)機械(xie)式能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)。然而在2000年以前(qian),由于(yu)價格的(de)原因(yin),在戶(hu)用(yong)(yong)型能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)領域還是(shi)機械(xie)式能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)占有(you)(you)統治地位。現在隨著機械(xie)式能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)缺陷(xian)被(bei)(bei)認識到,已基本上淘汰不用(yong)(yong)。
但在實踐(jian)過程中(zhong),部分人走進(jin)(jin)了(le)一(yi)(yi)個誤(wu)區,即簡(jian)單采用(yong)(yong)(yong)進(jin)(jin)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)熱(re)能(neng)(neng)(neng)表(biao)(biao)(biao)來(lai)(lai)計量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)空調用(yong)(yong)(yong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。從工(gong)程實踐(jian)情(qing)況(kuang)(kuang)來(lai)(lai)看,效果很不(bu)理(li)想,甚至出現(xian)系(xi)統(tong)運(yun)行(xing)不(bu)良的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)。究其原因(yin),一(yi)(yi)是(shi)進(jin)(jin)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)表(biao)(biao)(biao)(大(da)(da)部分是(shi)歐(ou)洲品(pin)牌)在國外(wai)主要(yao)是(shi)應用(yong)(yong)(yong)于供(gong)(gong)曖(ai)熱(re)分戶計量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),供(gong)(gong)曖(ai)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)況(kuang)(kuang)是(shi)“大(da)(da)溫(wen)差(cha)(cha)(溫(wen)差(cha)(cha)一(yi)(yi)般(ban)(ban)為(wei)15℃)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)”,而(er)供(gong)(gong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)況(kuang)(kuang)是(shi)“小(xiao)溫(wen)差(cha)(cha)(最(zui)(zui)大(da)(da)溫(wen)差(cha)(cha)為(wei)5℃)大(da)(da)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)”。在供(gong)(gong)曖(ai)環境中(zhong),超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)熱(re)能(neng)(neng)(neng)表(biao)(biao)(biao)已經應用(yong)(yong)(yong)得(de)(de)很普(pu)遍,技術也很成(cheng)熟,而(er)應用(yong)(yong)(yong)于供(gong)(gong)冷(leng)(leng)(leng)(leng),冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝水會附在表(biao)(biao)(biao)體,超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)熱(re)能(neng)(neng)(neng)表(biao)(biao)(biao)一(yi)(yi)體化的(de)(de)(de)(de)(de)結構使得(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝水極易滲透入(ru)表(biao)(biao)(biao)體,破壞電(dian)子元件,大(da)(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)消耗電(dian)池(chi),出現(xian)半年就(jiu)(jiu)使用(yong)(yong)(yong)完電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)(超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)熱(re)能(neng)(neng)(neng)表(biao)(biao)(biao)一(yi)(yi)般(ban)(ban)自帶(dai)電(dian)池(chi),可(ke)用(yong)(yong)(yong)6~10年)。超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)口(kou)徑越大(da)(da),價格越高,有時能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)口(kou)徑大(da)(da)一(yi)(yi)號(hao),其售價會高很多,所以投(tou)資成(cheng)本是(shi)考慮(lv)使用(yong)(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個因(yin)素。另外(wai),超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)選型(xing)較為(wei)復雜,選用(yong)(yong)(yong)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)參數是(shi)系(xi)統(tong)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)不(bu)是(shi)系(xi)統(tong)管徑,按照流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)(da)小(xiao)來(lai)(lai)確定能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)型(xing)號(hao)(使選定的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)小(xiao)于系(xi)統(tong)管道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)(da)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)(da)于系(xi)統(tong)管道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)(da)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)),就(jiu)(jiu)使得(de)(de)安(an)裝(zhuang)復雜,需要(yao)采取變(bian)徑措(cuo)施。
三、電磁感(gan)應技(ji)術在(zai)戶用能(neng)量表中(zhong)的應用
機(ji)械式(shi)能(neng)量(liang)表(biao)被普遍認為不適合(he)用(yong)于空調計量(liang),在應用(yong)超聲波(bo)能(neng)量(liang)表(biao)的同時(shi),出現了電磁式(shi)能(neng)量(liang)表(biao)。電磁式(shi)能(neng)量(liang)表(biao)主(zhu)要是(shi)采用(yong)了電磁流量(liang)計。其工作(zuo)原理是(shi):基于法拉第電磁感應定律,當導電液(ye)體流過包圍在磁場(chang)中的測量(liang)管時(shi),在流向(xiang)(xiang)和磁場(chang)二者相垂直的方向(xiang)(xiang)就會產生(sheng)與平均流速V成(cheng)正比的感應電動勢E。電磁流量(liang)計包括管道(dao)式(shi)與插入式(shi)。
總(zong)結:隨著(zhu)基礎(chu)能(neng)(neng)源(yuan)需求(qiu)量(liang)及其價(jia)格(ge)的(de)(de)調(diao)整上漲,用(yong)于中(zhong)(zhong)央(yang)空調(diao)等(deng)高耗能(neng)(neng)設(she)備(bei)的(de)(de)運營(ying)費(fei)用(yong)也(ye)不斷增(zeng)加(jia),如不采取計量(liang)考核(he)或是(shi)加(jia)強管理節(jie)能(neng)(neng)意識,中(zhong)(zhong)央(yang)空調(diao)將成為建筑中(zhong)(zhong)能(neng)(neng)耗比(bi)例最大的(de)(de)部(bu)分。所(suo)以在適當的(de)(de)場合(如大面(mian)積使用(yong)中(zhong)(zhong)央(yang)空調(diao)的(de)(de)場合),采用(yong)能(neng)(neng)量(liang)表對(dui)中(zhong)(zhong)央(yang)空調(diao)進(jin)行(xing)科學(xue)的(de)(de)計量(liang),從而(er)實(shi)現中(zhong)(zhong)央(yang)空調(diao)運行(xing)費(fei)用(yong)的(de)(de)合理分攤,促使用(yong)戶按(an)需使用(yong),按(an)用(yong)量(liang)交費(fei)。