前言 　　 隨著我國(guó)南方地區(qū)生活水平的提高，人們對(duì)居住的品質(zhì)要求也越來(lái)越高，因此集中空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用也更加普遍。伴隨著北方地區(qū)供熱體制改革的不斷深入和擴(kuò)大，分戶計(jì)量、一戶一表和節(jié)能這些理念亦日漸深入人心。因此，體現(xiàn)和宣揚(yáng)“公平，公正，公開(kāi)”的能量表就成為實(shí)施城市空調(diào)系統(tǒng)計(jì)費(fèi)的關(guān)鍵設(shè)備。 　　 能量表是通過(guò)溫度和流量?jī)煞N傳感器分別測(cè)得的熱載體－水的流量和進(jìn)出口的溫度，再經(jīng)過(guò)密度和熱焓值的補(bǔ)償及積分計(jì)算，才能得到熱量值的。目前，在戶用型的能量表方面，主要有三大類型，為機(jī)械式、電磁式和超聲波式，它們的主要區(qū)別在于流量傳感器的原理和構(gòu)造的不同。電磁式由于成本和功耗的原因主要應(yīng)用在大口徑能量表方面。 　　 本文將首先從技術(shù)的角度對(duì)機(jī)械式和超聲波式兩大類的產(chǎn)品進(jìn)行一個(gè)全面的分析和比較，然后從經(jīng)濟(jì)投資的角度來(lái)進(jìn)行使用周期成本的分析，從而為我國(guó)的供熱改革、分戶計(jì)量選擇一種可持續(xù)發(fā)展的解決方案。 　　 機(jī)械式能量表及IC卡能量表的現(xiàn)狀 　　 機(jī)械式能量表是通過(guò)葉輪的轉(zhuǎn)速來(lái)測(cè)量熱水或冷水的流量，戶用型的機(jī)械式能量表按流量傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)又主要分為單流束式和多流束式，按照其計(jì)數(shù)器是否與熱水接觸又分為干式和濕式。干式傳感器的葉輪轉(zhuǎn)速通常是通過(guò)磁藕合的方式傳遞給計(jì)數(shù)器的，而目前進(jìn)口的機(jī)械式能量表部分采用了感應(yīng)傳導(dǎo)的方式，即無(wú)磁的方式，可以降低熱水中鐵銹對(duì)表的影響。 　　 由于技術(shù)和價(jià)格等原因，我國(guó)目前絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)能量表為機(jī)械式能量表，這其中，普遍采用小口徑機(jī)械式熱水表（即單流束濕式）作為能量表的流量傳感器，。但近幾年使用和研究實(shí)踐表明，直接采用小口徑機(jī)械式熱水表作為熱量表的流量傳感器，存在一系列需要解決的問(wèn)題，如量程窄且啟動(dòng)流量太大問(wèn)題，冷熱水流量系數(shù)差異問(wèn)題，磁傳方式存在的磁干擾問(wèn)題，高溫失步問(wèn)題，以及對(duì)我國(guó)供暖系統(tǒng)水質(zhì)的適應(yīng)性差問(wèn)題。天津供熱辦2003年的試驗(yàn)結(jié)果表明，同樣工況條件下，進(jìn)口超聲波能量表和進(jìn)口的機(jī)械式能量表在運(yùn)行一個(gè)供暖季節(jié)（5個(gè)月）之后，相差了大約30%的數(shù)值，這正是機(jī)械式能量表由于小流量時(shí)不計(jì)數(shù)，以及受雜質(zhì)影響越轉(zhuǎn)越慢所導(dǎo)致的結(jié)果。 　　 而且，我國(guó)目前空調(diào)系統(tǒng)對(duì)能量表也提出了比歐洲國(guó)家更苛刻的要求，如循環(huán)水的水質(zhì)很差；多方面的原因造成水中不僅含有大量的有害化學(xué)物質(zhì)，還有各種對(duì)流量傳感器具有破壞性的小顆粒雜質(zhì)。這些問(wèn)題，還將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)存在。因此，對(duì)于機(jī)械式能量表而言，由于其結(jié)構(gòu)和原理方面固有的局限性，能否在一個(gè)檢定周期（五年）內(nèi)正常、準(zhǔn)確的運(yùn)行，都是一個(gè)非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 　　 IC卡能量表從物理結(jié)構(gòu)上，與機(jī)電結(jié)合式預(yù)付費(fèi)電表、水表、氣表相同，但電、水、氣表是以機(jī)械方式作為計(jì)量基礎(chǔ)儀表的，電子部分只用來(lái)作為收費(fèi)控制，出現(xiàn)人為干擾后，即使收費(fèi)部分出現(xiàn)問(wèn)題，計(jì)量基表部分仍照常工作，計(jì)量數(shù)據(jù)并不丟失。但是，IC卡表雖然也使用機(jī)械式水表計(jì)量流量，但能量的計(jì)量則完全依賴于電子設(shè)備來(lái)完成的,因此電子電路的抗干擾能力直接關(guān)系到能量表的安全，一旦遭到人為干擾，能量計(jì)量數(shù)據(jù)將丟失怠盡，失去能量表應(yīng)用的基本意義。另外由于微功耗的電磁閥不僅需要額外的供電回路，而且容易受水質(zhì)的影響而失效，因此常常導(dǎo)致無(wú)法自動(dòng)關(guān)斷，因此必需安裝兩個(gè)普通閥門用于檢修，從而增大投資。事實(shí)上，歐洲所有的能量表生產(chǎn)商都不生產(chǎn)IC卡式能量表，不僅是因?yàn)樵贗C卡能量表歐洲沒(méi)有市場(chǎng)，而且由于風(fēng)險(xiǎn)太大，預(yù)期投訴會(huì)很高，會(huì)損害品牌的美譽(yù)。 　　 超聲波技術(shù)在戶用能量表的應(yīng)用 　　 目前歐洲的熱力公司使用的大口徑能量表50%以上采用的是超聲波式的，因?yàn)闊o(wú)論是使用周期成本，還是可靠性和準(zhǔn)確性，超聲波式能量表均優(yōu)于電磁式和機(jī)械式能量表。2000年以前，由于價(jià)格的原因，在戶用型能量表方面，還是機(jī)械式能量表占有統(tǒng)治地位。但隨著小口徑超聲波能量表的成本逐漸與機(jī)械式能量表接近，歐洲許多國(guó)家，尤其在德國(guó)和丹麥，能源服務(wù)公司開(kāi)始大規(guī)模采購(gòu)超聲波能量表來(lái)輪換到期的機(jī)械式能量表。 　　 超聲波式能量表是通過(guò)測(cè)量超聲波在熱水中傳播的時(shí)間差（聲波在流體中傳播，順流方向聲波傳播速度會(huì)增大，逆流方向則減小，同一傳播距離就有不同的傳播時(shí)間）。利用傳播速度之差與被測(cè)流體流速之關(guān)系求取流速?gòu)亩茖?dǎo)出流量。由于其測(cè)量腔體內(nèi)部沒(méi)有任何可動(dòng)部件，所以對(duì)介質(zhì)的成份或雜質(zhì)含量沒(méi)有嚴(yán)格的要求。 　　 另外，較低的壓力損耗也有利于解決今后大規(guī)模使用戶用能量表而產(chǎn)生的水力平衡問(wèn)題，這也是所有熱力公司非常關(guān)注的。 　　 機(jī)械式能量表和超聲波能量表的技術(shù)對(duì)比 注：此表中是以蘭吉爾2WR5戶用型超聲波能量表作為比較的，因?yàn)椴煌瑥S家的超聲波能量表在安裝要求、啟動(dòng)流量以及穩(wěn)定性、精度方面會(huì)略有差別。 　　 超聲波能量表選型指南 　　 系統(tǒng)流量是能量表選型的最重要參數(shù)之一。通常,管徑與管內(nèi)流量是相互對(duì)應(yīng)的。對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)而言,其管道直徑與能量表的口徑可能非常接近或相同。但二者并不一定等同。一些設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于按系統(tǒng)管徑來(lái)選用能量表,這是錯(cuò)誤的。因?yàn)?選用能量表的主要參數(shù)是系統(tǒng)流量而不是系統(tǒng)管徑,應(yīng)該按照流量大小來(lái)確定能量表的型號(hào)。　　 　　 能量表的流量參數(shù)包括額定流量及最大、最小流量。一般最大流量為額定流量的2倍,最小流量為額定流量的1/50或1/100。為了保證能量表的正常工作及測(cè)量精度,必須使能量表的額定流量與系統(tǒng)管道中最可能的運(yùn)行流量相近,同時(shí)還應(yīng)注意使能量表的最小流量小于系統(tǒng)管道的最小流量、能量表的最大流量大于系統(tǒng)管道的最大流量。 　　 鑒于工程設(shè)計(jì)中通常計(jì)算的是最大負(fù)荷狀態(tài)下的流量,而在實(shí)際運(yùn)行中多數(shù)情況下的流量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這個(gè)流量,所以,有時(shí)按照最大設(shè)計(jì)流量的80%來(lái)確定能量表的額定流量往往更符合實(shí)際運(yùn)行要求。 國(guó)內(nèi)以往設(shè)計(jì)時(shí)采用的系統(tǒng)管內(nèi)流速較低,管徑偏大,所以按流量方式選擇的能量表的口徑往往會(huì)比系統(tǒng)管道口徑小。在這種情況下,建議采用變徑措施。因?yàn)槿绻捎门c管徑相同的大口徑能量表,熱媒通過(guò)流量計(jì)量裝置的流速過(guò)低,有可能影響到計(jì)量精度。此外,能量表口徑越大,價(jià)格越高,有時(shí)能量表口徑大一號(hào),其售價(jià)會(huì)高很多,所以應(yīng)盡量避免不必要地增大能量表口徑。 　　 　　 超聲波能量表由于流量計(jì)內(nèi)部無(wú)任何活動(dòng)的部件，因此可以長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠的在最大流量下運(yùn)行，因此，采用超聲波能量表的時(shí)候，其標(biāo)稱流量完全可參照系統(tǒng)的最大流量來(lái)選型，從而節(jié)省即可靠準(zhǔn)確，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。