超声波热量表作为一种高效、精准的冷(热)计量设备,在能源分户计量等方面发挥着重要作用。目前由于某些技术存在瓶颈,在应用上还有一些局限性,例如电池寿命、通讯稳定性、测量精度等,这也是其技术突破和未来发展的主要方向。
一、技术方面
1. 优化功耗
1) 随着世界芯片技术的不断升级,和电路设计优化水平的不断进步,未来的超声波热量表将能够显著减少功耗,同时增强综合运算和续航能力。
2) 使用新技术电池,例如铝-石墨烯电池、钠离子电池、氯化铁阴极电池等,增大电池容量,同时延长电池寿命,例如目前德国真兰超声波热量表采用大容量锂离子电池,并采用双电池设计,正常使用下寿命不低于11年,若采用新技术电池,寿命将更加延长,减少更换电池的频率和维护成本。
德国真兰超声波热量表使用的锂电池
2. 提升测量精度
随着微型传感器技术和信号处理技术的不断发展,更先进小巧的超声波换能器(如微机械超声换能器和透明静电式超声换能器),更快速的信号处理算法将被应用。以德国真兰超声波热量表为例,目前采用直通及对射/反射式换能器设计,已经能满足二级精度。如果有适应性和敏感度更强的换能器,则能够更有效减少测量误差,并提高对微小流量和温度变化的敏感度,增强对不同介质的适应性,从而实现更精确的冷热计量。
3. 综合参数监测分析
未来的超声波热量表将可以集成压力监测等更多功能,通过对综合参数的分析,为用户和管理部门提供更全面的信息支持,用于优化供热和制冷系统的运行、判断故障等。
4. 升级通信技术
通讯网络的不断升级和完善,将提供更稳定、快速的数据传输通道,使热量表能够更及时地将计量数据上传到管理平台,并支持更多不同客户端的远程管理功能,如实时抄表、缴费开阀和故障诊断等。
结合智能控制系统,超声波热量表可以成为用户智能家居的一部分,智能系统可以根据用户的实际用热情况调节热量供应,例如根据室内/外温度、用户的作息时间等,自动控制供热或制冷设备的运行,提高能源利用效率以及用户的舒适度。
二、应用领域方面
除了居民住宅、商业建筑等传统领域,超声波热量表将在工业热力系统、云数据中心等更多领域得到应用,随着技术的成熟、成本的降低以及人们节能意识的增强,其市场渗透率将不断提高。
同时目前我国城镇化水平持续提高、南方城市对集中供热的需求增加、非集中供热地区建筑节能等新兴需求也在不断涌现,都将为超声波热量表提供新的增长空间。
三、政策法规方面
1. 行业标准将不断完善,规范市场秩序,提升超声波热量表行业整体竞争力,有利于行业的健康发展。
2. 超声波热量表的应用有助于降低供热系统能耗,提高热利用率,预计每年可大大降低二氧化碳的排放量,助力“碳达峰”“碳中和”目标实现。
综上所述,超声波热量表在未来的发展进程中,将不断追求技术创新和性能提升,以实现低功耗、高精度、多数据集成、稳定通讯和多场景应用等关键目标。在我国致力于实现双碳目标以及工业4.0的大背景下,超声波热量表的发展将得到进一步的加速和优化。