大连地区供热调温曲线的制定方法

摘 要：随着大连地区经济的快速发展，大发电供热有限公司的供暖负荷每年都增加上百万平方米甚至数百万平方米的面积。目前供暖面积已达到1800万平方米。如何根据自身情况，制定合理的供热调温曲线就显得尤为重要。以合理的供热调温曲线作指导，可以在保证用户室温的前提下，避免供水温度过高，降低管网运行风险，并节约大量能源，提高企业经济效益。

关键词：供热调节 室温 平均传热系数 调温曲线

中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0187-02

1 供热调节的目的

采用热水供暖系统的热用户主要有供暖、通风、热水供应和生产工艺用热几种方式。而在城市供暖系统中，供暖热负荷是系统的主要甚至全部热负荷。因此在供热系统中，通常按照供暖热负荷随室外温度的变化规律，作为供热调节的依据。供热调节的目的，在于供暖用户的散热设备的散热量与用户热负荷的变化规律相适应，以保证供暖用户的室温要求。

2 供热调节的方法

供热调节主要有已下几种方法：质调节：改变管网的供水温度；分阶段改变流量的质调节；间歇调节：改变每天的供暖小时数。

在实际运行中，供热系统基本采取高温水换热站供暖方式。各换热站二次管网循环水经换热器与高温水换热后供暖。供热调节采用恒流量的质调节方式。供水温度随着室外温度变化而发生相应变化，以满足用户室温恒定的需要。

3 大连地区供热设计的基本参数

我国采暖热负荷设计采用不满足天数来设计。即允许冬季在极寒天气下，有一段时间不满足室温。从而在建筑施工及供暖过程中节约成本，而又基本保证用户室内温度的需要。大连地区经多年统计，室外设计温度采用零下11 ℃计算较为合适。大连地区建筑物的平均传热系数采用53 W/m2℃来核算，系统循环流量为30吨/小时*万平方米，室外设计温度下的供回水温差按15 ℃来核算。

4 供热调节的基本工式

当热水网路在稳定时，如不考虑管网沿途热损失，则网路的供热量应等于供暖用散热器的放热量，同时也应等于供暖热用户的热负荷。

在供暖室外温度等于Tw′，散热设备采用散热器时，则有如下的热平衡方程式

Q1′=Q2′=Q3′

Q1′=q′v（Tn-Tw′）W

Q2′=K′F（Tpj-Tn）W

Q3′=G′c（Tg′-Th′）/3600=1.163G′ （Tg′-Th′）W

式中

Q1′为建筑物的供暖设计热负荷，W；

Q2′为在供暖室外计算温度Tw′下，散热器放出的热量，W；

Q3′为在供暖室外计算温度Tw′下，热水网路输送给供暖热用户的热量，W；

q′为建筑物的体积供暖热指标，W/m3℃；

V为建筑物的外部体积m3；

Tw′为供暖室外计算温度，℃；

Tn为供暖室内计算温度，℃；

Tg′为热网供水温度，℃；

Th′为热网回水温度，℃；

Tpj′为散热器内的热媒平均温度，℃；

G′为热网循环水量，kg/h；

K′为散热器在设计工况下的传热系数，W/m2℃；

F为散热器的散热面积，m2。

散热器的散热属于自然对流放热，它的传热系数具有K=a（Tpj-Tn）b的形式。如就整个系统来说，可近似的认为：Tpj=（Tg′+ Th′）/2，则

Q2′=aF（（Tg′+Th′）/2-Tn）1+bW

若令在运行调节时，相应Tw下的供暖热负荷与供暖设计热负荷之比，称为相对供暖热负荷比Qb而称其流量之比为相对流量比Gb，则

Qb=Q1/Q1′=Q2/Q2′=Q3/Q3′

Gb=G/G′

如不考虑误差，供暖热指标视为常数，即q′=q，则

Qb=Q1/Q1′=Tn-Tw/Tn-Tw′

即相对供暖热负荷比Qb等于相对的室外温差比。

综合上述公式，可得：

Qb=Q1/Q1′=Tn-Tw/Tn-Tw′

Qb=Q2/Q2′=（Tg+Th-2Tn）1+b/（Tg′+Th′-2Tn）1+b

Qb=Q3/Q3′=Gb（Tg-Th）/（Tg′-Th′）

以上三式是供暖热负荷供热调节的基本公式。当采用质调节时，Gb=1。只需对以上三个方程式联立求解，就可知道恒室温Tn下的Qb、Tg、Th值。

求解得

Tg=Tn+0.5（Tg′+Th′-2Tn）Qb1/（1+b）+0.5（Tg′-Th′）Qb

Th=Tn+0.5（Tg′+Th′-2Tn）Qb1/（1+b）-0.5（Tg′-Th′）Qb

5 大连地区供热调温曲线的绘制

大连地区原设计供暖指标采用平均传热系数采用53 W/m2℃来核算，在极寒天气零下Tw′=11℃时，设计供水温度Tg′=60 ℃，回水温度Th′=45 ℃，散热器传热参数b=0.28，保持室温达到Tn=18 ℃。

根据以上数据可对供水温度Tg、回水温度Th及热负荷比Qb例出如表1。

根据热负荷比Qb=Q1/Q1′=Tn-Tw/ Tn-Tw′，

可求得Tw=Tn-Qb（Tn-Tw′），则可得到如表2数据。

把热负荷比与供暖供回水温度关系及供水温度与热负荷比关系两个图表结合在一起可得到如表3。

根据此数据画图表可得二次管网调温曲线如图1。

6 结语

在供暖实际运行中，只需采用以上调温曲线，即可满足用户室温需要。该方法运行管理简便，网路的水利工况运行稳定。由于网路供水温度随室外温度升高而降低，可以充分利用供热汽轮机的低压抽汽，有利于提高热电厂的经济性，节约燃料成本。它是目前最为广泛采用的供热调节方式。但对于有多种热负荷的热水供暖系统，在室外温度较高时，如仍按质调节方式供热，往往不能满足供暖以外的其它用热方式的需要。在这此情况下，需要采用其它调节方式进行供热。

参考文献

[1] 贺平，孙刚.供热工程[M].3版.中国建筑出版社，1993.

[2] 杨世铭.传热学[M].2版.高等教育出版社，1987.