试论集中供热室内分户计量的分户控制

摘要：近年来，建筑节能在建筑各项建设中的地位日益增高，大范围推广和实行分户热计量已经成为一种不可逆转的趋势。这种计量方式主要是为了节约能源，但是，推广和实行该技术还存在很多问题。本文对集中供暖分户计量热源控制、设计方法及旧有建筑改造成分户计量进行了探讨。

关键词：供暖；分户计量；节能；热表；控制

一、热源的调节

分户计量供热系统的热源目前主要有两种：热电联产和区域供热。热源处的热量基本上是利用换热器置换后间接供给用户，或者是部分直接供给、部分间接供给的组合供热方式。

我们根据不同时刻的热负荷需求进调节，调节的措施有以下几种：

1、 改变一次网的流量

在锅炉房供暖系统中，一般通过改变供水温度来调节供热量，在一次网的供水温度基本保持不变（用户无法调节）的情况下，要改变一次网的供热量，只有通过改变一次网的流量来实现。我们知道，当室外温度升高时，用户所需的供热量减少，此时，减少一次网的流量可以减少一次网的供热量，反之则需要增加供热量。流量的改变可以通过在回水管上设置调节阀来实现。但是，室外温度的瞬时变化会导致一次网流量的频繁改变，热力公司肯定不会允许这样做，因为流量的改变对整个室外管网的管路特性有较大影响，而且它也容易引起水力失调。解决办法是在供回水管之间加一旁通，这样通过换热器的高温水的流量改变，不影响一次网的总流量，从而达到改变供热量的目的，同时又不会影响室外管网。

2、改变换热器的换热面积

当换热器的换热系数K以及一、二次网的供回水温度等参数保持不变时，改变换热面积可以改变换热量，而换热面积的改变可以通过改变换热器的运行台数来实现，但这种调节方法效果不太理想，因为它只是一种间歇调节，不具有连续性，若能够设计出一种可连续地改变换热面积的换热器，那将使得调节过程变得更加方便和实用。

3、 改变二次网的流量

在二次网的回水管上安装调节阀，这样可以调节二次网的流量。对换热器而言，二次网流量的改变对对数平均温差没有太大的影响,但对换热器的换热系数有影响。因为增加流速可以改变流态，提高湍流强度，当管内流体呈湍流状态时换热系数与流速的0.8次幂成正比，对增强传热的效果十分显著。随着二次网流量的增加，即使换热面积保持不变，换热器的换热量也将增加。但二次网流量的变化会引起水力失调，所以，只能在保证最低流量的基础上调节流量。

4、 调节二次网供水温度

在热力站供暖系统中，换热器的换热面积不变时，当系统中某个用户调节流量后，二次网的流量会发生变化，二次网供水温度随之发生变化。这时一次网的流量、供水温度并不发生变化。二次网的供水温度发生变化后，对于那些没有进行调节的用户，虽然散热器流量没有发生变化，其室内温度也会发生变化。所以保证二次网供水温度只与室外温度有关，而不随用户流量调节而改变。二次网供水温度的调节可通过调节一次网的流量来实现，调节阀由温度补偿器控制。在温度补偿器随室外温度变化的水温调节曲线上，对应一个室外温度，就有一个供水温度的给定植。当实际供水温度低于或高于该值时，系统自动控制调节阀，调节一次网的流量，进而调节二次网的供水温度。

5、 控制二次网的供水压力

选择热网供水主干管上的某一点作为压力控制点，在运行时保持该点的压力不变。当用户调节导致热网流量增大后，压力控制点的压力必然下降，这时调高热网循环水泵的转速就可以使该点的压力恢复到原来的设定值，从而保持压力控制点处的压力不变。

二、 分户计量供暖室内系统设计及分户控制应注意的问题

1 、系统组成与设计原则

（1） 分户热计量供暖系统的组成

分户供暖系统主要由以下部分构成:按户独立供暖阀、热量计量表和恒温阀。散热器恒温阀可自动调节控制各房间温度，提高供暖质量，节约用热。

（2）供暖分户热计量系统的设计原则

实施分户热计量的室内采暖系统宜采用分户水平单管跨越式系统和分户水平双管系统及地板辐射采暖系统。对居住面积小、散热器组数少的热用户可采用水平单管跨越式系统，在每组散热器前安装自力式三通恒温阀。而对居住面积大、散热器组数多的热用户宜采用水平双管系统，并设平衡阀和温控阀。

2、 分户热计量供暖室内系统设计方案

（1） 双管系统供暖分户热计量

1）上供上回双管系统。供回水支干管敷设于本层顶板下，总供水干管从卫生间引入，距相应层1. 2m安装热表，每户只有一个热水进出口，每户入口处设置热表，集气罐置于卫生间，供水支干管顺坡安装，便于排气。

2）上供下回式双管系统。入户进出管、热表安装位置及方式、集气罐安装位置同方案1，其他干管、支管散热器安装采用常见形式，安装维修方便。

3）下供下回式双管系统。①散热器窗下安装。入户管、热表安装位置同方案1，供回水支干管敷设于本层地板内，室内立管明显减少，布局美观。但地板上需增加约40mm厚的水泥砂浆，为便于排气，每个散热器需增设手动跑风门。②散热器门后安装。入户管、热表安装同方案1，但必须安装微型分水器、集水器，建筑设计中多采用密封性良好的门窗。散热器置于门后等隐蔽角落，不仅扩大了室内利用空间，而且管道就近埋设，节省管材。③地板辐射供暖。热管入户、热表安装，采用地板辐射供暖，室内温度均匀，温度从下至上呈梯度逐渐降低变化，室内既无明管敷设，又看不到散热设备，几乎不占用室内使用面积，即可以实现室内分户计量，又可以达到节能要求。

（2）单管系统供暖分户热计量室内设计方案

单管系统是指户外的供暖干管、总管为单管系统，室内的供暖系统仍为双管系统。户外单管系统要处理好热管人口处的接管方式，在分水器、集水器前端增加旁通管及调节阀，使进人每户的热量得以调节，达到节能目的。

3 、分户控制与热计量应注意的问题

（1） 提高供热系统自控水平

1）供水温度自动调节，使供水温度适应室外气温的变化，确保用户所需的热量。

2）蒸汽换热供暖系统，根据供水温度的变化调节蒸汽流量的变化。

3）通过改变热网循环水泵的转速，改变循环流量和水泵的扬程，使之适应系统负荷的变化。

4） 合理调节热网主要分支处阀门的开度，使其满足热网各部分流量的要求，避免水力失调。

5）本户调节阀的开关，要有一段时间才能达到舒适室温要求。因此调节室内温度要考虑其滞后性。

（2） 重视系统安全保护

当供水压力骤增时，一旦超过安全运行压力，系统能迅速启动保护装置，如安全阀泄压，或自动控制循环泵转速减少流量、扬程等，流量减少后能迅速减少加热蒸汽流量。

（3）分户控制分户计量的供热站规模不宜过大

建筑面积10万～15万平方米供热面积较利于控制。负荷过大易造成水力失调，不易调节，不利节能。

（4）分户控制、分户计量对墙体的保温性能也提出了要求

墙体保温性能越好，用户耗热量较少;同样楼板保温性能越好，用户耗热量越少。因此，在建筑设计量要注意房屋保温性能。

四、结束语

总之，新建筑要从设计时就开始实现分户控制与计量，原有建筑改造比较困难，要采用合理方案。而且建筑节能已成为当今世界发展的主题，是全球建筑界经过深思熟虑以后的共同选择，已成为一个不可阻挡的世界性大潮流，也是发展国民经济的需要，是国家可持续发展战略的需要，必须认真地对待它，重视它。