分戶計量采暖系統運行調節之我見

摘 要：本文主要分析了分戶計量采暖系統熱負荷計方式，重點介紹了分戶計量采暖系統運行調節對策，它不僅能夠使傳統供熱系統中存在的缺陷和不足得到有效彌補，而且還可以提高采暖主體節能效果。

關鍵詞：分戶計量;采暖系統;運行調節;對策

1 熱負荷計算分析

在寒冷的季節，人們為了能夠開展正常的生產和生活，則需要采取有效措施來維持房間溫度，此時就要選擇正確的供暖系統，并對其熱負荷進行計算。通常情況下，熱負荷計算能夠為分戶計量采暖系統的后續運行提供參考和借鑒，以此來提高分戶計量采暖系統的運行效率。由于分戶計量采暖系統主要是以戶為單位來給予供暖，以維持室內溫度保持動態平衡，為了滿足采暖溫度要求，則需要保持采暖房間的多種熱量損失和熱量來源處于熱平衡狀態，即所謂的失熱量與得熱量保持平衡。

采暖系統的失熱量包括：（1）圍護結構所產生的傳熱耗熱量Q1;（2）冷風滲透耗熱量Q2，其一般是指加熱過程中，從門窗縫隙滲入室內冷空氣所產生的耗熱量;（3）冷風侵入耗熱量Q3，其一般是指加熱過程中，從門窗孔洞以及其他洞口滲入室內冷空氣所產生的耗熱量;（4）戶間傳熱Q4，其一般是指從戶間隔墻所產生的傳熱耗熱量;（5）對從外部運入室內的運輸工具和冷物料進行加熱所消耗的熱量Q5;（6）水分蒸發的耗熱量Q6;（7）通風耗熱量Q7，其一般是指加熱過程中，因為通風進入室內的冷空氣所產生的耗熱量;（8）通過其他的耗熱量Q8。

采暖系統的得熱量包括：（1）炊事照明和家用電器設備所產生的散熱量Q9;（2）熱管道及其他熱表面所產生的散熱量Q10;（3）熱物料的散熱量Q11;（4）太陽輻射進入室內的熱量Q12;（5）人體散熱量Q13;（6）借助其他途徑得到了熱量Q14。

對于居住建筑來說，其失熱量只需對Q1、Q2、Q3、Q4給予考慮，而得熱量只需對Q12給予考慮，因為其他得熱量的數值比較小，而且變化范圍大，通常可以忽略不計。

因而，分戶計量采暖系統運行過程中，所采用的熱負荷計算公式如下：

2 分戶計量供熱系統運行調節對策

在采用計量供熱后，建筑室內采暖系統就演變為變流量采暖系統，其可以通過熱網及熱源給予直觀的反映，為了更好的滿足熱網流量變化要求，則需要根據實際情況來對熱源、熱網、換熱站進行調節。通常情況下，分戶計量采暖系統可以根據用戶自身需求來對熱流量進行調節，以此來提高分戶計量供熱系統運行效率。目前，在分戶計量供熱系統中，熱源主要有區域鍋爐房和熱電聯產兩種形式，而熱源處的熱量可以借助換熱器換熱后間接向用戶進行供給。實際上，換熱器換熱間接供熱系統所采用的主管網調節基本公式如下：

式中：Q1表示一次網的供熱量，單位為kJ;Q2表示二次網的供熱量，單位為kJ;Qh表示換熱器的換熱量，單位為kJ;G1表示一次網的熱水流量，單位為kg/h;G2表示二次網的熱水流量，單位為kg/h;tg1表示一次網的供水溫度，單位為℃;tg2表示二次網的供水溫度，單位為℃;th1表示一次網的回水溫度，單位為℃;th2表示二次網的回水溫度，單位為℃;c表示水的比熱容，單位為kJ/（kg·℃）;F表示散熱器散熱表面積，單位為m2;K表示散熱器傳熱系數;△tm表示對數平均溫差，單位為℃。

如果未對熱損失給予考慮時，Q1、Q2、Qh相等。然而由于室外溫度處于不斷變化之中，進而導致用戶實際需熱量也變化，此時就可以根據不同用戶、不同時刻的實際需熱量來對采暖系統運行情況進行調節，具體調節方式如下：

2.1 調節一次網流量G1

通常情況下，間接供熱系統保持th1恒定，此時可以通過改變G1來達到改變Q1的目的，且兩者之間保持正相關。當室外氣溫下降時，可以通過增大一次網流量的方式來增加用戶所需供熱量，反之通過減小一次網流量，來降低室外氣溫。目前，可以將旁通管添加至供回水管之間，以實現對一次網流量的有效調節。

2.2 調節換熱器的換熱面積

如果一、二次網的供回水溫度、換熱器的換熱系數保持恒定時，可以調節換熱器的傳熱面積來實現二次網供熱量的改變。然而，在具體運行階段，很難對每臺換熱器的換熱面積進行調節，此時只能通過對每個熱力站內換熱器數量進行調節來達到改變換熱面積的目的，但是其改變缺乏連續性。

2.3 調節一次網質量-流量

在以熱電聯產為熱源的分戶計量采暖系統中，這種調節方法得到廣泛應用，同時為了運行管理簡單，在小型區域集中供熱系統中也會選擇這種調節方式。如果一級網路選擇了主動質調-被動量調時，通常會將換熱站當做一級網的一個用戶，為了滿足二級網流量和溫度變化要求，則需要將自力式溫度控制閥或電動調節閥安裝在換熱站一級網，以達到調節的目的。

2.4 調節二次網的流量G2

在采暖系統運行階段，各熱力站的循環水泵一般會選擇變頻控制，并隨著壓力控制點的壓力變化，循環泵轉速也會發生相應變化，以確保二次網的恒壓變流量運行。如果某一用戶，在某一時刻將自家閥門開度調大時，將會增加干管總流量，并維持干管上阻力系數穩定，但是會增大干管上的壓力損失，降低壓力控制點的供水壓力，同時將供水壓力降低信號傳輸至變頻器，從而對水泵產生的變化進行控制，如流量增大、轉速上升、壓力升高等。如果壓力控制點的壓力值與前期設定值相等時，上述變化將會停止，且水泵運行階段的各參數暫時保持恒定。實際上，水泵變頻的調節不僅能夠維持水壓恒定，而且還可以達到節約能源的目的。

2.5 調節二次網的溫度

在分戶計量采暖系統運行過程中，在確保一次網的流量、二次網的流量和供水溫度等恒定時，可以通過調節二次網的供水溫度來使用戶供熱量進行調節，對于未自主調節的用戶，其室內溫度同樣會出現改變，然而我們需要采取有效措施來確保二次網供水溫度不會隨著用戶流量調節而出現變化，且只與室外溫度有關，此時就能夠通過對一次網的流量進行調節的方式來對二次網供水溫度進行調節。

2.6 調節二次網質量-流量

在采暖系統運行階段，質量-流量調節不僅可以對供暖系統的供水溫度進行調節，而且也對循環流量進行了相應的調節。在各熱用戶的熱力入口位置，安裝壓力控制裝置，不僅能夠削減熱用戶的富余壓差，而且還可以有效確保熱水網路的穩定性。通常情況下，在二級管網中選擇質量-流量調節手段時，隨著供熱負荷的減少，會導致管網流量減少，進而通過變頻，還能夠降低循環水泵的電耗，是一項切實可行的調節方式。

3 結語

綜上所述，隨著城市化建設和計量供熱改革的推進，傳統的供熱系統運行調節方式無法滿足現有計量供熱系統運行要求，此時就需要結合實際情況來對分戶計量采暖系統運行情況進行調節，這樣既能夠提高采暖系統運行的經濟性與可靠性，而且還可以達到節能環保的要求。

作者簡介：王躍飛（1985-）、男、山西離石人、漢族、2007年畢業于山西建筑職業技術學院大學供熱與通風專業、本科學歷，工程師、從事技術調度室工作。