談分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法

馮建偉 劉彩霞

(包頭市熱力總公司，內(nèi)蒙古包頭 014030)

0 引言

傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)中，用戶始終處于被動(dòng)狀態(tài)，無法對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)節(jié)與控制，室內(nèi)溫度只能由供熱單位統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種單一的調(diào)節(jié)方式已經(jīng)很難滿足廣大用戶的不同需要。實(shí)施供熱分戶熱計(jì)量以后，用戶通過調(diào)節(jié)暖氣的溫度控制閥就可以對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行設(shè)定，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。

實(shí)行分戶計(jì)量后的供熱系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)熱舒適度要求與經(jīng)濟(jì)性單獨(dú)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而調(diào)節(jié)散熱器上溫控閥本質(zhì)上就是調(diào)節(jié)通過散熱器的流量，以便達(dá)到控制室內(nèi)溫度的目的。由于用戶的供熱負(fù)荷與散熱器熱負(fù)荷及通過熱水網(wǎng)路輸送給供暖用戶的熱量這三者是始終相等的，若用戶負(fù)荷隨時(shí)在改變，熱源處只能隨著用戶的調(diào)節(jié)而跟著被動(dòng)地調(diào)節(jié)。熱源供熱負(fù)荷的改變方式有改變供熱溫度即質(zhì)調(diào)節(jié)、改變流量的方式即量調(diào)節(jié)等，若改變流量，不僅會(huì)影響供熱管網(wǎng)的管路特性，還會(huì)引起水力失調(diào)。那么熱源如何調(diào)節(jié)才能適應(yīng)流量與供熱量的變化是供熱界一直關(guān)注的問題。本文首先簡(jiǎn)單介紹一下用戶熱計(jì)量裝置，然后分析供熱分戶計(jì)量的調(diào)節(jié)方法。

1 用戶熱計(jì)量裝置

戶內(nèi)雙管水平串聯(lián)式供熱系統(tǒng)如圖1所示，用戶入口設(shè)熱量表、閘閥、調(diào)節(jié)閥，每個(gè)散熱器均設(shè)調(diào)節(jié)閥和手動(dòng)放風(fēng)門。

圖1 雙管水平串聯(lián)式

1.1 熱量表

熱量表，是計(jì)量熱量的儀表，它通過測(cè)量熱水的流量與供回水的溫差，計(jì)算二者的乘積并進(jìn)行累計(jì)。熱計(jì)量表由一個(gè)熱水流量計(jì)，一對(duì)溫度傳感器與一個(gè)積算儀組成，一般都顯示總耗熱量與總耗水量。流體入口或回流管上都可安裝流量計(jì)，流量計(jì)發(fā)出與流量成正比的脈沖信號(hào)，供回水管上的溫度傳感器分別給出表示溫度高低的模擬信號(hào)，積算儀采集來自流量和溫度傳感器的信號(hào)，再利用積算公式進(jìn)行計(jì)算并顯示。

目前市售的一種新型預(yù)付費(fèi)熱量表，是在現(xiàn)有熱量計(jì)基礎(chǔ)上加裝IC卡裝置及控制閥門等組成的智能計(jì)量器具，通過測(cè)量流經(jīng)采暖設(shè)備的用熱量并根據(jù)用戶表內(nèi)剩余熱量及時(shí)調(diào)節(jié)控制閥門。使用IC卡可在熱量表與供暖部門收費(fèi)管理系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)用熱量及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的雙向傳遞，從而達(dá)到熱計(jì)量與熱費(fèi)預(yù)付功能，實(shí)現(xiàn)用熱管理智能化(見圖2)。

圖2 超聲波熱量表原理圖

1.2 溫控閥

溫控閥是安裝在散熱器上的自動(dòng)控制閥門，可以保證室內(nèi)穩(wěn)定舒適的溫度，控制元件是一個(gè)溫包，內(nèi)充感溫物質(zhì)，當(dāng)室溫升高時(shí)，溫包膨脹使閥門關(guān)小，減少散熱器的熱水供應(yīng)，當(dāng)室溫下降時(shí)過程相反，以便達(dá)到控制室內(nèi)溫度的目的。

2 熱源的調(diào)節(jié)方式

供熱系統(tǒng)的熱源有熱電聯(lián)產(chǎn)與區(qū)域供熱兩種，目前，從區(qū)域鍋爐房或熱電廠出來的一次網(wǎng)高溫水經(jīng)中間換熱后基本都是間接地供給熱用戶的，其示意圖如圖3所示。

圖3 改變一次網(wǎng)流量原理圖

2.1 一次網(wǎng)的量調(diào)節(jié)

在鍋爐房供暖系統(tǒng)中，一般對(duì)供暖用戶二次網(wǎng)按質(zhì)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)，以保證供暖用戶的水力工況穩(wěn)定。

在熱媒參數(shù)基本不變的情況下，要改變供熱量，可以改變一次網(wǎng)的流量。流量的改變可以通過設(shè)在一次網(wǎng)回水管上的調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)。此時(shí)一次網(wǎng)流量會(huì)隨著室外溫度頻繁改變，對(duì)整個(gè)室外管網(wǎng)的管路特性有較大影響，也容易引起水力失調(diào)，供熱公司肯定不會(huì)采納。可行的辦法是在一次網(wǎng)供回水管之間加旁通管，通過旁通管的調(diào)節(jié)，在不影響一次網(wǎng)總流量的前提下達(dá)到改變供熱量的目的。

2.2 換熱面積調(diào)節(jié)

當(dāng)換熱器參數(shù)及一次網(wǎng)、二次網(wǎng)熱媒參數(shù)保持不變時(shí)，改變換熱器換熱面積可以調(diào)節(jié)換熱量，但調(diào)節(jié)換熱面積需要靠調(diào)節(jié)換熱器運(yùn)行臺(tái)數(shù)來實(shí)現(xiàn)，所以它只是一種間歇調(diào)節(jié)，不具有連續(xù)性，調(diào)節(jié)方法效果不太理想。

2.3 二次網(wǎng)的量調(diào)節(jié)

通過安裝在二次網(wǎng)回水管上的調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的流量。對(duì)數(shù)平均溫差受流量影響不大，但換熱器的換熱系數(shù)受流量影響。隨著二次網(wǎng)流量的增加，即使換熱面積保持不變，換熱器的換熱量也將增加。二次網(wǎng)流量的變化會(huì)引起水力失調(diào)，只能在保證最低流量的基礎(chǔ)上進(jìn)行有限調(diào)節(jié)。

2.4 二次網(wǎng)的質(zhì)調(diào)節(jié)

通過調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的流量可以調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的供水溫度。調(diào)節(jié)閥由溫度補(bǔ)償器控制，在溫度補(bǔ)償器隨室外溫度變化的水溫調(diào)節(jié)曲線上，一個(gè)室外溫度就對(duì)應(yīng)一個(gè)供水溫度。當(dāng)實(shí)際供水溫度低于或高于該值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的供水溫度。

3 分戶計(jì)量時(shí)應(yīng)注意的問題

3.1 自控水平有待提高

分戶控制、計(jì)量就是把熱調(diào)節(jié)權(quán)交給用戶，供熱部門應(yīng)提供更多的熱量給用戶，使用戶有調(diào)節(jié)的余地。供熱調(diào)節(jié)要求能隨室外氣溫的變化而變化，只有提高自控水平，才能提高供熱的平穩(wěn)性，確保系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。自控主要內(nèi)容有:

1)供水溫度隨室外氣溫的變化實(shí)現(xiàn)自控，確保用戶所需的熱量;2)循環(huán)水泵實(shí)現(xiàn)變頻;3)熱網(wǎng)主要分支處閥門實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)控制，滿足熱網(wǎng)各部分流量的要求，避免水力失調(diào)。

3.2 系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)

當(dāng)供水壓力一旦超過安全運(yùn)行壓力，系統(tǒng)能迅速啟動(dòng)保護(hù)裝置，如安全閥泄壓，或自動(dòng)控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速減少流量、揚(yáng)程等。

3.3 換熱站規(guī)模不宜過大

供熱面積為10萬m2～15萬m2的換熱站較易控制調(diào)節(jié)，負(fù)荷過大易造成水力失調(diào)、不易調(diào)節(jié)、不利節(jié)能。

3.4 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能還需提高

外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能越好，用戶熱損失越少。因此，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要注意提高房屋保溫性能。

3.5 熱計(jì)量表的設(shè)置

熱量表一般設(shè)置在便于抄表和維護(hù)的地方，如衛(wèi)生間或廚房便于觀察的柜子內(nèi)，既美觀又不占空間。對(duì)采暖期室外平均溫度在16℃以下的地區(qū)樓梯間應(yīng)采暖，可將供回水立管及熱量表布置在樓梯間，既實(shí)現(xiàn)樓梯間采暖，又不占用室內(nèi)空間，也便于熱計(jì)量人員觀測(cè)和讀表。應(yīng)避免水平管通過陽臺(tái)門、房間門，可將散熱器安裝在內(nèi)墻上。

［1］ 答繼耕.低溫地板采暖運(yùn)行控制方式對(duì)比分析［J］.科技資訊，2009(30):116.

［2］ 張 莉.分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)初探［D］.太原:太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011:5.

［3］ 李聯(lián)友.分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)應(yīng)用的分析［J］.煤氣與熱力，2008(4):14-15.

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