老舊樓房集中供暖和熱計量系統改造的研究

王　磊

(太原市熱力公司，山西 太原　030021)

在社會經濟快速發展的同時，城鎮之中建筑面積急劇增加，同時居民的居住條件以及房屋配套設施同樣也有了極大的提升。國內建筑能耗數量是我國總能耗的20%左右，而供暖能耗又占據了建筑總能耗的50%左右。和一些西方發達國家對比而言，國內的建筑供熱能耗值較高，建筑節能的潛力極大。現階段，雖然我國社會與經濟取得了快速的發展，但是能源短缺以及環境污染物問題卻日益嚴重，建筑節能也變得更為重要。我國一些城市集中供暖開始的時間相對較晚，在城市之中依舊存在一些老舊小區未能實施集中供暖，導致小區建筑的能耗非常高，很多情況下是依靠土暖氣或者燃氣采暖的方式進行供暖，使得能源的利用效率非常低。另外，居民供暖節能意識較為薄弱，導致出現大量的能源浪費。依照發達國家經驗來看，在推行分戶熱計量方式之后，可以有效節約20%左右的能源，通過推行供熱體制的改革，將供熱進一步的推入市場，依據熱用戶自身的實際需求對供暖加以調控，依照用熱數量收取相應的供暖費用，這樣便可以有效的提升供暖與采暖雙方的節能積極性，從而也能夠達到良好的節能效果。

1　分戶熱計量系統的計量方式

1.1　用戶熱量表法

用戶熱量表原理如圖1所示。

在采取此種熱計量方式時，一般會出現下列問題：1)熱計量結果的修正。因為受到戶間傳熱的作用，而且不同建筑物所擁有的保溫效果也有所差異，會使得同樣大小、室溫相同的熱用戶因為所處位置有所差異而熱計量結果有所差異。為了能夠確保相同位置、相等大小以及同等溫度的情況下，所收取供熱費用保持一致，應當對各個位置的熱用戶熱計量數據加以修訂。2)水質差引起的問題。因為在供熱管道之中，不可避免的會出現結垢的問題，將使熱計量儀表發生堵塞，特別是使用機械式熱計量儀表裝置時，導致用戶熱計量的準確性受到影響。因此，對于應用熱量表的一些建筑在進行供熱時需要對水體事先軟化處理。3)安裝的問題。很多老舊小區在進行熱計量系統改造時，由于之前所建設的管道井空間有限，很多情況下不能達到熱計量儀表安裝時所需的直管長度，從而在一定程度上會影響到熱計量的準確性。

1.2　通斷時間面積法

其是在熱力入口位置安裝上熱計量儀表裝置，從而對整棟建筑或者整個單位的熱用量加以統計，并且在各個用戶供暖回路之中加設電動閥門，依靠閥門接通與斷開對供熱量進行調節，并對室內的溫度加以調控，通過計算閥門接通時間以及用戶居住面積，再和整個建筑物總面積進行對比，采用分攤計算的方式得出每一個用戶具體用熱量。但是，因為存在戶間傳熱現象以及末端供熱不平衡的問題，會使得計量分攤結果存在誤差。

1.3　熱分配計法

將熱計量儀表設置在通向散熱裝置的管道之中，如此便可以直接得出流徑散熱裝置的熱流量。熱計量方法能夠應用在多種供暖系統之中，對于熱用戶室內的布局不會造成影響，尤其是針對一些老舊建筑而言，由于熱量分配計和熱介質不存在接觸問題，所以裝置發生故障的概率也非常小，使用過程中更加經濟。不過，針對一些建筑物因為其采用的垂直供暖管道，每一戶之中均設置有立管和上下層用戶公用，此種情況下用戶的熱量表便不適宜采用這樣的方式進行計量。

2　老舊建筑集中供暖和熱計量系統改造實例分析

2.1　改造案例供暖系統介紹

我公司于2015年承接了汾河一壩、晉泉小區、金座公寓、金剛里省委小區、青年宮宿舍等多個老舊小區供暖系統改造項目。在這些小區之中，供暖系統的形式包含有兩種類型，其一是依照不同用戶預置熱計量儀表裝置，從而形成戶內獨立循環系統；其二是通過建筑中公用的立管實現分單元控制。在進行熱計量系統改造之前，針對老舊建筑工程的圍護結構以及熱工性能等加以診斷。

2.2　室內熱計量系統與溫度調控改造方案

1)垂直單管跨越式改造方案。針對順流式的單管供熱系統，通過垂直單管跨越式改造方案完成改造工作。在改造過程中加設跨越管以及溫控閥門并于散熱器中部加裝熱分配器等，改造后系統形式如圖2所示。

要想確保流徑散熱系統的水量能夠進行調控，在散熱系統的水平支管的入口位置設置三通溫控閥門，并在散熱系統的水平支管間設置跨越管，同時，在散熱器中部加裝熱分配器。經過上述的改造之后，便可以依照不同負荷波動而實時的對熱流量加以調控，確保室內溫度值能夠保持在設定的溫度范圍之中，不僅為用戶提供了舒適的居住環境，同時也達到了節能的目標。

2)垂直雙管式改造方案。此種熱計量改造方式是在散熱系統的水平支管的入口位置設置兩通溫控閥門，同時，在散熱器中部加裝熱分配器。改造之后系統形式如圖3所示。

要想確保供熱計量的分戶調節，應當在散熱裝置入口位置加設溫控閥門，如此便能夠確保供暖系統能夠調控，還可以使得樓層高度對于水力工況帶來的影響變得要小。但是，因為此種改造檔案易使出現垂直重力失調問題，所以，一般僅僅應用在低層供暖系統改造過程中。

3)水平單管跨越式改造方案。此種改造方案是針對不同房間之中散熱裝置串聯在一起的情況，在散熱系統的水平支管的入口位置設置三通溫控閥門，并在散熱系統的水平支管間設置跨越管，同時，在散熱器中部加裝熱分配器，對用戶的實際用熱量加以計量。改后系統形式如圖4所示。

4)管道井雙立管改造方案。此種改造方案是在管道井中為每戶安裝熱計量表實現分戶計量。難度是管道井空間狹小、位置不理想等導致計量表前后直管段不好保證。改后系統形式見圖5。

3　改造效果分析

經過改造之后的5個小區，對改造前后的耗熱量進行統計與分析，得出相關數據見表1。

表1　不同小區改造前后的節能效率分析

在集中供熱和熱計量系統改造之前，不少的熱用戶反映均未能達到溫度要求，經常出現冷熱不均的問題，建筑耗熱量較高。由于供暖效果不理想，導致熱用戶不滿情緒激增，供熱管理方和居民之間的矛盾日益突出，供熱收費率也偏低，往年只有70%左右。在經過改造之后，因為設置了平衡閥門、溫控閥門等，確保室內問題能夠保持穩定，使得居民的舒適度極大提升，用戶滿意度顯著增高，而且供熱收費率也超過了92%。在實施改造之后，建筑節能效果也非常良好，系統運行工況穩定，具有較好的經濟效益以及社會效益。

4　結語

國內很多的老舊建筑物的圍護結構節能性相對差，而且供熱管理調節的方式與方法也較為落后，較大范圍內實施供暖計量的條件依舊不具備，要求我們需要結合目前的我國不同地區集中供暖現實情況，不斷學習國外成功經驗，從全局出發積極推行能源審計工作，開展建筑節能改造，確保我國熱計量事業能夠健康、穩定的發展。