王玉

【摘 要】作為住宅建筑節(jié)能的主要手段之一，分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)間還不長(zhǎng)，各方面的資料和技術(shù)還比較缺乏，因此本文對(duì)推行分戶(hù)計(jì)量技術(shù)后所帶來(lái)的幾個(gè)問(wèn)題作了分析，并對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。分析了分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，系統(tǒng)形式選擇、熱量表和溫控閥以及自力式壓差控制閥的選用、管材選用和管道敷設(shè)等，并歸納了實(shí)施效果和實(shí)際存在的技術(shù)和施工問(wèn)題以及解決辦法。

【關(guān)鍵詞】分戶(hù)計(jì)量；熱負(fù)荷；熱力工況

1.分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)的工作原理、方法及系統(tǒng)形式

（1）分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)是以一個(gè)單元為一個(gè)采暖系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由熱力入口、供回水干管、用戶(hù)熱計(jì)量裝置等組成，其工作原理是熱媒經(jīng)熱力入口在供回管道內(nèi)形成回路，各用戶(hù)用熱時(shí)打開(kāi)鎖閉閥熱表開(kāi)始計(jì)量，待用戶(hù)不用熱時(shí)關(guān)閉鎖閉閥熱表停止工作。

（2）目前使用的方法基本有：

1）每個(gè)用戶(hù)設(shè)置一個(gè)熱量表，直接測(cè)定用戶(hù)從供熱系統(tǒng)的得熱量，及采用熱計(jì)量對(duì)入戶(hù)系統(tǒng)的流量、供回水溫度進(jìn)行測(cè)量。

2）采用熱量分配表測(cè)定用戶(hù)散熱設(shè)備的散熱量，以確定用戶(hù)的用熱量。

3）通過(guò)測(cè)量用戶(hù)的熱負(fù)荷來(lái)確定用戶(hù)的用熱量，即測(cè)定室內(nèi)、外溫度，并對(duì)其溫差累計(jì)求和，再乘以房間常數(shù)來(lái)確定收費(fèi)多少，但熱負(fù)荷的測(cè)量比較復(fù)雜，且精度較難控制，所以，一般很少采用。

（3）分戶(hù)計(jì)量供暖系統(tǒng)分為單元立管供暖系統(tǒng)和戶(hù)內(nèi)采暖系統(tǒng)。單元立管供暖系統(tǒng)分上供下回式和下供下回式，在計(jì)算每一種形式首層并聯(lián)環(huán)路與頂層并聯(lián)環(huán)路并進(jìn)行不平衡度計(jì)算后，可以看出，在同等條件下，下供下回式立管形式在水力平衡方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也減少了工程設(shè)計(jì)中水力平衡計(jì)算的工作量。在供暖設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到自然重力壓頭的作用，單元立管系統(tǒng)通常采用下供下回異程式，而且這種系統(tǒng)適合于舊有建筑改造。對(duì)于新建建筑，主要采用戶(hù)內(nèi)采暖系統(tǒng)形式，目前，常見(jiàn)的有單管水平式、雙管水平式、章魚(yú)式以及地板輻射式等。

2.室內(nèi)熱負(fù)荷計(jì)算

（1）為保證我國(guó)用熱制度的順利進(jìn)行，滿(mǎn)足住宅居民對(duì)用熱質(zhì)量的要求，首先要研究的是這種采暖系統(tǒng)與常規(guī)的供暖系統(tǒng)在熱負(fù)荷計(jì)算中的區(qū)別。分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)采暖熱負(fù)荷的計(jì)算仍然離不開(kāi)傳統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算方法，但是由于人們對(duì)居室熱環(huán)境舒適度要求的逐漸提高，建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步以及分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)采暖負(fù)荷計(jì)算中的有些項(xiàng)目不再適合分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算的要求，分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)主要從以下幾個(gè)方面加以改進(jìn)： 1）室內(nèi)外采暖計(jì)算溫度的確定；2）采暖熱負(fù)荷朝向修正問(wèn)題分析；3）冷風(fēng)滲透負(fù)荷計(jì)算過(guò)程中采用的換氣次數(shù)的確定；4）戶(hù)間熱負(fù)荷的計(jì)算問(wèn)題。

（2）室外計(jì)算溫度的取值直接關(guān)系到采暖熱負(fù)荷的大小，關(guān)系到采暖設(shè)備及系統(tǒng)的大小，和系統(tǒng)投資關(guān)系很大，因此在熱負(fù)荷計(jì)算中，如何確定室外計(jì)算溫度是一個(gè)相當(dāng)重要的問(wèn)題。單純從技術(shù)觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，最理想的情況是采暖系統(tǒng)的最大負(fù)荷恰好等于當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)最冷天氣時(shí)所需要的熱負(fù)荷，但這往往同采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性相違背，而且從歷年的氣象資料還可以看出，最冷的天氣并不是每年都出現(xiàn)。如果采暖設(shè)備是根據(jù)歷年最不利條件選擇的，即把室外計(jì)算溫度定的過(guò)低，那么，在采暖運(yùn)行期的絕大多數(shù)時(shí)間里，采暖設(shè)備能力富裕過(guò)多，造成浪費(fèi)；反之，如果把室外計(jì)算溫度定的過(guò)高，則在較長(zhǎng)的時(shí)間里不能保持必要的室內(nèi)溫度，達(dá)不到采暖的目的和要求。因此，正確和合理的采用采暖室外計(jì)算溫度是一個(gè)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的問(wèn)題。為了提高冬季室內(nèi)環(huán)境的舒適度，分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)應(yīng)采用歷年平均不保證1天的日平均溫度作為采暖室外計(jì)算溫度。

（3）采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是指在室外設(shè)計(jì)溫度下，為了達(dá)到要求的室內(nèi)計(jì)算溫度，采暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量，它直接影響采暖系統(tǒng)方案的選擇、采暖管道管徑和散熱器等設(shè)備的確定以及經(jīng)濟(jì)效果，是采暖設(shè)計(jì)中最基本的數(shù)據(jù)。

3.分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)熱力工況分析

3.1水平單管串聯(lián)式

在此系統(tǒng)形式中，全部的熱水順序流經(jīng)每組散熱器，各組散熱器是處在流量非敏感區(qū)，組散熱器水平串聯(lián)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是各組串聯(lián)散熱器的散熱量變化失衡，應(yīng)盡量采用質(zhì)調(diào)節(jié)方式；二是多組散熱器串聯(lián)的高阻力特性有利于新雙管系統(tǒng)克服自然循環(huán)引起的垂直失調(diào)問(wèn)題。因?yàn)樾码p管系統(tǒng)中戶(hù)內(nèi)雖采用散熱器串聯(lián)方式，但總立管相當(dāng)于以每戶(hù)作為一大散熱器的下供下回雙管系統(tǒng)，自然循環(huán)動(dòng)力與室內(nèi)壓力損失相比，所占比例較小，使新雙管系統(tǒng)可以突破雙管系統(tǒng)不宜多于四層的限制。

3.2水平單管跨越式

為了達(dá)到既可以調(diào)節(jié)單組散熱器散熱量，同時(shí)又不影響其它散熱器的目的，設(shè)跨越管使一部分流量旁通，減小散熱器的水量使散熱器工況接近或處于流量敏感區(qū)，而后通過(guò)溫控閥調(diào)節(jié)水溫控制散熱器散熱量。旁通系數(shù)的確定一方面要保證溫控閥有良好的調(diào)節(jié)性能，同時(shí)也要保證流經(jīng)散熱器的最小流量能滿(mǎn)足室內(nèi)負(fù)荷的基本要求。每組散熱器的旁通系數(shù)因其入口水溫和片數(shù)及其它條件不同，都有不同的最佳值，但由于溫控閥的阻力特性和管材規(guī)格的可洗性，不可能也沒(méi)有必要使每組散熱器都達(dá)到最佳的旁通系數(shù)，即便設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)下達(dá)到，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于溫控閥的調(diào)節(jié)作用，也不可能和計(jì)算的一樣，因此只要使絕大部分散熱器的旁通系數(shù)在最佳值附近即可。通過(guò)計(jì)算和實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，認(rèn)為對(duì)于常用散熱器來(lái)說(shuō)通過(guò)散熱器的流量應(yīng)保持在總流量的30%～50%之間。

3.3水平雙管并聯(lián)式

在此系統(tǒng)形式中，各組散熱器并聯(lián)，散熱器供、回水溫度相同，處于散熱量對(duì)流量變化的敏感區(qū)，溫控閥調(diào)節(jié)效果好。在這種連接方式下，散熱器是在標(biāo)準(zhǔn)工況下工作，處于流量敏感區(qū)，溫控閥通過(guò)調(diào)節(jié)流量可以很好地調(diào)節(jié)散熱量，且對(duì)其它影響較小。

通過(guò)分析可知，散熱量對(duì)流量化的敏感范圍是在一定范圍內(nèi)的，當(dāng)流量達(dá)到一定程度時(shí)，流量對(duì)散熱量變化的影響微弱；供水溫度t越大或散熱面積F越大，則流量G對(duì)散熱量Q的影響比較大，即稍微改變流量G，散熱量Q變化很大，則大散熱器面積和高溫供水，將有利于調(diào)節(jié)，此時(shí)，流量隨負(fù)荷變化小，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，系統(tǒng)熱力工況相對(duì)穩(wěn)定。

4.結(jié)論

與傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)相比，分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中存在著一些不同之處，本文主要討論了在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題，尤其是系統(tǒng)形式的選擇、熱負(fù)荷的計(jì)算、熱力工況和水力工況變化規(guī)律等。通過(guò)分析，主要得到以下結(jié)論：

（1）分戶(hù)計(jì)量采暖存在著多種系統(tǒng)形式，水平單管串聯(lián)式、水平單管跨越式、上供下回雙管式、上供上回雙管式、下供下回雙管式、章魚(yú)式及地板輻射采暖式等，有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，從設(shè)計(jì)、施工安裝、系統(tǒng)可調(diào)節(jié)性、系統(tǒng)水力平衡和經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)等方面加以考慮。

（2）熱負(fù)荷計(jì)算是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步，關(guān)系到系統(tǒng)形式選擇和設(shè)備投資問(wèn)題，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)加以重視。

（3）分戶(hù)計(jì)量采暖系統(tǒng)應(yīng)用的目的之一，是為用戶(hù)調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境提供方便，無(wú)論用戶(hù)的調(diào)節(jié)是手動(dòng)還是自控，其調(diào)節(jié)的直接原因都是因室內(nèi)負(fù)荷變化引起的，在此基礎(chǔ)上，分析了三種常見(jiàn)的系統(tǒng)形式的熱力工況，從中總結(jié)出：水平雙管并聯(lián)式系統(tǒng)的散熱器工況在敏感流量范圍內(nèi)，適合采用流量調(diào)節(jié)，而水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)的散熱器工況在非敏感區(qū)，不適合采用流量調(diào)節(jié)，水平單管跨越式系統(tǒng)則處于兩者之間，可根據(jù)具體情況而定，這為用戶(hù)選擇何種系統(tǒng)形式提供了理論基礎(chǔ)。 [科]