分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)之我見

摘 要：本文主要分析了分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)方式，重點(diǎn)介紹了分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)對(duì)策，它不僅能夠使傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)中存在的缺陷和不足得到有效彌補(bǔ)，而且還可以提高采暖主體節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：分戶計(jì)量;采暖系統(tǒng);運(yùn)行調(diào)節(jié);對(duì)策

1 熱負(fù)荷計(jì)算分析

在寒冷的季節(jié)，人們?yōu)榱四軌蜷_展正常的生產(chǎn)和生活，則需要采取有效措施來維持房間溫度，此時(shí)就要選擇正確的供暖系統(tǒng)，并對(duì)其熱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。通常情況下，熱負(fù)荷計(jì)算能夠?yàn)榉謶粲?jì)量采暖系統(tǒng)的后續(xù)運(yùn)行提供參考和借鑒，以此來提高分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)的運(yùn)行效率。由于分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)主要是以戶為單位來給予供暖，以維持室內(nèi)溫度保持動(dòng)態(tài)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(tài)，即所謂的失熱量與得熱量保持平衡。

采暖系統(tǒng)的失熱量包括：（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的傳熱耗熱量Q1;（2）冷風(fēng)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(nèi)冷空氣所產(chǎn)生的耗熱量;（3）冷風(fēng)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(nèi)冷空氣所產(chǎn)生的耗熱量;（4）戶間傳熱Q4，其一般是指從戶間隔墻所產(chǎn)生的傳熱耗熱量;（5）對(duì)從外部運(yùn)入室內(nèi)的運(yùn)輸工具和冷物料進(jìn)行加熱所消耗的熱量Q5;（6）水分蒸發(fā)的耗熱量Q6;（7）通風(fēng)耗熱量Q7，其一般是指加熱過程中，因?yàn)橥L(fēng)進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣所產(chǎn)生的耗熱量;（8）通過其他的耗熱量Q8。

采暖系統(tǒng)的得熱量包括：（1）炊事照明和家用電器設(shè)備所產(chǎn)生的散熱量Q9;（2）熱管道及其他熱表面所產(chǎn)生的散熱量Q10;（3）熱物料的散熱量Q11;（4）太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)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(duì)于居住建筑來說，其失熱量只需對(duì)Q1、Q2、Q3、Q4給予考慮，而得熱量只需對(duì)Q12給予考慮，因?yàn)槠渌脽崃康臄?shù)值比較小，而且變化范圍大，通常可以忽略不計(jì)。

因而，分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)運(yùn)行過程中，所采用的熱負(fù)荷計(jì)算公式如下：

2 分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)對(duì)策

在采用計(jì)量供熱后，建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)就演變?yōu)樽兞髁坎膳到y(tǒng)，其可以通過熱網(wǎng)及熱源給予直觀的反映，為了更好的滿足熱網(wǎng)流量變化要求，則需要根據(jù)實(shí)際情況來對(duì)熱源、熱網(wǎng)、換熱站進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常情況下，分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)可以根據(jù)用戶自身需求來對(duì)熱流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來提高分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)運(yùn)行效率。目前，在分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)中，熱源主要有區(qū)域鍋爐房和熱電聯(lián)產(chǎn)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(jìn)行供給。實(shí)際上，換熱器換熱間接供熱系統(tǒng)所采用的主管網(wǎng)調(diào)節(jié)基本公式如下：

式中：Q1表示一次網(wǎng)的供熱量，單位為kJ;Q2表示二次網(wǎng)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(wǎng)的熱水流量，單位為kg/h;G2表示二次網(wǎng)的熱水流量，單位為kg/h;tg1表示一次網(wǎng)的供水溫度，單位為℃;tg2表示二次網(wǎng)的供水溫度，單位為℃;th1表示一次網(wǎng)的回水溫度，單位為℃;th2表示二次網(wǎng)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(shù);△tm表示對(duì)數(shù)平均溫差，單位為℃。

如果未對(duì)熱損失給予考慮時(shí)，Q1、Q2、Qh相等。然而由于室外溫度處于不斷變化之中，進(jìn)而導(dǎo)致用戶實(shí)際需熱量也變化，此時(shí)就可以根據(jù)不同用戶、不同時(shí)刻的實(shí)際需熱量來對(duì)采暖系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體調(diào)節(jié)方式如下：

2.1 調(diào)節(jié)一次網(wǎng)流量G1

通常情況下，間接供熱系統(tǒng)保持th1恒定，此時(shí)可以通過改變G1來達(dá)到改變Q1的目的，且兩者之間保持正相關(guān)。當(dāng)室外氣溫下降時(shí)，可以通過增大一次網(wǎng)流量的方式來增加用戶所需供熱量，反之通過減小一次網(wǎng)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(shí)現(xiàn)對(duì)一次網(wǎng)流量的有效調(diào)節(jié)。

2.2 調(diào)節(jié)換熱器的換熱面積

如果一、二次網(wǎng)的供回水溫度、換熱器的換熱系數(shù)保持恒定時(shí)，可以調(diào)節(jié)換熱器的傳熱面積來實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)供熱量的改變。然而，在具體運(yùn)行階段，很難對(duì)每臺(tái)換熱器的換熱面積進(jìn)行調(diào)節(jié)，此時(shí)只能通過對(duì)每個(gè)熱力站內(nèi)換熱器數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)來達(dá)到改變換熱面積的目的，但是其改變?nèi)狈B續(xù)性。

2.3 調(diào)節(jié)一次網(wǎng)質(zhì)量-流量

在以熱電聯(lián)產(chǎn)為熱源的分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)中，這種調(diào)節(jié)方法得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)為了運(yùn)行管理簡單，在小型區(qū)域集中供熱系統(tǒng)中也會(huì)選擇這種調(diào)節(jié)方式。如果一級(jí)網(wǎng)路選擇了主動(dòng)質(zhì)調(diào)-被動(dòng)量調(diào)時(shí)，通常會(huì)將換熱站當(dāng)做一級(jí)網(wǎng)的一個(gè)用戶，為了滿足二級(jí)網(wǎng)流量和溫度變化要求，則需要將自力式溫度控制閥或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝在換熱站一級(jí)網(wǎng)，以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。

2.4 調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的流量G2

在采暖系統(tǒng)運(yùn)行階段，各熱力站的循環(huán)水泵一般會(huì)選擇變頻控制，并隨著壓力控制點(diǎn)的壓力變化，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，以確保二次網(wǎng)的恒壓變流量運(yùn)行。如果某一用戶，在某一時(shí)刻將自家閥門開度調(diào)大時(shí)，將會(huì)增加干管總流量，并維持干管上阻力系數(shù)穩(wěn)定，但是會(huì)增大干管上的壓力損失，降低壓力控制點(diǎn)的供水壓力，同時(shí)將供水壓力降低信號(hào)傳輸至變頻器，從而對(duì)水泵產(chǎn)生的變化進(jìn)行控制，如流量增大、轉(zhuǎn)速上升、壓力升高等。如果壓力控制點(diǎn)的壓力值與前期設(shè)定值相等時(shí)，上述變化將會(huì)停止，且水泵運(yùn)行階段的各參數(shù)暫時(shí)保持恒定。實(shí)際上，水泵變頻的調(diào)節(jié)不僅能夠維持水壓恒定，而且還可以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

2.5 調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的溫度

在分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)運(yùn)行過程中，在確保一次網(wǎng)的流量、二次網(wǎng)的流量和供水溫度等恒定時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的供水溫度來使用戶供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)于未自主調(diào)節(jié)的用戶，其室內(nèi)溫度同樣會(huì)出現(xiàn)改變，然而我們需要采取有效措施來確保二次網(wǎng)供水溫度不會(huì)隨著用戶流量調(diào)節(jié)而出現(xiàn)變化，且只與室外溫度有關(guān)，此時(shí)就能夠通過對(duì)一次網(wǎng)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式來對(duì)二次網(wǎng)供水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.6 調(diào)節(jié)二次網(wǎng)質(zhì)量-流量

在采暖系統(tǒng)運(yùn)行階段，質(zhì)量-流量調(diào)節(jié)不僅可以對(duì)供暖系統(tǒng)的供水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且也對(duì)循環(huán)流量進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)節(jié)。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(wǎng)路的穩(wěn)定性。通常情況下，在二級(jí)管網(wǎng)中選擇質(zhì)量-流量調(diào)節(jié)手段時(shí)，隨著供熱負(fù)荷的減少，會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)流量減少，進(jìn)而通過變頻，還能夠降低循環(huán)水泵的電耗，是一項(xiàng)切實(shí)可行的調(diào)節(jié)方式。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著城市化建設(shè)和計(jì)量供熱改革的推進(jìn)，傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式無法滿足現(xiàn)有計(jì)量供熱系統(tǒng)運(yùn)行要求，此時(shí)就需要結(jié)合實(shí)際情況來對(duì)分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣既能夠提高采暖系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性，而且還可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。

作者簡介：王躍飛（1985-）、男、山西離石人、漢族、2007年畢業(yè)于山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)供熱與通風(fēng)專業(yè)、本科學(xué)歷，工程師、從事技術(shù)調(diào)度室工作。