5.10集中供暖系统热计量与室温调控
5.10集中供热系统热计量与温度调控
5.10.1集中供暖热量计量要求。强制性条文。
依照《中华人民共和国节省能源法》的规定,新建建筑和既有建筑的节能改建应该依照规定安装热计量装置。计量的目的是促使用户自主节能,温度调控是节能的必要手段。
供水企业和终端用户间的热量结算,应以热量表作为结算根据。用于结算的热量表应符合相关产品标准,且计量检定证书应在检定的有效期内。
5.10.2热量计量装置设置及热计量整修。
热源、换热机房热量计量装置的流量、传感器应安装在一次管网的回水管上。由于低温水温差大、流量小、管径较小,可以节约计量设备投资;考虑到回水气温较低,建议热量检测装置安装在回水管道上。假如计量结算有具体要求,应根据须要选择计量位置。
用户热量平摊计量方法是在楼座热力入口处(或换热器机房)安装热量表计量总热量,再通过设置在住宅户内的检测记录装置,确定每位独立核算用户的用热量占总热量的比列,从而估算出用户的均摊热量,实现分户热计量。近几年供水计量技术发展很快,用户热均摊的方式较多,有的尚在试验当中。本文仅根据目前相关的标准规范,即《供热计量技术规程》JGJ173和《严寒和严寒地区居住建筑节能设计标准》JGJ26,列举了她们所提及的用户热平摊方式。《供热计量技术规程》JGJ173正文和条文说明中以及在条文说明中提出的用户热平摊方式有:散热器热分配计法、流量体温法、通断时间面积法和户用热量表法。
1散热器热分配计法:适用于新建和改建的各类散热器暖气系统,非常适宜室外垂直单管顺水式系统改建为垂直单管跨越式系统,该方式不适用于地面幅射供热系统。散热器热分配计法只是平摊估算用热量,室外气温调节需安装散热器恒温控制阀。
散热器热分配计法是借助散热器热分配计所检测的每组散热器的散热量比列关系,来对建筑的总供水量进行平摊。热分配计有蒸发式、电子式及电子远传式三种,后二者是今后的发展趋势。
散热器热分配计法适用于新建和改建的散热器暖气系统,非常是对于既有暖气系统的热计量改建比较便捷、灵活性强,何必将原有垂直系统改成按户分环的水平系统。
采用该方式时必须具备散热器与热分配计的热耦合修正系数,我国散热器机型种类繁杂,国外检查该修正系数经验不足,须要强化这方面的研究。
关于散热器罩对热分配量的影响,实际上除了是散热器热分配计法面对的问题,其他热分配法如流量气温均摊法、通断时间面积均摊法也面临同样的问题。
2流量体温法:适用于垂直单管跨越式采暖系统和具有水平单管跨越式的共用立管分户循环供热系统。该方式只是平摊估算用热量,室外气温调节需另安装调节装置。
流量体温法是基于流量比列基本不变的原理,即:对于垂直单管跨越式暖气系统,各个垂直单管与总立管的流量比列基本不变;对于在入户处有跨越管的共用立管分户循环供热系统,每位入户和跨越管流量之和与共用立管流量比列基本不变,之后结合现场预先测出的流量比列系数和各分支三通前后温差,平摊建筑的总供水量。
因为该方式基于流量比列基本不变的原理,为此现场预先测出的流量比列系数确切性就十分重要,除应使用大型超声波流量计外,更要注意超声波流量计的现场正确安装与使用。
3通断时间面积法:适用于共用立管分户循环供热系统,该方式同时具有热量平摊和分户温度调节的功能,即温度调节时对户内各个卧室温度作为一个整体统一调节而不施行对每位卧室单独调节。
通断时间面积法是以每户的暖气系统通水时间为根据,平摊建筑的总供水量。
该方式适用于分户循环的水平串联式系统,也可用水平单管跨越式和地板幅射供热系统。选用该平摊方式时,要注意散热设备选型与设计负荷要良好匹配,不能改变散热末端设备容量,户与户之间不能出现显著水力失调,不能在户内散热末端调节温度,以免改变户内支路阻力而影响热量的公正合理平摊。
4户用热量表法:该系统由各户用热量表以及楼座热量表组成。
户用热量表安装在每户暖气支路中,可以检测每位业主的暖气耗热量。热量表由流量传感、温度传感和估算器组成。按照流量传感的方式,可将热量表分为:机械式热量表、超声波式热量表、电磁式热量表。机械式热量表的初投资相对较低,但流量传感对轴承有严格要求,以避免常年运转因为锈蚀导致偏差较大;对水质有一定要求,以避免流量计的转动部件被阻塞,影响仪表的正常工作。超声波热量表的初投资相对较高,流量检测精度高、压损小、不易堵塞,但流量计的管壁磨损程度、水中杂质浓度、管道震动等诱因将影响流量计的精度,有的超声波热量表须要直管段较长。电磁式热量表的初投资相对机械式热量表要高,但流量检测精度是热量表所用的流量传感中较高的、压损小。电磁式热量表的流量计工作须要外部电源,并且必须水平安装,须要较长的直管段,这促使仪表的安装、拆卸和维护较为不便。
这些技巧也须要对业主位置进行修正。它适用于分户独立式室外暖气系统及分户地面幅射暖气系统,但不适宜用于采用传统垂直系统的既有建筑的整修。
在采用上述不同方式时,对于既有暖气系统,局部进行温室调控和热计量整修工作时,要注意系统整修时是否降低了阻力,是否会导致水力失调及系统压头不足,因此须要进行水力平衡及系统压头的校核,考虑增设加压泵或则重新进行平衡调试。
其实,随着技术进步和热计量工程的推广,都会有新的热计量方式出现,和行业鼓励那些技术创新,以在工程实践中进一步建立后,再加以补充和修订。
5.10.3热量表选型及安装要求。
本条文规定对用于热量结算的热源、换热机房及楼座热量表,以及用于户间热量均摊的户用热量表的选型,不能简单地根据管线半径直接选用,而应依照系统的设计流量的一定比列对应热量表的公称流量确定。
暖气回水管的温度较供水管的低,流量传感安装在回水管上所处环境湿度也较低,有利于延长电瓶寿命和改善仪表使用工况。以前一度有观点提出热量表安装在供热上才能检测避免用户偷水,虽然不然,热量表无论是装在供水管上还是回水管上都不能避免偷水现象。热量表装在供水管上既不能测出偷水量,也不能挽回多少偷水损失,还令热量表的工作环境显得恶劣。
5.10.4暖气系统温度调控及恒温控制阀选用和设置要求。
当采用没有设置预设阻力功能的恒温控制阀时,双管系统假如超过5层将会有较大的垂直失调,因而,在这儿提出对于超过5层的垂直双管系统,宜采用带有预设阻力功能的恒温控制阀。
5.10.5高温冷水地面幅射暖气系统室外气温控制方式。
温度可控是分户热计量,实现节能,保证室外热舒适要求的必要条件。也有将体温传感设在总回水处感知回水气温间接控制温度的做法,控制系统比较简单;但地面被遮盖等情况也会使回水气温下降,同时回水气温为各大道回水混和后的总体反映,因而回水气温不能直接和正确反映温度,会产生温度较高的表象,控制相对不确切;因而推荐将室控温制器设在被温控的卧室或区域内,以卧室气温作为控制根据。对于不能感遭到所在区域的空气湿度,如一些开敞大堂中部,可采用地面气温作为控制根据。室控温制器应设在附近无散热体、周围无遮挡物、不受风直吹、不受阳光直晒、通风干燥、周围无热源体、能正确反映室外气温的位置,不宜设在墙面上,设置高度宜距地面1.2m~1.5m。地温传感所在位置不应有灯具,地毯等覆盖或遮挡,宜布置在人员常常逗留的位置,且在两个管路之间。
热电式控制阀(以下简称热电阀)是借助驱动器内被电加热的温包膨胀形成的推力推进锥面关掉流道,讯号来始于室外控温器。热电阀相对于空调系统风机盘管常采用的电动两通阀,其流通能力更适宜于小流量的地面暖气系统使用,且具有噪音小、体积小、耗电量小、使用寿命长、设置较便捷等优点,因而在以住宅为主的地面暖气系统中推荐使用,分支路控制和总体控制都可以使用。
分支路且拟采用外置温包型自力式恒温控制阀控制时,可将各支路加热管在卧室内从地面引高至墙壁一定高度安装恒温阀,安装恒温阀的局部低点处应有排气装置。如直接安装在分水器进口总管上,外置温包的恒温阀头体会的是分水器处的较高湿度,很难感知温度变化,通常不予采用。
对须要湿度讯号远传的调节阀,也可以采用远程调控式自力式气温控制阀,但因为分支路控制时须要的硬质远传管线较长未能实现,通常仅在区域总体控制时使用,将控温器设在分、集水器附近的室外墙壁,但一般远程式自力式气温控制器关掉压差较小,需核定关掉压差的大小,必要时需采用自力式压差阀保证其正常动作。
5.10.6热计量暖气系统相关要求。
变流量系统才能大量节约电机耗电,目前应用越来越广泛。在变流量系统的末端(热力入口)采用自力式流量控制阀(定流量阀)是不妥的。当系统依据气候负荷改变循环流量时,我们要求所有末端根据设计要求分配流量,而彼此间的比列维持不变,这个要求须要通过静态水力平衡阀来实现;当用户室外恒温阀进行调节改变末端工况时,自力式流量控制阀具有定流量特点,对改变工况的用户作用相排斥;对未改变工况的用户才能起到保证流量不变的作用,并且未变工况用户的流量变化不是改变工况用户“排挤”过来的,而主要是受电机扬程变化的影响,假如电机扬程有控制,这个“排挤”影响是较小的,所以对于变流量系统,不应采用自力式流量控制阀。
水力平衡调节、压差控制和流量控制的目的都是为了控制温度不会偏低,但是还可以下调,这种功能都由末端控温装置来实现。只要保证了恒温阀(或其他控温装置)不会形成噪音,压差波动一些也没有关系,因而应通过估算压差变化幅度选择自力式压差控制阀,估算的根据就是保证恒温阀的阀权以及在关掉过程中的压差不会形成噪音。