对住宅分户计量设计问题的探讨

汪建陇

摘要：随着我国市场经济改革的推进，为增强民众节约能源，推行计量供热势在必得。由此我国现行供热收费体制急需进一步完善。本文就采暖分户热计量的各种系统形式进行了详细探讨，并将其与传统供暖做了具体的对比。说明采暖热计量系统的节能优势所在。

关键词： 集中供暖；分户热计量；收费方法

Abstract: along with our country market economy reform, to strengthen people to conserve energy, promote the measurement heating discussing. Thus China''s current heating fee system need further perfection. This paper hot measurement of the individual heating system form of a detailed discussion, and with the traditional heating made specific contrast. Heating of the heat of the metering system that energy saving advantage.

Keywords: central heating; The individual hot measurement; Charging method

中图分类号：TE44文献标识码：A文章编号：

引言

住宅集中供暖实行计量收费是建筑节能的一项基本措施，欧洲各国早在20 年代就开始进行按户计量。实行按户热表计量和分室温度控制，是为了从按供热面积计费逐步过渡到按用热量计费，以提高住户的节能意识。按用热量计费是建筑节能的关键措施，它包括对用户实际消耗的热量进行准确计量和采用合理的收费原则对用户进行公平收费。据国外调查资料表明：实行集中供热按户计量后，其节能率可高达20%。随着市场经济的快速发展，住房体制的深化改革，只有根据用户实际所消耗的能源来收取费用才是解决目前供热体制弊端的唯一出路。要把传统的、难以控制的低效率的稳态供暖系统改变成先进的、充分控制的高效率的动态系统，这样才能大量节能，提高供热品质。

一、供暖按热计量收费的意义

实现计量按热量收费后，可以从以下几个途径节能：

（1）调动用户的节能意识，实现节能。

（2）建筑实现间歇采暖可以减少大量的能源。对于商业和公用建筑，它们的采暖系统都可以是间歇运行的。办公楼和写字楼等商业建筑，白天有人上班需要采暖，晚上没人工作不需要采暖，只要保证散热器不被冻坏就行。

（3）低负荷时采用质量并调、降低循环水泵能耗。对于一个大型供热系统来说，水泵耗电量很大，供热系统分户控制后，由于用户的节能调节而造成的供热负荷的变化，系统除了可以采用质调节的方法调节外，还可以采用变流量调节手段适应负荷的变化，并通过使用变频泵等具体措施减少运行费用。

（4）利用温控阀，充分利用室内自然得热。

根据发达国家的经验，实行按热量计量收费可以节能20～30%。然而从我国能源消耗过高的低起点来看，随着热量计量收费带动行业的整体进步、管理和技术水平不断提高，相信按热计量收费可以节省更多能源。

二、采暖供、回水立管系统形式的选择

常见的分户计量一般按单元将系统设计成双立管并联系统，户内为水平式供暖系统；在大多住宅设计中，分户计量采暖系统供、回水总立管一般敷设于楼梯间的管井内，也有的是明装的。供、回水总立管的设置有同程和异程两种形式，见图1 和图2 。

图1 供、回水总立管系统（同程式）图2 供、回水总立管系统(异程式)

图1为同程式供、回水总立管系统。此系统中，由于各并联分户水平系统基本相同，因而各层并联环路之间的阻力也基本平衡。然而，随着楼层的增高自然压差也在逐层增大。以八层住宅为例，顶层与一层散热器在设计工况下自然压差达3. 27 KPa ,因此,同程式供、回水总立管系统的各分户环路由于压差不同，流量分配是不平衡的，流量自下而上逐层增加，这种情况将会随楼层增多而显得越严重。图2 为异程式供、回水总立管系统。在该系统中，各并联分户水平系统中水流经管道的长度不相等，因为随楼层越高，供、回水总立管越长， 因此顶层的分户并联环路也最长,其阻力也就最大。同时,楼层越高自然压差也越大,这恰好可以用来克服因管路增长而增加的阻力。二者虽然不一定完全抵消,但可以通过调整立管的管径,来调整各环路供、回水总立管的阻力,使各环路增加的阻力与增加的自然压差基本达到相等。

通过这两种供、回水总立管系统形式的对比,可以看出异程式系统有利于消除自然压差对系统造成的影响,使各层分户水平系统的流量更易于达到平衡,并且比同程式节省管材。因此,在分户计量式采暖系统中应优先采用异程式供、回水总立管系统。

三、对新建采暖系统几种改造形式的探讨

1、原有系统改造后计量方法有:分户计量表、蒸发式或电子式热量分配表。目前已被业界熟悉方式是:新建住宅采用分户热量表形式,原有住宅采用热量分配表或改造为分户热量表形式。

(1)热计量表:热计量是测量热水流量与供回水温差,计算二者乘积并进行累计的仪表,它由1个热水流量计、2个温度传感器、1个积算仪组成。

(2)蒸发式热量分配表:该表由导热板和装有蒸发液的玻璃管两部分构成。通过测定蒸发液蒸发量多少来确定散热量多少。

(3)电子式热量分配表：该表由温度传感器测出散热器表面温度和室内温度并设有存储功能和液晶显示。对散热器温度的测量有直接测散热器表面温度或测散热器供回水温度两种。

2 、为了达到计量收费、调节、关闭的目标,首先在新建采暖系统中,每单元或每户应增设热量计量表和调节控制阀门。这种计量的安装形式可参照自来水表方式(见图3)和调节控制阀门。每个单元采用双主管(并列式分开)上行下给或下行上给,分别供给各用户。各用户采用水平单式或单管跨越式等循环方式,每户立管均设在户外(楼梯间)的管道间内,管道间由热力公司负责控制管理。管道间在通往每户的供回水支管上分另安装一个具有调节功能的锁闭阀和计量计,锁闭阀既可解决采暖系统的水力平衡调节问题,又可以对不交费的用户进行关闭。单户系统的关闭应供回水管同时进行。图3中各支管在保温防腐处理后,可预埋在墙体内,散热器位置要凹进墙体1/3处。这种方式需与土建密切配合,施工难度较大,且必须是新建楼体方可试行。但具有最长远最有效的控制优越性。

图 3

3、 采用传统的单管顺流式采暖系统,加上三通锁闭阀,该阀门既可解决传统的单管顺流式采暖系统的垂向失调问题,又可以对不交费用户进行关闭(见图4)。在形成a的基础上,每根主管上设一个衡温阀。用三通锁闭阀解决用户自行调节和不交费的用户的关闭问题。用底层用户的室温控制该立管的开关。

图 4

四分户热计量要解决的几个问题

1、负荷的计算

热负荷计算是室内供热系统设计的基础。首先传统的用热指标估算热负荷的方法不可取，另外由于害怕暖气不热而盲目加大热负荷值使散热器安装面积过大，导致散热器支管上调节控制困难的做法更应当避免。其次，分户计量总是和分户室温调节分不开的，让用户根据自己的生活习惯、经济能力等在一定范围内自主选择室内供暖温度，当然也就自主地解决了供暖付费的多少。但是热这种特殊的商品与其他的商品有着明显的区别，居住建筑中各住户在使用热时并不是孤立的而是相互联系的。允许各户独立调控室温，则必将使得各住户间可能存在一定的热传递。传统的负荷计算是以所有住户室内维持相同的温度为基础，没有考虑上述热传递带来的影响，如果我们在分户调节的供热系统上仍然沿用这种负荷计算方法，则当某住户控制的室温较低时，其它的住户会由于热传递而使设计的室温要求得不到保证，这时则需要在原有负荷的基础上增加附加负荷，而这个附加值绝不是在传统的设计负荷的基础增加一个固定的百分比，因为这个附加值是和房间的性质相关的。但在实际生活中，虽然对热舒适的感觉因人而异，实际的温差却是有限的，而且相邻住户因某种原因关停采暖的几率也比较低。所以住宅采暖热负荷计算可以先适当提高室内设计温度，不考虑因实施分户热计量而带来的影响，而应把解决方向放在外护结构的保温上。

2 、室内系统方式的选择

虽然基本适合计量供热的室内系统方式有很多种，但为了使热计量系统符合国情，我们不应当完全照搬国外，应在保证基本控制功能的前提下尽量节省投资，因地制宜采用不同方案。对于旧有的垂直单管系统，可在散热器上加温控阀，垂直双管系统可在供回水立管间加定压差控制进行改造。对于层式住宅；低温地板辐射系统、章鱼式系统只要管材及施工工艺过关，优点很多，但其初投资较高，可用于一些高档住宅。

3 、热计量方式和热费的收取

在热用户装设温控阀、热量表的初衷是为了节能，是在更好地满足人们热舒适度的前提下为节能提供技术措施，所以我们应该进一步强化整个供热系统的量化管理，在热源、建筑供暖入口和分户实行三级计量。热源与各建筑供暖入口热量计量值的差额，可以考核管网的输送效率是否达到节能设计标准的要求。各建筑供暖入口热量计量值是确定该建筑物供暖费的依据，也可为热源和热用户之间的供需协调和热网的调控提供科学的依据。实行计量收费，则热就变成一种商品，用户就有了买不买和买多少的选择自由，而且也有了实现这种选择自由的手段。但是热又不是一般的商品，也就是前面提到的用户间传递性，在实施分户计量后这种热传递是不能忽视的。

五、结论

分户计量的实施，促使原有住宅供暖工程系统的设计做了一系列改变。分户计量目前设计中需要处理的问题还很多，各种处理方法的优缺点需认真分析选择，才能确定最为合理的方案；计量仪表还需进一步完善。收费的方法仍需进一步研究。通过列举上述问题，希望借此引发广大设计者对住宅分户采暖设计中许多看似平常的细部多加探究。

参考文献

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[5] 冯集，中供热分户计量系统形式的探讨. 石家庄铁路职业技术学院学报，2005

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