供热计量的问题探讨

高飞

摘要：热计量方式的采用，使传统的户内供暖系统发生了很大变化，提出：散热量可自动调节是计量供热的前提；按户分环式的计量供热系统;应该注意暖气罩对计量供热的影响。

关键词：热计量 按户分环 双管系统 温控阀

Abstract Points out that the introductiong of heat metering into heating systems has greatly changde traditional heating systems.More attention should be paid to some questiongs:self-regulation forheat dissipating capacity is the premise of the heat metering heating system;a heating system should be metered with one household as a system;care should be taken of the influence of radiator cover to heat metering system.

Keywordsheat metering,household-based heating loop,tow-pipe heating system,thermostatic regulating valve

中图分类号：TU833 文献标识码：A文章编号：

1 散热量可自动调节是热计量的前提

只要采用热计量，每组散热器就一定要有可靠的温控阀门，而这种阀门最好是自力式温控阀。有观点认为，为节约投资可以不设温控阀，这是不对的，因为采用了热计量后，热就成了一种商品，如果不设可调节散热器散热量的温控阀门，消费者无法决定自己的“够热”量，势必在收费时产生分歧，增加计量收费困难。也有观点认为可以用普通截止阀代替自力式温控阀，笔者认为，普通截止阀无法实现连续稳定的调节，原因是：①实践中用于散热器的小口径截止阀，其调节特性不理想，往往是大开度时不敏感，小开度时过于敏感；②普通截止阀不具备细微调节能力，用户无法确定阀门应调到什么位置可以满足自己的要求；③普通截止阀无法自动适应室温的变化，降低了商品的质量；④需要经常手动调节的截止阀可靠性不好，多次调节后很可能成为系统的故障点，给用户造成损失，也给供热部门带来麻烦，而自力式温控阀调节特性好，有细微调节能力，可自动适应室温的变化。

2按户分环式的热计量户内系统

按户分环式系统或称双管系统所具备的优越性是其他形式的热计量户内系统无法替代的，它具备以下优点：

（1）可以实现直接热计量，而直接热计量理论依据简单、可靠、直观，读表值易于被用户接受。由于温度、流量均属普通参数测量，精度易于保证。

（2）易于物业管理，具体体现在：a.可以实现收费控制，这是供热管理部门的现实需要；b.当用户家中无人，而供热系统出故障时可在户外关断，同时可以在不影响其他住户采暖的情况下，检查户内供暖系统；c.可以实现空房的值班供热控制。商品房空置是供热的一大难题，一方面一个供暖系统中若有一个用户就应当供暖，而其他未入住的空置房既不可以完全断热，又不应该满负荷供暖，而是应该维持一个值班供热温度，以保证室内管道系统不冻管，同时亦可保证相邻有人居住房间不至于负荷过大影响室温。

（3）分环阻力大，水力稳定性好，有利于消除自然作用压头，易于实现水力平衡。

3应有可靠的系统形式

一个完整的热计量系统，应在散热器支管上设自力式温控阀。根据欧洲国家的经验，双管系统更适合于带有自力式温控阀的热水供暖系统，这是因为带有自力式温控阀的双管系统是变流量系统，而变流量系统具有节省水输送能耗的潜力。针对不具有自力式温控手段的热水供暖系统，使用双管系统的建筑不应超过4层，主要是考虑到自然作用压头引起的竖向失调，而对于有温控手段的双管系统，实际中已经使用的双管带温控阀系统的建筑最多层数为16层。双管系统的最大问题在于由重力压头产生的竖向失调，尤其时层数较多时附加压头很可观，如以16层为例，顶层散热器设计工况下附加压头达4633~5148Pa。因此选择合理的系统形式及管径匹配很重要，它可以减弱附加压头影响，从而减轻温控阀的调节负担。合理的系统形式应该是下行下给双管系统，应尽量避免上行上给双管系统因为在95℃/70℃工况下，每m垂直供回水管产生的附加压头为156Pa，设计采用的附加压头值为标准工况时的2/3，即附加压头值为104Pa，此时若采用下行下给系统，供回水立管按比摩阻80~100Pa/m选择管径，则附加压头与管道阻力基本抵消，这也是为什么有些设有自力式温控阀的16层下行下给双管系统能正常运行的原因。然而采用上行系统，则很难用管径匹配解决上部几层的附加压头问题，无法用管径匹配的附加压头就只能用加设平衡阀或采用预调型自力式温控阀加以消除。同时应注意上行系统在为消除附加压头匹配管径时，会出现负荷相同（或相近）而散热器支管管径不同的情况，这种情况往往会引起购房者与售房者之间的麻烦。那种认为设有温控阀的热水供暖系统是天生的失调系统（变水量运行），因而无需重视竖向失调问题的观点有失偏颇；也有观点认为因为有了预调型温控阀，于是较大的附加压头可以用预调方式加以消除，这种观点亦不够全面。首先温控阀并非用来消除水力失调，而垂直失调的实质是由自然循环引起的竖向水力失调，温控阀是通过控制流量实现控制室温，如果依赖温控阀控制过大的与室温控制无直接关系的失调流量，必然会导致温控阀的温控范围变窄，直至失效，亦有可能使阀处于准“关断”状态而产生水流噪声。带预调节功能的温控阀控制原理是事先减少阀通径，提高阀的初始阻力，以消除过剩压头，这在理论上是可行的，但当立管的层数较多时，过剩压头较高，需要较小的阀初始通径，这样在运行时易堵塞，在目前供热运行管理水平参差不一的情况下慎用为好。因此建议一方面当立管层数较多时，在上几层散热器支管上设流量平衡阀，以消除部分过剩压头。笔者认为对于非预调型温控阀，由阀承担的消除设计工况下过剩压头值不宜大于1500Pa。

4暖气罩对温控阀及蒸发式热分配表的影响

散热器设暖气罩在我国相当普遍，而在一些欧美国家爱是禁止的。当我们移植欧洲的热计量技术时，特别是采用有关基础数据时，应充分考虑到我国国情。实际中曾发生过用户装修时散热器和其温控阀纳入暖气罩，其结果是长期不热而产生纠纷，后来改用远传型温控阀问题得以解决。

暖气罩热分配表的影响就更明显，因为蒸发式分配表是通过液体蒸发量来反映用热的，液体的蒸发量是蒸发函数对时间的积分。一般只与两个因素有关，一是液体温度，一是时间，而液体温度与散热器温度密切相关，不同的散热器及相同散热器不同安装位置时的散热量与热分配表间的读值规律是不同的，于是就需要对实验室条件下进行分度的标准分配表的刻度进行修正。该修正用C值表达，定义为：

tc =tb-C(tb-ta)

式中tc为分配表液体温度，tb为散热器平均温度，ta为房间的空气温度。

C值间接得出，是在保持ta=20℃的实验室中得到的。由此我们知道蒸发式热分配表的刻度与ta直接相关，而散热器加罩后其内部的空气温度随罩的形式变化很大（某工程实际测得当室内温度为18℃时，个别暖气罩内温度达到26℃），很可能出现根据热分配表计算出的热量高于用户实际用热量的情况。因为罩内温度越高，散热器散热量越少，而热分配表的液体温度却处于高温状态下，这个问题应引起高度重视。

参考文献

陆耀庆 主编实用供热空调设计手册 第二版 (上、下册)：中国建筑工业出版社

沉重 主任委员等全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调发·动力：中国建筑标准设计研究院