老旧楼房集中供暖和热计量系统改造的研究

2018-07-11王磊

山西建筑 2018年16期

王　磊

(太原市热力公司，山西太原　030021)

在社会经济快速发展的同时，城镇之中建筑面积急剧增加，同时居民的居住条件以及房屋配套设施同样也有了极大的提升。国内建筑能耗数量是我国总能耗的20%左右，而供暖能耗又占据了建筑总能耗的50%左右。和一些西方发达国家对比而言，国内的建筑供热能耗值较高，建筑节能的潜力极大。现阶段，虽然我国社会与经济取得了快速的发展，但是能源短缺以及环境污染物问题却日益严重，建筑节能也变得更为重要。我国一些城市集中供暖开始的时间相对较晚，在城市之中依旧存在一些老旧小区未能实施集中供暖，导致小区建筑的能耗非常高，很多情况下是依靠土暖气或者燃气采暖的方式进行供暖，使得能源的利用效率非常低。另外，居民供暖节能意识较为薄弱，导致出现大量的能源浪费。依照发达国家经验来看，在推行分户热计量方式之后，可以有效节约20%左右的能源，通过推行供热体制的改革，将供热进一步的推入市场，依据热用户自身的实际需求对供暖加以调控，依照用热数量收取相应的供暖费用，这样便可以有效的提升供暖与采暖双方的节能积极性，从而也能够达到良好的节能效果。

1　分户热计量系统的计量方式

1.1　用户热量表法

用户热量表原理如图1所示。

在采取此种热计量方式时，一般会出现下列问题：1)热计量结果的修正。因为受到户间传热的作用，而且不同建筑物所拥有的保温效果也有所差异，会使得同样大小、室温相同的热用户因为所处位置有所差异而热计量结果有所差异。为了能够确保相同位置、相等大小以及同等温度的情况下，所收取供热费用保持一致，应当对各个位置的热用户热计量数据加以修订。2)水质差引起的问题。因为在供热管道之中，不可避免的会出现结垢的问题，将使热计量仪表发生堵塞，特别是使用机械式热计量仪表装置时，导致用户热计量的准确性受到影响。因此，对于应用热量表的一些建筑在进行供热时需要对水体事先软化处理。3)安装的问题。很多老旧小区在进行热计量系统改造时，由于之前所建设的管道井空间有限，很多情况下不能达到热计量仪表安装时所需的直管长度，从而在一定程度上会影响到热计量的准确性。

1.2　通断时间面积法

其是在热力入口位置安装上热计量仪表装置，从而对整栋建筑或者整个单位的热用量加以统计，并且在各个用户供暖回路之中加设电动阀门，依靠阀门接通与断开对供热量进行调节，并对室内的温度加以调控，通过计算阀门接通时间以及用户居住面积，再和整个建筑物总面积进行对比，采用分摊计算的方式得出每一个用户具体用热量。但是，因为存在户间传热现象以及末端供热不平衡的问题，会使得计量分摊结果存在误差。

1.3　热分配计法

将热计量仪表设置在通向散热装置的管道之中，如此便可以直接得出流径散热装置的热流量。热计量方法能够应用在多种供暖系统之中，对于热用户室内的布局不会造成影响，尤其是针对一些老旧建筑而言，由于热量分配计和热介质不存在接触问题，所以装置发生故障的概率也非常小，使用过程中更加经济。不过，针对一些建筑物因为其采用的垂直供暖管道，每一户之中均设置有立管和上下层用户公用，此种情况下用户的热量表便不适宜采用这样的方式进行计量。

2　老旧建筑集中供暖和热计量系统改造实例分析

2.1　改造案例供暖系统介绍

我公司于2015年承接了汾河一坝、晋泉小区、金座公寓、金刚里省委小区、青年宫宿舍等多个老旧小区供暖系统改造项目。在这些小区之中，供暖系统的形式包含有两种类型，其一是依照不同用户预置热计量仪表装置，从而形成户内独立循环系统；其二是通过建筑中公用的立管实现分单元控制。在进行热计量系统改造之前，针对老旧建筑工程的围护结构以及热工性能等加以诊断。

2.2　室内热计量系统与温度调控改造方案

1)垂直单管跨越式改造方案。针对顺流式的单管供热系统，通过垂直单管跨越式改造方案完成改造工作。在改造过程中加设跨越管以及温控阀门并于散热器中部加装热分配器等，改造后系统形式如图2所示。

要想确保流径散热系统的水量能够进行调控，在散热系统的水平支管的入口位置设置三通温控阀门，并在散热系统的水平支管间设置跨越管，同时，在散热器中部加装热分配器。经过上述的改造之后，便可以依照不同负荷波动而实时的对热流量加以调控，确保室内温度值能够保持在设定的温度范围之中，不仅为用户提供了舒适的居住环境，同时也达到了节能的目标。

2)垂直双管式改造方案。此种热计量改造方式是在散热系统的水平支管的入口位置设置两通温控阀门，同时，在散热器中部加装热分配器。改造之后系统形式如图3所示。

要想确保供热计量的分户调节，应当在散热装置入口位置加设温控阀门，如此便能够确保供暖系统能够调控，还可以使得楼层高度对于水力工况带来的影响变得要小。但是，因为此种改造档案易使出现垂直重力失调问题，所以，一般仅仅应用在低层供暖系统改造过程中。

3)水平单管跨越式改造方案。此种改造方案是针对不同房间之中散热装置串联在一起的情况，在散热系统的水平支管的入口位置设置三通温控阀门，并在散热系统的水平支管间设置跨越管，同时，在散热器中部加装热分配器，对用户的实际用热量加以计量。改后系统形式如图4所示。

4)管道井双立管改造方案。此种改造方案是在管道井中为每户安装热计量表实现分户计量。难度是管道井空间狭小、位置不理想等导致计量表前后直管段不好保证。改后系统形式见图5。

3　改造效果分析

经过改造之后的5个小区，对改造前后的耗热量进行统计与分析，得出相关数据见表1。

表1　不同小区改造前后的节能效率分析

在集中供热和热计量系统改造之前，不少的热用户反映均未能达到温度要求，经常出现冷热不均的问题，建筑耗热量较高。由于供暖效果不理想，导致热用户不满情绪激增，供热管理方和居民之间的矛盾日益突出，供热收费率也偏低，往年只有70%左右。在经过改造之后，因为设置了平衡阀门、温控阀门等，确保室内问题能够保持稳定，使得居民的舒适度极大提升，用户满意度显著增高，而且供热收费率也超过了92%。在实施改造之后，建筑节能效果也非常良好，系统运行工况稳定，具有较好的经济效益以及社会效益。