浅议集中供热系统中的分户供热及热量计算

田栋

摘要：供热工程中做好集中供热系统分户供热及热量计算，在满足广大用户热量需求的同时，防止热量浪费，对降低供热单位供热成本，提升经济效益具有重要意义。文章对集中供热系统中分户供热、分户计量热量进行探讨，提出一种分户供热热量计算方法，以供参考。

关键词：集中供热系统；分户供热；热量计算

在我国社会飞速发展推动下，城市规模不断扩大，人们对供热提出越来越高的要求，目前来看，集中供热是城市主要的供热形式，为避免用户间相互影响，如何在集中供热系统中实现分户供热及热量计算，为广大用户提供更好的供热服务，是一个值得深究的重要问题。

1 集中供热系统与分户供热分析

1.1 集中供热系统

集中供热指以集中热源产生的蒸汽或热水为热媒，通过供热管网向广大用户供热。集中供热具有占地面积少、节约燃料、热效率高等优点。根据热媒，集中供热系统分为蒸汽供热系统、热水供热系统，其中蒸汽供热系统具有生产工艺成熟、适用面广、蒸汽密度小、用户连接方式简单、运行方便等优点。热水供热系统具有热能效率高、热稳定性好、传输距离长等优点，通常传输距离为5～10km，甚至可达15-20 km。究竟采用何种热媒需要根据情况而定，其中针对民用建筑物，采暖可考虑使用热水供热系统。如主要热负荷为生产工艺且采暖热量较小时，采暖时间较短时，可考虑使用蒸汽供热系统。

1.2 分户供热分析

集中供热系统中实现分户供热及热量计算优点突出，主要体现在：一方面，集中供热可降低供热管线埋设成本投入，供热方便，效率高。另一方面，集中供热中实现分户供热，可根据用户是否缴纳费用，采取供热或暂停供热措施，可提升供热单位的管理水平与质量。另外，采用分户供热计量可节约能源20%～30%，降低用户热消费投入，受到广大用户的支持，因此，集中供热系统中进行分户供热成为当前供热单位采取的主要供热形式。

采用供热管线采用分层水平串联形式，基于不同用户室内散热器数，进行串联，并在分支回路供回水管的起始位置设置隔离阀门，便可将用户的采暖回路从供热系统中隔离出来，与此同时，可根据用户缴纳费用情况中断或继续供热。

2 分户供热热量计算

集中供热系统中做好分户供热热量的计算是供热单位考虑的重要内容。研究发现，供热系统中热媒的输热量由热媒流量G以及输热前后温差△t决定。但热量较为特殊，计量热量时需要综合考虑传热条件以及传热量大小，并采用相关方法进行计量。

众所周知，采暖负荷受季节性影响较大，并且受室外温度的影响。为满足广大用户采暖需求，并能按质进行调节，因此，热媒输热量中的两个参数处于变化之中，计算输热量时可用以下公式计算：

但此种方法在工程计量中的应用难度较大，研制出利用热媒流量以及温度得出热量大小的仪表仍有很长的一段路要走。

为更好地实现供热热量的计量，国外研制出采用热分配表法的计量方法，其实现原理为：将盛有特殊液体介质的量热表安装在散热器上，液体介质受热蒸发，通过计量液体介质的蒸发量确定供热量如图1所示。

为更好地计算出每组散热器的耗热量，需综合分析散热器的安装条件、连接方式、材质构造、几何形状等，而后划分成不同类型，并在实验室确定不同类型的散热器的热量换算系统C后才能进行计算。该种方法可直接计算出双管采暖系统的热量，不过因C由试验确定，计量热量的透明性差，而且计量以每组散热器为对象，并非按照户数进行计算，对供热单位而言计算难度较大，而且该种计量方法投入成本较高，推广受到一定限制。

3 热水表计量热量的实现

针对供热量计算较为困难这一现状，可考虑对供热系统进行优化，确保传输过程中热媒的温度保持不变。这样一来供热量多少仅受热媒流量G影响，通过计算G的变化并可得出供热量的值，即，供热系统按照量调节运行时，在回水温度不变的前提下，使用热水表便可计量热媒流量。但为避免水力失调，需要采暖系统依据质进行调节。为解决这一问题，可优化供热系统，即，优化的供热系统由水一水换热器、用户计量控制箱、用户引入管、一次热媒外网等构成，如图2所示，用热水表计量热量。

其中，应用水一水换热器确保用户内部采暖系统的独立性，水力工况不会给外网水力工况造成影响，实现了外网的量调节，以及用户采暖系统中的质调节。一次热媒供回水温度一定，通过在用户引入管上安装热水表，便可实现热媒流量的计算。

通过分析不难得知，要实现以上效果，需要克服的问题有：外网系统能够按量进行调节，供回水温度保持不变，因此，需要从经济与技术角度，对供热系统作进一步分析，以衡量该方案是否可行。

一方面，外网的按量调节是当前供热单位进行热网改造的重要努力方向，目前来看，常使用无级变泵技术实现外网量的调节，获得较好的经济效益。另一方面，当前热水锅炉，蒸汽锅炉均要求在定压、定温的条件下运行，一定程度上保汪了外网的供水温度。另外，基于量调节，在回水管上安装自力温度调节阀，也能保证回水温度。为实现温度恒定，要求初次运行供热系统时，做好调节与平衡，确保用户进出口水温满足要求。

对集中供热系统作上述优化，在实现分户供热及计量热量的同时，使用热水表便能计量热量。与此同时，外网按照量进行调节，使得供热系统经济效益得以良好提升。另外，为保证该方案的顺利实施，可研发住户供暖系统管道泵以及双参数热换器等。

4 分户供热及热量计算注意事项

集中供热系统中，为实现分户供热及热量计算，应注重考虑以下内容的考虑：首先，考虑供热系统自控水平。众所周知，热负荷处于不断变化中，供热调节应能根据室外温度变化灵活调整，因此，对供热系统自控水平要求较高，主要体现在：供水温度需根据外界温度变化而变化；可灵活调节热网循环水泵的转速，确保水泵扬程及循环流量，满足系统负荷要求；注重热网主要分支处阀门开度的调节，满足用户热量需求的同时，防止水力失调。其次，重视系统安全保护。应保汪供热系统运行的安全性，将供水压力控制在安全压力范围中，如出现超压运行情况时，系统的保護装置能迅速启动，通过安全阀泄压或自动调节循环泵的扬程、流量等。最后，墙体保温性能良好。用户墙体的保温性能越好，耗热量较少，因此，建筑设计时应保证房屋的保温性能满足规范要求。另外，为提升用户的用热体验，在供热管网埋设、散热器的设置上应进行充分的论证，满足用户用热需求的同时，注重美观以及维护的方便性。

5 结语

集中供热系统中实现分户供热及热量计量，个别用户不缴费，并不影响其他用户的正常使用，有助于供热单位更好地实现供热管理，因此，做好分户供热及热量计量应引起供热单位的高度重视，本研究得出以下结论。

（1）集中供热系统中实现分户供热及热量计量，不仅能提高供热单位的管理效率，而且能提高热能的利用率，避免热能的浪费。

（2）本研究分析国外采用的分户供热热量计算方法，认为国外采用的方法，不仅投入成本较高，而且热量计算的透明性较差，在我国推广的局限性较大。鉴于此，研究提出利用热水表计量热量的方法，具有广阔的应用前景。