既有建筑供热计量改造及相关问题的研究

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【摘 要】随着人民生活水平的日益提高，用户对用热个性化和提高舒适性的要求越来越迫切。在传统供热系统中，用户处于被动状态，室内温度由供热单位进行调节，这种单一调节不能满足用户的不同需要。实施供热计量就可以满足用户根据自身要求，利用室内温度控制装置（如暖气温控阀）在一定温度范围内自主调节所需室温。本文将主要对建筑供热计量的相关问题展开研究。

【关键词】计量供热 设计改造 调节与控制

中图分类号：TU833 文献标识码：A

一．引言

供热计量是以集中供热或区域供热为前提，以适应用户热舒适需求、增强用户节能意识、保障供热和用热双方利益为目的，通过一定的供热调控技术、计量手段和收费政策，实现按户计量和收费。简单的说，供热计量就是按用热量的多少收取采暖费，就是用多少热、交多少费。供热计量的目的在于推进城镇供热体制改革，在保证供热质量、改革收费制度的同时，实现节能降耗。室温调控等节能控制技术是热计量的重要前提条件，也是体现热计量节能效果的基本手段。

二. 供热计量中的常见问题以及解决方案

1.常见问题

（1）.水力失调

 系统的水力失调主要分为静态水力失调和动态水力失调两种。在供热采暖系统中失调现象主要表现为静态水力失调，包括小区或者楼栋距离热源的远近、不同楼层的分水量不均等现象；为了解决这个问题，通常都会选用大流量和高扬程的水泵进行效果提升，从而导致更加严重的局部过热，运行管理费用居高不下，能源浪费和热源浪费严重。

（2）.供水温度

 根据暖通设计规范的要求，散热器供水设计温度为 95/70℃，低温地板辐射采暖设计温度通常为 50/40℃。伴随着城市住宅面积的不断扩大，供热企业面临着更大的供热压力，供热面积迅速扩大，旧有的管网系统得不到及时改造，出现严重水力失调的同时，供热管网的热媒温度已不能达到设计的要求；通常散热器供水温度只有 70℃左右或者更低，地板辐射系统的供水温度在 40℃左右。

（3）.积气和补水

系统水压和水流速低的情况下，热媒中的空气会自动析出并积存在系统或者散热装置的高点。同时系统补水时，又有新的空气进入系统，导致系统的空气无法排尽，这些都会影响系统运行和供热效果。

2.解决方案

（1）.水力平衡

由于供热系统的各干支管管径和分支不同， 环路压头分配难于满足要求，所以需要使用平衡产品进行调节。 在供热主网干管和楼栋入口管使用静态水力平衡阀进行水量调配，通过平衡调试，分配干管的水量满足使用的要求,在热用户的引入口使用可调流量平衡阀或者自力式压差控制阀，对各用户用水量进行调节和设定。

（2）.温控设备

在城市供热面积不断扩大的情况下， 供热企业面临的供热压力越来越大，在不增加投资建设新的基站的情况下，只能采用温控装置进行合理调配热量的分配。供热计量中要求，热用户内必须加设自力式温控阀进行温度控制，热用户根据舒适度的要求调节室内温度，当达到要求时温控阀自动关闭环路供水，不会造成热量的浪费；同时节省下来的热量可以供给更多的使用面积和热用户，在热媒水温降低和供热面积加大的情况下，保证供热系统的使用效果。

（3）.定压补水 

在系统积气和补水压力波动大的情况下，需要控制系统的补水率和补水方式。当系统设立自动排气阀之后，系统的补水率控制在 2%左右时，可以有效减少系统的积气补水方式，可以采用定压补水系统，降低补水给系统带来的压力波动和系统水温变化。

三．建筑供热计量的主要节能改造内容

1. 建筑室内采暖系统热计量及温度调控改造。应因地制宜，合理确定热计量方式，应优先实行热源计量和楼栋计量。室内采暖系统应采用合理可行、投资经济、简单易行的技术方案。特别注意应根据既有室内采暖系统现状选择改造后的室内采暖系统形式，改造应尽量减少对居民生活的干扰。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求，又要满足运行和管理控制的要求。 

2. 热源及管网热平衡改造。热源的节能改造方案应技术上合理，经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统形式相适应。锅炉房、热力站应对燃料消耗量、供热量、补水量、耗电量进行计量，动力用电、水泵用电、照明用电宜分别计量。燃气锅炉改造时应优先考虑设置烟气余热回收装置。室外供热管网改造前，应对管道及其保温质量进行检查和检修，及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算，当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时，应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。

3. 建筑围护结构节能改造。建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度，以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价，确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。优先选用对居民干扰小、工期短、对环境影响小、安装工艺便捷的围护结构改造技术。其次考虑透明围护结构节能改造，提高门窗的热工性能和气密性，鼓励业主以参与投资的方式，优先考虑原窗户增加一道室内窗、封闭楼梯间、增加单元门。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。

四．节能改造方式 

1. 安装热量表。一是对已经按分户计量控制系统设计、建设的小区，采取在小区供热管网和单元回水系统加装热平衡阀、全自动温度调节阀及热计量装置。二是对传统单管顺流系统非节能建筑（既有建筑）的小区，采取单元（楼栋）热计量，用户实行IC卡计时分配预付费系统的改造，在小区供热管网和单元回水系统加装热平衡阀、全自动温度调节阀。

2. 供热系统的改造。一是对供热点加装变频装置。按照可变流量自行运行的要求，对供热点设备和循环系统进行自动化、节能改造。二是按照变流量自行控制运行的要求，在供热主、支线管网和用户单元回水系统改造安装全自动温度调节阀，当回水温度超过或低于设定值时自动调节阀门开关，将多余热量送到温度较低的单元系统，按照变流量自行控制运行的要求，使整个供热区域温度趋于均衡状态。三是对供热点综合节能改造。采用分层分行给煤技术，提高锅炉热效率，降低炉渣含炭量。按照可变流量的要求完成供热点补、循环泵系统和鼓、引风机配送系统及锅炉的自行控制运行改造。四是应用无机传热技术将锅炉排放的余热回收，降低烟气尾气温度，通过鼓风机将回收的温度重新送入锅炉，增加炉堂温度。

3. 创建GPRS热网和用户远传监控系统。通过单元控制器（带传输模块）和移动公司GPRS网络，将计算机技术、数据传输技术，可编程控制技术有机结合起来，实现换热站（锅炉房）和用户热计量管理系统的遥控、遥测功能。通过对供热系统和热用户的进、回水温度、流量等进行远程测量、控制，对实时参数进行采集储存，建立数据库，实现历史数据查询，全面了解供热系统运行和用户用热情况，为供热部门提供准确、科学、有效的数据，实现供、用热系统的自动化控制。

4. 建筑围护结构。建筑围护结构改造优先顺序：外门窗、外门窗缝隙、屋面、单元门、户门、封闭阳台、楼梯间内隔墙、外墙面、地面。

五.结束语

作为一个潜力巨大的节能领域，供热计量备受关注，因其所蕴藏的节能潜力与改革体系牵扯到众多因素，所以几年来一直成为供热行业的焦点话题。最近，政府出台了供热计量改革的实质性办法，推动了这一领域朝向可实施阶段的迈进，供热计量改革的大潮已经开始逐渐推进，人们期待这一改革能脚踏实地的推进供热节能的革命。

参考文献

【1】吴九牛   既有居住建筑供热计量改造探析 [期刊论文] 《中国计量》 -2012年1期

【2】宋英 王梅 王燕SONG Ying WANG Mei WANG Yan 既有居住建筑供热计量改造技术分析与能效评估 [期刊论文] 《能源与节能》 -2012年11期

【3】李项华   我国既有建筑供热计量改造任重道远 [期刊论文] 《中国计量》 -2011年1期