供熱計(jì)量的問(wèn)題探討

高飛

摘要：熱計(jì)量方式的采用，使傳統(tǒng)的戶內(nèi)供暖系統(tǒng)發(fā)生了很大變化，提出：散熱量可自動(dòng)調(diào)節(jié)是計(jì)量供熱的前提；按戶分環(huán)式的計(jì)量供熱系統(tǒng);應(yīng)該注意暖氣罩對(duì)計(jì)量供熱的影響。

關(guān)鍵詞：熱計(jì)量 按戶分環(huán) 雙管系統(tǒng) 溫控閥

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TU833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1 散熱量可自動(dòng)調(diào)節(jié)是熱計(jì)量的前提

只要采用熱計(jì)量，每組散熱器就一定要有可靠的溫控閥門(mén)，而這種閥門(mén)最好是自力式溫控閥。有觀點(diǎn)認(rèn)為，為節(jié)約投資可以不設(shè)溫控閥，這是不對(duì)的，因?yàn)椴捎昧藷嵊?jì)量后，熱就成了一種商品，如果不設(shè)可調(diào)節(jié)散熱器散熱量的溫控閥門(mén)，消費(fèi)者無(wú)法決定自己的“夠熱”量，勢(shì)必在收費(fèi)時(shí)產(chǎn)生分歧，增加計(jì)量收費(fèi)困難。也有觀點(diǎn)認(rèn)為可以用普通截止閥代替自力式溫控閥，筆者認(rèn)為，普通截止閥無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，原因是：①實(shí)踐中用于散熱器的小口徑截止閥，其調(diào)節(jié)特性不理想，往往是大開(kāi)度時(shí)不敏感，小開(kāi)度時(shí)過(guò)于敏感；②普通截止閥不具備細(xì)微調(diào)節(jié)能力，用戶無(wú)法確定閥門(mén)應(yīng)調(diào)到什么位置可以滿足自己的要求；③普通截止閥無(wú)法自動(dòng)適應(yīng)室溫的變化，降低了商品的質(zhì)量；④需要經(jīng)常手動(dòng)調(diào)節(jié)的截止閥可靠性不好，多次調(diào)節(jié)后很可能成為系統(tǒng)的故障點(diǎn)，給用戶造成損失，也給供熱部門(mén)帶來(lái)麻煩，而自力式溫控閥調(diào)節(jié)特性好，有細(xì)微調(diào)節(jié)能力，可自動(dòng)適應(yīng)室溫的變化。

2按戶分環(huán)式的熱計(jì)量戶內(nèi)系統(tǒng)

按戶分環(huán)式系統(tǒng)或稱(chēng)雙管系統(tǒng)所具備的優(yōu)越性是其他形式的熱計(jì)量戶內(nèi)系統(tǒng)無(wú)法替代的，它具備以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可以實(shí)現(xiàn)直接熱計(jì)量，而直接熱計(jì)量理論依據(jù)簡(jiǎn)單、可靠、直觀，讀表值易于被用戶接受。由于溫度、流量均屬普通參數(shù)測(cè)量，精度易于保證。

（2）易于物業(yè)管理，具體體現(xiàn)在：a.可以實(shí)現(xiàn)收費(fèi)控制，這是供熱管理部門(mén)的現(xiàn)實(shí)需要；b.當(dāng)用戶家中無(wú)人，而供熱系統(tǒng)出故障時(shí)可在戶外關(guān)斷，同時(shí)可以在不影響其他住戶采暖的情況下，檢查戶內(nèi)供暖系統(tǒng)；c.可以實(shí)現(xiàn)空房的值班供熱控制。商品房空置是供熱的一大難題，一方面一個(gè)供暖系統(tǒng)中若有一個(gè)用戶就應(yīng)當(dāng)供暖，而其他未入住的空置房既不可以完全斷熱，又不應(yīng)該滿負(fù)荷供暖，而是應(yīng)該維持一個(gè)值班供熱溫度，以保證室內(nèi)管道系統(tǒng)不凍管，同時(shí)亦可保證相鄰有人居住房間不至于負(fù)荷過(guò)大影響室溫。

（3）分環(huán)阻力大，水力穩(wěn)定性好，有利于消除自然作用壓頭，易于實(shí)現(xiàn)水力平衡。

3應(yīng)有可靠的系統(tǒng)形式

一個(gè)完整的熱計(jì)量系統(tǒng)，應(yīng)在散熱器支管上設(shè)自力式溫控閥。根據(jù)歐洲國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，雙管系統(tǒng)更適合于帶有自力式溫控閥的熱水供暖系統(tǒng)，這是因?yàn)閹в凶粤κ綔乜亻y的雙管系統(tǒng)是變流量系統(tǒng)，而變流量系統(tǒng)具有節(jié)省水輸送能耗的潛力。針對(duì)不具有自力式溫控手段的熱水供暖系統(tǒng)，使用雙管系統(tǒng)的建筑不應(yīng)超過(guò)4層，主要是考慮到自然作用壓頭引起的豎向失調(diào)，而對(duì)于有溫控手段的雙管系統(tǒng)，實(shí)際中已經(jīng)使用的雙管帶溫控閥系統(tǒng)的建筑最多層數(shù)為16層。雙管系統(tǒng)的最大問(wèn)題在于由重力壓頭產(chǎn)生的豎向失調(diào)，尤其時(shí)層數(shù)較多時(shí)附加壓頭很可觀，如以16層為例，頂層散熱器設(shè)計(jì)工況下附加壓頭達(dá)4633~5148Pa。因此選擇合理的系統(tǒng)形式及管徑匹配很重要，它可以減弱附加壓頭影響，從而減輕溫控閥的調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān)。合理的系統(tǒng)形式應(yīng)該是下行下給雙管系統(tǒng)，應(yīng)盡量避免上行上給雙管系統(tǒng)因?yàn)樵?5℃/70℃工況下，每m垂直供回水管產(chǎn)生的附加壓頭為156Pa，設(shè)計(jì)采用的附加壓頭值為標(biāo)準(zhǔn)工況時(shí)的2/3，即附加壓頭值為104Pa，此時(shí)若采用下行下給系統(tǒng)，供回水立管按比摩阻80~100Pa/m選擇管徑，則附加壓頭與管道阻力基本抵消，這也是為什么有些設(shè)有自力式溫控閥的16層下行下給雙管系統(tǒng)能正常運(yùn)行的原因。然而采用上行系統(tǒng)，則很難用管徑匹配解決上部幾層的附加壓頭問(wèn)題，無(wú)法用管徑匹配的附加壓頭就只能用加設(shè)平衡閥或采用預(yù)調(diào)型自力式溫控閥加以消除。同時(shí)應(yīng)注意上行系統(tǒng)在為消除附加壓頭匹配管徑時(shí)，會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷相同（或相近）而散熱器支管管徑不同的情況，這種情況往往會(huì)引起購(gòu)房者與售房者之間的麻煩。那種認(rèn)為設(shè)有溫控閥的熱水供暖系統(tǒng)是天生的失調(diào)系統(tǒng)（變水量運(yùn)行），因而無(wú)需重視豎向失調(diào)問(wèn)題的觀點(diǎn)有失偏頗；也有觀點(diǎn)認(rèn)為因?yàn)橛辛祟A(yù)調(diào)型溫控閥，于是較大的附加壓頭可以用預(yù)調(diào)方式加以消除，這種觀點(diǎn)亦不夠全面。首先溫控閥并非用來(lái)消除水力失調(diào)，而垂直失調(diào)的實(shí)質(zhì)是由自然循環(huán)引起的豎向水力失調(diào)，溫控閥是通過(guò)控制流量實(shí)現(xiàn)控制室溫，如果依賴溫控閥控制過(guò)大的與室溫控制無(wú)直接關(guān)系的失調(diào)流量，必然會(huì)導(dǎo)致溫控閥的溫控范圍變窄，直至失效，亦有可能使閥處于準(zhǔn)“關(guān)斷”狀態(tài)而產(chǎn)生水流噪聲。帶預(yù)調(diào)節(jié)功能的溫控閥控制原理是事先減少閥通徑，提高閥的初始阻力，以消除過(guò)剩壓頭，這在理論上是可行的，但當(dāng)立管的層數(shù)較多時(shí)，過(guò)剩壓頭較高，需要較小的閥初始通徑，這樣在運(yùn)行時(shí)易堵塞，在目前供熱運(yùn)行管理水平參差不一的情況下慎用為好。因此建議一方面當(dāng)立管層數(shù)較多時(shí)，在上幾層散熱器支管上設(shè)流量平衡閥，以消除部分過(guò)剩壓頭。筆者認(rèn)為對(duì)于非預(yù)調(diào)型溫控閥，由閥承擔(dān)的消除設(shè)計(jì)工況下過(guò)剩壓頭值不宜大于1500Pa。

4暖氣罩對(duì)溫控閥及蒸發(fā)式熱分配表的影響

散熱器設(shè)暖氣罩在我國(guó)相當(dāng)普遍，而在一些歐美國(guó)家愛(ài)是禁止的。當(dāng)我們移植歐洲的熱計(jì)量技術(shù)時(shí)，特別是采用有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)充分考慮到我國(guó)國(guó)情。實(shí)際中曾發(fā)生過(guò)用戶裝修時(shí)散熱器和其溫控閥納入暖氣罩，其結(jié)果是長(zhǎng)期不熱而產(chǎn)生糾紛，后來(lái)改用遠(yuǎn)傳型溫控閥問(wèn)題得以解決。

暖氣罩熱分配表的影響就更明顯，因?yàn)檎舭l(fā)式分配表是通過(guò)液體蒸發(fā)量來(lái)反映用熱的，液體的蒸發(fā)量是蒸發(fā)函數(shù)對(duì)時(shí)間的積分。一般只與兩個(gè)因素有關(guān)，一是液體溫度，一是時(shí)間，而液體溫度與散熱器溫度密切相關(guān)，不同的散熱器及相同散熱器不同安裝位置時(shí)的散熱量與熱分配表間的讀值規(guī)律是不同的，于是就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行分度的標(biāo)準(zhǔn)分配表的刻度進(jìn)行修正。該修正用C值表達(dá)，定義為：

tc =tb-C(tb-ta)

式中tc為分配表液體溫度，tb為散熱器平均溫度，ta為房間的空氣溫度。

C值間接得出，是在保持ta=20℃的實(shí)驗(yàn)室中得到的。由此我們知道蒸發(fā)式熱分配表的刻度與ta直接相關(guān)，而散熱器加罩后其內(nèi)部的空氣溫度隨罩的形式變化很大（某工程實(shí)際測(cè)得當(dāng)室內(nèi)溫度為18℃時(shí)，個(gè)別暖氣罩內(nèi)溫度達(dá)到26℃），很可能出現(xiàn)根據(jù)熱分配表計(jì)算出的熱量高于用戶實(shí)際用熱量的情況。因?yàn)檎謨?nèi)溫度越高，散熱器散熱量越少，而熱分配表的液體溫度卻處于高溫狀態(tài)下，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)引起高度重視。

參考文獻(xiàn)

陸耀慶 主編實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) 第二版 (上、下冊(cè))：中國(guó)建筑工業(yè)出版社

沉重 主任委員等全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào)發(fā)·動(dòng)力：中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院