用戶節(jié)能供熱采暖系統(tǒng)計(jì)量調(diào)控的實(shí)施

于俊波

摘要：采暖地區(qū)供熱能耗是建筑能耗的大戶，在實(shí)施“建筑節(jié)能”規(guī)劃中，供熱節(jié)能也是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。集中采暖系統(tǒng)就應(yīng)通過減少輸配環(huán)節(jié)的熱損失，提高調(diào)節(jié)控制水平，新建住宅戶內(nèi)應(yīng)設(shè)符合節(jié)能要求的獨(dú)立的采暖系統(tǒng)和熱計(jì)量特立及調(diào)控裝置。逐步實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量。分定控溫，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

關(guān)鍵詞：供熱節(jié)能戶內(nèi)系統(tǒng)計(jì)量調(diào)控

中圖分類號：TU833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

建設(shè)節(jié)約型社會，這既是關(guān)系全社會的大事，也是關(guān)系到全體公民的大事。在這資源緊缺、能源供需矛盾十分嚴(yán)峻的形勢下，倡導(dǎo)節(jié)約資源、降低能耗更有深遠(yuǎn)的意義，是實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀的體現(xiàn)。

1供熱節(jié)能

人類建筑活動是人類改造自然環(huán)境最大的舉動之一。在發(fā)達(dá)國家建筑耗能將近占總耗能量的30%~40% ，在我們國家，建筑耗能約為全國總耗能量的11.2% ，而北方采暖地區(qū)供暖耗能量占建筑耗能量的80% 。影響建筑耗能的因素較多，如建筑物外墻結(jié)構(gòu)、隔熱性能、型體、朝向、建筑材料及采暖、空調(diào)、照明、家用電器、電梯等。

住宅建筑實(shí)施節(jié)約資源、降低能耗，供暖的節(jié)能是一個(gè)特制重要的環(huán)節(jié)?！督ㄔO(shè)部建筑節(jié)能“九五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃》指出，凡是在2000年開始新建的居住建筑必須安裝供熱計(jì)量裝置。《建設(shè)部關(guān)于推進(jìn)供熱計(jì)量的實(shí)施意見》中明確要求，要把“十一五”建筑節(jié)能指標(biāo)細(xì)化到供熱節(jié)能方面，并落實(shí)到實(shí)處。新建的供熱系統(tǒng)必須滿足熱計(jì)量技術(shù)要求，既有供熱系統(tǒng)原則上應(yīng)在2~4年內(nèi)通過技術(shù)改造達(dá)到熱計(jì)量要求。

2采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制

隨著建筑節(jié)能的不斷發(fā)展，住宅建筑在戶型布置、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、材料選用、保溫性能等方面的改革、創(chuàng)新，都獲得了有效的節(jié)能效果。這對改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境，降低建筑物采暖供熱量等方面的能耗產(chǎn)生了重要影響，使得集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能的重要性日益突出。所以集中供熱系統(tǒng)就應(yīng)通過減少輸配環(huán)節(jié)的熱損失，特別是提高調(diào)節(jié)控制水平，采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制的根本目的是提高供熱質(zhì)量和實(shí)施有效節(jié)能、保護(hù)環(huán)境。新建住宅樓內(nèi)分戶應(yīng)設(shè)獨(dú)立的采暖系統(tǒng)和計(jì)量調(diào)控裝置，降低能耗以適應(yīng)并跟上建筑節(jié)能的步伐。

2.1 熱源調(diào)控

集中熱水供暖系統(tǒng)最基本和有效的調(diào)節(jié)控制是根據(jù)室外氣象條件的變化實(shí)施總體“質(zhì)調(diào)節(jié)”，在中央鍋爐房或供熱站調(diào)節(jié)供水溫度（或水量）遏制了供熱過量，減少了熱量浪費(fèi)。有的鍋爐房實(shí)現(xiàn)了節(jié)能技術(shù)改造，自動化程度較高的鍋爐房還配置了“氣候補(bǔ)償器”調(diào)控裝置，適時(shí)調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng)供水溫度；在采暖季節(jié)，有些城市發(fā)布“供熱指數(shù)”提供室外溫度等氣象條件，非常有利于集中供熱實(shí)施總體“質(zhì)調(diào)節(jié)”（或量調(diào)節(jié)）工作的開展。在保證采暖效果的條件下，降低了能耗，節(jié)能率在15%~19%左右。

2.2 熱力平衡

采暖系統(tǒng)的熱力失調(diào)及水力失調(diào)，不僅影響供暖效果，而且造成能源浪費(fèi)。由于調(diào)控不到位等因素影響，造成系統(tǒng)供熱均勻性差。損失的熱量占總供熱量的20%左右。因此應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，配置必要的相適應(yīng)的調(diào)控裝置、計(jì)量裝置及水力平衡裝置。做好管道保溫，減少熱損失。實(shí)現(xiàn)供熱均勻，提高水力穩(wěn)定性。

2.3 熱用戶系統(tǒng)調(diào)節(jié)

建筑物內(nèi)采暖系統(tǒng)及熱計(jì)量調(diào)控裝置均應(yīng)滿足有效地進(jìn)行分戶及分室控制的需求。分戶調(diào)節(jié)控制，可以通過每一分戶獨(dú)立的采暖系統(tǒng)入口的調(diào)節(jié)閥和熱量計(jì)量裝置實(shí)現(xiàn)。分戶調(diào)控則是靠散熱器支管上配置的恒溫控制閥或手動調(diào)節(jié)閥完成。

做好住戶采暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制的分戶用熱計(jì)量收費(fèi)，就得在設(shè)計(jì)安裝使用管理等方面采取相應(yīng)的方案與有效措施。結(jié)合實(shí)際條件的具體情況，選擇適宜的采暖系統(tǒng)形式和調(diào)控裝置、熱計(jì)量裝置。

3熱用戶采暖系統(tǒng)

新住宅樓的采暖進(jìn)口，一般每個(gè)單元門設(shè)置一個(gè)總進(jìn)口，按設(shè)計(jì)要求，安裝調(diào)節(jié)裝置，便于啟閉和水力調(diào)節(jié)。

單元門的主立管：雙立管（供、回）一般安裝在樓梯間或管井中，連接每一戶的支管設(shè)置進(jìn)口裝置。按熱媒的流向，主立管布置有同程式和異程式。結(jié)合建筑的情況，有的在戶內(nèi)（廚房、衛(wèi)生間）設(shè)雙立管。高層建筑考慮水力平衡等因素，進(jìn)行上下分區(qū)布置。

3.1 戶內(nèi)熱水采暖系統(tǒng)的布置

新建住宅，分戶獨(dú)立的熱水采暖系統(tǒng)是一個(gè)小循環(huán)系統(tǒng)，布置有多種形式：

3.1.1水平單管串聯(lián)式：

系統(tǒng)簡單，只能實(shí)現(xiàn)分戶調(diào)控，不能進(jìn)行分室調(diào)控。（如圖1所示）

圖1水平單管串聯(lián)式

3.1.2水平單管跨越式：

該系統(tǒng)是在散熱器進(jìn)水的支管上裝有手動調(diào)節(jié)閥或散熱器恒溫控制閥，可以進(jìn)行分戶、分室調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)分室調(diào)節(jié)溫度，迂回管管徑應(yīng)比支管管徑小一號。（如圖2所示）

圖2水平單管跨越式

3.1.3水平雙管系統(tǒng)：

該形式有同程式和異程式，較單管系統(tǒng)管材閥件用量多，造價(jià)高于單管系統(tǒng)。但是熱力平衡調(diào)節(jié)效果好于單管系統(tǒng)。本系統(tǒng)能進(jìn)行分戶調(diào)節(jié)，在散熱器進(jìn)水支管上裝有“兩通散熱器恒溫控制閥”，從而可以分室調(diào)節(jié)溫度，均衡供暖。（如圖3、圖4所示）

圖3雙管異程式

圖4雙管同程式

戶內(nèi)導(dǎo)管敷設(shè)應(yīng)符合設(shè)計(jì)節(jié)能要求，既保證熱媒循環(huán)合理暢通，又要結(jié)合室內(nèi)具體情況，一般把導(dǎo)管敷設(shè)在地板焦燒砼層內(nèi)，也有的安裝在頂板下（吊頂內(nèi)）。在保證采暖效果情況下，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)適用美觀。

3.1.4戶內(nèi)每室設(shè)獨(dú)立的采暖回路

在入戶進(jìn)口室內(nèi)安裝一套“集分水器”裝置，采用對流散熱器系統(tǒng)，則分別與每一室的散熱器聯(lián)成一個(gè)回路，安裝散熱器流量控制閥，如圖5所示。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)是集分水器分別與每組散熱蛇形管聯(lián)成一個(gè)回路，調(diào)節(jié)控制在集分水器上操作。標(biāo)準(zhǔn)要求高的也可以設(shè)遠(yuǎn)置式恒溫控制閥可分別調(diào)節(jié)室溫。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)是一種減少建筑能耗提高熱舒適性的理想采暖系統(tǒng)。

圖5

3.2 散熱器的布置

過去傳統(tǒng)的布置形式多將散熱器布置在外墻窗下，由于建筑外墻、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、戶型設(shè)計(jì)的改進(jìn)，墻體、屋面隔熱性能以及外窗密封保溫（窗玻璃有的改為雙層、三層）性能的提高，降低了熱損失，減少了冷空氣滲透，從而為室內(nèi)散熱設(shè)備布置提供了靈活性。

研究試驗(yàn)表明，在內(nèi)墻安裝散熱器，不僅增加選擇安裝位置的可能性，而且可使散熱器性能得到提高，房間熱環(huán)境也有所改善。美國派拉特的“供暖通風(fēng)原理與實(shí)踐”指出，散熱器布置在窗前下部不是經(jīng)濟(jì)主張，也不是好做法。散熱器位于內(nèi)墻布置，增加了室內(nèi)空氣對流次數(shù)，會使室內(nèi)空氣溫度更加趨于一致。所以要結(jié)合室內(nèi)具體情況，在保證系統(tǒng)合理、采暖效果的前提下，選擇適宜的安裝位置。

3.3 供暖分戶熱計(jì)量與調(diào)節(jié)裝置

在每一戶獨(dú)立的采暖系統(tǒng)入口處，裝有一套熱量計(jì)量裝置及過濾器、手動平衡閥、鎖閉閥等。布置在樓梯間管井處的“閥門室”中，便于安裝、維護(hù)、調(diào)控、查表。

熱量計(jì)量裝置，現(xiàn)有多種產(chǎn)品，如機(jī)械式熱量表、超聲波熱量表、一體式電子熱量表等。每套價(jià)格在1500元至3500元。

實(shí)施供暖按住戶用熱量計(jì)量收費(fèi)，是節(jié)能和改善人類周圍環(huán)境的重要方面。逐步實(shí)現(xiàn)由按建筑面積收費(fèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榘捶謶粲脽崃坑?jì)量收費(fèi)，這樣才可將“供熱節(jié)能”成果從熱費(fèi)的高低中得到體現(xiàn)；才可將“供熱節(jié)能”的單純政府行為逐步轉(zhuǎn)化成為與住戶、建設(shè)單位利益直接相關(guān)的市場經(jīng)濟(jì)行為。

以建筑面積為基礎(chǔ)收取采暖費(fèi)會帶來諸多弊端，其最重要的是資源浪費(fèi)。當(dāng)室外氣候等條件變化時(shí)，出現(xiàn)“室溫過熱、開窗降溫”浪費(fèi)熱量的現(xiàn)象。實(shí)行熱計(jì)量收費(fèi)，體現(xiàn)了公平性。耗熱量減少，在費(fèi)用上得到體現(xiàn)，增強(qiáng)了人們的節(jié)能意識。椐實(shí)例考查，某戶2005年取暖期，執(zhí)行按“用熱量計(jì)量收費(fèi)”，開始是先按建筑面積測算預(yù)交取暖費(fèi)1830元。用戶在保證采暖效果的情況下適時(shí)自行調(diào)節(jié)散熱器的散熱量、充分利用“免費(fèi)熱”，維持室內(nèi)熱舒適溫度，克服了人為的熱量浪費(fèi)現(xiàn)象。到期末結(jié)算，退回給用戶410元，節(jié)約費(fèi)率達(dá)22.4% 。費(fèi)用節(jié)省是近期效益，最根本的還是節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。

3.4 分室溫度調(diào)控

通過安裝散熱器支管上的手動（或自動）調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的熱水量，從而降低（或增加）散熱器的散熱量，實(shí)現(xiàn)分室調(diào)溫控制。維持室內(nèi)溫度在熱舒適溫度范圍內(nèi)（17oC~19.2oC）。調(diào)節(jié)閥是不可缺少的采暖系統(tǒng)末端節(jié)能的控制元件，是提高室內(nèi)采暖舒適度的幫手。

調(diào)節(jié)閥有手動調(diào)節(jié)閥（兩通、三通）和自力式散熱器恒溫控制閥（兩通、三通）。恒溫控制閥的品牌有多種，故閥體中的傳感器單元（溫包）內(nèi)的感溫材料也有多種（以液態(tài)為感溫介質(zhì)、以膠狀固態(tài)如石蠟等為感溫介質(zhì)、以固體金屬溫度敏感材料為感溫元件等），但是調(diào)節(jié)閥門開度的作用基本相同。應(yīng)按產(chǎn)品說明書適宜選用。恒溫控制閥是依據(jù)劃分的調(diào)節(jié)檔次，“感溫元件”可靈敏的感知室溫變化，執(zhí)行溫控動作，自動調(diào)節(jié)流量大小，調(diào)控室溫達(dá)到需要范圍。

調(diào)節(jié)閥能有效的挖掘節(jié)能潛力，利用太陽輻射熱、電氣設(shè)備、人體散熱等“免費(fèi)熱量”，通過調(diào)節(jié)閥，降低散熱器散熱量，維持正常室溫。若居住者外出時(shí)間較長時(shí)，可相應(yīng)降低散熱器散熱量，維持室溫下限，減少熱量的消耗。以達(dá)到節(jié)約熱能的效果。室溫過高，會造成熱量的浪費(fèi)，室內(nèi)采暖溫度，每降低1oC，能耗可減少5~10% 。

分室溫度控制，既是節(jié)能的基本要求，也是保證室內(nèi)環(huán)境熱舒適度的重要手段。所以要按節(jié)能設(shè)計(jì)方案要求，采暖系統(tǒng)末端應(yīng)選擇配備“與系統(tǒng)相適應(yīng)的、性能可靠的手動調(diào)節(jié)閥或自力式散熱器恒溫控制閥。

4 結(jié)語

供暖系統(tǒng)建筑節(jié)能包括諸多方面，就采暖而言，有一個(gè)經(jīng)濟(jì)節(jié)能性能可靠的采暖系統(tǒng)，是提高供熱質(zhì)量、實(shí)施熱量計(jì)量調(diào)控、有效節(jié)能的基礎(chǔ)。時(shí)代在向前，科技在發(fā)展，在有新型節(jié)能型采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)采暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制和運(yùn)行管理及節(jié)能措施的實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的全面節(jié)能。

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