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计量供热系统总量控制的探讨

发布时间:2010/06/18

    摘要:随着城市集中供热规模的不断扩大,按面积的供暖收费制度显得非常不合理。一方面,用户用热多少与用户付费多少无关,不管供给用户的热量多少,一律按统一的价格收费,抑制了用户节能的积极性;另一方面,用户无法根据自己的需要调节室内温度,有时出现用户因为房间温度过高而昼夜开窗的现象,有些长期闲置不用的房间照样采暖,浪费了大量的热能。若实行按热量的供暖收费制度,每个用户都安装热量计和温控阀,用户可以根据自己的实际需要调节温控阀,从而控制室内温度。这样,可以调动用户的节能意识。另外,采暖期用煤量增加,大气中的SO2浓度从非采暖期的30~40g/m3,猛增至标准的3.5倍。所以,计量收费供热系统在节约能源的同时,还减少环境污染,促进环境保护。  

    关键词:分户计量总量控制 
    随着城市集中供热规模的不断扩大,按面积的供暖收费制度显得非常不合理。一方面,用户用热多少与用户付费多少无关,不管供给用户的热量多少,一律按统一的价格收费,抑制了用户节能的积极性;另一方面,用户无法根据自己的需要调节室内温度,有时出现用户因为房间温度过高而昼夜开窗的现象,有些长期闲置不用的房间照样采暖,浪费了大量的热能。 
    若实行按热量的供暖收费制度,每个用户都安装热量计和温控阀,用户可以根据自己的实际需要调节温控阀,从而控制室内温度。这样,可以调动用户的节能意识。另外,采暖期用煤量增加,大气中的SO2浓度从非采暖期的30~40g/m3,猛增至标准的3.5倍。所以,计量收费供热系统在节约能源的同时,还减少环境污染,促进环境保护。 

一、分户计量  
    目前欧美进行热计量应用比较多,热量表和热量分配表的制造技术已很成熟,并在许多国家得到广泛应用。使用的方法基本有以下几种: 
    (1)每个用户设置一个热量表,直接测定用户从供热系统的得热量,或采用热量计对入户系统的流量、供回水温度测量后再换算为热量。 
    (2)采用热量分配表测定用户散热设备的散热量,以确定用户的用热量。这种方法的测量结果易受多种因素的影响,有不同程度的误差,新建工程不宜采用。 
    (3)通过测量用户的热负荷来确定用户的用热量,即测定室内、外温度,并对其温差累计求和,再乘以房间常数来确定收费多少。 

二、分户计量与总量控制的协调运行  
    1 系统总供热量对用户的影响 
    当前,关于分户计量和集中控制的研究比较多,但是,多数研究只是单独地研究分户计量或集中控制,对分户计量与总量控制的协调运行研究甚少。 
    采用分户计量、计热收费后,用户可根据自己的需要调节热量,但如果系统的总供热量不够,即系统“欠热”,此时系统用户的室温偏低,用户就会调大流量以增加热量,由于系统的总供热量偏少,所以,无论用户如何调节,总会有部分用户供热量不够,室温偏低,供热效果不理想。另一方面,离热源近的用户供热效果较好。如果系统的总供热量过多,即系统“超热”,此时系统用户的室温偏高,用户就会调小流量以减少热量。在实际调节过程中,流量、温度和热量都在动态地变化,用户调小流量,系统的总供热量有减小的趋势,但热量调节是一个过程,存在一定的滞后时间,用户调节不能一步到位,很难在一段的时间内调节流量至一合适值,实现供需平衡。 
    热量调节对系统的水力工况有较大的影响。系统运行稳定时,各用户的流量恒定,此时调节热量,引起系统流量波动,各用户流量也会变化,即系统进行流量再分配。在实际运行中,水力工况变化比较复杂,每个用户的流量波动都会引起整个系统的水力工况变化。 
    2 供水定压力控制 
    用户通过调节散热器的流量的大小来调节散热器的散热量多少,当许多用户调节自己的流量后,整个热网的流量和供热量也将随之变化。此时,热源如何调节才能适应这种变化成为人们关心的一个问题。热作为一种商品,供热企业应保证足够的热量以供用户购买。因此热网调节的原则是在保证充分供应热量的基础上尽量降低成本。为了保证充分供应,就要保证在任何时候用户都有足够的资用压头。为此,可采用图#所示的供水定压力控制方法。 
    (1)二次管网供水温度的调节 
    热力站供暖系统中,换热器换热面积不变,当系统中某个用户调节流量后,二次管网的流量发生变化,但一次管网的流量、供水温度并没有发生变化,这样,二次管网的供水温度就要随之发生变化。当二次管网的供水温度发生变化后,对于那些没有进行调节的用户,虽然散热器流量没有发生变化,其室内温度也要发生变化。所以,应保证二次管网供水温度只与室外温度有关,而不随用户调节流量有所改变。对于二次管网供水温度的调节,可通过调节一次管网的流量来实现,而调节阀的动作是由气温补偿器来控制的。气温补偿器给出随室外温度变化的水温调节曲线,对应一个室外温度,有一个供水温度的给定值,当实际供水温度低于或高于该值时,自动控制调节阀,调节一次管网的流量,进而调节二次管网的供水温度。 
    (2)二次管网的供水定压力控制 
    为了适应用户调节所带来的总供热量的随机变化,二次管网可采用供水定压力控制。即把热网供水主干管上的某一点选作压力控制点(该点必须能反映整个系统状态的变化趋势),在运行时使该点的压力保持不变。当用户调节导致热网流量增大后,压力控制点的压力必然下降,这时调高热网循环水泵的转速,使该点的压力又恢复到原来的设定值,从而保持压力控制点的压力不变。这种控制方法涉及到如何选择合适的控制点以及如何确定控制点设定值的问题。在实际情况中,管路的实际阻力系数并不等于设计值,且系统参数波动的随机性很大,所以很难进行定性的分析,只有结合具体工程和系统来确定控制点的位置和设定值的大小。一般来讲,最远端的支路所要求的资用压头最大,则可把该支路供水入口处作为压力控制点。国外有一种经验的确定方法,就是把压力控制点设置在主干管上。
 

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