計量供熱系統(tǒng)總量控制的探討

計量供熱系統(tǒng)總量控制的探討
摘要：隨著城市集中供熱規(guī)模的不斷擴(kuò)大，按面積的供暖收費(fèi)制度顯得非常不合理。一方面，用戶用熱多少與用戶付費(fèi)多少無關(guān)，不管供給用戶的熱量多少，一律按統(tǒng)一的價格收費(fèi)，抑制了用戶節(jié)能的積極性；另一方面，用戶無法根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，有時出現(xiàn)用戶因為房間溫度過高而晝夜開窗的現(xiàn)象，有些長期閑置不用的房間照樣采暖，浪費(fèi)了大量的熱能。若實行按熱量的供暖收費(fèi)制度，每個用戶都安裝熱量計和溫控閥，用戶可以根據(jù)自己的實際需要調(diào)節(jié)溫控閥，從而控制室內(nèi)溫度。這樣，可以調(diào)動用戶的節(jié)能意識。另外，采暖期用煤量增加，大氣中的SO2濃度從非采暖期的30~40 g/m3，猛增至標(biāo)準(zhǔn)的3.5倍。所以，計量收費(fèi)供熱系統(tǒng)在節(jié)約能源的同時，還減少環(huán)境污染，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。 
        隨著城市集中供熱規(guī)模的不斷擴(kuò)大，按面積的供暖收費(fèi)制度顯得非常不合理。一方面，用戶用熱多少與用戶付費(fèi)多少無關(guān)，不管供給用戶的熱量多少，一律按統(tǒng)一的價格收費(fèi)，抑制了用戶節(jié)能的積極性；另一方面，用戶無法根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，有時出現(xiàn)用戶因為房間溫度過高而晝夜開窗的現(xiàn)象，有些長期閑置不用的房間照樣采暖，浪費(fèi)了大量的熱能。        
 若實行按熱量的供暖收費(fèi)制度，每個用戶都安裝熱量計和溫控閥，用戶可以根據(jù)自己的實際需要調(diào)節(jié)溫控閥，從而控制室內(nèi)溫度。這樣，可以調(diào)動用戶的節(jié)能意識。另外，采暖期用煤量增加，大氣中的SO2濃度從非采暖期的30~40 g/m3，猛增至標(biāo)準(zhǔn)的3.5倍。所以，計量收費(fèi)供熱系統(tǒng)在節(jié)約能源的同時，還減少環(huán)境污染，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。  
 一、分戶計量 目前歐美進(jìn)行熱計量應(yīng)用比較多，熱量表和熱量分配表的制造技術(shù)已很成熟，并在許多國家得到廣泛應(yīng)用。使用的方法基本有以下幾種： （1）每個用戶設(shè)置一個熱量表，直接測定用戶從供熱系統(tǒng)的得熱量，或采用熱量計對入戶系統(tǒng)的流量、供回水溫度測量后再換算為熱量。 （2）采用熱量分配表測定用戶散熱設(shè)備的散熱量，以確定用戶的用熱量。這種方法的測量結(jié)果易受多種因素的影響，有不同程度的誤差，新建工程不宜采用。 （3）通過測量用戶的熱負(fù)荷來確定用戶的用熱量，即測定室內(nèi)、外溫度，并對其溫差累計求和，再乘以房間常數(shù)來確定收費(fèi)多少。   電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場測試儀| 電源供應(yīng)器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 
 二、分戶計量與總量控制的協(xié)調(diào)運(yùn)行 1 系統(tǒng)總供熱量對用戶的影響        
 當(dāng)前，關(guān)于分戶計量和集中控制的研究比較多，但是，多數(shù)研究只是單獨地研究分戶計量或集中控制，對分戶計量與總量控制的協(xié)調(diào)運(yùn)行研究甚少。        
 采用分戶計量、計熱收費(fèi)后，用戶可根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)熱量，但如果系統(tǒng)的總供熱量不夠，即系統(tǒng)“欠熱”，此時系統(tǒng)用戶的室溫偏低，用戶就會調(diào)大流量以增加熱量，由于系統(tǒng)的總供熱量偏少，所以，無論用戶如何調(diào)節(jié)，總會有部分用戶供熱量不夠，室溫偏低，供熱效果不理想。另一方面，離熱源近的用戶供熱效果較好。如果系統(tǒng)的總供熱量過多，即系統(tǒng)“超熱”，此時系統(tǒng)用戶的室溫偏高，用戶就會調(diào)小流量以減少熱量。在實際調(diào)節(jié)過程中，流量、溫度和熱量都在動態(tài)地變化，用戶調(diào)小流量，系統(tǒng)的總供熱量有減小的趨勢，但熱量調(diào)節(jié)是一個過程，存在一定的滯后時間，用戶調(diào)節(jié)不能一步到位，很難在一段的時間內(nèi)調(diào)節(jié)流量至一合適
值，實現(xiàn)供需平衡。         
熱量調(diào)節(jié)對系統(tǒng)的水力工況有較大的影響。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定時，各用戶的流量恒定，此時調(diào)節(jié)熱量，引起系統(tǒng)流量波動，各用戶流量也會變化，即系統(tǒng)進(jìn)行流量再分配。在實際運(yùn)行中，水力工況變化比較復(fù)雜，每個用戶的流量波動都會引起整個系統(tǒng)的水力工況變化。 2 供水定壓力控制        
 用戶通過調(diào)節(jié)散熱器的流量的大小來調(diào)節(jié)散熱器的散熱量多少，當(dāng)許多用戶調(diào)節(jié)自己的流量后，整個熱網(wǎng)的流量和供熱量也將隨之變化。此時，熱源如何調(diào)節(jié)才能適應(yīng)這種變化成為人們關(guān)心的一個問題。熱作為一種商品，供熱公司應(yīng)保證足夠的熱量以供用戶購買。因此熱網(wǎng)調(diào)節(jié)的原則是在保證充分供應(yīng)熱量的基礎(chǔ)上盡量降低成本。為了保證充分供應(yīng)，就要保證在任何時候用戶都有足夠的資用壓頭。為此，可采用圖# 所示的供水定壓力控制方法。 （1）二次管網(wǎng)供水溫度的調(diào)節(jié)        
 熱力站供暖系統(tǒng)中，換熱器換熱面積不變，當(dāng)系統(tǒng)中某個用戶調(diào)節(jié)流量后，二次管網(wǎng)的流量發(fā)生變化，但一次管網(wǎng)的流量、供水溫度并沒有發(fā)生變化，這樣，二次管網(wǎng)的供水溫度就要隨之發(fā)生變化。當(dāng)二次管網(wǎng)的供水溫度發(fā)生變化后，對于那些沒有進(jìn)行調(diào)節(jié)的用戶，雖然散熱器流量沒有發(fā)生變化，其室內(nèi)溫度也要發(fā)生變化。所以，應(yīng)保證二次管網(wǎng)供水溫度只與室外溫度有關(guān)，而不隨用戶調(diào)節(jié)流量有所改變。對于二次管網(wǎng)供水溫度的調(diào)節(jié)，可通過調(diào)節(jié)一次管網(wǎng)的流量來實現(xiàn)，而調(diào)節(jié)閥的動作是由氣溫補(bǔ)償器來控制的。氣溫補(bǔ)償器給出隨室外溫度變化的水溫調(diào)節(jié)曲線，對應(yīng)一個室外溫度，有一個供水溫度的給定值，當(dāng)實際供水溫度低于或高于該值時，自動控制調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)一次管網(wǎng)的流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)二次管網(wǎng)的供水溫度。 
（2）二次管網(wǎng)的供水定壓力控制         為了適應(yīng)用戶調(diào)節(jié)所帶來的總供熱量的隨機(jī)變化，二次管網(wǎng)可采用供水定壓力控制。即把熱網(wǎng)供水主干管上的某一點選作壓力控制點（該點必須能反映整個系統(tǒng)狀態(tài)的變化趨勢），在運(yùn)行時使該點的壓力保持不變。當(dāng)用戶調(diào)節(jié)導(dǎo)致熱網(wǎng)流量增大后，壓力控制點的壓力必然下降，這時調(diào)高熱網(wǎng)循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速，使該點的壓力又恢復(fù)到原來的設(shè)定值，從而保持壓力控制點的壓力不變。這種控制方法涉及到如何選擇合適的控制點以及如何確定控制點設(shè)定值的問題。在實際情況中，管路的實際阻力系數(shù)并不等于設(shè)計值，且系統(tǒng)參數(shù)波動的隨機(jī)性很大，所以很難進(jìn)行定性的分析，只有結(jié)合具體工程和系統(tǒng)來確定控制點的位置和設(shè)定值的大小。一般來講，最遠(yuǎn)端的支路所要求的資用壓頭最大，則可把該支路供水入口處作為壓力控制點。國外有一種經(jīng)驗的確定方法，就是把壓力控制點設(shè)置在主干管上。