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        采暖系統熱計量改造方法初探

        來源:作者:發表時間:2019-10-10 17:35:27

            摘 要:文章通過闡述建筑采暖系統改造的意義及采暖系統改造原則,對采暖系統熱計量改造方法及采暖系統熱計量改造工程實例展開研究探討,以期為促進采暖系統熱計量改造的順利開展提供一些幫助。

            在我國集中供暖方式中,其供暖并未與用戶利 益進行有效掛鉤,即不管用熱多少,熱費收取都是 相同的,該種供暖方式顯然不利于增強用戶對熱能 使用的節約意識,因而對熱計量進行改造表現出極大的迫切性。近年來,我國相繼頒布了一些關于供 熱方面的的政策法規,為當前建筑采暖系統低碳環 保發展提供了發展空間,進而推動了分戶計量的實 現。使用戶可結合自己實際用熱需求、經濟狀況等 對室內溫度進行控制,進一步實現對供熱系統進行 計量繳費,也就是用多少熱,繳多少費[1]。由此可見,對采暖系統熱計量改造方法進行研究分析,具有十 分重要的現實意義

            1 建筑采暖系統改造的意義
            隨著社會大眾生活水平的不斷提高,建筑總能 耗亦在逐年升高,在社會所有能源中建筑消耗能源可達到 30%以上,而建筑供熱能耗在其中更是占到50%,且很大一部分建筑屬于高能耗建筑。 相較于同種氣候地區的發達國家,我國單位建筑面積采暖 能耗是發達國家的 2~3 倍,即便是新建建筑,也有 一半屬于是高能耗建筑[2]。 近年來,我國不斷加大了舊建筑高能耗的改造力度,收獲了一定的改造成效, 然而數以億計的舊建筑只能循序漸進地開展改造, 以滿足節能要求,而采暖系統改造是其中十分重要的一環。 多年來,我國住宅建筑供熱采暖室溫無法控制,未設置用熱計量,供熱系統熱效率不盡人意。 供熱計費以建筑面積為標準,該種計費方式存在諸 多不足, 一方面用戶無法自主控制室內穩定的溫 度,倘若室內太熱用戶不得不開窗開門散熱,而如果 室內太冷,則會使居住者產生不舒適感;另一方面, 供熱用戶均按面積計費會有失公允,造成熱費收取 工作難以順利進行,進一步加大了供熱單位的工作難度,對我國供暖事業發展造成不利影響。 在此背 景下,既有建筑采暖系統的節能改造,即要將既有建筑原本的采暖系統改造為可計量、可自主調節室 內溫度、可使用戶依據實際用熱量來繳納熱費的系統。 如此一來,不僅可避免不必要的浪費,還可調動 起用戶繳納熱費的主觀能動性,更可達到節能降耗的目的。

            2采暖系統改造原則
            因為既有建筑已有用戶居住,同時采暖系統未 對供熱計量、室溫調控裝置進行合理考慮,由此一 定程度上加大了對采暖系統的改造難度。 采暖系統改造方案的建立應當以原有系統形式為前提,并且 不管是采暖系統形式改造,還是熱計量改造,均應 當秉承相應的改造原則。 1)采暖系統改造原則,主要包括:①采暖系統改 造應采取溫控、熱計量方式,以提高建筑節能屬性; ②采暖系統改造應引入科學適用、簡單易行、投資經 濟的改造方案;③采暖系統改造應結合原本采暖系 統實際情況,篩選改造后的采暖系統形式,且改造時應盡可能減輕對居民日常生活的影響;④采暖系 統節能改造應當與熱計量改造同步開展;⑤采暖系 統節能改造完畢,室內溫度滿足設計要求,采暖系 統應同時可實現溫度控制、熱量計量等功能。 2)熱計量改造原則,主要包括:①熱計量系統應 做到運行可靠、穩定,并且熱計量裝置要滿足相應的精度要求,并保證必要的使用壽命,盡可能縮減設備的維修率;②熱計量改造應盡可能縮減對用戶帶來 的困擾,并且要有效滿足用戶的供熱需求;③在使用年限內,務必要確保分戶計量后收益超過計量投 資,也就是用戶通過分戶計量所節約的費用要在用 戶對熱計量改造投入的以上;④推行分戶計量后節 約的能源,及生產過程中所緩解的環境污染應當與政府投入相匹配;⑤熱計量改造應結合社會經濟發展水平及用戶經濟狀況來選擇熱計量方式,不可超 過當前用戶及社會承擔的能力。

            3 統熱計量改造方法
            3.1 熱量直接計量方法
            熱量直接計量方法,是采用熱量表對用戶的熱 量使用情況進行直接計量。 在應用這一方法時,要求用戶要采用共用立管分戶獨立采暖系統, 或者采用地面輻射供暖系統,以實現供熱。同時,熱量表裝 置于各戶熱力入口位置,如此用戶所使用的熱量便 可通過熱量表讀取數據,進而為熱費計量結算提供 有力依據。 值得一提的是,這一方法現階段僅適合按照單戶分環系統,因此還在沿用單雙管系統的建筑不適合。 只有將原有建筑進行改造處理成為單戶 分環系統,方能應用熱量直接計量法。

            3.2 熱量分攤計量方法
            熱量分攤計量方法,是在對應熱力入口位置裝置熱量表的方法以對總熱量進行計量,進而借助測 量記錄裝置以呈現用戶的相應用熱比例,**終實現 用戶的熱量分攤,實現分戶熱計量目標。
            1)散熱器分配法。 是指使用散熱器的熱分配
        計,以計算用戶的熱分攤,從而對熱量進行測量。這 一方式應用高效便捷,十分靈活,經濟效益良好,但 要將垂直系統改造為水平系統。該項方法不適用于地面輻射供暖系統中。其改造要求包括:①熱量分配表的安裝與使用要嚴格按照國家相關規定進行;② 如選擇使用蒸發式熱量分配表,需要將散熱器的熱 媒溫度控制在 50 ℃或以上;如選擇使用傳感器電子 熱量分配表,則需要將散熱器熱媒設計溫度控制在35 ℃或以上。同時,在使用蒸發式熱量分配表時,要 注意不同暖氣使用時期需要放置不同顏色的液體 以進行區別[3]。③熱量分配表的日常維護需要向用戶詳細介紹,并且在入戶抄表時要盡可能減少對用戶的影響。唯有遵循各項改造要求,方可使熱量分 配表的作用得到有效發揮。
            2)流量溫度方法。 即為通過應用連續測量散熱 器及測量分戶獨立系統的進出口溫差。 對立管或分 戶系統與熱力入口流量的實際數據狀態,來完成用 戶的熱分攤。 該項方法表現出良好通用性,不僅可 適用于垂直單管順流式熱計量改造,還適用于共用 立管按戶分環供暖系統。 由于這一方法采集的溫度 為供熱水介質的進出水溫度,憑借其對應的焓差開 展計量分配,因而有效避免了溫度采集所受的環境影響。改造要求主要包括:①室內溫度控制裝置通常要采用三通閥,且采用三通閥時,控制旁通阻力要微 大于直通阻力;②用戶查詢器安裝可一棟樓一部或 者一單元一部,旨在為用戶查詢提供有效便利;③ 既有建筑垂直單管系統改造過程中,對應采用的無 線接收裝置一層樓安裝一部,系統總熱量表應當采 用含有數據遠程通信接口的表具,通過超聲波流量計測算確定流量比例過程中,應當采用表面較好的 直管段開展測量。
            3)通斷時間面積方法。通斷時間面積方法,是指依托調節各建筑電動通斷閥門,根據閥門工作時間、建筑實際面積,通過用戶熱分攤的方式來實現。這一方式應用所需要設備涵蓋了手持式操作器、溫 度遙控器、溫度控制器等。 此方法不僅適用于單戶 分環的供暖系統,還適用于室內阻力較為穩定的供 暖系統[4]。

            4采暖系統熱計量改造工程實例
            以某城市小區住宅建筑采暖系統熱計量改造為例,由于小區住宅建筑原采暖系統管理老化,再加 上為了便于住宅居民實現各房間更好的節能控制。 該小區采用了全面改造下分雙管式采暖型技術,這 一系統的特征主要表現為:供回水水平管沿墻規劃 于房間上方,不會對下放空間正常使用及用戶活動構成影響;同時各房間散熱器均安裝有調節閥,供水管上安裝溫控閥,可實現用戶對室內溫度的自主控制。 為了確保系統安全有序運行,于供回水管高處安裝自動排氣閥,入戶裝置安裝于樓梯間位置,入戶裝置主要由熱量表、調節閥、鎖閉閥、過濾器等組 成。 采暖系統開展熱計量改造后,一方面可提升采 暖室內的熱舒適性,另一方面可促進節能降耗,相 關發達國家研究調查得出,推行采暖熱計量措施后 可節能 20%~30%[5]。 這主要是因為,首先居民可自主通過室內散熱器溫控閥控制室溫,滿足室內的用熱需求量;其次,因為推行熱計量收費,結合居民樓 梯間熱表開展用熱量測算,使居民對熱量的使用節 約意識得到顯著提高,根據天氣變化居民自覺調節 用熱量;在居民外出時,可自覺將閥門關至**小開 發度;還存在一些窗戶等外圍護結構保溫隔熱性不 佳的用戶,主動更換雙層窗或者雙層玻璃。 使建筑節能效果得到明顯提升。 對該小區住宅建筑釆暖系 統熱計量改造后經濟性進行分析,經改造后,室內 溫度同比升高 2~3 ℃,并可在各種室外溫度下保持 必要的穩定,大體上實現按需供熱,一個采暖季耗 能縮減在 10.4 kg/m2 左右,居民通過分戶計量繳費, 采暖費顯著降低。 伴隨時間的推移,其經濟效益可 實現進一步增長。

            5 結語
            總而言之,分戶熱計量改造是集中供暖形式的 一項重要改革,通過引入分戶熱計量系統,可使采 暖用戶結合自身需求靈活調節室溫,由此既可達到理想的舒適度,還可促進節能降耗。 因此,我國供暖 地區相關人員必須要革新思想觀念,提高對建筑采 暖系統改造的意義及采暖系統改造原則的明確認識,加強對一系列采暖系統熱計量改造方法的科學合理應用,不斷推進采暖系統熱計量改造的順利開展。

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