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新建住宅计量供热系统及其供热调节论文

2023-03-05 08:25:11 收藏本文 下载本文

“jiqinglanghua”通过精心收集,向本站投稿了6篇新建住宅计量供热系统及其供热调节论文,下面小编为大家带来整理后的新建住宅计量供热系统及其供热调节论文,希望大家喜欢!

新建住宅计量供热系统及其供热调节论文

篇1:新建住宅计量供热系统及其供热调节论文

新建住宅计量供热系统及其供热调节论文

提要:

本文针对新建住宅计量供热设计中的“新双管”系统,通过水力计算,分析其主要特点。提出与之匹配的室外供热系统的调节控制策略,确保在运行中有稳定的水力工况。

关键词:计量供热,双管系统室外,供热系统,供热调节

计量供热按热量计量是建筑节能的一项基本措施,是我国集中供热发展趋势。建设部提出,在城市供热住宅中推行分室控温,分户计量。

天津市在计量供热设计方面积极探索,经过各有关部门多年实验研究和实践,积累了不少经验。编制了《集中供热住宅计量供热设计规程》,总结计量供热技术成果,规范住宅供热系统设计。在规程中,提出新建集中供热住宅,应按照按户分环,分室控温的计量供热方式进行设计。采用户用热量表计量方式时,应采用热表到户,一户一表形式。在多层或高层住宅内,采用下分式双管系统,设共用供回水立管,连接各层户内系统。为了传统的双管垂直制式系统加以区别,本文将这种系统称为“新双管”系统。在供热设计实践中,这一系统已经逐步被采用。本文通过对“新双管”系统主要特点的分析,探讨与之匹配的室外供热系统的调节控制策略,以期在工程实践中使这一系统更加完善。

一、“新双管”系统分析。

1、建筑物内系统。

建筑物内供暖系统为下分式双管系统,系统的不平衡率K。

(1)式中:ΔP1--首层环路的资用压头PaΔP2--顶层环路的资用压头Pa。

(2)式中:ΔP1h--首层环路中户内系统的资用压头Pa。ΔP2h--顶层环路中户内系统的资用压头Pa。ΔPy--主立管沿程阻力Pa。ΔPg--主立管局部阻力Pa。H--顶层散热器与首层散热器之间的高差m。h--重力水头Pa/m。取ΔPg =0.5ΔPy,且在85℃/60℃工况下,每米垂直供回水管产生的附加压头为143Pa。

(3)将(3)代入(1),(4)一般来说,“新双管”系统各层户内系统形式一致,资用压头基本相同。在正常运行之前,对户内系统进行预调节,这时,(5)当主立管的阻力能够抵消由于温差和高差产生的重力水头时,K趋于0,最利于平衡。这时,1.5ΔPy =143H,又ΔPy =2HΔPj(ΔPj为主立管上的平均沿程比摩阻)。

“新双管”系统中,由于户内管道系统的阻力远大于传统中的仅接一组散热器的阻力值。由(4)式知,ΔP1比较大,有利于系统平衡。

由以上分析可知,此系统具有良好的稳定性。在设计中认真进行水力计算,调整管径克服重力水头影响,可彻底解决水力失调问题。避免了传统双管“上热下冷”这种逐层温降的不均匀性。

2、户内系统。

户内供暖系统宜采用双管系统。在双管系统中,散热器进出口温差大,流量对散热器的影响大,容易通过温控阀制散热器的散热量,便于调节。而且,这种系统是个变流量系统,可以根据热用户的要求进行量调节。

温控阀除了调节室温,恒定室温外,还可以通过改变阀门的流量大小平衡系统,解决水力失调问题。在双管系统中选有高阻值的可预调节自力式温控阀,其调节性较好,能实现室温自动调节。并且系统正常运行之前,可对温控阀进行预调节,提高系统稳定性。正是由于增加了温控阀,热能表等高阻值设备,户内系统水平并联的各组散热器才能保持平衡,新双管系统才能更好运行。

二、运行调节。

实施分户热计量后,“新双管”供热系统的调节性能大大增强,用户根据自己的需求调节温控阀,通过改变散热器的流量大小来调节从热量,从而控制室内温度。由于温控阀的主动调节,使热网水力工况变化很大,室外供热系统要有完善的调节控制措施和高水平的运行管理,才能适应整个系统变流量运行的需要。

我国传统常规的室外供热系统多采用集中式热力站,供热管网分为一级管网和二级管网。供热系统运行时应是质调节和量调节相结合,根据供热负荷发生变化(如室外气温变化)采用质调节,再根据热用户末端负荷变化采用量调节。供热管网系统的稳定运行是保障供热计量的前提,为避免整个供热系统的水力失调,要采取各种严格的措施。

1、建筑物热力入口。

对于“新双管”系统,由于温控阀的主动调节,室内系统压力和流量随时变化。如某一用户的温控阀关小,相对应的管路流量减少,造成总流量减少,干管上压力损失也相应减少。这样,外网给这个用户所提供的.资用压头将增加。在热力入口设自力式差压控制阀,可以根据压差的变化自动调节,使外网提供的用户资用压头基本保持不变,保证系统在调节运行中有平衡的水力工况。双管系统散热器间为并联状态,在定压差控制时,任意调节,流量都可以满足用户需要。

2、二次网的调节。

由于温控阀的主动调节,二次网是个变流量系统,二次网循环泵应采用变频调速控制,及时调整水泵的转速,适应室内系统的流量调节,以达到节能目的。

为了保证热量充分供应,要求在任何时候用户都有足够的资用压头,可以采用供回水定压差控制。把供热网某用户的供回水压差作为压差控制点。当各个用户所要求的次用压头相同时,压差控制点选在最远用户处:当各个用户所要求的资用压头不同时,压差控制点选在要求资用压头最大的用户处,其压差设定值为所要求的最大资用压头。在运行中保证该用户的供回水压差不变。比如说,由于热用户的调节导致流量减少,压差控制点的压差升高,降低循环泵的转速,恢复其压差设定值。

3、一次网的调节。

由热源至热力站的一级管网,宜采用分阶段改变流量的质调节方式。根据采暖期室外温度的变化,可将采暖期分为不同阶段。在不同阶段调整锅炉运行台数和后来水泵运行台数,分阶段改变一级管网循环流量。同时根据室外温度的变化,改变热源的从回水温度。这样可保证热源的安全运行,又达到理想的节能效果。

应该注意的是,我们希望二次网的供水温度只与室外温度有关,不因一些用户的调节而改变,影响其他用户。这样,热力站内应充温度自动调节装置。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。当室内某些温控阀动作时,二次网的供水温度就会发生变化,气温补偿器就会通过信号动作,调节一次网通过换热器流量,使二次网供水温度保持在设定的运行曲线上。

集中供热分户计量作为一种新型的供热模式有很好的发展前景,在节能方面相比传统的供热方式有明显的优势。本文所分析的“新双管”供热系统是这种新型的供热模式之一,在实践中,应不断总结经验,改进完善。做为年轻的工程设计人员,希望能以此向同行师长求教。

参考文献:

1、陆耀庆主编,供热通风设计手册。中国建筑工业出版社

2、集中供热住宅计量从热设计规程,天津市城乡建设管理委员会(-02-00发布)

篇2:计量供热收费方法的探讨的论文

关于计量供热收费方法的探讨的论文

从西欧城市集中供热几十年的运行管理经验和东欧近十几年来为适应新机制,推行计量供热改造旧系统所取得的成功经验;以及我国近年来进行计量供热工程试点所积累的经验,都有力地证明了供热计量是保障城市集中供热运营稳定、健康发展的一项重要措施。也是节能、减排、改善大气环境,提高为城市居民生活水平的必要手段。同时也是推动集中供热发展,并使之适应我国社会主义市场经济机制的一项紧迫任务。通过研究国内外的先进技术和建立大量的工程试点,目前我国热计量技术已趋于成熟。但由于热价的制定和热费的修正等问题还没有得到解决,所以还不能真正实现计量收费。

一、热计量的收费

与水、电、煤气等的计量收费不同,热计量收费有其特殊性,单靠热表读值确定各户的热费本身就欠合理。其原因是:相同户型和相同建筑面积的单元,由于在住宅楼内所处的楼层与位置不同时,其外围护结构情况及其面积不同,耗热量将有明显差异。那些处于顶层、底层、建筑物端头或朝向差的采暖不利户,较其他外围护结构较少、朝向好、阳光足的采暖有利户,要消耗更多的热量室内才能维持相同的采暖设计温度。单就热计量仪表读值来决定费用,那些处于采暖不利条件的住户比处于采暖有利条件的某住户的采暖费用可能要高出一倍左右。

以天津典型多层住宅(平面如图1所示)为例,计算面积相同的各种单元在设计工况下采暖热负荷与平均热负荷的比值N,见表1。

也就是说与以往按建筑面积均摊费用的方法相对照,同一幢楼、相同建筑面积的不同住户,在室温相同条件下,以往采暖费用相同,若简单地按户表计费则相差很多。例如,以上述三门洞楼房的采暖有利户202~502与最不利户601、606做比较,如果202~502住户 1000元,601、606户的采暖费将高达2104元如无合理补偿办法或合理分摊方法予以处理,公布帐单后,住户将很难接受。

图1 标准楼层平面图(不计阳台面积76.32m2)

二、热计量收费的思路

无论是分户热计量表还是热分配表的读值,它们仅是反映用户室内用热量的多少,但还有其他许多与各户建筑面积相关联的耗热量和费用也需要由用户承担,计入各户的热费Cti中,各户的热费应该由两部分构成,即

CTi=Cbi+Cmi                (3)

CTi----某户的年度采暖费,元/年

CBi----与该户建筑面积相关的基本费,元/年

Cmi----按热表读值确定的用热费,元/年

表1  设计工况下,采暖不利户、采暖有利户的热负荷与平均值之比

二门洞三门洞四门洞住户房号N住户房号N住户房号N101、1041.096101、1061.279101、1081.314201~501、204~5040.924201~501、206~5061.079201~501、208~5081.108601、6041.446601、6061.687601、6081.773102、1030.816102、103、104、1050.953102、103、104、105、106、1070.979202~502、203~5030.687202~502、203~503、204~504、205~5050.802202~502、203~503、204~504、205~505、206~506、207~5070.824602、6031.028602、603、604、6051.2602、603、604、605、606、6071.233

从理论上讲,供热站全部用户所交纳的费用CTi能补偿供热站所有运营成本并能获得相当于净资产利润率8-10%的合理盈利。也就是CTi应与供热站总CT持平。当然供热价在现阶段是由当地政府宏观调控来统一决定的,各供热站经营管理水平不同,盈亏情况可能会有所不同。

根据欧洲各国的经验,按供热站所服务总建筑面积收取的费用为CBi,约相当于供热单位年度总费用的1/3-1/2。

按各用户建筑面积收取费用CBi的根据是:

1.为所服务小区兴建的锅炉房、供热管风等固定资产的年折旧费和年固定资产投资利息以及锅炉房管网维修费用等,应由各用户按建筑面积分摊,此项费用不因为某户当年用热与否或用热量多少而变化。

2.建筑物公用面积的耗热量未包括在各户热表的读值内,此部分热量应由各户按面积分摊。

3.由于存在邻室传热。如果某户关小或关闭散热器以调低室温,与其相邻各户将通过楼板和隔墙向其传热,而在该户的热计量表上未包括这部分热量,需另收取。

三、热费的计算公式

根据式③供热站所收缴的全部费CTi应为:

CTi=xCTi+Cmi              (4)

按面积收取的费用相当于总费用的比例为x

x=CBi/CTi                (5)

Cmi=CTi(1-x)               (6)

依据欧洲的经验x值的合理范围在0.3-0.5之间,一般不宜高于50%,以利于鼓励用户自主节能。由于沿程热损耗等因素,供热站所供给的总热量QT与小区各户热表的用热量读值总和CQi存在一定的差额,在计算每Kwh的热价时,应考虑予以补偿,通常

Qi=y.QT                     (7)

根据不同情况,y值在0.90-0.97范围之间

按各用户热计量表读数值的计费热价H(元/千瓦时)

(8)

按各户建筑面积收取的供热基本费用价P(元/米2)

(9)

ai为供热范围内各户供热面积的总和,也可以用供热范围内全部建筑面积A乘以系数z=0.8-0.85米替换,即

(10)

以上诸式中,CT为供热站含利润在内的年度总费用或年度总预算额;QT为供热站总热表的供热量(kwh)

有关主管部门如市供热办公室等可会同市物价局等相关单位,根据各供热站提供的年度报表、年度预算等资料,经综合、测算后,根据平均水平制订出本地区的合理收费x 、H及P值。

四、热计量收费的补偿方案

如前所述,各户处于建筑物的不同位置,其冬季采暖热耗量不同,有采暖有利户与不利户之分。作为多户共有的建筑物整体来说,屋顶、地面和端墙是缺一不可的。之所以有采暖有利户, 就是因存在采暖不利户。因此,合理分担采暖费用,以抵消因各户所处建筑位置不同而存在不公平性。对于几种不同的典型情况,可采取以下相应的补偿办法。

1新建待售一户一表住宅楼

最简便的方法是一次性从售房价格中予以补偿。售后供热收费按式①的规定,按面积交纳基本费。按户用热计量表本月或本年度的读值差交纳用热费。

房价补偿的'具体计算公式见11式:

式中:RB----因采暖与否的房差价(元/米2),RB为正值时,附加于每平方米平均房价,RB为负值时,附减于每平方米平均房价。

i----年折现率; f----年通货膨胀率; n----建筑物的拿下使用年限(年)

以天津某住宅楼例为例,每采暖季单位面积热费现价按15.4元/米2计,年折现率与通货膨胀率之和按4%计,x按50%取值,建筑物合理使用年限按40年,则表1的三个门洞采暖最不利用户(No.601,606)的供热房价补偿额为104.7元/米2。按每户建筑面积76.32米2计,“采暖不利”补偿房价差额为7991元。采暖最有利户(No.202-502等)的房价附加额为30.2元/米2,每户“采暖有利”附加房价总额为2305元。式中的CT(1-x)/ ai项为供热站年度总费用,按户用热表计量收费的那部分,按单位采暖面积的平均值。CT/ai目前也可参考当地无计量供热,按采暖面积收取供热费的单位值确定。例如,上述计算例中,就是以目前天津的热价为标准来计算的。

采取了购房时一次性补偿措施后,就已经从经济方面根本上抵消了住户在采暖方面有利或不利的因素。在今后各年供热收费中,式④按户用热量表计费的部分(Cmi)完全根据各户热计量表的抄表数值计费不再需要任何其他的修正或补偿。这一点在售房时,需向客户讲清以便客户在权衡初投资和今后的采暖费后,作出自己的判断与决定。

2.旧有单采暖系统,改造为带跨越管、恒温控制阀并热分配表的采暖热计量系统。户热表反映的用热量的收费方面,如前所述,应予合理调整,调整的办法如下。某户的按表计费的费用为:

Cmi=QiH/N                   (12)

对于表1所列的天津地区某住宅建筑的各户来说,采暖最不利户(No.601,606),其按表交费部分将乘以系数1/N=1/1.687-0.59,而采暖最有利户的1/N=-1/0.802=1.25。

更具体地说如果上述最不利户与采暖最有利户,在整个采暖期室始终维持相同的设计温度,按现行热价15.4元/米2推算,如不作修正,采暖最不利所需按热表交纳的费用约为991.4元,采暖季总热费为1579.1元,而采暖最有户(No.202-502等)按热表交纳的费用约为471.3元,采暖总热费为1059.0元。

如果按式(12)进行修正,则采暖有利户与采暖不利户在维持同等室温的条件下所支付的费用是相同的。再出现差别,那恰是反映了用户自主调节室温,或是适应户主更高室温的要求,或是户主节约热能的结果。

3.旧有已售出住宅楼增建采暖系统,采用一户一表单户分环方式,或是其他热计量方式都宜按上述方法确定,各户在设计工况下的热耗量及其与全楼平均热耗量的比值,并对热计量结果按比值修正后再计费,这样做虽较麻烦,但对用户比较公平。

五、结论与建议

1.由于客观上存在着采暖有利户与采暖不利户,在计量收费体制或售房价格的确定中,按客观实际确定修正值N予以补偿是完全必要的,即使修正值粗略些,但不修正肯定是不合理的。特别是采暖不利户,其户主在社会地位中属于弱势群体的较大,根据科学方法给予应得的补偿,对他们来说很需要,尽管计量收费会在计算时麻烦一些,但对计量供热的长期发展和社会稳定肯定是有益的。

2.不断研究改进建筑物的外围护结构保温性能,特别是屋顶和端墙的保温性能,不仅进一步节约能耗,同时使得同一建筑物的各户,其热耗量相对接近,使热计量收费的修正工作可相对简化。

计量供热在我国仍属新生事物,方方面面仍待不断完善,本文所提供的方法,思路仍有许多疏漏,希望能在以后不断得到修正和改进。

六、参考文献

1.肖兰生《住宅供热计量收费方法的探讨》《暖通空调》4期

2.徐伟 邹瑜 供暖系统控制与热计量技术 北京:中国计划出版社.11

篇3:分析计量供热收费问题论文

分析计量供热收费问题论文

摘要:

提出供热耗热量分户计量收费应该考虑由于山墙、顶、地面等公共面积耗热量对各住户单位面积耗热量差异的影响。住户实际供热费用,以抵消因各住户所处建筑位置不同而存在的不公平性合理分担。本文提出了通过对各住户单位面积耗热量与平均单位面积耗热量的比较,确定各住户实际耗热量的修正系数,并进一步分析了由于供热费用分两部分(固定比例费用和变动比例费用)已经把住户实际耗热量一部分按面积平分,各住户实际耗热量修正系数的如何取值问题。

关键词:供热 单位面积 耗热量 热计量 收费 修正系数

1前言

《民用建筑节能管理规定》指出:“新建居住建筑的集中供暖系统应使用双管系统,推行温度调节和户用热量计量装置,实行供热计量收费”以及《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》JGJ26-95(以下简称节能标准)规定:在各地1980~1981年住宅通用设计能耗水平基础上节能50%的节能目标。而在现今购房的房价中只考虑楼层的高低、阳光、潮湿等因素的差别对居住条件的影响,并没有考虑在同一建筑中各住房的单位面积耗热量存在差异而引起的住房在今后居住年限内支付的热费的差异。具体的说,由于山墙、顶、地面等公共建筑部分的耗热量客观存在而使具有山墙、顶、地面的.房间的耗热量要比没有公共建筑部分的房间耗热量大,而这部分耗热量理应由建筑物内所有用户共同承担。

2计费修正的分析

各住房的实际耗热量包括太阳辐射和温差作用下通过维护结构的传热耗热量和冷风渗透耗热量。传热耗热量可根据节能标准计算。冷风渗透耗热量在节能标准中是对整栋楼的耗热量的估算,至今仍没有较成熟的计算方法来计算各户的冷风渗透耗热量,且住户冷风渗透量大,室内得到的新鲜空气也多。所以,这里只讨论对传热耗热量的修正。

基于公共耗热量共担原则,每个住户的供热费用可表示成以下公式:

(1)

式中:hi----某住户的采暖费,元/a;

c----热价,元/kWh;

----该栋建筑的单位面积平均耗热量,kWh/m2;

si----某住户建筑面积m2。

其中(2)

在式(1)等号右边乘以,将其变型为:

(3)

式中:ωi----某住户单位面积耗热量,kWh/m2;

qi----某住户实际耗热量,即si*ωi,kWh;

βi----某住户传热耗热量修正系数,即。

这样,可根据节能标准计算出某栋建筑平均单位面积耗热量及各个住户的单位面积耗热量从而确定各住户耗热量修正系数,带入公式(3)既可得到各个住房应交的供热费用。

而城市供热是由热源、热网、热用户(室内采暖系统)组成的庞大、封闭、复杂的循环系统,无论用户是否用热或用热量多少,都要进行维修和管理。供热系统建设、维修、管理而投入的资金以用户热费中固定费用来收取。供热系统向用户供热,还要消耗一定量的燃料、电力、水和劳动力,供热部门为此投入资金以变动费用的形式向用户收取。这样,用户热费分为两部分:固定比例费用和变动比例费用。固定比例越大对供热企业保证运营有利,变动比例越大对用户节能有利。根据国外经验,固定比例一般取30%~50%,变动比例一般取70%~50%。那么,供热收费的计算公式可表示为:

(4)

将公式(4)变型为:(5)

即(6)

式中:H----该栋楼总的采暖费,元/a;

----某住房按平均单位面积耗热量计算出的耗热量,kWh;

n----固定费用比例百分数,%。

从式(6)可看出:固定比例费用是某栋建筑n%的总供热费用按住户面积分摊得出的部分,而这部分费用不存在由于房间楼层、位置不同而引起的单位面积耗热量差异的影响。变动比例费用则是某栋建筑1-n%的总供热费用按住户实际耗热量分摊而得出。显然,处于不利位置的住户与处于有利位置的住户保持相同室内温度时,单位面积耗热量存在较大差异,而这一差异是建筑本身的特点造成的。

与(3)式相比,固定比例费用部分是已修正了的住户实际耗热量,也就是说,固定比例费用的收取宏观而言是供热系统建设、维修、管理投入资金的回收,而对收费系统客观的充当了住房实际供热费的修正。但它仅是部分修正。那么,在实际操作过程中,修正与否又如何取值?下面举个例子进行说明:

3.2根据节能标准,计算得出各住房的传热耗热量及单位面积耗热量。并带入公式(2)可算出整栋楼房平均单位面积耗热量。

3.3由βi的定义,计算各住户的修正系数。

当n=50%时,在不修正的前提下,根据公式(6)可得出各住户热费分两部分收取后实际计算的耗热量。将以上所得数据填入供热计量收费修正系数,见表1。

从表1可以看出,各个房间因所处建筑物位置的不同修正系数不同。有的房间修正系数接近1(如102、201~501),当用户热费分为两部分时,这类房间不需要再进行修正。有的房间修正系数并不接近1(如101、202~502、601、601),即使用户热费分固定热费和变动热费两部分,它与修正后的值仍会有一定的差距。然而,由于供热费用本身是一项复杂系统工程,现在,仍处于初级阶段,为便于实际操作可简化处理,统一不予修正。但可以给予适当的补偿。

4结论

(1)由于供热计费分为固定比例费用和变动比例费用两部分,n%的耗热量所交的费用相当于对实际耗热量按面积平均分析在各住户中。

(2)进行修正时,由于n的存在,房间耗热量大的住户比表计热量少计算了热量,而房间耗热量小的住房比表计热量多计算了热量,并趋于平均。

(3)在计量收费初级阶段,由于建筑物结构多样化,认识上也有很大的分歧,修正总是变得更加复杂,可以暂用固定热费部分来弥补并在特殊情况进采取减免等其他措施。

参考文献

1陆耀庆,实用供热空调设计手册。北京:中国建筑工业出版社,1994

2杨善勤,民用建筑节能设计手册,北京:中国建筑工业出版社,

3中国建筑科学研究院主编,民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ26-95),1995

4吴继承,采暖耗热量分户计量对房价影响的分析,《哈尔滨建筑大学学报》,2000

5肖兰生,住宅供暖计时收费方法的探讨,《暖通空调》,

6《节能住宅设计实例图集》编委会编,节能住宅设计实例图集,北京:中国建筑工业出版社。

篇4:论文:供热管网热平衡调节技术分析

如今,随着时代的进步和科技的不断发展,人们对于自身的生活水平要求也逐渐提高,这就对供热提出了更高的要求,但在我国,供热系统当中仍然存在着许多漏洞和问题。在这些问题当中,水力失调是最为常见的现象,由于供热系统中普遍出现这一问题,常常会导致用户之间的室内温度拥有较大的差别,同时并不能保证冷热温度的平衡,这就在一定程度上制约了供热系统的工作,并使得用户的投诉率不断增加。要解决这种情况,并使得用户对于供热系统满意,我们传统的做法常常是增大循环泵的流量来进行供暖,这种方式,虽然能够对水力失调的问题进行一定程度上的解决,但同时也会对能源产生浪费的现象。因此,要彻底的解决水力失调在供热系统中出现的现象,就需要找到一种科学且合理的解决措施。本文从实际出发,阐述了水力失调出现的原因以及概念,并就解决方法进行了相关的介绍。

1.水力失调现象概述

1.1概念与类型

所谓的水力失调,其实就是指在供热系统当中,热水对于每个用户的流量与设计存在着不一致的特点,一般来讲,我们用以下的式子来表达水力失调的程度:

x=Vs/Vg

在上述的式子当中,x表达的是水力失调的程度,而Vs以及Vg分别代表用户的实际流量以及设计流量。

在本式子当中,如果x等于1,那么供热系统的状态应该是处在热平衡之上的,x的数值偏离1越大,那么水力失调的程度就约为严重。

一般来讲,造成水力失调的原因有几下几个方面:

(1)一些供热系统,由于自身设备的限制,常常会使得供水的压力不足够,或者是由于循环水量超过了原本系统设定的数值,这就使得水泵的压力并不足够,或者是水泵当中的压力下降,产生了供热系统当中水力失调现象的出现。

(2)在供热系统中,由于管网设计的不合理,或者是堵塞,也会使得供热系统当中的水泵压力受到损失,从而使得水力失调的现象发生。

(3)失水严重或超过设备的能力,会造成供热系统当中的水力失调。

(4)新接入的用户,常常会使得原本的系统特性改变,这也会在一定程度上造成水力失调现象的产生。

(5)室内水力情况的改变,也会导致水力失调。

(6)如果对网络当中的阀门进行随意的变动,也会使得水泵当中的压力可能出现降低或者不足的现象,从而导致了水利不调。

2.平衡阀调节原理

平衡阀的工作原理,是通过改变系统管道特性阻力数的比值改变流体的阻力,从而达到对于流量的调节。从力学的`角度来看,平衡阀的作用就相当于节流元件。

3.平衡阀的工作原理以及技术特点

就目前来讲,我国的供热系统一般有静态平衡阀、动态阻力平衡阀等几种模式。

3.1静态平衡阀

手动调节平衡阀也叫静态平衡阀,除了这两种叫法之外,静态平衡阀也可以叫做数字锁定平衡阀,静态平衡阀的工作原理是通过改变锁芯的开度,来改变各个支路的阻力,从而达到支配流量的作用。这个阀门的阀杆出有锁定装置,在平衡调试的过程中,阀门上面的仪表能够显示出流量。静态平衡阀能够保证支路的阻力不变,起到良好的热平衡作用。

由于调试复杂,而且一旦供热管网的情况发生变化就需要重新调试,因此,现如今,我国新建的供热系统中,对于静态平衡阀的使用较少。

3.2动态阻力平衡阀

通过对于自力式流量平衡阀的改造,研制出来了动态阻力平衡阀,这种平衡阀的工作原理与自力式流量平衡阀大致相同,区别在于多了一套导压孔锁闭旋钮。在倒空关闭的时候,动态阻力平衡阀会自动变为静态平衡阀

在供热系统关停后,阻力发生变化,只要打开导压孔,系统处理自动调节状态,在平衡之后关闭导压孔,动态阻力平衡阀又会变为静态平衡阀。这种阀门调试简单,能够有效的弥补静态平衡阀的诸多缺陷,有着非常良好的发展以及应用的前景。

4.平衡阀在各类供热系统当中的选用

根据不同的水力状况,可以将供热系统分为定流量系统、热源变流量系统等不同的几个系统,不同的系统需要选用不同的平衡阀,其要求也各不相同。

4.1定流量系统

供热站以及用户流量都不改变的系统,我们称之为定流量系统。这种系统流量不变,阻力稳定,由于定流量系统本身的特性,比较适合选用的平衡阀为静态平衡阀,或者是自力式流量平衡阀。

4.2热用户变流量系统

用户根据室内温度,需要自己来对温度进行调节,这时候就需要热用户变流量系统。在实行供暖分户计量的建筑当中,这种系统常常会得到应用,而很多用户为了节省费用,也常常都会选用这样的供热系统。一般来讲,该种供热系统应该选用自力式压差平衡阀。当每一路分支流量减小的时候,依然能够保证其余各路的压力平衡。

4.3热源变流量系统

这种系统最大的特点在于,能够根据气温的变化而对流量进行自动的调节。也就是说,如果气温降低,那么流量将会自动增大,而一旦气温升高,供热管网中的流量也会随之而来的自动减小。这种系统将质与量的调节做到了有机的整合,如今,随着我国节能技术的不断改革与发展,这种供热系统将会得到更好的发展前景。静态平衡阀以及动态阻力平衡阀都可以使用在这种系统当中,由于各路流量比例不变,因此即使水力失调,也并不会影响热量的平均分配,不会出现个用户直接温度差过大的情况。

结束语

综上所述我们知道,要保证供热管网系统的热平衡,就需要合理的选择适合的平衡阀,并选用正确的方式进行调试,这样可以对供热管网当中的水力特性起到有效的改善效果,使得系统能够达到水力平衡,或者是接近水力平衡。只有这样做,才能真正的为用户进行良好的供暖,达到优秀的效果,并且在此基础之上节省了能源。

篇5:谈暖气罩对计量供热影响论文

摘要:暖气罩是用来围护散热器的一种装饰,其合理做法和细部处理对采暖效果影响较大。本文分析了散热器的热工特性,给出了散热器的热工特性方程,论述了加设暖气罩后对散热器散热以及计量供热的影响。提出了合理的暖气罩设置方式对能源节约的积极意义。

关键词:暖气罩散热器热工特性计量供热

0引言

在家居装修美化中,为保证居室的整体和谐,对散热器装暖气罩的做法己十分普遍。暖气罩是将暖气散热片包装的设施,是用来围护散热器的一种装饰,要求散热片散热性能正常、罩体遇热不变形,外表美观,便于检查维修暖气片。其合理做法和细部处理对采暖效果影响较大。所以.暖气罩的制作必须符合散热器放热的规律和特点。

1散热器的热力工况分析

1.1散热设备类型

散热设备向房间的散热过程主要包括三种形式:供热系统的热媒通过散热器的壁面以对流传热方式向房间散热,这种散热设备称为对流散热器,各种以绕(串)片管为散热元件的带外罩散热器均属于此类;供热系统的热媒通过散热器的壁面以辐射和对流的方式向室内散热,这种散热设备称为辐射散热器,如铸铁或钢(铝)制板型、柱型、管型、扁管型,柱翼型和闭式串片型散热器等;散热设备向房间送入高于室温的空气,直接向房间供热,这种系统称为热风供暖系统。本文重点论述对流散热器。

1.2散热器散热效果

其效果取决于对流运动的强弱,既取决于散热元件表面的温度对空气驱动力的大小,又取决于散热元件外部结构影响空气流动阻力的大小。所以当供暖热水温度较低(如供暖过渡季节)时,其散热能力的下降要比辐射器显著,这种衰减是其热工特性的正常表现,因此设计选用时应该予以考虑。

1.3散热器的热工特性

根据传热学原理,散热器的放热过程是自然对流换热.靠近散热器外表面的空气由于接触受热,使其密度变小而产生浮升力,热空气上升,散热器下部和旁边的冷空气则流进补充并同样被加热和上升。可见.热空气浮升的快慢主要取决于被加热的程度,散热器传给空气的热量越多,则冷热空气间的密度差就越大,自然对流换热过程也就越强烈。散热器自然对流换热主要取决于以下几点:

(1)散热器外表面与室内空气之间的温度差△t,我们知道.对流换热基本计算式为:

Q=αF(tb—tn)=αF△t

式中Q为换热量;α为换热系数;tb为散热器的外表面温度;tn为室内空气温度;△t为散热器外表面与室内空气之温度差;F为散热器的外表面面积.显然,△t越大,所传递的热量就越多,使靠近外表面的热空气与远离外表面的冷空气之间的密度差愈大,因而自然对流就愈强烈,自然对流换热也就愈强烈。

(2)散热器外表面面积F的大小从上述对流换热基本计算式可以看出,在其它条件相同时,散热器外表面传给空气的热量Q与它的面积F成正比。自然对流正是依靠这些热量而发生的,所以传热面积F的大小对自然对流的强弱也有很大的影响,其外表面积越大,自然对流换热就越强。

(3)空气沿散热器外表面自然对流过程分为三个阶段,即层流阶段,过渡阶段,紊流阶段.在层流阶段热量主要靠流体层与层之间的导热作用传递.因此,换热系数。比较低,空气温升不大,流速也小.进入第二个阶段,空气连续受到散热器外表面的加热,温度提高很多,浮升力越来越大,流速不断增加.层流底层的厚度随流速进一步增加而减薄,使得层流底层的热阻逐渐减少.所以在这一阶段α是逐渐增加的。当空气上升的速度增加到某个临界值时,流动完全变为紊流,换热系数。达到最大值。这三种状态不仅取决于温差的大小,而且与空气沿散热器外表面流动路程的长短也有很大关系。路程很短,还没有发展为过渡阶段或紊流阶段时被加热的空气就离开了散热器的外表面,此时仅层流阶段起作用,换热量较小;如流过路程较长,层流阶段和过渡阶段在整个散热器外表面只占很小部分,它们对整个换热过程的影响很小,主要是紊流阶段起作用,相对来说,换热量较大。

(4)放热的方向放热的方向即热流的方向。自然对流运动靠受热流体的浮升而实现,如果在热流的上方受到人为地阻挡,就不利于自然对流换热。从上述散热器的换热过程及其特点可以看出,散热器加罩必须符合散热器的放热过程,同时还要保证被加热的空气在采暖房间正常对流循环,否则就会影响散热器的散热量。

2加暖气罩后对散热器散热的影响

对于辐射器,加装暖气罩后,其辐射-对流传热量比例发生变化,甚至可能完全隔绝辐射散热,其不利于散热的影响是显而易见的,而那些设计错误的暖气罩,其散热量的折减就会更大,常见错误有暖气罩的开口过小,百叶通气率低,开口随意而定,不考虑空气对流的顺畅,只开一个通气口等等。

对于对流器,加装暖气罩也应谨慎。原因是(1)对流器的外罩已经做好,加装暖气罩会增加流动阻力,导致对流散热量的减少。(2)利用现场加工的暖气罩取代原有的外罩,若无专业技术指导,将由于外罩与散热元件配合关系的改变,影响对流器的散热能力。

篇6:谈暖气罩对计量供热影响论文

为了实现室内温度控制和分户热量计量,集中供热系统中设置有相应的热量计量仪表以及一系列的温度,压力,流量控制设备。采用热计量后,用户可以根据需要通过调节热媒流量来控制散热器散热量,以改变室内温度。而暖气罩的增添势必会对热计量产生一定的影响,特别是家居装修用暖气罩极不规范,根据欧洲国家的测试数据暖气罩对散热器散热量的影响将达到30%。由散热器的热力特性分析,当散热器类型尺寸及连接方式一定时,散热器的散热量可以表示成计算温差的函数。即散热器特性方程为:

Q=KF△t=cG(tg-th)

Q为散热器散热量(W);G为散热器流量(Kg/h);tg为散热器供水温度(℃);th为散热器回水温度(℃);tn为建筑物室内温度(℃);c为热水质量比热C=4187J/KG·℃。其中△t=(tg-th)/In(tg-tn)-In(th-tn)为对数平均温差。散热器散热量对供回水温度的变化是敏感的而对流量的变化则是随着流量的增加而减小【2】。对于给定编制条件的某型号散热器,可以得到25℃温差下该型号散热量与流量的关系,见表1

编制条件:标准负荷1687W,散热器特性系数A=6.614,B=1.334室内温度为18℃

如果温控阀与散热器一起安装在封闭的暖气罩中,将使温控阀的感温环境高于设定数值,温控阀的感温元件所接触到的热环境将不再是室内环境而成为暖气罩内热环境。如表1,假设加装暖气罩所引起的热损失为67W,忽略其他影响因素,则提供1678W的'标准热量必须付出1754W的热量及120%的相对流量。这就意味着为得到舒适的室温,采暖用户将不得不相应调高暖气罩内温控阀的设定温度,并且为多余的热量损失付出经济代价。此外暖气罩的加装会使热分配表如(蒸发式热分配表)工作失效,并且给散热器的检修代来诸多不便。

4.暖气罩合理的设置

在家居装修中,为保证室内的整体和谐,对散热器装暖气罩的做法己十分普遍。根据有关分析资料,装暖气罩后,有8%-30%以上的热散发不出来,因而加暖气罩的住户将多消费热,其取暖费就高。因此合理的暖气罩设置具有积极的意义。美国人W.H.开利曾经指出:

从散热量的观点出发,带有格栅的进气口,其净空面积至少应该等于空气通过散热元件时的净空面积,而无格栅的进气口要超出这个面积的25%。对于出气口则不应该小于空气通过散热元件时净空面积的0.9倍,不大于这个面积的1.3倍。

暖气罩出气口方向的设计是实际应用中影响较大的问题;出气口向上虽然有利于散热,但是这种设计,不仅容易使散热元件积尘,而且长期使用会使热空气携带各种微粒污染出气口壁面,同时气口向上不利于人们活动空间舒适状况的改善,所以从卫生和健康角度考虑出气口应前置。

5结论

总之,采暖散热器加罩是建筑装饰设计的一个组成部分。就建筑装饰而言,暖气罩不单纯是用来满足建筑本身的需要,更重要的是用来满足人们的生活需要和环境质量(主要是室温)的要求,所以在设计和施工中应注意两者之间的配合,缺一不可。暖气罩的做法若不妥当,将直接影响散热器的散热效果,降低了室内温度,还浪费了大量的热量。所以,暖气罩在节约能源中的作用不能忽视。

参考文献:

【1】康太泉.暖气罩做法对采暖室温的影响,节能,1997(8)-38-40

【2】李建兴,涂光备.散热器调节特性分析,暖通空调,2001,31(5).-83-85

【3】涂光备.供热计量技术,中国建筑工业出版社,2003,4

【4】萧日嵘.民用供暖散热器,清华大学出版社,1996,7

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