導(dǎo)語：計量供熱調(diào)控管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要本文通過對單管跨越式系統(tǒng)在定壓差、定流量的條件下進(jìn)行模擬計算，分析了兩種情況下用戶行為調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的系統(tǒng)水力失調(diào)度，討論了兩種控制方法的優(yōu)缺點；最后，結(jié)合變頻泵的應(yīng)用，討論了單管跨越式系統(tǒng)在二次網(wǎng)變水量系統(tǒng)中的運行調(diào)節(jié)方法。

關(guān)鍵字單管跨越式系統(tǒng)定壓差定流量水力失調(diào)

一、序言

建筑節(jié)能是建筑業(yè)的一聲革命，是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。而供熱采暖中的熱計量技術(shù)是工作的重要組成部分。建設(shè)部已將民用建筑有熱表計量收費列入了全國建筑節(jié)能2010年規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)。

在熱計量中，用戶能自主調(diào)節(jié)室溫并使室內(nèi)溫度保持在一定的范圍內(nèi)是實現(xiàn)采暖系統(tǒng)熱計量的基礎(chǔ)，用戶的自調(diào)節(jié)必然引起系統(tǒng)流量，壓力的變化，造成系統(tǒng)的水力失調(diào)，進(jìn)而影響其他用戶室溫的變化在。而對原有單管式系統(tǒng)進(jìn)行熱計量的改造過程中，要將單管順流式系統(tǒng)改造為單管跨越式系統(tǒng)，這種條件下加裝定流量閥，定壓差閥是十分必要的，因為根據(jù)文獻(xiàn)[1]如果一個具有7個立管的供暖系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)閉某根立管上所有用戶，以判斷其它立管水力工況的變化，通過類推計算，會發(fā)現(xiàn)個別立管會因此增大約50%的流量。本文中將模擬簡單系統(tǒng)，由于系統(tǒng)分別加裝定流量閥、定壓差閥，用戶調(diào)節(jié)對其他用戶產(chǎn)生的影響各不相同，所以本文結(jié)合兩個簡單的算例，在以上兩種條件下分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，分析在給定的條件下，兩種方案的適用范圍以及調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響的大小。

控制的目的決定控制的方式，控制的方式?jīng)Q定控制的手段，所以對于具體的情況下系統(tǒng)應(yīng)選取定壓差還要根據(jù)實際的情況加以選擇。

二、引入算例

算例的介紹：本文以某一棟具有六根立管的單管跨越式六層建筑物為例，分析在某一單根跨越式立管上定壓差以及定流

量，個體調(diào)節(jié)對整個立管上其他用戶的影響；以及六根立管的單管跨越式系統(tǒng)在熱力入口定流量，定壓差的條件下用戶調(diào)節(jié)對系統(tǒng)的影響。

本算例中，進(jìn)流系數(shù)a=0.34，散熱器選用普通4柱813型散熱器[2]，K=2.237Δt0.302，各層散熱器散熱量相同，根據(jù)熱指標(biāo)取60W/m2，面積20m2，設(shè)定Q1=2Q=3Q=4Q=5Q=6Q=1200W。系統(tǒng)的供回水溫度為95/70℃。室內(nèi)溫度設(shè)定為18℃，室外計算溫度為-9℃，跨越管進(jìn)流系數(shù)為a=Gs/G=0.34

對于單管跨越式系統(tǒng)的散熱器而言，存在以下四個公式：

（1）

（2）

（3）

（4）

式中：Q1----建筑物的供暖設(shè)計熱負(fù)荷，w；

Q2----在供暖室外計算溫度下，散熱器放出的熱量，w；

Q3----在供暖室外計算溫度下，熱水網(wǎng)絡(luò)輸送給供暖熱用戶的熱量，w；

----供暖室內(nèi)設(shè)計溫度，℃，供暖室外設(shè)計溫度，℃

----第i層散熱器的供水溫度，回水溫度，℃

a,b----散熱器的有關(guān)試驗系數(shù)；F----散熱器的散熱面積，m2；

G----供暖熱用戶或散熱器的循環(huán)水量；C----熱水的質(zhì)量熱容C=4187J/（Kg·℃）

用戶調(diào)節(jié)造成系統(tǒng)阻力數(shù)S發(fā)生變化。阻力數(shù)、數(shù)量、壓力之間的關(guān)系為：

(5)

(6)

(7)

式中：P----立管壓差SZ--總阻力G----流量

S----各層的阻力數(shù)

Sr----散熱器的阻力數(shù)，Sb--表示旁通的阻力數(shù)

算例1是將計算模型中的某一立管為研究對象，在此立管上分別定壓差和定流量，分析兩種情況下不同用戶調(diào)節(jié)對系統(tǒng)的影響。

算例2中作為計算模型是一個由六根立管，每根立管上六層散熱器組成的一個單管跨越式系統(tǒng)，如算例2系統(tǒng)圖所示。在樓房的熱力入口分別安裝定流量裝置和定壓差裝置，考察用戶調(diào)節(jié)對其他用戶的影響。網(wǎng)路干管以及用戶的阻力數(shù)如下表所示，其它條件不變。

三．算例的計算

3．1中心對于算例1的分析

在定流量的條件下：對算例1只有單根立管的單管跨越式系統(tǒng)，其他條件不變，考察在系統(tǒng)定流量條件下，用戶的調(diào)節(jié)對其他用戶的影響。為簡化計算，本模型中各散熱器上沒有加裝溫控閥。因為溫控閥的作用是減小用戶調(diào)節(jié)對其他用戶的影響，氫加裝溫控閥只能更所以加裝溫控閥只能更加減少用戶的水利失調(diào)。本算例認(rèn)為散熱器閥門只存在兩種調(diào)節(jié)狀態(tài)：全開，關(guān)

閉。在沒有調(diào)節(jié)前，散熱器都為全開狀態(tài)。并且設(shè)房間的保溫措施良好，不考慮調(diào)節(jié)后相鄰房間的換熱問題。

定壓差條件下在供回水管路之間加裝定壓閥，考察定壓差條件下用戶調(diào)節(jié)對其他用戶的影響。此算例中加裝自立式壓差控制器，保證整個系統(tǒng)的壓差不變。其它條件同上。

對兩種模型進(jìn)行計算分析比較，計算的結(jié)果如下表所示：

對模型1分別考慮兩種極端情況：在定流量系統(tǒng)中考慮極端情況，關(guān)閉上面五層散熱器，分析對底層的影響，結(jié)果造成用戶的溫度變?yōu)?6.01℃；如果關(guān)閉下面五層，對第底層用戶沒有什么影響，室溫保持18℃不變。在定壓差系統(tǒng)考慮極端情況，當(dāng)上面五層用戶全部關(guān)閉，考察對最底層用戶的影響。結(jié)果造成底層用戶的溫度變?yōu)?9.66℃,溫度失調(diào)9.22%。如果最下面的五層用戶全部調(diào)節(jié)，則贊成頂層用戶的室溫為13.95℃,溫度失調(diào)為-22.5%。

比較分析：定流量條件下用戶調(diào)節(jié)，會使得該用戶下層的房間溫度升高，而上層各個房間的室溫保持不變。最極端的情況下，即關(guān)閉上面五層，底層用戶的室溫為26.01℃，可以通過其它調(diào)節(jié)方式降低室內(nèi)溫度。相對而言，在定壓差調(diào)節(jié)方式中，用戶的調(diào)節(jié)，會造成所有用戶室溫的變化，結(jié)果是其上層用戶溫度降低，下層用戶溫度升高。在極端條件下，即關(guān)閉下面五層散熱器，則頂層用戶的室溫是13.95℃，很難滿足設(shè)計要求。該用戶只能通過其他供熱方式（比如電暖氣供熱）作為補(bǔ)充方來滿足其對室溫的要求。

3．2算例2的計算分析

本算例主要分析在給定的模型2條件下，熱力入口定壓差、定流量，用戶調(diào)節(jié)對系統(tǒng)的影響。考慮三種情況，即同樣是六個用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)，考慮調(diào)節(jié)用戶所處自控位置不同，分別位于第一根立管、第六根立管、和分散于六根立管上的情況。計算數(shù)值如下：

同理，可以計算出調(diào)節(jié)用戶集中于第一根立管，第六根立管的情況。結(jié)果如有4所示。

比較分析：從算例2的計算我們可以看出，在三種調(diào)節(jié)的情況下，熱力入口定流量造成的其他非調(diào)節(jié)用戶的溫度變化要比定壓差的情況大。從圖-2中我們可以明顯的看出這些結(jié)論。

四、結(jié)論

通過對算例的計算歸納出下幾點結(jié)論：

1．對于整個單管跨越式系統(tǒng)而言，入口定流量、定壓差都可以降低個別用戶調(diào)節(jié)對系統(tǒng)造成的影響，只是在定壓差條件下，調(diào)節(jié)引起其他用戶室溫變化程度要小于定流量的條件下的變化。

2．對于單根立管定壓差系統(tǒng)、定流量系統(tǒng)來說，個別用戶的調(diào)節(jié)對于系統(tǒng)造成的影響是不相同的。在定流量系統(tǒng)中，用戶的調(diào)節(jié)造成下層室溫升，上層用戶保持不變；達(dá)到壓差系統(tǒng)中，用戶的調(diào)節(jié)造成上層用戶的室溫降低，下層用戶的室溫升高，在最極端的情況下（頂層以下的用戶全部調(diào)節(jié)）造成頂層用戶的室溫降低很多，很可能引起用戶的不滿。

3．考慮在實際的供熱系統(tǒng)中不僅包括用戶的個體調(diào)節(jié)還包括二次網(wǎng)的集中調(diào)節(jié)，所以對于熱力入口定壓差、定流量的系統(tǒng)還要考慮隨著室外溫度的變化適時進(jìn)行量調(diào)節(jié)，采用變頻泵以節(jié)約能源。可以考慮將二次網(wǎng)設(shè)置成變水量系統(tǒng)，這樣采取定壓差的系統(tǒng)更能適用于主頻泵的使用。根據(jù)室外溫度的變化在一個采暖季節(jié)中適時改變流量，保持系統(tǒng)的壓力不變，在保證用戶滿意的條件下適時改變流量，節(jié)約能源。

參考文獻(xiàn)

1伍小亭，供熱計量的幾個問題，暖通空調(diào)，200030（1）

2賀平，孫剛，供熱工程（第三版），中國工業(yè)出版社，1993