住宅供暖系统的室温控制和热计量技术

住宅供暖系统的室温控制和热计量技术

李 晖 程宏业

摘 要：本文通过对住宅供暖系统的室温控制和热计量技术的介绍，分析了热计量使用的情况，并对热计量在建筑中的推广应用提出了自己的建议。 关键词：室温控制、热计量、热量表、温控阀、供热系统

目前，我国民用建筑的供暖系统处于落后状态， 具体表现为系统水利平衡差，室温没有控制，用热没有计量，加之我国建筑物的保温隔热和气密性能较差，供暖系统热效率低，能耗高，单位住宅建筑面积采暖能耗为相同气候条件下发达国家的3倍。据有关统计，把按住房面积的大小收费，改为按实际使用热量向用户收费，可节能两成。

实现供暖系统的按热量收费的最终目的是建筑节能，要作到这一点，除了加强建筑保温、降低设计能耗外，室内供暖系统必须有温控装置。温控是实现热计量的前提条件之一，只有计量收费装置而没有室内系统的温控手段，实际上达不到节能的目的，而仅仅是为了收费，这实际上偏离了建筑节能的根本目的，因此热计量和温控往往是密不可分的，热计量一定要和温控配合使用，才能相辅相成，使两者的效果达到最好。 一．温控设备

用户的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器温控阀是一种自力式比例室温控制器，有传感器和阀门两部分组成。传感器内的主要元件是充注了低沸点液体的波纹管。波纹管内液体工质的压力与其感受到的温度有关，该压力被室温设定弹簧的预紧力所平衡。

恒温阀温度的设定用户可以自行调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而达到控制室温的目的。 二．热计量方法与计量仪表 2．1热计量方法

目前，欧美国家按户计量热量使用的方法基本是以下三种： ⑴通过测定用户的热负荷来确定用户的用热量。

该方法是测定室内外温度并对供暖季节的室内外温差累计求和，然后乘以房间常数（如体积热指标）来确定收费。该方法采用的仪表为测温仪表。但有时将记忆散热

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器温控阀的设定温度作典型室内温度而将某一基准温度作为室外温度。该方法的特点是：安装容易，价格较低。但由于遵循舒适度缴纳相同热费的原则，用户的热费只与设定的或测得的室温有关，而与实际用热量无关，因此开窗浪费能源的现象无法约束，不利于节能。目前德国不用需采用，美国、法国有使用。

⑵通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量。

该方法是利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。该方法常用的有蒸发式和电子式两种。其中蒸发式热分配表的特点是：价格较低，安装方便，但计量准确性较差。目前在丹麦、德国广泛采用。电子式热量分配表的特点是：计量较准确、方便，价格比热量计量表低，并且可以在户外读值。目前在欧美受到欢迎。

⑶直接测定用户从供暖系统中使用的热量

该方法需对入户系统的流量及供回水温度进行测量。采用的仪表为热量表。该方法的特点是：原理上准确，但价格较贵，安装复杂，并且在小流量时误差较大。目前在法国、瑞典等国应用较多。 2．2热计量仪表 （1） 热量表

热量表由一个热水流量计、一对温度传感器和一个积算仪组成。仪表安装在系统的供水管上，并将温度传感器分别装在供、回水管路上。一段时间内用户所消耗的热量为所供热水的流量和供回水的焓差的乘积对时间的积分，热量表就是利用这个原理，用热水流量计测量逐时的流量并用温度传感器测量逐时的供回水温度，将这些数据输入积算仪积分计算就能得出用户所用的热量。

热量表依据流量计测量方式的不同可以分为电磁及超声波式、机械式和压差式。其中机械式有耗电少、抗干扰性好、安装维护方便和价格低廉的优点，因此现在应用的比较多，如法国和德国，机械式流量计的比例高达90％，但是机械式的表在水中杂质较多时精度会受到较大的影响。超声波式的特点是量程大、计量精度较高、压损较少，但是易受管壁锈蚀程度、水中泡沫或杂质含量、管道震动的影响，价格较机械式贵很多。 （2） 热量分配表

热量分配表是通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量的仪表。它的

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使用方法是：在集中供热系统中，在每个散热器上安装热量分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表来计算热量；在每个供暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。根据测量原理的不同，热量分配表有蒸发式和电子式两种。

以上两种计量装置相比较，热量表测量比较准确、管理方便，但是价格比较贵、维修量大，室内系统一定要分户成环，对旧有建筑多用的单管顺流式和双管式不适用，室内原有系统改造困难。热分配表价格便宜、对系统没有特殊要求，旧有系统改造比较适用，但是其结果受多种因素影响，试验工作量大，计算复杂。 三．适合热计量的住宅供热系统形式

3．1适合热计量的供热采暖系统应该具备的条件

（1） 调节功能即系统必须具有可调性，用户可以根据需要分室控制温度。无论手动调节还是恒温调节，可调系统是热计量的前提。

（2） 与调节功能相应的控制装置。这是保证调节功能实现的必要条件。由于室内系统的调节，原有的定流量系统成为变流量系统，系统工况变化较大。若不采取相应的控制措施，将无法满足用户需要。

（3） 每户按热计量功能。每户用热量应可计量，用户按用热量计量收费，调动用户自身的节能意识。

3．2适合热计量的供热采暖系统形式

符合以上几个条件，适合热计量的室内采暖系统形式大体分为两种：一种是沿用传统的垂直的上下贯通的单管式\或\双管式\系统；另一种是适应按户设置热量表形成的共用的供回水立管和分户独立系统相结合的新形式

1． 垂直式单管系统

改造旧有顺流式单管系统为跨越式单管系统、带温控阀的可调节系统，是旧系统改造极易可行的一种方式。一般有两种形式：一种加两通温控阀，一种加三通温控阀。这种系统的热计量设备是在一栋楼或小区的总入口处设楼用热量表，在每个散热器上设蒸发式或电子式热分配表。

2． 适应按户设置热表的共用的供回水立管和分户独立系统相结合的形式 共用的供回水立管和分户独立系统相结合的形式是指每户是相对独立一个系统，每户的供回水管和共用的供回水立管相连，在每户入口的总供回水管处设一户用热量表来进行热计量。户内的采暖系统形式有地板辐射采暖、散热器采暖等形式。

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四．热计量收费方法

热量价格的确定要考虑到多种方面，包括锅炉煤耗、水泵电耗、水的软化除氧、水耗，供热人员的工资收入，设备的投资、折旧等很多项目。还要考虑不同供热模式及燃料种类对热价的影响等等。其价格由固定成本和可变成本组成。

固定成本与热量没有直接的比例关系，主要由用于热网正常运行的固定资产投资和供热企业管理费用等组成。如设备投资、维修管理、职工工资、税费、水损失、热损失等。这些固定成本提供了用户相应的使用功能，并不因为多用或少用而变化。这部分投资应当按照用户所占建筑面积来公摊的。此部分费用一般占总费用的30%~50%。

可变成本是随能源的产量而变化的部分，即能源产量越多，浮动开支越大。如燃料消耗、运行耗电、职工加班费等。这部分费用需按照各用户应通过冷热量表计量的实际用能量进行分配。

作者简介：李晖 （1967- ），男 ， 1989年毕业于太原工业大学给水排水专业，工程师，山西光信实业有限公司，山西 太原 030001

程宏业 （1969- ），男 ， 1990年毕业于山西财经大学文秘专业，山西光

信实业有限公司，山西 太原 030001

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