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时间:2018-09-13
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1、住宅采暖计量系统及其调节【摘要】本文针对住宅计量采暖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采暖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】计量采暖;双管系统;室外供热;供热调节 采暖计量是建筑节能的一项基本措施,是现行城镇集中采暖的基本要求。城乡建设部提出,在集中采暖建筑物中推行分室控温,分户计量,并已写入现行《采暖通与空气调节设计规范》中。 在《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》中,规定了住宅采暖系统设计。本规程提出,室内应按户分环,分室控温的采暖方式进行
2、设计。采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,采用双管系统,设共用立管,连接各层户内系统。为与传统设计的双管垂直采暖系统加以区别,本文将这种系统称为“新双管系统”。在采暖设计实践中,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采暖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。 1新双管系统分析 户外系统 户外供暖系统为双管下供下回式,系统的不平衡率KK=(ΔP2-ΔP1)/ΔP2 式中:ΔP1--首层环路的资用压头Pa ΔP2-
3、-顶层环路的资用压头Pa ΔP2=ΔP1-ΔP1k+ΔP2k+ΔPy+ΔPg-Hh 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=ΔPy,且在85℃/60℃工况下,每米垂直供回水管产生的附加压头为143Pa。 ΔP2=ΔP1+(ΔP2k-ΔP1k)+(ΔPy-143H) 将代入,并且考虑新双管系统户内
4、系统形式一致,资用压头也基本相同。在运行之前,需要对户内系统进行预调节,使ΔP2k≈ΔP1k这时公式可简化为, K=(ΔPy-143H)/(ΔP1+(ΔPy-143H)) 当主立管阻力与由于温差和高差产生的重力水头相近时,K趋近于0,最利于平衡。 这时,ΔPy=143H,又ΔPy=2HΔPj得出ΔPj=143/3≈48Pa/m。 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。ΔP1比较大,有利于系统平衡。 根据上面分析可知,新双管系统具有良好的稳定性。在设计中要认真进行水
5、力计算,调整管径比摩阻,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。 户内系统 户内采暖系统采用双管系统。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,容易通过温控阀控制散热器的散热量,便于调节。而且,这种系统是个变流量系统,可以根据用户的要求进行量调节。 温控阀除了调节室温外,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自力式温控阀,其调节性好,可以实现室温自动调节。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
6、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。 2运行调节 实施分户热计量后,新双管采暖系统的调节性能大大增强,用户可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散热量,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,室外供热系统要有更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。 室外供热系统多采用集中式热力站,供热管网分为一次网和二次网。供热系统运行时应是质调节和量调节相结合,根据采暖负荷变化进行
7、质调节,再根据热用户末端负荷变化进行量调节。供热管网系统的稳定运行是保障采暖计量的前提,为避免整个采暖系统的水力失调,要采取各种严格的措施。 建筑物热力入口 对于新双管系统,由于温控阀的主动调节,室内系统阻力和流量是随时变化的。如某一用户的温控阀关小,相对应的支管流量减少,造成干管总流量减少,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大。在热力入口处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,保证系统有较平衡的水力工况。双管系统散热器间为并联,
8、在定压差控制时,任意调节,流量都可以满足用户需要。 二次网的调节 由于户内温控阀的主动调节,二次网是个变流量系统,二次网循环水泵应采用变频调速控制,及时调整水泵的流量,以达到节能目的。 为了保证热量充分供应,每个用户都有足够的资用压头,可以采用供回水定压差控制。把供热管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资用压头相同时,压差控制点应选在最远用户处。
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