关于供热系统计量收费的几个技术问题

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1、关于供热系统计量收费的几个技术问题摘要：为适应供热系统的计量收费，本文对系统流量与散热量的关系、单双管的比较与改造、压差调节器的使用范围、新的水力计算方法以及系统循环流量的变流量调节等技术问题，进行了分析与探讨。关键词：供热系统计量收费遗传算法供热系统计热量收费势在必行。然而由于社会、管理等因素，在实施过程中必然会碰到不少必须解决的难题。但就基础工作而言，我认为就一些关键的技术问题，取得同行的共识，更具重要意义。因此计量收费，应建立在高技术含量的基础之上。这里，我想就大家比较关心的几个技术问题，谈一些看法，以便求得深入讨论。一、系统流量变化对室温的影响供热系统按热量收

2、费，前提条件是供热效果要优于按面积收费的情形。理想状况应该是室温能按用户要求灵活进行调节。这里提出了一个理论问题：即要想达到用户不同的室温要求，系统流量应该在多大的范围内变化？当室内无人时，一般要求值班采暖，此时室温在6〜8°C之间，那么这时系统流量减小到最小，其数值是多少？再如在单管顺流系统上，改装跨越管后，由于跨越管的分流，进入散热器的流量减少，此时室温如何变化？要回答这类问题，就必需研宄系统流量变化对室温的影响。亦即要研究系统水力工况对热力工况的影响。一般而言，对系统供热、散热器散热、建筑物耗热建立如下6个联立方程：Qn=Ws(tg-th)(1)Qn=enWs(

3、tg~tn)(2)Qn=qv(tn-tw)(3)(4)(5)(6)式中Qn-供热系统的供热量，散热量，耗热量(W/h)；tg—供热系统的供水温度(°C)th—供热系统的回水温度(°C)Ws—供热系统的流量热当量(KJ/h•°C),可视为流量的函数；en~供热系统的有效系数，无量纲，为0〜之间的数值；on--供热系统工况系数，无量纲；tn-用户室内温度(°C)to--室外温度(°C)上式中带角码’'’的为相应参数的设计值；，为运行参数、设计参数之比值。K'-散热器设计状态传热系数(KJ/m2h°C)F~散热器散热面积(m2);t'0—供热系统设计供、回水温度的平均值(°

4、C);B-散热器传热指数，一般〜。上述th，tn，Ws，en，on,其中通常视Ws(流量)为已知前5个独立的联立方程中，有7个未知即Qn，tg，(室外温度to为已知)，当分别给定Qn，tg，即可解出其它参数，进而获得系统流量与用户室温之间的关系。为了便于编程，上机计算，上述5个联立方程可以进一步简化为如下矩阵方程：Ta=[AO[G]A0T-Ain[G]H•A0]-lAin[G]W(7)式中Ta—供热系统节点温度向量；G-系统支路流量矩阵；AO、Ain-分别为系统流出、流入关联矩阵；H、W-分别表示系统不同热部件特性的系数矩阵，主要反映热源、管道、换热器、散热器等不同热

5、部件中en，on的影响因素。运行根据(7)式编制的SHIWEN程序，算出供热系统各节点温度，即可求得散热器的散热量以及室温对应于流量的变化关系。供热系统流量、散热量与室温关系计算用户名称运行流量kg/(m2h)失调度X单位供暖面积散热量平均室温tn(°C)q(w/m2°C)(%)1-5100现举实例加以说明，一个地处北京的有5个热用户的供热系统，设定设计供回水温度为75/55°C,单位建筑面积的设计流量为kg/m2h,选用813型铸铁四柱散热器。在设计外温-9°C下，各用户流量与室温、散热量之间的关系为表1所示：当运行流量只有设计流量的16〜31%时，室温只有〜°C;

6、当室温维持值班采暖时（即+6°C），此时运行流量是设计流量的19%，实际散热量只有设计散热量的％;当运行流量是设计流量的31%时，室温为°C，实际散热量是设计散热量的％。这一计算结果，与美国SHRAE手册系统篇给出的关系曲线完全一致（见图1、图2）。该曲线横坐标为相对流量，纵坐标为散热器相对散热量，图1表示＜的情形，图2表示〉的情形。在图中，供水温度为90°C,曲线1、2、3、4分别表示供、回水温差为10、20、30、40°C。不难发现，对于图1即＜时，供回水温差愈大，曲线愈接近于线性；供回水温度愈小，流量与散热量的关系愈接近上抛物线。对于图2,〉，即大于设计流量的状

7、态下，散热量增加并不多。关系曲线图关系曲线图图1中的曲线1、2,其供回水温降分别为10、20°C,比较符合我国目前的供暖现状。从中可以得到一个明晰的概念：即当流量在设计流量±20〜30%范围内变动时，散热量的波动只有±10%左右；而当流量减小到设计流量的±20〜30%时，散热量明显减少，只有设计值的50〜80%，室温只能维持在5〜14°C之间。系统流量与散热量的上述关系，完全是由于散热器的热力特性决定的，这一关系正好说明了供热系统之所以存在冷热不均现象的本质。如果认为流量减少到设计流量的30%时，