奚振奎，玄 麗，康 麗

( 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250103 )

建筑物供暖系統(tǒng)采用熱量計量的研究

奚振奎，玄 麗，康 麗

( 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250103 )

針對我國冬季供暖，能耗大，能源利用率低的現(xiàn)狀，提出了安裝熱計量并實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的方法。熱計量設(shè)備的安裝使得熱用量與收費掛鉤，從熱用戶入手，促使熱用戶自行調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，按需供熱。通過案例分析，從施工及運行等各個方面驗證了該研究的可行性，無論對新建建筑或者舊建筑供暖改造都有較好的指導(dǎo)意義。

建筑物供暖；熱計量；遠(yuǎn)傳；節(jié)能

0 引言

在我國，冬季供暖收費方式以按面積收費為主，采暖系統(tǒng)一般不設(shè)熱表，因沒有計量收費，“一些用戶的室溫達(dá)不到設(shè)計要求，影響正常生活，另一部分用戶則室溫過高，需要開窗散熱，造成熱能浪費”[1]。沒有計量也使得管理運行人員沒有數(shù)據(jù)支持完全依靠經(jīng)驗進(jìn)行運行管理。缺乏計量手段是造成我國與先進(jìn)國家建筑物節(jié)能差距大的重要原因。而按用戶實際耗熱量收取取暖費的“分戶計量”、“分樓計量”、“分小區(qū)計量”等“熱計量”方式將從根本上解決這個矛盾。合理的收費方式既能減少供暖企業(yè)與采暖用戶的矛盾又能起到節(jié)能的效果，根據(jù)一些發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，采取供熱計量收費措施，即可節(jié)能20%～30%。

1 計量收費系統(tǒng)原理

安裝計量收費系統(tǒng)的原理：在供水管道上安裝熱量表(較先進(jìn)的為超聲波熱量表)、電磁閥、過濾器、鎖閉閥等，在回水管道上安裝鎖閉閥、測溫閥門等。熱量表通過計算供回水溫度及進(jìn)入散熱器的水的流量計算出熱用量。安裝在住戶內(nèi)的控制面板，通過控制線連接電磁閥，根據(jù)溫度面板的設(shè)定溫度自動控制電磁閥開啟的大小，從而實現(xiàn)室內(nèi)溫度的穩(wěn)定及自動調(diào)節(jié)。供回水管道安裝鎖閉閥可實現(xiàn)對住戶供暖的通斷。散熱器也可安裝溫度控制器，實現(xiàn)室內(nèi)不同房間溫度的自動控制。熱量表通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)匯總至采集器，采集器將數(shù)據(jù)傳輸至總服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳。通過總控制室的系統(tǒng)控制軟件可以對每戶熱量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析及控制。

2 計量收費系統(tǒng)安裝要求：

“熱量表是根據(jù)測量供暖系統(tǒng)入戶的流量和供回水溫度來計算熱量的，因此分戶計量要求供暖系統(tǒng)在設(shè)計時每一戶要單獨布置成一個環(huán)路”[2]。

對于傳統(tǒng)的垂直單管順流式供暖系統(tǒng)，“宜在各組散熱器上設(shè)置熱量分配表，測量計算每組散熱器的用熱比例，再結(jié)合設(shè)于建筑物引入口熱量總表的總用熱量數(shù)據(jù)”[3]，計算出每戶用熱量。

3 工程案例：

某學(xué)院教職工宿舍小區(qū)共12棟樓330 戶，每棟樓均為多層建筑。該小區(qū)根據(jù)國家節(jié)能要求已進(jìn)行了外墻保溫，需進(jìn)一步對熱網(wǎng)進(jìn)行改造。

該小區(qū)未實現(xiàn)市政供暖，目前為獨立管網(wǎng)獨立供暖，由學(xué)院后勤處管理。該小區(qū)居住建筑均為1梯兩戶，供暖系統(tǒng)為垂直雙管系統(tǒng)，每戶設(shè)有設(shè)備井，內(nèi)設(shè)供回水管、上下貫通的穿線管等，每戶均有校園網(wǎng)接入點，別墅樓和多層樓每個單元的負(fù)1層都有網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備；換熱站附近機(jī)房有網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。

3.1 項目實現(xiàn)的目標(biāo)

(1)該項目完成后要達(dá)到財政部2007年12月20日出臺的《北方采暖區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造獎勵資金管理暫行辦法》(財建[2007]957號)的要求，達(dá)到工程驗收條件。

(2)住戶室內(nèi)溫度可以調(diào)節(jié)。

(3)基本實現(xiàn)熱平衡。

(4)熱源實現(xiàn)實時動態(tài)節(jié)能。

(5)總體節(jié)能效果達(dá)到30%以上。

(6)成為既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造示范工程。

3.2 項目實施

(1)現(xiàn)場情況(圖1)：

圖1 現(xiàn)場情況

進(jìn)水管線上由原來DN25的管道變成DN20的管道。然后安裝鎖閉閥—過濾器—熱量表—球閥順序進(jìn)行安裝。

進(jìn)水管線上由原來DN25的管道變成DN20的管道。然后安裝測溫球閥—智能電動閥—鎖閉閥，并將熱量表的回水溫度探頭安裝到回水管的測溫球閥上。

(2)熱量表安裝

作為按用熱量計量的關(guān)鍵部件，熱量表的選擇及安裝非常重要。該項目選擇計量較準(zhǔn)確的超聲波熱量表。

按照樓宇特點，在每層樓的暖氣管道井安裝熱量表。安裝流程為在每戶的供水管線上按照安裝鎖閉閥—過濾器—熱量表—球閥順序進(jìn)行安裝，在回水管線上安裝測溫球閥—智能電動閥—鎖閉閥，并將熱量表的回水溫度探頭安裝到回水管的測溫球閥上。如圖2所示：

圖2 熱量表安裝示意圖

(3)用戶溫控面板的安裝：

為方便各住戶自行調(diào)節(jié)溫度，特在室內(nèi)安裝用戶溫控面板，用戶溫控面板與智能控制器之間的連線，通過打孔的形式穿到用戶家中，用戶可根據(jù)自己的意愿實現(xiàn)全面的溫度自動調(diào)節(jié)。

(4)項目通訊方式與系統(tǒng)架構(gòu)

a、熱量表遠(yuǎn)傳方式使用有線方式。串口服務(wù)器使用一對一的模式，安裝在采集終端箱中。采集終端箱與總服務(wù)器通過有線進(jìn)行連接，學(xué)院在安裝總服務(wù)器的位置提供一個網(wǎng)絡(luò)接口，并設(shè)置一個固定IP地址。通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測及設(shè)備故障的排除。

b、樓宇集抄器與戶用熱量表、戶用溫控設(shè)備之間采用 M-BUS 總線通訊。(如圖3)

3.3 項目完成后的效果

改項目完成后，實現(xiàn)了按熱計量收費的目標(biāo)，同時體現(xiàn)了供暖人性化，可根據(jù)住戶實際需要采用停止供暖、低溫供暖、正常供暖或分階段供暖等多種方式。該項目通過實際運行，室內(nèi)取暖溫度由原來的平均23℃降為平均19℃。降低供水溫度6℃。

節(jié)能量計算：

每小時節(jié)能量：

Q=Cm△t=4.2*103j/kg. ℃*(24kg/104m2*8.1193*104m2)/h*5℃=4092.1kj。

每年的節(jié)能量為：Q=24h*120*Q1=11.8*106kj。

圖3 M-BUS總線通訊

4 結(jié)論

通過對供熱管網(wǎng)安裝熱計量器具、自控裝置并實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，可改變我國現(xiàn)階段實行的按面積收費的不合理現(xiàn)象，同時用戶可根據(jù)實際需要采取冬季停暖、低溫采暖、分階段采暖等多種采暖方式，也解決了供熱企業(yè)與熱用戶之間的矛盾。

[1]孫文全，童艷，劉建峰.建筑設(shè)備[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2005.04.

[2]卜一德.地板采暖與分戶熱量量技術(shù)(第二版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.02.

[3]王宇清.供熱工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.02.

(責(zé)任編輯：孫強(qiáng))

Research on Heat Metering in Heating System

XI Zhen-kui, XUAN Li, KAGN Li

( Shandong Institute of Commerce and Technology, Jinan, Shandong 250103, China )

In view of the conditions of China, this thesis puts forward a method of the installation of heat metering and data transmission. The installation of heat metering is connected with the quantity and cost of the heat, which makes the users to adjust the indoor temperature. Through the analysis of a case, the feasibility of this method is verified from the various construction and operation. It has good guidance for new construction or renovation of old building heating.

building heating; heat metering; remote transmission; energy saving

2014-04-10

奚振奎(1980-)，男，山東壽光人，安全后勤部工程師，碩士。

TU995.1

A

1671-4385(2014)03-0130-03