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供热现状分析
社区概况
金明寓社区位于临沂市临沭县兴大街东段,社区内既有住宅16栋,其中1#楼4319平方米,2#楼,4256平方米,3#楼,4767平方米,7#楼5726平方米,12#楼6547平方米,14#楼4841平方米,15#楼6547平方米,总计:318户。通过市政管网供应的低温热水供热。
本社区设计于1997年,设计时考虑节能措施,建筑物的节能设计如下:
:采用水刷石墙面,建筑做法(L96J002)外墙II
:板下天棚采用20mm混合砂浆,100mm厚现浇板,40mm后1:6水泥炉渣找坡,50mm膨胀珍珠岩块保温,25mm厚水泥砂浆找平,3mm二布四涂防水层。
:铝合金单玻璃窗
:无
室外管网
室外管网资料暂无具体资料,采用支状管路,没有管网平衡措施。
热力入口
每栋楼的每个单元入口处设立一套热力入口装置。没有安装热表。
末端顾客
采暖系统供回水温度80/60℃,采暖系统为上供下回单管顺流系统,钢制柱形散热器采暖,散热器供回水支管安装阀门。
运营状况
通过现场调查,普遍反映冬季室内温度较高,有开窗现象。
小结
从上面的分析可以看出,整个供暖系统运营时间已经很长,供暖能耗大,热效率低,自动调节能力差,重要体目前如下几点:
,水力不平衡,各楼得到的热量不均衡。
、监控和计量的功能。当顾客需求发生变化时,热力入口处应能及时的根据顾客负
荷调节供水量,以实现整个管网的水力平衡,并将末端的状态反映给换热器和水泵,以便其及时调节运营状态。但是在本系统中这些功能都无法实现,导致热源和顾客供需不平衡,管网水力失调;
。顾客根据自己的感觉调节暖气片入口处的阀门,无法自动控制。
总之,社区的供暖系统目前仍采用设计时老式的供暖运营及调节方式,热源、管网和末端顾客不能实时的互相匹配,热力入口无调节功能使得水力失调现象加剧。虽然目前基本能达到室内温度的规定,但这是以消耗大量的能源为代价的。因此本供暖系统的特点是:系统能耗大,无自动调节功能,节能潜力较大。
热计量改造方案选择
1、热计量措施
《山东省既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则(试行)》JD14-011-“既有居住建筑应因地至宜,合理拟定热计量方式”
、采暖系统热计量模式和热量分摊措施
、分户热计量工作是以集中供热或区域供热为前提,以适应顾客热舒服需求、增强顾客节能意识、保障供热和用热双方利益、减少采暖能耗为目的,通过一定的供热调控技术、计量手段和收费政策,实现用热量的按户计量和收费。
热计量模式一般为热源计量—建筑物计量—顾客计量的三级分摊模式,具体如图2所示。
图2热计量模式
上图中Q1为供暖顾客通过围护构造损失的热量;Q2为散热器的散热量;Q3为热网供应建筑物的热量。
在以上分摊模式中,楼用总热量表是贸易结算的根据,是在建筑中必须设立的热计量设备,然而楼内顾客的计量设备与楼用总表是分摊关系,这种分摊关系根据测量对象(Q1、Q2、Q3)的不同可划分出六种之多,重要有户用热量表法(测Q3,按热量分摊)、电子或蒸发式热量分派表法(测Q2)、温度法(测Q1,按温度分摊)等。其中前两种分派措施都属于热量法。
、热量法是根据等耗热量等热费的原则进行热费分摊的,热费收取时需要解决山墙、地面、屋面、热压导致的各楼层的渗风差别等因素所带来的耗热量差别问题,分摊成果需要修正。温度法是根据等舒服度等热费的原则进行热费分摊的,其分摊成果可直接用于收费,不需要修正。
、热量分派表法是在每组散热器设立蒸发式或电子式热量分派表,通过对散热器散发热量的测量,并结合楼栋热量表测出的供热量进行热量(费)分摊。在既有建筑热计量改造工程中,由于各顾客散热器形式及装修方式(暖气罩)不同,散热器发热量对室内舒服度(温度)影响差别较大,加之位置差别,分摊成果修正难度更大,安装复杂,每组散热器每年需要更换液管,蒸发式热分派表需入户抄表,后期物业管理工作量加大。
热量表法热计量
、热量表法是按户设立热量表,通过测量流量和供、回水温差进行热量计量,结合楼栋供热量进行热量(费)分摊。热量表涉及机械式、超声波式、电磁式。考虑到成本问题,户用热表一般采用机械式;用于贸易结算的热量表一般采用超声波式热量表。
户用热量表安装在每户采暖环路中,测量采暖系统供应每户的热量,这种措施就存在处在建筑内不同部位的顾客,即便同样住户面积,保持同样室温,户用热量表上显示的数字却是不相似的。简朴的按热量表上显示的数字进行热费收取显然是不合理的,因此采顾客用热量表法进行热量分派时必须进行修正。
、采用热量法计量的建筑,需要从不利位置热顾客的户用热表计量值中把不应完全由她们独自承当费用的那部分热量提取出来,改为由建筑物内所有顾客均摊。这实质上并没有变化建筑物的总耗热量及总热费,只是把公共部分热量所相应的热费的收取对象变化了,综合修正系数α(欧洲称为住宅采暖调节系数)就是用来解决不同位置顾客的能耗差别的。综合修正系数的大小取决于建筑物构造、围护构造的热工参数和顾客所处的位置。一旦建筑物被拟定后,各项围护构造能耗和总能耗是建筑物的固有属性,综合修正系数即拟定。在中国,各地气象条件差别较大,围护构造传热系数比欧洲大得多,因此不能照搬欧洲的修正系数值,需要根据中国的实际状况,拟定不同地区、不同构造建筑的综合修正系数。但是至今国内尚未制定出具体的折算措施,从而导致了热费分摊上的实际困难与混乱。
、热量表法热计量的改造需要在每户设立热量表(户表),每个单元(或每个系统)设立热量表(单元表),整个社区设立热量表(总表)。具体做法详见图
、既有建筑采用热量表进行热计量除分摊热量方面问题外还存在一下问题
⑴与所住位置有关的问题;
⑵与采暖系统形式有关的问题;
⑶与采暖水质密切有关的问题;
⑷生命周期太短的问题;热量表的使用寿命问题,按照国家行业原则《热量表》CJ128-规定的热量表耐久性为五年,这是原则工况下的使用年限。系统水质导致的热量表堵塞、计量误差,或致热量表提前损坏。
⑸与安装位置有关的问题;
⑹老式户表及过滤装置阻力的增长导致能量的挥霍与节能相悖的问题;原有管路水系统运营基本稳定,改造后增长过滤器(60目)、热量表后系统阻力增大,直接导致输送功率增大,与节能改造相悖;并可导致系统不平衡,需增设平衡阀。原有供热水系统虽然基本运营正常,但是并不能保证相似户型不同位置的顾客系统水流量一致,导致热计量误差。如增设定流量平衡阀将增长造价并进一步增长系统阻力。
⑺户表相加后与总表数值不闭合。
(8)、顾客偷用系统热水无法避免。
(9)、热量表计量的是流量和温差,室内舒服度(温度)无法计量,导致供需矛盾。
3、温度法热计量
温度法分派系统是按户设立温度传感器,通过测量室内温度,结合楼栋供热量、建筑面积,进行热量(费)分摊。觉得室温与住户的舒服是一致的,如果采暖期的室温维持较高,那么该住户分摊的热费也应当较多。它与住户在楼内的位置没有关系,不必进行住户位置的修正。具体为顾客i的热费:
Si=fQi(1)
Qi=m′(tnp-tw)iFiQ(2)
式(1)、(2)中,Si为顾客热费,元;f为热量热价,元/KJ;Qi为顾客用热量,KJ;
m′为分摊系数,1/(℃·㎡);(tnp-tw)i为顾客室内平均温度与室外温度只差,℃;Fi为顾客采暖面积,㎡;Q为全楼用热量,KJ。
、温度法热计量分派系统的构成
温度法热计量系统是基于等舒服度等热费的一种热量分摊措施。通过这种措施,相似住宅面积在一种收费期内设定温度相似时,缴纳的费用相似。同步还具有善意、歹意开窗判断功能,歹意放水判断功能等,体现等舒服度等热费的计量收费原则,保证了采暖分户计量收费的公平性和精确性,显现热量的数据可直接用于收费。
温度法热计量系统每户仅需测温度,不需测流量,不存在管道堵塞问题,对水质无规定,可以广泛合用于多种采暖系统中。
通过采集器对住户的房屋面积进行设立,采集器采集住户的室内温度并算出平均值,然后将面积及温度参数送至显示屏。显示屏接受所有的采集器送来的信号,按照规定的程序进行计算,然后送至热量分派器,显示屏可以设立每户的层号及单元号。热量分派器接受所有来自显示屏和栋用超声波热表的信号,并按照规定的程序进行热量分摊计算,然后将计算成果分别发送至各个显示屏,通过显示屏可以显示每户的房间号、房屋面积、平均温度、合计用热量,同步将所有显示参数送至远程通讯模块。
(1)温度法热计量分派系统是基于“等舒服度,等热费”的原则,保证了采暖分户计量收费的公平性和精确性。
(2)保障了供热公司与住户之间的公平。
楼栋表作为供热公司与楼内住户结算的贸易表,楼内公共部分的耗热量分摊到每个住户,而楼内公共部分又是为全楼服务的,因此保障了双方的公平性。
(3)保障了楼内住户之间的公平。
温度法热计量分派系统分摊的热量数据可以直接用于收费,不需要进行位置修正和二次分摊,避免了由于位置的不同和户间传热所产生的不合理的费用。
(4)减少能源消耗
由于温度法热计量分派系统具有数据时实远传功能,供热部门可以根据时实传播的室内温度数据,控制热源的供水温度,避免产生过热开窗现象,达到按需供热,减少能源消耗的目的。
(5)减少设备运营成本
由于温度法热计量分派系统采用了先进的技术和器件,大大地提高了系统的可靠性,设备故障率低,维修时间少,系统使用寿命长(以上),因此系统运营、维护费用非常低。同步由于具有数据时实远传功能,实现了计算机管理,不用人工抄表、记录、计算,大大地减少了人工成本,设备的综合成本非常低。
(6)减少供需矛盾
由于具有数据时实采集、传播、存储、查询、打印等功能,为及时、有效解决供需双方产生的矛盾提供了也许。当浮现供暖温度的纠纷时,可以根据需要查询、打印出有关数据,避免无据可查,无法断案的状况浮现,有助于化解矛盾。同步,在掌握了时实数据的状况下,也间接地监控了系统设备的运营状态和供暖状况,当数据显示出异常时,可以作到及时发现,及时解决,提高服务质量,也可以达到减少供需矛盾的目的。
、温度法热计量分派系统存在的问题
(1)由于数据采集重要来自温度传感器,理论上温度传感器布置的点越多越容易反映出顾客内温度变化状况,但是在既有建筑热计量改造工程中,入户安装过多的温度传感器会给顾客带来不便,实际工程中可考虑在相似地点设温度传感器代表整个户内温度变化。同一栋楼温度传感器的安装数量和位置大体相称,其相对误差趋向于零。
(2)温度法热计量分派系统只是对室内温度的检测记录,依托人们行为自我约束进行节能运营。对顾客来讲,由于供应楼栋的总热量是一定的,那么某些但愿室内温度较高的顾客采暖费用就高,而某些但愿室内温度较低的顾客采暖费用就低。
(3)采用温度法热计量分派系统进行热计量改造的前提是原用供热系统可以满足顾客的供热温度规定。
小结
,从改造的难度来讲采用热量表计量方式改造安装难度最小,不存在安装过程中的扰民状况,因此本社区热计量改造拟定采用热量表法进行热计量改造。考虑到机械表的弱点,因此,在本社区内采用超声波表,作为供热计量系统的一种尝试。
、超声波热量表
产品技术特点·超声波时差法测量,高测量精确度;·完全不受介质中杂质、化学物质和磁性材料影响;·测量机构无运动部件,永不磨损,极小的压力损失;·水平、垂直、倾斜任意安装;·直通式声波通道,信号不受干扰;·声波通道中无反射面,真正水流无阻挡;·积分仪***式构造,满足你所有安装规定;·流量计始动流量可小到1升每小时;·动态流量补偿算法,实现流量的精确测量;·温度传感器采用进口高精度PT1000保证测量精度;·美国TI公司MSP430系列16位微解决器,先进的微功耗设计;·完善的补偿算法,智能化的计量自诊断和监控功能;·构造紧凑,一体化设计构造牢固抗破坏性好;·冷热两用,安装在进水、回水两用;·脉冲输出和485接口,可实现数据远传,集中控制(可选);·可和我司生产的智能控制阀配合,实现预付费;
供热计量改造技术
供热计量改造是一项系统工程,是顺应国内节能减排的大趋势的一项重要工作。集中供热系统涉及了热源、热网、热顾客三个部分。本方案论述了热顾客部分的供热计量改造工作。
总户数:318户,
总共7栋楼,采用超声波表。
分室温度控制
入户供热管路管径:DN20、DN25
本技术方案对供热计量装置、温度调控装置、数据管理网络等改造内容进行了论述。供热计量的目的在于把既有的按面积收取供热费用的模式转变成按顾客实际使用热量值收费的模式,通过收费模式的转变鼓励顾客按需使用热量,多用多收费少用收费,通过经济手段刺激顾客进行行为节能,从而达到节能的目的。
热量是一种特殊的资源,它一般以水作为载体传播到顾客家。始终以来我们都是采用面积分摊的方式来收取热量的使用费。随着能源危机的加深,冬季供热采暖的能耗问题也进一步的被关注,实行分户热计量,鼓励顾客节能成为目前的一大趋势。热计量与我们生活中电表、水表、气表的功能类同,需要采用科学的措施公正、公平的测算每户使用的热量。热量表是热计量中唯始终接测算热量的仪表,它具有直接的量纲显示,具有直观公正的特点。热量表的计算采用了热力学原理,采集了也许影响热量传递的所有变量:流量、温差、时间,直接测量热损耗。由于我们国家从开始集中供热以来,采用了多种不同的供热管路,因此施行分户热计量的措施也浮现了差别。本项目采用的是共用立管分户独立循环构造,这种供热管路最合适的分户热计量措施为在每一户的热力入口处安装一块户用热量表进行分户的热计量,同步在楼栋的热力入口处或社区的总入口处安装一块大表作为贸易结算用热量表。形成总表结算,户表分摊的分户热计量系统。
分户热计量自身并不节能,但它是一种经济杠杆的支点,具有增进顾客自主节能的作用。顾客可以根据自己的需求调节屋内的温度,多用热多交钱,少用热少交钱。因此需要给顾客提供一种可以以便调节热量使用量的装置。我们一般采用安装恒温阀来实现这一功能。恒温阀的工作原理:一般恒温阀采用液体的温包,该液体会随着温度的变化收缩或膨胀,从而带动阀门开大或开小,调节流经恒温阀的水量。恒温阀上有温度批示的刻度,顾客根据自己对温度的需求进行设定,恒温阀就会自动的根据室内温度的变化进行调节,维持室内温度处在一种相对稳定的范畴,达到温度控制的功能。恒温阀大大简化了顾客调节室温的工作,让顾客用至少的热量来获得自己所需要的温度。
(热平衡)
方案实行完后为了使顾客获得一种合适的供热环境,供热部门需要调节供热系统的热平衡。一般的做法是在供热管网的分支位置加装平衡阀,在平衡阀的测试接口出连接专业的设备可以计算出流过平衡阀的流量大小,通过调节阀门的开度来设定需要的流量。如果安装了热量表,热量表具有流量显示功能,即可以根据热量表的流量显示值来调节阀门的开度从而达到调节热平衡的作用。 热平衡(或称水力平衡)对于供热系统的正常运营很重要,它直接影响顾客的供热品质的好坏,热平衡做的好的系统可以保证每个顾客家的供热品质一致,而热平衡做的不好的系统会导致有的顾客家过热,有的顾客家供热局限性,严重的会浮现供热不达标的状况。因此我们建议供热部门在系统运营初期对供热系统进行热力平衡的调节。
热力平衡调节实际的做法是:根据顾客的房间面积朝向等状况计算出给该顾客的供水量,通过现场的调节将入户流量设定到合适的范畴。,如果管路上安装了热量表就可以查看热量表的流量显示,同步调节阀门,。建议使用回水管上的阀门进行流量的调节,这样能减轻户内的恒温阀工作时产生的噪音。
改造方案实行