浅析建筑供热计量优化及采暖节能

  • 来源:建筑网   2019-05-24 16:27
摘要:

我国冬季一半以上的省份需要供暖,供热计量一直沿用传统的按面积收费的方式,这种方式存在许多弊病而且不利于采暖节能,另外采暖煤炭的使用量巨大,在号召节能降耗的今天显然已不能适应环境的发展。

我国最初的供热方式是家庭小炉灶或者单位小锅炉供热,这种方式供热能效低,浪费大,污染严重,随着经济的发展,城市的建设和改造和加快了步伐,城镇居民逐渐走向集中供热,大大的提高了能源利用效率,减少了大气污染,改善了城镇环境。但是我国的热用户应用技术相对比较落后,大多数热用户采用的是单管顺流式供热系统,没有单独有效的调节控制设备,当居民外出时无法调节室内温度,造成热资源浪费;由于住户楼层、朝向等影响,热用户的室内温度冷热不均,一些用户的室温达不到设计的标准要求,有供暖却依然受冻,有的住户室内温度偏高,只能开窗调节室温,无形中也造成了热能源的浪费;我国现行的供热收费制度是按照房屋面积来计算的,这种体制抑制了供热节能的实现,同时也增加了缴费的难度,使供热企业面临困境,形成恶性循环。新疆地处我国西北高寒地区,绝大部分的地区冬季长达半年,供暖工作是关系到国计民生、社会稳定的重大工程。近些年来新疆地区对于城镇供暖开展了许多改造工作,对既有建筑进行供暖优化,完善新建建筑分户计量工作,制定符合经济发展要求和环境变化的收费制度,做到科学收费、合理收费,降低建筑能耗,促使用户提高节能意识。

我国常用的几种计量方法

合理的计量方式是推动供热系统良性运行的重要保障,供热系统不仅要满足一定的精度要求,更需注意计量方式的选择要合理、公平、运行稳定。2002年建设部颁发“关于城镇供热体制改革的通知”,开始了用热商品化。

根据我国《供热计量技术规程》(JGJ173-2009)及相关行业标准和做法,目前实施的热计量方法为:以住宅的户(套)为单位,以热量直接计量或热量分摊计量方式计算每户的供热量。热量直接计量方式是采用户用热量表直接结算的方法,对各独立核算用户计量热量。热量分摊计量方式是在楼栋热力入口处(或热力站)安装热量表计量总热量,再通过设置在住宅户内的测量记录装置,确定每个独力核算用户的用热量占总热量的比例,进而计算出用户的分摊热量,实现分户热计量。用户热分摊方法主要有散热器分配法、流量温度法、通断时间面积法和户用热量表法。

其中直接计量方式和户用热量表分摊法均采用户用热量表,且其在用户端实施方法基本一致,以下统称为户用热量表法。

(1)散热器热分配计法

原理:每组散热器上安装一个散热器热分配计,各户通过读取分配表的读数,得出各组散热器散热量的比例关系,对建筑的总热量进行分摊。有蒸发式、电子式及电子远传式三种。

这种方法适用于新建和改造的散热器供暖系统,特别是对于既有供暖系统的热计量改造比较方便、灵活,可保持原有的垂直系统不变;不适用于地面辐射供暖系统。此方法的缺点是不直观,需要每年抄表换表,另不能解决户间传热的问题。在实际应用中各户的散热器形式不同,这样就会造成分摊上存在较大差异。

(2)流量温度法

原理:利用每个立管或分户独立系统与热力入口流量之比相对不变的原理,用超声波流量计事先测算出每个立管或支路的流量比例关系,测量散热器进出口温差计算出每组散热器的散热量,对楼栋总热量进行用户热分摊。调节方法是散热器入口的三通阀。此种方法可应用于既有建筑垂直单管顺流式系统的热计量改造,还可用于共用立管的按户分环供暖系统,也适用于新建建筑散热器供暖系统。它计量的是系统供热量,比较容易为业内人士接受,计量系统安装的同时可以实现室内系统水力平衡的初调节以及室温的调控功能。

缺点:无法解决户间传热、顶层、端部耗热多问题;三通阀手动调节,无法有效利用室内热能,节能效果差;流量测试数值易受外界影响,误差较大,管理维护工作复杂。

(3)通断时间面积法

原理:以每户的供暖系统通水时间为依据,分摊建筑的总供热量。此方法在既有建筑改造上对室内的改动较小,实施简单经济。此种方法可实现温室控制功能,使用按户分环、室内阻力不变的供暖系统。但不能实现分室的温控,此方法根据供暖通断时间来分摊热量,不是测量供热系统给予房间的供热量,相对于热量表来说计量不够准确,房屋面积和散热器形式的不同都会对其产生影响,造成误差。

(4)户用热量表法

户用热量表法是目前应用最广泛的热计量方法,它依据等耗热量等热费的原则,在建筑物供暖入口处设置楼前热量表,楼内各用户的供暖入口再设置分户热量表,根据户用热量表测量出的每户供热量测算出各个用户在整栋建筑用热中所占的比例,按此比例对总用热量进行分摊。此方法可用于共用立管的分户独力室内供暖系统和地面辐射供暖系统。户用热量表法读数直观、准确,容易理解,较易被用户接受。

缺点:存在户间传热和建筑端部、顶部耗热多的问题;不适用于单管串联系统,而我国大部分既有建筑户内采用的是单管串联方式,因此而造成的户内管网改造工作量巨大,大规模的使用实际操作困难。

新疆地区计量工作的现状与不足

截至2012 年11月底,新疆维吾尔自治区集中供热总面积约2.94 亿m2,2012 年新建竣工居住建筑面积2612.3 万 m2,其中新建竣工居住建筑安装热计量装置面积为1950 万m2,实施计量收费面积890.6 万m2,占安装计量装置面积的45.67%;既有居住建筑节能改造未安装热计量装置项目216 个,面积614.37 万m2。自2010年以来我国采暖地区推行供热计量改革工作,取得了不小的成效,但是工作中依然存在一些问题,以新疆地区为例:

(1)新建建筑热计量监管工作不到位,大量建筑不按规定安装计量装置,或装置的安装设计不按规范要求进行。(2)两部制热价制定工作进展缓慢,计量收费严重滞后。(3)供热企业参与计量装置选购、安装、验收制度未得到落实。(4)偏远、贫困市县缺少建筑改造配套资金,改革工作进展受阻。

4.建筑采暖节能有效措施

(1)对新建建筑首先应从建筑的整体规划设计入手,考虑建筑的选址、布局、走向,季风方向、太阳辐射等影响建筑能耗的因素,用最少的投资来获得最大的节能效果。

(2)使用双管系统或者地暖系统,实现分户计量,分室控制,有效调节室温,减少热量消耗。

(3)改进建筑围护结构热工性能,主要包括:加强墙体保温、屋面保温、窗体节能,减少户间传热及不必要的热损现象的发生。

(4)开发利用多种能源形式,减少常规能源的使用,如:太阳能、风能、电能、地热都是洁净的可再生资源,近些年来这些相关的节能环保采暖设备也在研发并投入使用,例如太阳能、水源热泵技术、地源热泵技术、气源热泵技术供热采暖,地热的梯级利用技术供热采暖等逐步被人们接受,为减排、降耗做出了巨大的贡献。

在国际环境下节能是未来建筑主要的发展方向,我们也应当加快采暖节能改造建设的步伐,完善相关规章制度,努力推进采暖计量工作,各领域通力配合,最终达到节能降耗、降低污染的目标。

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