分户供暖计量技术
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供热技术讲座
Heating Technology
第 4章 分户供暖计量技术
第4章 分户供暖计量技术
1 4-1 分户供暖系统形式 4-2 热计量仪表 4-3 分户供热计量方式 1 4-4 供热计量存在问题
http://www.dqpi.edu.cn/
4-1 分户供暖系统形式
《中华人民共和国节约能源法》:“新建建筑或者对 既有建筑进行节能改造,应当按照规定安装用热计量装置、 室内温度调控装置和供热系统调控装置”。 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ 26– 2008 )》:“5.1.7 集中采暖、集中空调系统,必须具备 住户分户热量分摊的条件;设计时应设置分户热量分摊装 置或预留安装该装置的位置”。 分户供热:方便管理; 分户计量收费:供热节能需要。
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4-4 供热计量存在问题
热量商品使用的特殊性:对于公寓式建筑,热量的消费者不是单个用户,而是整栋建筑 的消费的热量。 热计量收费原则: (1)不应该按照用户耗热量收费,而应该是“楼栋热计量,楼内热用户分摊”。 (2)用户热费分摊原则:通断时间面积法,基本思想是“按照采暖面积、热舒舒性”进行 分摊,比较合理。(越层建筑?采暖空间) (3)分摊计量方法的可操作性: 供热计量目的:促进节能; (1)浪费在哪里?避免供热失调,用户开窗放热(失调能耗);如果没有供热失调,供热 计量失去了意义。(促进人为调节,改善失调) (2)供热计量系统必须具备供热调节设备; (3)节能主要措施:建筑围护结构节能,计量不能代替; (4)用户室温要求与节能要求关系:规范:18℃; 计量节能的动力: (1)分户计量:受益者为用户,应成为节能推动力;(企业多供热) (2)按面积收费:企业为节能的推动力。(企业少供热)
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4-1 分户供暖系统形式
(2)分户供暖室内采暖系统形式
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4-2 热计量仪表
一、热量表 热量表是进行热量测量与计算,并作为计费的仪器。 热量表由以下三部分组成: (1)热水流量计,用以测量流经换热系统的热水流量。 (2)一对温度传感器,分别测量供水温度和回水温度, 并进而得到供回水温差。 (3)积算仪,根据流量及温度数据,通过热量计算方程 可计算出用户从热交换系统中获得的热量。
采暖+生活热水的总热费:仅占用户收入的2%~5% 中国仅采暖费就可以达到居民年收入的10%~30%
耗热量修正:欧洲仍有争议,也不是统一的做法;
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4-4 供热计量存在问题
分户供热计量是集中供热大势所趋。早在2003年11 月,国家发改委、财政部、建设部等八部委就联合颁布 了 《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》,正 式启动了供热改革。2007年10月1日起执行的国家标准 《建筑节能工程施工质量验收规范》,又将新竣工建筑 必须安装供热计量装置列入强制性条款。随后,多部委 连续颁布了一系列 “热改”政令。进入“十二五”,随 着节能减排压力加大,供热分户计量越发受到重视。 权威数据表明,实施供热计量收费、提高系统调控 水平,供热系统至少可以节能30%以上。如果我国北方 地区所有城市全部实现了供热计量收费,每年可节约 4000多万吨标准煤。
—楼栋入口的热量表计量的热量 —用户j入口阀门的累计开启时间 —楼栋热量表计量时间
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23
4-4 供热计量存在问题
用户不接受:貌似“公平”的一些方法(按“用热量收费”),实 际存在很多的不合理: “建筑端部、顶层耗热量大”问题; “户间墙传热”问题; 热计量表增加阻力; 改造费用、仪表费用; 计量器问题(使用环境:高温、高压、水质) 机械式户用表损坏严重、故障率高;超声波户用表价格昂贵,计 量数据不准确(悖论) ;热分配表安装要求高、适用范围窄; 恒温阀易堵塞。 热力公司不支持: 管理成本增加:热计量仪表的管理成本、维护成本、热计量数据 的抄报、统计、分析;(假表、假计量收费) 节能:节能收益多少?增加阻力;节能收益归属。
4-3 分户供热计量方式
3、垂直单双管系统应改造为垂直双管系统
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4-3 分户供热计量方式
二、分户供热计量方式 《供热计量技术规程JGJ173-2009》:集中供热的新建 建筑和既有建筑的节能改造,必须安装热计量装置; 热计量方法分为两种:一种是热量直接计量,一种是 热量分摊计量。 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,确定每个独立核算用户的热量占用总热量的比 例,进而进算出用户的分摊热量,实现分户热计量。 用户热分摊方法:主要有户用热量表法、通断时间面积 法、流量温度法、散热器热分配法。
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4-3 分户供热计量方式
分户供热计量方式:
1散热器热分配计
热 计 量 方 法
户用热量表计量
2户用热量表分摊
楼栋总表+分摊
3流量温度法
4通断时间面积法
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4-3 分户供热计量方式
(一)户用热量表计量法
适用于分户采暖系统。 各用户入口安装热量表, 依据耗热量收费。 主要问题:
(1)建筑端部用户和顶层用户耗 热多,户间传热问题; (2)维护费用高:热表安装、定 期标定、更换(堵塞、损坏); (3)不适用传统建筑采暖形式。 (4)收费原则的合理性:“按用 热量计量收费”?
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热量表 温控阀
4-3 分户供热计量方式
(二)用户耗热量分摊方法
1、散热器热分配计分摊法 适用:传统垂直或水平采暖系统; 原理:楼栋安装总热表,每组散热器上 安装热分配计,对总热量进行分摊。 问题: (1)建筑端部用户和顶层用户耗热多, 户间传热问题; (2)适用范围有限。一定形式的散热器 系统; (3)散热器的平均温度必须保证在一定 范围之内,否则带来的误差较大 (4)对蒸发式分配表,用户开窗分摊值 反而减小。
热量表 温控阀
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4-2 热计量仪表
二、散热器热分配表 蒸发式热分配表:安装在散热器上,感受到散热 器的平均温度,使表管内液体蒸发。玻璃管中的液 体蒸发量,代表该散热器向房间散热量; 电子式热分配表:电子式热量分配表连续测量并 记录散热器的表面温度,并与时间积分。 热分配表只能记录用热量分 配比例,不能计量耗热量。作 为用户热量分配的依据。 因而热分配表必须与建筑总 入口的热量表配合使用。
热分 配表
热 量 表
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4-3 分户供热计量方式
2、户用热表分摊法 适用分户采暖系统; 原理:用户热量表,不直接作为用户耗 热量的依据,而是作为分摊的依据,热 量计算在楼栋入口。 问题:(与户用热表计量法同) (1)建筑端部用户和顶层用户耗热多, 户间传热问题; (2)维护费用高:热表安装、更换; (3)不适用传统建筑采暖形式。 (4)投资增加。
每个单元楼道内设置温度采集显 示箱。采集的供回水温度通过无 线方式发送到数据中心进行热量 计算分摊及存储
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4-3 分户供热计量方式
4、通断时间面积法
系统构成
建筑物热入口安装热量计; 在各户的分支支路上安装可通断
控制的阀门; 记录和统计各户阀门的接通时间。 在各户的代表房间里放置室温控 制器,供用户设定温度,并将这两 个温度值传输给室温通断控制阀。
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4-1 分户供暖系统形式
一、传统室内采暖系统形式 (一)垂直式系统 典型上供、下回垂直式机械循环热水采暖系统。
立管 3 I II 4 III IV V 3
双管系统
单管顺流 式系统
1
2
单管跨越 式系统
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4-1 分户供暖系统形式
二、分户供热采暖系统形式
分户采暖主要由以下三个系统组成: (1)水平干管采暖系统:向各个单元公共立管输送热媒。 (2)单元立管采暖系统:向各个用户输送热媒,设于采暖管井内; (3)户内水平采暖系统:每一户单独设置一个引入口。
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4-1 分户供暖系统形式
(1)单元立管系统形式 设置单元立管的目的在于 向户内采暖系统提供热媒, 是以住宅单元的用户为服务 对象,一般放置于楼梯间内 单独设置的采暖管井中。 单元立管多采用异程式系 统形式。
(二)水平式系统 水平式系统主要用于大空间建筑(大厅),相对于 垂直式系统而言,省去了立管穿越楼板的环节。
1 (1) 2 (2) 2 (2) 1 (1)
单管水平串联式图 1—冷风阀;2—空气管
单管水平跨越式 1—冷风阀;2—空气管
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4-1 分户供暖系统形式
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4-4 供热计量存在问题
疑问:国外为什么分户计量收费普及? 主要应用于单体别墅式的私人住宅; 近年来开始应用于公寓式建筑,但问题并不突出: 围护结构保温较好,由于楼内位置的差异引起的最终 热费差异较小; 采暖热费占居民收入的比例较小,就不会引起用户较 大的关注:
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4-3 分户供热计量方式
1、垂直单管顺流系统改为垂直单管跨越系统
改造方案:加管跨越及两通 温控阀、三通温控阀。
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4-3 分户供热计量方式
2、水平单管顺流系统改为水平单管跨越系统
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热量表 温控阀
楼栋总表
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4-3 分户供热计量方式
3、流量温度分摊法(流温法) 主要应用单管垂直系统; 原理: (1)温度测量:供水温度传感器、回水 温度传感器,实施采集数据。 (2)流量计量:认为流量分配比例不变 ,利用超声波流量计测算出各立管与总 流量比例关系;按照总流量分摊。 特点: (1)没有解决户间墙传热,建筑端部、 顶层耗热多的问题。 (2)小管径的超声波流量测试误差较大 (3)当系统局部阻力发生变化,所有用 户的流量需重新测试,管理维护复杂; (4)减少了用户流量计。
1 3
2
原理:
不是按照用户实际耗热量分摊 总热量(避免了顶层和端部用户 受损),而是按照“热舒适度( 室温)和住户面积分摊总耗热量 ”。
热用户室内采暖温度高低决定了通断阀开启时间的长短
Q
4
1—室温通断控制器 2—室温遥控器 3—供热末端设备 4—楼栋热入口热量表
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4-3 分户供热计量方式
热费分摊方法
qj
j Fj
F
i 1 i
n
Q
j
i
open,j O
—分摊给用户j的采暖耗热量
1 3 2
—用户j入口阀门的累计开启时间比 —用户j的采暖面积 —楼栋的总供热面积
Biblioteka Baidu
Q
4
1—室温通断控制器 2—室温控制器 3—供热末端设备 4—楼栋热入口热量表
热 分 配 表
热 量 表
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4-2 热计量仪表
三、散热器温控阀 如果供热系统只能进行热计量,而不能进行用热量控 制,就失去了热计量的意义。 温控阀内的感温介质能够感受外界温度,并控制阀 芯的开度,达到控制通过温控阀的流量。
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4-3 分户供热计量方式
一、适合热计量的采暖系统形式 (1)《供热计量技术规程JGJ173-2009》-“新建居住 建筑的室内供暖系统宜采用垂直双管系统、共用立管 的分户供热系统,或垂直单管跨越式系统”。 (2)单管顺流式系统不具有调节功能,在安装热计量 表及温控阀时,应进行必要改造。2008年建设部《供 热计量技术导则》给出顺流式系统改造方案。
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第 4章 分户供暖计量技术
第4章 分户供暖计量技术
1 4-1 分户供暖系统形式 4-2 热计量仪表 4-3 分户供热计量方式 1 4-4 供热计量存在问题
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4-1 分户供暖系统形式
《中华人民共和国节约能源法》:“新建建筑或者对 既有建筑进行节能改造,应当按照规定安装用热计量装置、 室内温度调控装置和供热系统调控装置”。 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ 26– 2008 )》:“5.1.7 集中采暖、集中空调系统,必须具备 住户分户热量分摊的条件;设计时应设置分户热量分摊装 置或预留安装该装置的位置”。 分户供热:方便管理; 分户计量收费:供热节能需要。
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4-4 供热计量存在问题
热量商品使用的特殊性:对于公寓式建筑,热量的消费者不是单个用户,而是整栋建筑 的消费的热量。 热计量收费原则: (1)不应该按照用户耗热量收费,而应该是“楼栋热计量,楼内热用户分摊”。 (2)用户热费分摊原则:通断时间面积法,基本思想是“按照采暖面积、热舒舒性”进行 分摊,比较合理。(越层建筑?采暖空间) (3)分摊计量方法的可操作性: 供热计量目的:促进节能; (1)浪费在哪里?避免供热失调,用户开窗放热(失调能耗);如果没有供热失调,供热 计量失去了意义。(促进人为调节,改善失调) (2)供热计量系统必须具备供热调节设备; (3)节能主要措施:建筑围护结构节能,计量不能代替; (4)用户室温要求与节能要求关系:规范:18℃; 计量节能的动力: (1)分户计量:受益者为用户,应成为节能推动力;(企业多供热) (2)按面积收费:企业为节能的推动力。(企业少供热)
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4-1 分户供暖系统形式
(2)分户供暖室内采暖系统形式
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4-2 热计量仪表
一、热量表 热量表是进行热量测量与计算,并作为计费的仪器。 热量表由以下三部分组成: (1)热水流量计,用以测量流经换热系统的热水流量。 (2)一对温度传感器,分别测量供水温度和回水温度, 并进而得到供回水温差。 (3)积算仪,根据流量及温度数据,通过热量计算方程 可计算出用户从热交换系统中获得的热量。
采暖+生活热水的总热费:仅占用户收入的2%~5% 中国仅采暖费就可以达到居民年收入的10%~30%
耗热量修正:欧洲仍有争议,也不是统一的做法;
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4-4 供热计量存在问题
分户供热计量是集中供热大势所趋。早在2003年11 月,国家发改委、财政部、建设部等八部委就联合颁布 了 《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》,正 式启动了供热改革。2007年10月1日起执行的国家标准 《建筑节能工程施工质量验收规范》,又将新竣工建筑 必须安装供热计量装置列入强制性条款。随后,多部委 连续颁布了一系列 “热改”政令。进入“十二五”,随 着节能减排压力加大,供热分户计量越发受到重视。 权威数据表明,实施供热计量收费、提高系统调控 水平,供热系统至少可以节能30%以上。如果我国北方 地区所有城市全部实现了供热计量收费,每年可节约 4000多万吨标准煤。
—楼栋入口的热量表计量的热量 —用户j入口阀门的累计开启时间 —楼栋热量表计量时间
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4-4 供热计量存在问题
用户不接受:貌似“公平”的一些方法(按“用热量收费”),实 际存在很多的不合理: “建筑端部、顶层耗热量大”问题; “户间墙传热”问题; 热计量表增加阻力; 改造费用、仪表费用; 计量器问题(使用环境:高温、高压、水质) 机械式户用表损坏严重、故障率高;超声波户用表价格昂贵,计 量数据不准确(悖论) ;热分配表安装要求高、适用范围窄; 恒温阀易堵塞。 热力公司不支持: 管理成本增加:热计量仪表的管理成本、维护成本、热计量数据 的抄报、统计、分析;(假表、假计量收费) 节能:节能收益多少?增加阻力;节能收益归属。
4-3 分户供热计量方式
3、垂直单双管系统应改造为垂直双管系统
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二、分户供热计量方式 《供热计量技术规程JGJ173-2009》:集中供热的新建 建筑和既有建筑的节能改造,必须安装热计量装置; 热计量方法分为两种:一种是热量直接计量,一种是 热量分摊计量。 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,确定每个独立核算用户的热量占用总热量的比 例,进而进算出用户的分摊热量,实现分户热计量。 用户热分摊方法:主要有户用热量表法、通断时间面积 法、流量温度法、散热器热分配法。
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4-3 分户供热计量方式
分户供热计量方式:
1散热器热分配计
热 计 量 方 法
户用热量表计量
2户用热量表分摊
楼栋总表+分摊
3流量温度法
4通断时间面积法
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4-3 分户供热计量方式
(一)户用热量表计量法
适用于分户采暖系统。 各用户入口安装热量表, 依据耗热量收费。 主要问题:
(1)建筑端部用户和顶层用户耗 热多,户间传热问题; (2)维护费用高:热表安装、定 期标定、更换(堵塞、损坏); (3)不适用传统建筑采暖形式。 (4)收费原则的合理性:“按用 热量计量收费”?
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热量表 温控阀
4-3 分户供热计量方式
(二)用户耗热量分摊方法
1、散热器热分配计分摊法 适用:传统垂直或水平采暖系统; 原理:楼栋安装总热表,每组散热器上 安装热分配计,对总热量进行分摊。 问题: (1)建筑端部用户和顶层用户耗热多, 户间传热问题; (2)适用范围有限。一定形式的散热器 系统; (3)散热器的平均温度必须保证在一定 范围之内,否则带来的误差较大 (4)对蒸发式分配表,用户开窗分摊值 反而减小。
热量表 温控阀
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4-2 热计量仪表
二、散热器热分配表 蒸发式热分配表:安装在散热器上,感受到散热 器的平均温度,使表管内液体蒸发。玻璃管中的液 体蒸发量,代表该散热器向房间散热量; 电子式热分配表:电子式热量分配表连续测量并 记录散热器的表面温度,并与时间积分。 热分配表只能记录用热量分 配比例,不能计量耗热量。作 为用户热量分配的依据。 因而热分配表必须与建筑总 入口的热量表配合使用。
热分 配表
热 量 表
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4-3 分户供热计量方式
2、户用热表分摊法 适用分户采暖系统; 原理:用户热量表,不直接作为用户耗 热量的依据,而是作为分摊的依据,热 量计算在楼栋入口。 问题:(与户用热表计量法同) (1)建筑端部用户和顶层用户耗热多, 户间传热问题; (2)维护费用高:热表安装、更换; (3)不适用传统建筑采暖形式。 (4)投资增加。
每个单元楼道内设置温度采集显 示箱。采集的供回水温度通过无 线方式发送到数据中心进行热量 计算分摊及存储
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4、通断时间面积法
系统构成
建筑物热入口安装热量计; 在各户的分支支路上安装可通断
控制的阀门; 记录和统计各户阀门的接通时间。 在各户的代表房间里放置室温控 制器,供用户设定温度,并将这两 个温度值传输给室温通断控制阀。
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一、传统室内采暖系统形式 (一)垂直式系统 典型上供、下回垂直式机械循环热水采暖系统。
立管 3 I II 4 III IV V 3
双管系统
单管顺流 式系统
1
2
单管跨越 式系统
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二、分户供热采暖系统形式
分户采暖主要由以下三个系统组成: (1)水平干管采暖系统:向各个单元公共立管输送热媒。 (2)单元立管采暖系统:向各个用户输送热媒,设于采暖管井内; (3)户内水平采暖系统:每一户单独设置一个引入口。
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(1)单元立管系统形式 设置单元立管的目的在于 向户内采暖系统提供热媒, 是以住宅单元的用户为服务 对象,一般放置于楼梯间内 单独设置的采暖管井中。 单元立管多采用异程式系 统形式。
(二)水平式系统 水平式系统主要用于大空间建筑(大厅),相对于 垂直式系统而言,省去了立管穿越楼板的环节。
1 (1) 2 (2) 2 (2) 1 (1)
单管水平串联式图 1—冷风阀;2—空气管
单管水平跨越式 1—冷风阀;2—空气管
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4-4 供热计量存在问题
疑问:国外为什么分户计量收费普及? 主要应用于单体别墅式的私人住宅; 近年来开始应用于公寓式建筑,但问题并不突出: 围护结构保温较好,由于楼内位置的差异引起的最终 热费差异较小; 采暖热费占居民收入的比例较小,就不会引起用户较 大的关注:
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4-3 分户供热计量方式
1、垂直单管顺流系统改为垂直单管跨越系统
改造方案:加管跨越及两通 温控阀、三通温控阀。
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2、水平单管顺流系统改为水平单管跨越系统
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热量表 温控阀
楼栋总表
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3、流量温度分摊法(流温法) 主要应用单管垂直系统; 原理: (1)温度测量:供水温度传感器、回水 温度传感器,实施采集数据。 (2)流量计量:认为流量分配比例不变 ,利用超声波流量计测算出各立管与总 流量比例关系;按照总流量分摊。 特点: (1)没有解决户间墙传热,建筑端部、 顶层耗热多的问题。 (2)小管径的超声波流量测试误差较大 (3)当系统局部阻力发生变化,所有用 户的流量需重新测试,管理维护复杂; (4)减少了用户流量计。
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原理:
不是按照用户实际耗热量分摊 总热量(避免了顶层和端部用户 受损),而是按照“热舒适度( 室温)和住户面积分摊总耗热量 ”。
热用户室内采暖温度高低决定了通断阀开启时间的长短
Q
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1—室温通断控制器 2—室温遥控器 3—供热末端设备 4—楼栋热入口热量表
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4-3 分户供热计量方式
热费分摊方法
qj
j Fj
F
i 1 i
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open,j O
—分摊给用户j的采暖耗热量
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—用户j入口阀门的累计开启时间比 —用户j的采暖面积 —楼栋的总供热面积
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1—室温通断控制器 2—室温控制器 3—供热末端设备 4—楼栋热入口热量表
热 分 配 表
热 量 表
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4-2 热计量仪表
三、散热器温控阀 如果供热系统只能进行热计量,而不能进行用热量控 制,就失去了热计量的意义。 温控阀内的感温介质能够感受外界温度,并控制阀 芯的开度,达到控制通过温控阀的流量。
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4-3 分户供热计量方式
一、适合热计量的采暖系统形式 (1)《供热计量技术规程JGJ173-2009》-“新建居住 建筑的室内供暖系统宜采用垂直双管系统、共用立管 的分户供热系统,或垂直单管跨越式系统”。 (2)单管顺流式系统不具有调节功能,在安装热计量 表及温控阀时,应进行必要改造。2008年建设部《供 热计量技术导则》给出顺流式系统改造方案。