建筑分户采暖的计量论文（精选5篇）
建筑分户采暖的计量论文 篇1
摘要：对当前采暖建筑分户热计量的必要性及实施现状进行了分析, 阐述了热计量模式, 提出了热量计量中存在的问题及采取的相应措施, 以促进采暖建筑分户热计量的应用, 从而更好地实现节能降耗的目的。
关键词：采暖,分户热计量,热计费
为推进供热计量改革, 加强民用建筑供热计量管理, 2008年6月10日, 《民用建筑供热计量管理办法》开始实施。几年来的分户热计量工作, 在积累了一定经验的基础上, 为其进一步发展研究与大面积推广实施创造了条件。然而, 自2003年以来, 我国实行采暖建筑分户热计量, 实现节能降耗的这一措施却进展缓慢, 一些具体问题值得商榷。
1 采暖建筑分户热计量的必要性
1) 从节能降耗角度分析, 据有关统计, 全国供热采暖能耗全年约为1.3亿t标准煤, 占全社会总能耗的20%, 是相同气候条件下发达国家的3倍以上。我国的供热基础设施条件存在水质差、杂质多、系统氧化、腐蚀等问题, 造成供热能耗大。同时, 房屋保温性能差, 缺乏计量和温控装置也是导致热能浪费的另一主要原因。推行供热计量改革可以提高供热效率和用户节约能源行为的积极性, 可以直接降低供热能耗。
2) 采暖按照热量收费是广大用户的需要。实行采暖供热以来, 各地区部门都是按照建筑面积制定出不同的收费标准。也就是在相同条件下的采暖面积, 不管供热质量的好坏, 收费都一样。这种方法操作简单, 但不合理。分户计量将热作为一种商品, 通过温控装置调节用热量, 根据用热多少收取费用, 是科学的收费方式。
3) 从供热企业经营管理角度分析, 用户用热不计热量而都按面积交费, 基本没有节能意识。用户交费意识差, 收费率低, 有些用户连续多年欠费, 造成供热单位经营亏损。
2 采暖建筑分户热计量的实施
2003年, 建设部等八部委联合发布《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》, 要求“逐步取消按面积计收热费, 积极推行按用热量分户计量收费办法”。2005年年底, 八部委再次联合发布《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见》, 要求“稳步推行按用热量计量收费制度, 促进供、用热双方节能。新建住宅和公共建筑必须安装楼前热计量表和散热器恒温控制阀, 新建住宅同时还要具备分户热计量条件;既有住宅要因地制宜, 合理确定热计量方式, 热计量系统改造随建筑节能改造同步进行”。
住宅采暖分户计量推广以来, 各供热区域按照供热体制改革的要求, 结合实际制定相应措施, 设立试点城市, 基本停止福利供暖, 集中供热已成为供热系统主流, 采暖设计基本采用共用立管的分户独立系统, 设计图纸上热计量装置基本完善。由于资金限制, 不少新建节能建筑的分户热计量装置甚至未予安装, 只是预留了安装热计量表的设备小室应付审查, 作为节能措施之一的供暖分户热计量离真正发挥节能实效还有一定的差距, 存在现象有:既有建筑改造费用高、难度大;部分房屋不适合分户计量, 大面积实施分户计量除了要实施管网改造外, 还要符合环保节能的要求;表价及维修费用昂贵、差异收费难定标准等。
3 采暖建筑热计量的模式
目前我国住宅集中供暖设计已经标准化, 居住建筑供暖设计主要依据各地的《居住建筑节能设计标准》和《集中供热住宅分户热计量设计技术规程》。由于居住建筑集中供热基本上一直采用上述规范所规定的分户热计量设计模式, 形成了我国新建居住建筑以集中供暖为主的热计量模式。文献[2]对欧盟国家在供热工程中采用的热计量方式进行了介绍, 主要有:栋楼热量表、热分配表及楼栋热量表、热水流量表及楼栋热量表、户用热量表与楼栋热量表。
我国居住建筑的形式多样, 包括别墅、大规模公寓式建筑、经济适用房等。借鉴国外经验, 结合我国建筑物自身的特点, 可考虑使用的热计量模式有:
模式一:
户用热量表与楼栋热量表即分户热计量, 整栋楼的热耗由安装在热力入口的一块热量表计量, 每个住户的热耗通过一块热量表计量。适合于新建大户型商品房, 多层、高层建筑, 居住人数少, 使用率低, 可进行分户控制调节。室温调节通过温控阀等调节装置由用户自行设定。随着我国居住条件的改善和对舒适度要求的提高, 分户热计量将成为今后主要的供暖计量模式。
模式二:
栋楼热量表, 整栋楼的热耗由安装在热力入口的一块热量表计量, 每户热耗按面积分摊。适合于居住建筑内人员密度相对较大、住宅本身的同时使用率高的小户型经济适用房, 不能实现分户控制。每户热耗按面积分摊, 减少了热量表的安装, 降低了既有建筑改造的费用。
热分配表及楼栋热量表:整栋楼的热耗由安装在热力入口的一块热量表计量, 户内每个散热器由蒸发式或电子式热分配表计量, 适用于对室温有较高要求的建筑。
热水流量表及楼栋热量表:整栋楼的热耗由安装在热力入口的一块热量表计量, 每个住户的热量表通过热水表计量后分摊。
4 分户热计量存在的问题
4.1 热量计量装置的局限性
自实行《民用建筑节能管理规定》以来, 新建居住建筑推行温度调节和户用热量计量装置。开发商为通过验收, 采暖系统均采用双管系统, 但为降低工程造价, 并未安装热计量装置, 只留下可以分户控制的安装位置。对安装采暖热计量装置的建筑, 分户按用热收费, 结果并不理想。主要问题表现为, 热量表易堵塞、易磨损、测量不稳定、使用寿命短等;而热分配表, 计量误差大、安装技术难度高、受人为因素影响大等。这些问题的出现给供热企业和热用户造成了不良影响, 并给我国采暖热计量的技术制定机构、热计量措施的执行监管机构, 建筑设计研究机构造成了不利影响。采暖建筑热计量, 不像供电、供水、供气的计量那样简单, 涉及到热计量的技术方法、计量对象、计量环境和计量仪表等的综合问题, 而采暖水质洁净度差、室内散热器的种类繁多以及采暖建筑有单、双管多制式管路系统等问题也使当前热量计量装置的使用受到很大的局限。
《民用建筑供热计量管理办法》规定, 新建建筑和进行节能改造的既有建筑必须按照规定安装供热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置, 实行按用热量收费的制度。因此, 具有防堵塞、抗磨损、防结垢、低压损、稳定性高、精度高、寿命长等性能的热量表及温度调控装置的研制与推广使用成为推进分户热计量进程的关键。
4.2 分户热计量计费的不合理性
在实施分户热计量后, 将出现部分房间采暖间歇使用或较大幅度调节室温的情况, 这就需要考虑户间传热。完全不供暖房间, 由于周围房间获取传热量, 而此时该用户并未花钱买热, 周围的每户热量传给了这个房间, 他们为此多付了热费。同样面积的用户, 住在靠山墙的增加了外墙热负荷, 住在顶层的增加了屋顶热负荷, 住在底层的增加了地面热负荷。由这些用户承担这部分费用, 存在一定的不合理性。
在分户热收费政策上, 各地的分户热计量标准也不尽相同。2008年, 北京市各级政府机关和大型公建全部实行热计量收费, 分户收费标准执行五五制, 首先按照面积收取供暖费的50%, 另外50%按热计量表收费。每平方米收取12元的固定热费, 然后再按照热量表上的数字, 乘以每焦耳热量的费用, 收取浮动热费。浮动费的收取, 按热表数值, 仍不能合理体现边户所承担的负荷比例。
山西省分户热计量用户交纳的供热费用由基本热费和计量热费构成, 基本热费在采暖季前缴纳, 计量热费按月收取。基本热价主要反映供热固定成本, 即供热企业按与用户合同需要的最大热负荷投资建设的供热设施的折旧费、维修费和管理费等, 在采暖季开始前, 由供热企业向用户一次性收取。计量热价主要反映供热的变动成本, 即供热企业在热力生产过程中投入的燃料费、水费、电费和工资等项费用, 由供热公司向用户按月收取。计量热费=用户热计量表计量的耗热量×计量热价×热量调整系数。热量调整系数是指为消除用户耗热量差异对热量表计量数据进行调整所设定的系数, 热量调整系数综合考虑了建筑结构、地区差异等的不同, 但用户对热量的使用不能同水、电的使用一样明确考证, 可以借鉴, 但仍需不断完善。
4.3 原有建筑的分户热计量改造
原有建筑供热计量改造包括:室内供热计量及温度调控改造;热源及供热管网节能、平衡及热计量改造。目前, 一些地区已制定了相应的改造方案与措施, 但实施难度较大。尤其在中小城市主要表现在:
1) 改造费用高。目前, 我国既有城市采暖住宅和公共采暖建筑的面积占现有城市采暖建筑面积的大部分, 既有城市采暖建筑绝大多数采用的是室内开环管路系统, 即垂直单管顺流式系统。将垂直单管顺流式系统改为“双管分户供暖”平均每平方米需150元～200元的费用。同时, 改造过程中也会存在很大的困难。比如许多居民家中已进行过装修, 而在改造的时候无法避免对室内装修的破坏, 对墙壁、地面均需打眼穿洞, 这些均给用户造成损失。
2) 供热管网整体质量差, 水质标准低, 整个系统调节性及稳定性较差, 用户热流量变化较大时, 无法满足需求。
5 结语
分户热计量作为节能降耗的重要举措, 正处于发展阶段, 一些具体问题还有待于不断探索解决, 这样供热体制改革的目标才将顺利实现。
参考文献
[1]李世武.我国实施采暖建筑分户热计量的关键问题与创新突破[J].中国科技产业, 2007 (17) :60-63.
[2]涂光备.供热计量技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
[3]王文生, 程秀军.浅析住宅供热分户热计量[J].山西建筑, 2004, 30 (6) :83-84.
[4]吴曦, 郁文红.集中供暖热计量模式多样化的必要性分析[J].节能, 2007 (9) :34-36.
建筑分户采暖的计量论文 篇2
并非所有系统都能进行有效的热计量。例如, 国内目前普遍安装的系统有单管、双管垂直式、单管跨越式等系统。其相应特点为各单元用户的散热器是上下相连成环路的, 即无法以用户为单位进行热计量。目前适合于热计量的系统形式为垂直———水平混合式。我国居民住宅的实际情况, 一般为每单元二户、三户或四户, 每个单元应设立系统, 管路室内外结合处应设阀门井, 井内关断阀宜用碟阀, 并在井内设置各层各户热量表。管井门由热力公司管理, 各用户不能打开乱动。阀门井外侧管路可直接敷设, 在各用户单元南段以水平环路方式设置闭合供暖系统。对底层是公建的建筑, 每单元设独立系统, 供回水管在进入单元之前, 在公建部分顶棚下设供回水关断阀或调节阀, 并欲留足够的维修空间。为便于管理和维护, 室内系统尽量不设地沟, 必须设地沟时, 其净通行空间高×宽不应小于1700×1200mm, 地沟内采暖管路应采用聚胺脂保温管。
采暖系统的供水方式较常见的为双管下供下回式, 各用户单元的分系统设置为单管水平串联、带跨越管水平串联或应用低温地板辐射供暖系统。相比较而言, 低温地板辐射供暖系统比前两种形式, 舒适感强, 室内温度均匀, 温度梯度合理, 热容量大, 热稳定性好, 室内卫生条件好, 因管道全部敷设于地面下, 便于室内装修和家具布置, 便于分户计量和分户控制温度, 高效节能。而辐射供暖的基本原理是它不依靠物质的接触而进行热量传递。物体间有温差时高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量, 因此总体结果是高温物体将能量付给低温物体, 既使各物体的温度相同, 辐射换热仍在不断进行, 只是每一物体失去的能量等于吸收的能量, 从而处于平衡状态。散热器供暖是通过对流换热方式, 由散热器将热量传给室内空气, 又通过空气与人体表面接触, 经过对流换热, 将热量传给人体, 从而达到人体需要。但其室内热流分布没有辐射供暖均匀。
目前我市住宅水、电均已做到按户计量收费, 而住宅供热绝大多数是按面积计费的。这样就体现不出来按需供热计量计费, 供热能耗多少与各用户无关, 不能有效地节能降耗。为此建议市政府与供热管理部门为这些热用户安装分户控制、分户计量采暖设施设备, 并制定新的供热收费标准, 从而促进节能。
综上所述, 低温地板辐射供暖与分户控制、分户计量可以有机地结合起来, 能够合理地充分利用能源, 使节能与用户利益相关, 给用户创造自觉节能的必要条件。而分户控制、分户计量的采暖系统也能够提高热费收缴率, 最终调动用热与供热双方的积极性, 并加强热也是商品的概念的推广与深入人心。
摘要：分析了住宅地板辐射采暖方式的节能潜力, 以及与分户计量结合的供暖制式的技术特点、收费方式及发展趋势。
建筑分户采暖的计量论文 篇3
1. 分析的前提条件
1) 分析是在三层住宅楼内立管中进行, 从中得出较普遍的规律。
2) 假定温降只在户内散热器等散热设备中存在, 而管道中没有温降。
3) 假设各层分户热计量户内系统总阻力相同 (以符号Hn代替) , 立管中热媒流速 (v) 相同。
4) 室内水平干管和室外系统对于楼内同一组供回水立管的各个并联环路阻力相同 (以符号Hw代替) 。
2. 下供下回双管异程式采暖系统
见图1, 三个并联环路分别为:H1:A→1) →B;H2:A→2) →B;H3:A→3) →B
2.1 机械循环水力计算
用当量长度法计算局部压力损失 (如图1) 各管径局部阻力当量长度分别为:
DN25:直流三通Ld=0.7m, 旁流三通Ld=1.0m
DN32:直流三通Ld=1.0m, 旁流三通Ld=1.5m
式中:H1—一层环路总损失, Pa;H2—二层环路总损失, Pa;H3—三层环路总损失, Pa
R—单位长度的沿程损失;L—计算管段的实际长度;∑Ld—局部阻力当量长度之和。
仅从机械循环的角度看, H1环路阻力最小, H3环路阻力最大, 即楼层越高, 阻力越大。层高相同时, 各相邻两层的总阻力差也总是维持在20%的范围内。当局部阻力相同时, 各相邻两层的总阻力差也总是相同。
2.2 自然循环水力计算
假设一层冷却中心 (散热设备) 到加热中心 (锅炉) 的垂直距离为Hc, 各环路的自然作用压力分别为ΔP1, ΔP2, ΔP3, 则
仅从自然循环的角度看, H1环路自然作用压力最小, H3环路自然作用压力最大, 即楼层越高, 自然循环作用压力越大。当供回水温度不变时, 自然循环作用供回水温度不变时, 作用压力仅与层高成正比, 层高相同时, 相邻两层的自然作用压力差也总是相同。
95℃/70℃低温热水在单位高度上的自然作用压力ΔP为:
60℃/50℃低温热水在单位高度上的自然作用压力ΔP为:
2.3 总压力损失
通过以上计算分析, 在机械循环下供下回双管异程式采暖系统中, 机械循环和自然循环是相互补充的, 当时, 系统可达到较完全的水力平衡 (以上计算出现了三个密度, 笔者认为, 计算近似可按考虑) 。
根据经验, 当低温热水温度为95℃/70℃时, 立管单位摩擦压力损失应控制在50-60 Pa/m;当低温热水温度为60℃/50℃时, 立管单位摩擦压力损失应控制在15-25Pa/m。如果远离这个范围, 不管是偏大还是偏小, 均会出现垂直失调现象;大于以上范围时, 自然循环将被遏制, 相应机械循环作用明显, 下层可能过热;相反, 小于以上范围时, 机械循环将被遏制, 相应自然作用明显, 则上层可能过热。
仅从数据上分析, 低温热水温度为95℃/70℃时, 立管单位摩擦压力损失比较容易达到;低温热水温度为60℃/50℃时, 立管单位摩擦压力损失较难达到。而实际情况是, 低温地板辐射部分的压力一般在1×104 Pa, 热计量装置压力一般在3×104 Pa, 立管上的阻力一般不大于103 Pa, 较前两项相比, 显得微乎其微, 所以60℃/50℃热水立管系统也很容易达到水力平衡。
3. 双管同程式采暖系统
双管同程式采暖系统分上供下回双管同程式采暖系统和下供上回双管同程式采暖系统两种形式:
上供下回双管同程式采暖系统见图2, 三个并联环路分别为:
下供上回双管同程式采暖系统见图3, 三个并联环路分别为:
3.1 机械循环水力计算
在假定条件下, 如果忽略局部阻力的影响 (由图可见, 在同程系统中各环路局部阻力影响很小) 。应有H1≈H2≈H3
即从机械循环的角度看, 各环路阻力基本相同。
3.2 自然循环水力计算
双管同程式采暖系统自然循环水力计算结论与异程式完全相同, 其自然作用压力差当供回水温度不变时, 只来自于层高。层高相同时, 相邻两层的自然作用压力差也总是相同。
3.3 总压力损失
通过以上计算分析, 在机械循环双管同程式采暖系统中, 自然作用压力是附加在已经平衡的立管系统中的。由于自然作用压力随楼层的增加呈正比例加大, 所以很容易造成上热下凉的垂直失调, 且难以调节。
这种采暖系统多一路供 (回) 水立管, 各层管道井的面积均需相应增大, 由于调节水力平衡所增加的阻力给系统的良好运行带来负面影响 (随着层数的增加, 这种影响越大) ;同时循环泵的功率需要增大 (增加机械循环作用力, 消除自然作用的影响, 同时消除增加立管的阻力) , 基建费用和运行费用均要上浮。
4. 结论
4.1 通过以上计算分析, 分户热计量楼内共用立管系统应尽可能采用下供下回式双管异程式采暖系统, 避免同程式立管系统, 杜绝上供上回异程式立管系统。
4.2 如果解决了系统底层的承压问题, 下供下回双管异程式采暖立管可以有很多个并联环路, 即高层建筑可不必分区。换句话说, 高层建筑下供下回双管异程式采暖立管分区的原因应是系统的承压限制, 而不是水力平衡的限制。
摘要：本文通过对室内分户热计量采暖系统常见的几种形式进行水力计算的定性分析, 得出的适宜采用的分户热计量采暖形式。
关键词：下供下回,双管异程式,双管同程式,机械循环,自然循环,水力计算
参考文献
[1]采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003.
[2]住宅设计规范 GB50096-1999 (2003年版) .
[3]民用建筑节能设计规范 (采暖居住建筑部分) JGJ26-95.
[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1993.
建筑分户采暖的计量论文 篇4
1 新型智能节能建筑采暖及计量系统的总体设计
为了提高采暖系统的智能水平, 系统的可靠性和实时性成为制约采暖系统发展的瓶颈。以往的集中计量系统一般采用RS-485总线方式传输数据, 这种方式传输距离短, 安装复杂, 各个仪表独立工作, 系统的网络性太差。新的系统要求网络的控制性和实时性都有显著提高, 而高可靠性, 高数据传输速度的CAN总线技术的发展为采暖计量系统的发展提供了机会。因此, 作者采用CAN总线技术研制了新的采暖计量系统。为了达到节能环保的目的, 要求采暖系统能够判断居室内有无人员, 从而启动控制系统达到节能的目的。近几年发展起来的射频识别 (RFID.即Radio Frequency Identification) 技术具有穿透性和无屏障阅读、可重复使用、体积小型化、安全性好等特点。该技术借鉴用于建筑节能智能系统, 跟踪识别居室有无人员而调节供热阀门的启闭, 改变24小时不间断功能的现状, 达到节能的目的。
因此, 作者采用基于CAN总线和RFID技术, 研制新型的智能采暖计量系统。系统的核心设备是用户控制微处理器, 它根据传感器组、检测电路检测到的居室的状态 (温度、RFID卡信号) , 以及状态检测电路检测到的执行器 (阀门) 的状态, 发出相应智能控制信号, 通过驱动电路驱动执行器工作。
2 系统结构设计
在新型的节能建筑采暖和计量系统中包括了上位机管理系统和数据库集中器以及用户只能终端三个部分。在整个智能节能计量管理系统中, 上位机管理系统起到的作用是负责日常的数据信息管理, 方便对用户信息的查询;在数据集中器则是主要负责系统中集中和协议的转换;而用户智能终端的主要作用是能使用户进行对系统进行智能控制和用户的使用状态以及用户信息的上传, 并通过RFID卡与用户智能终端控制器配合从而探寻出房屋是否有人, 从而进行选择性的供暖。
2.1 数据集中器
目前大多数集中抄送表系统采用RS-485总线方式传输数据的数据集中器虽然价格低廉, 但是数据传输速度不快, 且不可以直接和局域网连接, 从而增加了该类系统的硬件和软件的复杂度。本系统中的数据集中器负责上位机和用户智能终端的联系, 主要实现CAN协议与TCP/IP协议的转化、数据的集中和总线隔离的作用, 传输速度快, 且可以直接通过路由器或上位机管理中心直接连接到局域网及以上网络, 更便于数据的集中管理和分析。集中器硬件主要由三部分组成, 第一部分是CAN接口部分, 由CAN总线接收器、总线光耦隔离电路、CAN控制器 (微处理器ARM系列LPC2290内部集成) 组成CAN;第二部分是以太网接口部分, 以太网接口芯片 (DM9000B) 为核心设计;第三部分是嵌入式系统 (LPC2290最小系统) , 实现TCP/IP和CAN协议的转换。
2.2 用户智能终端
用户智能终端是一个集数据采集、识别、显示、管理及控制于一体的高科技热量管理与计量智能仪器。为了确保在一定距离内智能终端不对用户居室有无人产生错误判断, 移动RFID卡必须具有良好的穿透性和准确性, 因此移动RFID卡采用n RF90S设计, 工作频率设计成433MHz[8]。读卡器通过n RF90S芯片片内的SPI口与微控制器通信。传感器采用单线数字温度传感器DS1 8B20, 数字化通信, 数据线供电, 温度测量范围广而精确, 在-10~+85℃范围内, 精度达到±0.5℃。微处理器根据温度传感器测得的居室空气温度与用户预先设定值的温度值比较, 以及读卡器是否收到相应用户移动RFID卡的信号, 即居室有无人员, 配合阀门当前状态, 自动调节供暖阀门的启闭, 并修改微处理器中的阀门状态标识。
2.3 用户智能终端
上位机管理系统是包括了用户管理和用户参数设置以及用户缴费的软件管理系统, 上位机管理系统以数据库为系统的基础, 采用了VS 2005进行开发, 因此数据通常也使用SQL 2005。
2.3.1 数据采集软件
数据采集软件开发语言采用C语言。为避免过多其它干扰, 软件写成WINDOWS服务。软件通过以太网, 利用SOCK编程, 发送相应的通信协议, 将接收到的数据进行相应解析得到采集数据, 同时将采集数据实时存储更新至数据库中。同时如果当前数据库中的余额记录过少, 程序根据相应通信协议下发指令, 停止供应热量。
2.3.2 数据管理软件
为方便管理使用, 本系统使用B/S架构, 利用ASP.NET 2.0进行开发, 与数据采集软件共用一个数据库。系统主要功能包括有:用户信息数据维护, 系统参数设置, 用户当前余额查询及用户缴费, 用户缴费记录查询, 用户实时用量记录查询, 用户历史用量记录查询。
结束语
随着时代发展, 我国的经济高速发展, 人们生活水平显著提高, 人们对生活的条件也提出了更高的要求, 在冬季的供暖问题中, 过去的供暖方式已经完全不能满足新时代人们的供暖需求。本文通过对新型智能节能建筑采暖系统和计量系统的深入剖析解读, 为提高功能系统的实用性能水平, 起到相应的作用。通过以上的测验结果表明, 这种新型的智能节能建筑采暖系统和计量系统, 完全完全符合了智能节能的是设计要求, 并且在实验证明过程中, 该系统反应速度快, 智能控制符合要求, 因此系统的实用性较强, 值得大力推广。
摘要：自改革开放以来, 我国的经济持续快速的发展, 人们的生活水平明显提高, 从而使人们对生活的物质条件要求也越来越高。随着科学技术和建筑行业的发展, 新型智能节能建筑采暖逐渐走入了人们的视野并逐步得到了普及。如今, 能源短缺已经成了一个世界性的话题, 我国是一个资源大国, 但是由于人口众多, 我国同样也是一个资源紧缺的大国。所以在资源能源的有效利用上, 相关部门绞尽脑汁, 为我国的能源节能方面起到了巨大的作用。本文通过对新型智能节能采暖和建筑节能计量系统的深入探析, 并描述了控制智能节能取暖系统的关键技术, 为高我国智能节能建筑采暖系统整体智能控制的水平起到一定的促进作用。
建筑分户采暖的计量论文 篇5
关键词：分户采暖,地板辐射采暖,节能
1 定义
1.1 分户采暖
分户采暖是分户热计量的热水采暖系统, 热媒采用了一户一阀控制, 采用热量表计量用户的用热量, 是采暖节能的一种重要节能手段。热量表由温度传感器、热量表和积分仪三部分组成。流量计测量供水或者回水的流量后传送给积分仪, 温度传感器是测量供水和回水之间的温度差, 积分仪根据这些数据来计算出采暖系统所消耗的热量值。
相关的法律法规明确规定:新建居住建筑的集中采暖系统应当推行温度调节和户用热量计量装置, 实行供热计量收费。这个规定出于以下几个方面的原因:
(1) 采暖分户计量是实现节约能源的重要手段, 可以从以下两个方面实现:
1) 调动用户的节能意识, 实现节能。分户热计量有利于分户按照自己的需要控制和调节热量, 可以提高热舒适性, 在不需要的时候甚至可以自行切断用热。
2) 建筑实现间歇采暖可以减少大量的能源。
(2) 分户计量可以推动环境保护。
(3) 推动整个供热行业的进步。
1.2 地板辐射采暖
地板辐射采暖系统是指利用建筑物内部地面做辐射面来进行采暖的系统。地板采暖是一种舒适度高、节能卫生又便于分户热计量的新型供热方式。地面除以对流换热方式加热周围空气外, 还与四周的围护结构进行辐射换热, 辐射换热量通常占总换热量的50%以上。采暖的热源有发热电缆和低温热水两种, 现在多采用低温热水作为热源。近年来, 随着各种新型管材和热源的开发, 我国热水地板辐射采暖技术取得了很大的发展。
2 管材
分户采暖系统的管材可采用交联聚乙烯、聚丁烯或铝塑复合管等。
低温热水地板辐射采暖系统是一种将加热管埋置于混凝土埋管层中, 使40~60℃的低温热水在管内循环流动, 加热整个地面, 使表面温度上升至25~29℃左右, 然后, 通过辐射和部分对流供暖方式向室内散热的一种采暖方式。
地板辐射采暖系统对加热管有耐用年限要求、热媒温度和工作压力要求、系统的水质要求, 选择加热管时还应考虑材料的供应条件、施工技术条件和投资费用等因素。
对地板辐射采暖用管材的基本要求为:
(1) 管材长期耐静液压强:管材应保证在使用条件下, 具有不低于50年的预期寿命。
(2) 管材耐热氧老化寿命:在工作温度和压力下, 管材的耐热氧老化预期寿命不低于50年。
(3) 管材最高和最低使用温度:一般要求管材能够在70℃条件下长期使用;在北方寒冷地区, 应考虑管材的低温脆化温度, 一般要求管材材料的低温脆化温度低于当地冬季可能出现的最低气温。
(4) 管材的导热系数:导热系数要高, 提高传热效果。
(5) 气体阻隔性:为防止空气中的氧气通过管壁进入加热系统腐蚀锅炉, 常在塑料管材表面复合上阻隔材料。
(6) 化学稳定性好:管材应对热媒具有良好的化学稳定性, 特别是对集中供热地区, 要考虑水中软化剂的活性。
(7) 管材的柔韧性:由于铺设时管材呈S形, 要求管材的许用弯曲半径不能太大。
(8) 管材内壁应光滑不易结水垢。
(9) 良好的性能价格比。
现在国内用于低温热水地板辐射采暖的管材主要有交联铝塑复合 (XPAP) 管、聚丁烯 (PB) 管、交联聚乙烯 (PE-X) 管、无规共聚聚丙烯 (PP-R) 管。
3 构造
分户采暖的形式一般可以布置成三种形式, 包括单管水平串联式采暖系统、单管水平跨越式采暖系统、章鱼式采暖系统。
地板辐射采暖系统地面层做完后, 先经过水泥砂浆找平后, 铺设复合保温材料 (聚苯板或聚乙烯泡沫材料) 。在保温材料上再覆上一层铝箔层, 目的是为了减少热量传入地面。然后根据热耗指标将辐射地热管按一定间距双向循环固定在保温材料上。并用卡钉盘管和保温层固定在一起, 打压试验无泄漏、符合要求后回填40-60mm厚的细石混凝土, 夯实整平后再做地面层。为防止混凝土龟裂, 在每35m2设置宽5-8mm, 高于细石混凝土层的弹性膨胀缝。供暖形式为将低于65℃的热媒 (最高水温80℃) (供暖回水、空调回水、余热水, 地热水、热交换水) 通过铺设的管路循环加热地表面层, 以辐射方式向室内传热, 从而达到舒适、卫生的采暖效果。
4 特点
分户采暖系统中的水平单管串联采暖系统竖向无立管, 室内美观, 但需要设置排气阀, 不能分室控制室温;水平单管跨越式采暖系统, 可以实现分室控温;章鱼式采暖系统, 可以管线埋地敷设, 不影响室内的美观和装修要求, 可以实现分室控温, 调节性能也优于单管采暖系统。
4.1 分户热计量系统的运行特点
流经分户热计量采暖系统散热器的水流量是变化的, 原因是由于安装于散热器上控制装置的自主及自动调节, 从而导致整个供热系统负荷是变流量运行。分户热计量采暖系统的主要运行特性就是用户可以对室温的自主调节和对用热量的控制, 采暖热计量的根本就是采暖系统的可调性。
4.2 低温热水地板辐射采暖系统节省燃料, 电力消耗低, 是最经济的供暖设备
(1) 舒适、卫生、保健。辐射散热是最舒适的采暖方式, 室内地面温度均匀, 室温自下而上逐渐递减, 给人以脚暖头凉的良好感觉, 符合“温足凉顶”的中医健身理论, 能改善人体血液循环, 促进新陈代谢, 同时, 这种方法不易造成潮湿空气对流, 使得室内十分洁净卫生, 改善了家居环境。
(2) 美观, 不占使用面积。室内各种管线均可铺设在地暖结构层中, 室内取消了散热器的立、支管。这不但增加了使用面积, 而且房间可以任意分隔, 便于装修和家具布置。
(3) 保温隔音, 热稳定性好。由于地暖特殊的地面构造, 上下层不采暖时, 中间层的采暖效果几乎不受影响, 且可以大大减少上层对下层的噪音干扰;由于地面层及混凝土层蓄热量大, 因此在间歇供暖的情况下, 室内温度变化缓慢, 热稳定性好。
(4) 高效节能, 运行费用低。地暖系统可利用余热水, 在建立同样舒适条件的前提下, 室内设计温度的能耗可以比其它形式采暖降低2%~3%, 提高了热效率;该系统使热量集中在人体受益的高度内, 热媒低温传递 (供水温度为50℃, 回水温度为40℃) , 并在传递过程中热量损失小;各房间温度可以独立调节, 有条件的可选用室温和水温自动控制装置。
5 遇到的问题
5.1 分户采暖
(1) 分户热计量计费不合理性。虽然说分户热计量可以较好得实现热用费分户计算, 但是这中间还是有很多不稳定因素。运用分户热计量后, 不同房间、不同用户的用热量不同, 各室的温度产生差异, 这将引起不同用户不同房间的温差传热, 对于室内温度低的用户或者房间, 这部分损失热量在一段很长的时间后应该是一个足以能够引起业主重视的数目。那么, 这部分损失热量的费用算在该用户就不十分合理了。分户计量实行不交费用不能用热, 当某用户停止用热时, 其他用户还在用, 此时两用户之间的温差更大, 相当于有一部分热量是消耗在不用热的房间, 这对不被停用的用户是不公平的。对于这个问题还没有好的解决方案, 可以做的只有采取增加建筑物的隔热措施, 但这同样造成建筑造价的增加, 房价的增加。
(2) 分户热计量的限制性。对于新的居住建筑可以根据计算直接采用分户热计量, 但是对于原本不是采用该系统的建筑要使用分户热计量系统则需要作较多的改造。但这样的改造需要耗费大量的人力、物力和财力。有的系统设计和改造使系统读数、计算工作量大, 计数的不准确性也增加。
5.2 地板辐射采暖
(1) 低温地板辐射采暖需要增加构造层的厚度, 会使房间的层高减小, 同时增加了楼板的荷载。
(2) 室内家具及其他物品的布置对地板的遮挡, 会影响低温地板辐射采暖的散热, 特别是小卧室房间更应该慎重考虑其散热效果。
(3) 低温地板辐射采暖对地板上钉钉子等固定物有一定要求。
(4) 低温地板辐射采暖快速加热能力不足, 一般需要1.5h后才能达到设计温度。
6 结束语
随着人们对建筑环境的舒适性、卫生性、节能性等要求的不断提高, 地板热水辐射采暖作为一种新型的采暖形式, 将越来越多地推广使用到建筑供暖中。地板辐射采暖可以节约能耗, 提高热效率在20%-30%左右, 在辐射强度和温度的双重作用下, 能形成比较舒适的热环境;室内美观, 不需要安装散热器和连接散热器的支管和立管, 增加了室内使用面积;可实现国家节能标准提出的“按户计量、分室控温”的要求。室内地面适合铺设大理石、地砖、复合地板等材料。同时这种新型的采暖形式在实际的施工中也会存在一些问题, 但是随着科技的发展和施工队伍素质的提高都会得到解决。
参考文献
[1]白静, 韩书生.低温地板辐射采暖问题分析[J].山西建筑, 2004.
[2]李永安, 尚丰伟, 焦明先.低温热水地板辐射采暖系统设计[J].建筑热能通风空调, 2002.
[3]许刚.低温热水地板辐射采暖系统的工程应用浅析[J].建筑热能通风空调, 2002.