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【關鍵詞】建筑;供熱計量;節能
1.前言
我國最初的供熱方式是家庭小爐灶或者單位小鍋爐供熱,這種方式供熱能效低,浪費大,污染嚴重,隨著經濟的發展,城市的建設和改造和加快了步伐,城鎮居民逐漸走向集中供熱,大大的提高了能源利用效率,減少了大氣污染,改善了城鎮環境。但是我國的熱用戶應用技術相對比較落后,大多數熱用戶采用的是單管順流式供熱系統,沒有單獨有效的調節控制設備,當居民外出時無法調節室內溫度,造成熱資源浪費;由于住戶樓層、朝向等影響,熱用戶的室內溫度冷熱不均,一些用戶的室溫達不到設計的標準要求,有供暖卻依然受凍,有的住戶室內溫度偏高,只能開窗調節室溫,無形中也造成了熱能源的浪費;我國現行的供熱收費制度是按照房屋面積來計算的,這種體制抑制了供熱節能的實現,同時也增加了繳費的難度,使供熱企業面臨困境,形成惡性循環。新疆地處我國西北高寒地區,絕大部分的地區冬季長達半年,供暖工作是關系到國計民生、社會穩定的重大工程。近些年來新疆地區對于城鎮供暖開展了許多改造工作,對既有建筑進行供暖優化,完善新建建筑分戶計量工作,制定符合經濟發展要求和環境變化的收費制度,做到科學收費、合理收費,降低建筑能耗,促使用戶提高節能意識。
2.我國常用的幾種計量方法
合理的計量方式是推動供熱系統良性運行的重要保障,供熱系統不僅要滿足一定的精度要求,更需注意計量方式的選擇要合理、公平、運行穩定。2002年建設部頒發“關于城鎮供熱體制改革的通知”,開始了用熱商品化。
根據我國《供熱計量技術規程》(JGJ173-2009)及相關行業標準和做法,目前實施的熱計量方法為:以住宅的戶(套)為單位,以熱量直接計量或熱量分攤計量方式計算每戶的供熱量。熱量直接計量方式是采用戶用熱量表直接結算的方法,對各獨立核算用戶計量熱量。熱量分攤計量方式是在樓棟熱力入口處(或熱力站)安裝熱量表計量總熱量,再通過設置在住宅戶內的測量記錄裝置,確定每個獨力核算用戶的用熱量占總熱量的比例,進而計算出用戶的分攤熱量,實現分戶熱計量。用戶熱分攤方法主要有散熱器分配法、流量溫度法、通斷時間面積法和戶用熱量表法。
其中直接計量方式和戶用熱量表分攤法均采用戶用熱量表,且其在用戶端實施方法基本一致,以下統稱為戶用熱量表法。
(1)散熱器熱分配計法
原理:每組散熱器上安裝一個散熱器熱分配計,各戶通過讀取分配表的讀數,得出各組散熱器散熱量的比例關系,對建筑的總熱量進行分攤。有蒸發式、電子式及電子遠傳式三種。
這種方法適用于新建和改造的散熱器供暖系統,特別是對于既有供暖系統的熱計量改造比較方便、靈活,可保持原有的垂直系統不變;不適用于地面輻射供暖系統。此方法的缺點是不直觀,需要每年抄表換表,另不能解決戶間傳熱的問題。在實際應用中各戶的散熱器形式不同,這樣就會造成分攤上存在較大差異。
(2)流量溫度法
原理:利用每個立管或分戶獨立系統與熱力入口流量之比相對不變的原理,用超聲波流量計事先測算出每個立管或支路的流量比例關系,測量散熱器進出口溫差計算出每組散熱器的散熱量,對樓棟總熱量進行用戶熱分攤。調節方法是散熱器入口的三通閥。此種方法可應用于既有建筑垂直單管順流式系統的熱計量改造,還可用于共用立管的按戶分環供暖系統,也適用于新建建筑散熱器供暖系統。它計量的是系統供熱量,比較容易為業內人士接受,計量系統安裝的同時可以實現室內系統水力平衡的初調節以及室溫的調控功能。
缺點:無法解決戶間傳熱、頂層、端部耗熱多問題;三通閥手動調節,無法有效利用室內熱能,節能效果差;流量測試數值易受外界影響,誤差較大,管理維護工作復雜。
(3)通斷時間面積法
原理:以每戶的供暖系統通水時間為依據,分攤建筑的總供熱量。此方法在既有建筑改造上對室內的改動較小,實施簡單經濟。此種方法可實現溫室控制功能,使用按戶分環、室內阻力不變的供暖系統。但不能實現分室的溫控,此方法根據供暖通斷時間來分攤熱量,不是測量供熱系統給予房間的供熱量,相對于熱量表來說計量不夠準確,房屋面積和散熱器形式的不同都會對其產生影響,造成誤差。
(4)戶用熱量表法
戶用熱量表法是目前應用最廣泛的熱計量方法,它依據等耗熱量等熱費的原則,在建筑物供暖入口處設置樓前熱量表,樓內各用戶的供暖入口再設置分戶熱量表,根據戶用熱量表測量出的每戶供熱量測算出各個用戶在整棟建筑用熱中所占的比例,按此比例對總用熱量進行分攤。此方法可用于共用立管的分戶獨力室內供暖系統和地面輻射供暖系統。戶用熱量表法讀數直觀、準確,容易理解,較易被用戶接受。
缺點:存在戶間傳熱和建筑端部、頂部耗熱多的問題;不適用于單管串聯系統,而我國大部分既有建筑戶內采用的是單管串聯方式,因此而造成的戶內管網改造工作量巨大,大規模的使用實際操作困難。
3.新疆地區計量工作的現狀與不足
截至2012 年11月底,新疆維吾爾自治區集中供熱總面積約2.94 億m2,2012 年新建竣工居住建筑面積2612.3 萬 m2,其中新建竣工居住建筑安裝熱計量裝置面積為1950 萬m2,實施計量收費面積890.6 萬m2,占安裝計量裝置面積的45.67%;既有居住建筑節能改造未安裝熱計量裝置項目216 個,面積614.37 萬m2。自2010年以來我國采暖地區推行供熱計量改革工作,取得了不小的成效,但是工作中依然存在一些問題,以新疆地區為例:
(1)新建建筑熱計量監管工作不到位,大量建筑不按規定安裝計量裝置,或裝置的安裝設計不按規范要求進行。(2)兩部制熱價制定工作進展緩慢,計量收費嚴重滯后。(3)供熱企業參與計量裝置選購、安裝、驗收制度未得到落實。(4)偏遠、貧困市縣缺少建筑改造配套資金,改革工作進展受阻。
4.建筑采暖節能有效措施
(1)對新建建筑首先應從建筑的整體規劃設計入手,考慮建筑的選址、布局、走向,季風方向、太陽輻射等影響建筑能耗的因素,用最少的投資來獲得最大的節能效果。
(2)使用雙管系統或者地暖系統,實現分戶計量,分室控制,有效調節室溫,減少熱量消耗。
(3)改進建筑圍護結構熱工性能,主要包括:加強墻體保溫、屋面保溫、窗體節能,減少戶間傳熱及不必要的熱損現象的發生。
(4)開發利用多種能源形式,減少常規能源的使用,如:太陽能、風能、電能、地熱都是潔凈的可再生資源,近些年來這些相關的節能環保采暖設備也在研發并投入使用,例如太陽能、水源熱泵技術、地源熱泵技術、氣源熱泵技術供熱采暖,地熱的梯級利用技術供熱采暖等逐步被人們接受,為減排、降耗做出了巨大的貢獻。
5.總結
在國際環境下節能是未來建筑主要的發展方向,我們也應當加快采暖節能改造建設的步伐,完善相關規章制度,努力推進采暖計量工作,各領域通力配合,最終達到節能降耗、降低污染的目標。
參考文獻:
[1]厚彩琴.既有建筑采暖節能計量改造方法分析.[J]低溫建筑技術.2010.3.