1、 供熱工程GONG RE GONG CHENG武漢理工大學(xué)出版社單元7 住宅分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)單元7 住宅分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)【知識(shí)目標(biāo)】1.掌握分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算方法；2.了解常見(jiàn)的熱計(jì)量裝置的構(gòu)造；3.掌握適合分戶熱計(jì)量的各種系統(tǒng)型式；4.掌握散熱器的布置原則及適合分戶熱計(jì)量系統(tǒng)的各種管材?！灸芰δ繕?biāo)】1.能夠正確進(jìn)行分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算、散熱器的布置；2.能夠進(jìn)行住宅分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式的確定；3.能夠正確進(jìn)行分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)各種管材的選用。目 錄課題1 熱負(fù)荷計(jì)算與散熱器的布置課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式課題3 熱計(jì)量裝置123課題1 熱負(fù)荷計(jì)算與散熱器的布置7.

2、1.1.1分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)與常規(guī)采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算方法比較 實(shí)際上，設(shè)置分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)的建筑物，其熱負(fù)荷的計(jì)算方法與常規(guī)采暖系統(tǒng)是基本相同的。目前，比較普遍認(rèn)可的看法是：分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度宜比國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)提高2，如根據(jù)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，普通住宅的臥室、起居室和衛(wèi)生間不應(yīng)低于18，則分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)應(yīng)按20計(jì)算，如原標(biāo)準(zhǔn)按20或22計(jì)算的高級(jí)住宅則相應(yīng)地按22或24取值。按此規(guī)定計(jì)算的結(jié)果表明：計(jì)算熱負(fù)荷將會(huì)增加711。 7.1.1 熱負(fù)荷的計(jì)算（2）按體積熱指標(biāo)計(jì)算方法的計(jì)算公式 式中Q戶間總熱負(fù)荷，W； 房間溫度修正系數(shù)，一般為3.3； 房間供暖體積熱指標(biāo)系數(shù)，W/(

3、m3)； V房間軸線體積，m3； 戶間熱負(fù)荷計(jì)算溫度差，按體積傳熱計(jì)算時(shí)宜為8； N戶間樓板及隔墻同時(shí)發(fā)生傳熱的概率系數(shù)(取值同方法1)； M戶間樓板及隔墻數(shù)量修正率系數(shù)：當(dāng)有一面可能發(fā)生傳熱的樓板或隔墻時(shí)，M取0.25：課題1 熱負(fù)荷計(jì)算與散熱器的布置當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板或隔墻，或一面樓板與一面隔墻時(shí)，M取0.5；當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板及一面隔墻，或兩面隔墻與一面樓板時(shí)，M取0.75；當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板及兩面隔墻，M取l。實(shí)際上述計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為：當(dāng)有一面可能發(fā)生傳熱的樓板或隔墻時(shí)，Q=2.64V；當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板或隔墻，或一面樓板與一面隔墻時(shí)，Q=4.62V；當(dāng)

4、有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板及一面隔墻，或兩面隔墻與一面樓板時(shí)，Q=5.94V；當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板及兩面隔墻，Q=6.6V。課題1 熱負(fù)荷計(jì)算與散熱器的布置集中供熱按戶計(jì)量的主導(dǎo)方式是采用熱量表和熱量分配表計(jì)量，而采用熱量表或熱量分配表按戶進(jìn)行計(jì)量對(duì)采暖系統(tǒng)形式的要求卻大不相同。熱量表是根據(jù)測(cè)量采暖系統(tǒng)入戶的流量和供回水溫度來(lái)計(jì)算熱量的，因此分戶計(jì)量要求采暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)每一戶要單獨(dú)布置成一個(gè)環(huán)路。對(duì)于多層和高層住宅建筑來(lái)說(shuō)，若想每一戶自成一個(gè)環(huán)路，系統(tǒng)首先應(yīng)具有與各戶環(huán)路連接的供回水立管，然后戶內(nèi)可根據(jù)情況設(shè)計(jì)成雙管水平串聯(lián)、單管水平跨越式、雙管水平并聯(lián)式、上供下回式、上供上回或地板輻射采

5、暖等系統(tǒng)形式。課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式7.2.1 適合熱量表的采暖系統(tǒng)（1）下分式雙管系統(tǒng)（如圖7-1所示）（2）下分式單管跨越式系統(tǒng)（如圖7-2所示）圖7-1 下分式雙管系統(tǒng)示意圖 (a)雙管異程式系統(tǒng)；(b)雙管同程式系統(tǒng) 1溫控閥；2戶內(nèi)熱力入口；3散熱器 圖7-2 下分式單管跨越系統(tǒng)示意圖 (a)單管同程式系統(tǒng)；(b)單管異程式系統(tǒng) 1溫控閥；2戶內(nèi)熱力入口；3散熱器 課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式上述兩種下分式系統(tǒng)的供回水水平支管均位于本層散熱器下，根據(jù)具體情況，管道可采取明裝方式，即沿踢腳板敷設(shè)，亦可采取暗敷方式，暗敷時(shí)常用以下兩種方法：1)暗敷在本層地面下溝槽內(nèi)或墊層內(nèi)；2

6、)鑲嵌在踢腳板內(nèi)。采用暗敷方式時(shí)，需注意不同管材的連接方式。不同塑料管材應(yīng)采取不同的連接方式。對(duì)于PB管、PP-R管，根據(jù)管材特點(diǎn)，除分支管連接件外，墊層內(nèi)不宜設(shè)其他管件，且埋入墊層內(nèi)的管件應(yīng)與管道同材質(zhì)，可采用熱熔連接的方式；而對(duì)于PEX管和XPAP 管，不能采用熱熔連接的方式，而且墊層內(nèi)不應(yīng)有任何管件和接頭，水平管與散熱器分支管連接時(shí)，只能在墊層外用銅制管件連接。課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式（3）上分式雙管系統(tǒng)（如圖7-3所示）（4）上分式單管跨越式系統(tǒng)（如圖7-4所示）圖7-3 上分式雙管系統(tǒng)示意圖 圖7-4 上分式單管跨越系統(tǒng)示意圖(a)雙管異程式系統(tǒng)；(b)雙管同程式系統(tǒng) (a)單

7、管異程式系統(tǒng)；(b)單管同程式系統(tǒng) 1溫控閥；2戶內(nèi)熱力入口；3散熱器 1溫控閥；2戶內(nèi)熱力入口；3散熱器課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式從水力學(xué)意義上講，戶內(nèi)形式為雙管系統(tǒng)和單管跨越式系統(tǒng)時(shí)，均可實(shí)現(xiàn)分室控溫的功能，即每組散熱器散熱量可調(diào)。但是從變流量特性角度分析，戶內(nèi)系統(tǒng)采用雙管形式要優(yōu)于單管跨越式系統(tǒng)。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1) 雙管系統(tǒng)具有良好的變流量特性，即戶內(nèi)系統(tǒng)的瞬時(shí)流量總是等于各組散熱器瞬時(shí)流量之和，系統(tǒng)變流量程度為100；而對(duì)于單管跨越式系統(tǒng)，即使每組散熱器流量均為零時(shí)，戶內(nèi)系統(tǒng)仍有一定的流量，而且旁通流量還很大。2) 雙管系統(tǒng)中散熱器具有較好的調(diào)節(jié)特性，進(jìn)入雙管系統(tǒng)中散熱器的流

8、量明顯小于進(jìn)入單管跨越式系統(tǒng)中散熱器的流量，相對(duì)而言，更接近或處于散熱器調(diào)節(jié)敏感區(qū)。 課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式（5）章魚式雙管異程式系統(tǒng)（如圖7-5所示）（6）地板輻射采暖（如圖7-6所示）圖7-5 章魚式雙管異程式系統(tǒng)示意圖 圖7-6 地板輻射采暖系統(tǒng)示意圖 1溫控閥；2戶內(nèi)熱力入口；3散熱器 1溫控閥;2集、分水器;3戶內(nèi)熱力入口 課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式圖7-7 加兩通溫控閥的垂直單管系統(tǒng) 圖7-8加三通溫控閥的垂直單管系統(tǒng) 課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式（2）垂直式雙管系統(tǒng) 由于雙管系統(tǒng)存在的垂直重力失調(diào)原因，往往只應(yīng)用于4層及以下采暖系統(tǒng)。在每組散熱器入口處安裝溫控閥(如

9、圖7-9)，不僅可使系統(tǒng)具有可調(diào)性，而且增大了末端阻力。溫控閥一般推薦的壓降約為10kPa，而每米高差的“自然作用壓力”只有約160Pa（供回水溫度9570），相對(duì)溫控閥而言非常小。所以對(duì)于設(shè)有溫控閥的雙管系統(tǒng)。樓層數(shù)對(duì)系統(tǒng)水力工況影響很小。圖7-9 加溫控閥的雙管系統(tǒng)課題2 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)形式熱計(jì)量方式的選擇是推廣計(jì)量供熱技術(shù)的急需解決的問(wèn)題。國(guó)外經(jīng)過(guò)數(shù)十年的實(shí)踐，已形成一系列成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)的供熱行業(yè)相關(guān)部門和大專院校、研究院近些年結(jié)合中國(guó)國(guó)情也進(jìn)行了一些研究。就目前的計(jì)量技術(shù)而言，對(duì)熱量的計(jì)量可以達(dá)到相當(dāng)準(zhǔn)確的程度。但對(duì)于供熱系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮，不必要追求過(guò)高

10、的精度，而是要求計(jì)量系統(tǒng)在滿足必要精度的同時(shí)還要有足夠的運(yùn)行穩(wěn)定性和適應(yīng)我國(guó)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展水平。 如何根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的熱計(jì)量方式，是關(guān)系到計(jì)量供熱能否良性發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。課題3 熱計(jì)量裝置7.3.1 計(jì)量方式進(jìn)行熱量測(cè)量與計(jì)算，并作為計(jì)費(fèi)結(jié)算依據(jù)的計(jì)量?jī)x器稱為熱量表(也稱熱表)。熱量表構(gòu)造(如圖7-11)根據(jù)熱量計(jì)算方程，一套完整的熱量表應(yīng)由以下三部分組成：(1)熱水流量計(jì)，用以測(cè)量流經(jīng)換熱系統(tǒng)的熱水流量。(2)一對(duì)溫度傳感器，分別測(cè)量供水溫度和回水溫度，并進(jìn)而得到供回水溫差。(3)積算儀(也稱積分儀)，根據(jù)與其相連的流量計(jì)和溫度傳感器提供的流量及溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)熱量

11、計(jì)算方程可計(jì)算出用戶從熱交換系統(tǒng)中獲得的熱量。7.3.2 熱量表課題3 熱計(jì)量裝置對(duì)于采暖建筑物(房間)來(lái)說(shuō)，當(dāng)室內(nèi)溫度穩(wěn)定時(shí)，建筑物的采暖熱負(fù)荷值Q1，等于散熱設(shè)備系統(tǒng)放出的熱量值Q2，也等于采暖熱媒供給建筑物的熱量值Q。即：Q1 Q2Q其中Q的計(jì)算式如下：式中Q采暖熱媒供給建筑物的熱量值，J； G采暖用戶的循環(huán)水量， kg/h； c熱水的質(zhì)量比熱容，c=4178J/(kg)； tg散熱設(shè)備供水溫度，； th散熱設(shè)備回水溫度，； 計(jì)量?jī)x表的采樣周期，s。課題3 熱計(jì)量裝置圖7-11 熱量表外觀圖課題3 熱計(jì)量裝置熱量分配表是通過(guò)測(cè)定用戶散熱設(shè)備的散熱量來(lái)確定用戶的用熱量的儀表。它的使用方法是

12、：在集中供熱系統(tǒng)中，在每個(gè)散熱器上安裝熱量分配表，測(cè)量計(jì)算每個(gè)住戶用熱比例，通過(guò)總表來(lái)計(jì)算熱量；在每個(gè)采暖季結(jié)束后，由工作人員來(lái)讀表，根據(jù)計(jì)算，求得實(shí)際耗熱量。常用的有蒸發(fā)式和電子式兩種，如圖7-12、圖7-13。圖7-12 蒸發(fā)式熱分配表 圖7-13電子式熱分配表 7.3.3 熱分配表課題3 熱計(jì)量裝置蒸發(fā)式熱分配表的特點(diǎn)是：價(jià)格較低，安裝方便，但計(jì)量準(zhǔn)確性較差。蒸發(fā)式熱分配表裝有可蒸發(fā)液體的開(kāi)口透明玻璃管，把它安裝在散熱器規(guī)定位置上，將感受到散熱器的平均溫度，使表管內(nèi)液體蒸發(fā)。散熱器平均溫度高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，表管內(nèi)液體蒸發(fā)量越多；反之，散熱器平均溫度低，持續(xù)時(shí)間短，表管內(nèi)液體蒸發(fā)量就少。表管

13、內(nèi)液體蒸發(fā)量與散熱器平均溫度和持續(xù)時(shí)間成比例。采暖期中玻璃管中的液體蒸發(fā)量，即玻璃管中的液體的液面下降的高度，就表示該散熱器向房間散出熱量的多少。因此，它實(shí)際上是一種測(cè)量玻璃管中的液體溫度對(duì)時(shí)間積分的裝置。電子式熱量分配表的特點(diǎn)是：計(jì)量較準(zhǔn)確、方便，價(jià)格比熱量計(jì)量表低，并且可在戶外讀值。目前在歐美受到歡迎。電子式熱量分配表安裝在散熱器表面指定位置，連續(xù)測(cè)量并記錄散熱器的表面溫度，與時(shí)間積分。 課題3 熱計(jì)量裝置熱力入口裝置的位置應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）對(duì)新建住宅應(yīng)設(shè)置在建筑物內(nèi)。無(wú)地下室的住宅宜設(shè)在管道豎井的下部，也可在首層樓梯間下部設(shè)地下熱力小室或設(shè)地上組裝式熱力箱；有地下室的住宅建筑，熱力入

14、口宜設(shè)置在地下室內(nèi)可鎖閉的專用空間內(nèi)。（2）對(duì)補(bǔ)建或改造工程，熱力入口設(shè)在門棟雨棚上或建筑物外地面上，并應(yīng)采取防雨、防凍及防盜等保護(hù)措施。建筑物的熱力入口是否設(shè)總熱量表應(yīng)根據(jù)供熱系統(tǒng)的熱計(jì)量方案確定。課題3 熱計(jì)量裝置建筑物的熱力入口裝置除常規(guī)做法外，還應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）應(yīng)在回水管上設(shè)自力式差壓控制閥或自力式流量控制閥。建筑物內(nèi)供暖系統(tǒng)為定流量時(shí)應(yīng)設(shè)自力式流量控制閥；建筑物內(nèi)采暖系統(tǒng)為變流量時(shí)應(yīng)設(shè)自力式差壓控制閥。自力式差壓控制閥或自力式流量控制閥的兩端壓差范圍宜為8100kPa。（2）熱力入口的總熱量表的流量傳感器宜設(shè)在回水管上，且供水管宜設(shè)兩級(jí)過(guò)濾器，一級(jí)應(yīng)為3mm孔徑的粗過(guò)濾器，二級(jí)

15、宜為4060目的精過(guò)濾器。（3）供、回水管應(yīng)設(shè)必要的壓力表或壓力表管口，其設(shè)置原則如下： 1）通過(guò)壓力表可以觀測(cè)熱力入口的資用壓力。 2）通過(guò)壓力表可以直接或間接判斷過(guò)濾器兩端壓差。 3）通過(guò)壓力表可以觀察自力式差壓控制閥 課題3 熱計(jì)量裝置分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)戶外管道一般采用金屬管材，而戶內(nèi)管道常采取塑料管材，因此必然涉及到一個(gè)連接問(wèn)題。目前，常用作法是將二者用鋼塑連接件相連，常見(jiàn)連接方式與分界設(shè)置見(jiàn)圖7-16。 圖7-16 管道安裝材質(zhì)變化的分界示意圖 1分戶支管；2鋼塑直通連接管件；3塑料管；4分戶墻；5分戶墻飾面課題3 熱計(jì)量裝置必須在建筑設(shè)計(jì)中就考慮到按戶安裝熱表的供熱系統(tǒng)布置。（1）對(duì)建筑平面設(shè)計(jì)的要求 采用熱量表按戶進(jìn)行計(jì)量時(shí)，平面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮供、回水立管的布置。 （2）管道的布置 實(shí)施按戶熱表計(jì)量，室內(nèi)管道增加，這既影響美觀也占用了有效使用面積，且不好布置家具，對(duì)部分供暖系統(tǒng)管道進(jìn)行暗設(shè)，可以解決這一問(wèn)題。因此，建筑設(shè)計(jì)時(shí)，有可能時(shí)應(yīng)等慮管道預(yù)埋暗設(shè) （3）層高的要求 對(duì)按戶設(shè)熱量表的單獨(dú)環(huán)路，由于室內(nèi)需布置供回水干管，因此以往的標(biāo)