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供热公司水力平衡调节及用户自主调节节能潜力理论分析 

针对供热公司水力平衡调节的重要性进行了阐述，并对用户进行自主调节、行为节能的潜力进行了理论分析，明确了供热公司保证用户室内需求可能达到的上限要求。 

一、概述

能源在我国经济迅速发展的过程中，越来越显示出突出的重要地位。改革开放以来，我国以能源年均约6%的增长率支撑了GDP约10%的年均增长率；然而，随着国民经济总量的增加以及一次能源尤其是化石能源的有限性和污染的高排放性，国家已经高度重视节能减排工作。我国是世界能源生产的第二大国和能源消费的第二大国，同时我国又是世界上能源资源比较匮乏的国家，节约能源是十分重要和势在必行的，因此，国家在重点行业和重点领域进行节能战略规划并制定实施方案，建筑领域是其中之一。作为建筑领域耗能大户的供热行业，也承担着节能减排的重要任务。

目前，我国供热行业正在进行供热计量体制改革，以充分调动供、用热双方的积极性，促进建筑能耗的降低。为此，供热公司面临着在用户可能的负荷变化范围内、如何确定用户的需求以便充分并合适地满足此需求、宏观上用户的行为节能空间有多大潜力的问题。

二、数学模型

以唐山地区为例，供热系统参数确定：

室外采暖计算温度：-10℃

主流散热器型式：钢串片，B=0.2

散热器设计面积（裕量）系数n，取1.5

供回水设计温度：95℃/70℃

室内设计温度tn′，取18℃

室内运行温度tn，取18℃

运行流量系数G；取1.3。

1、实际供回水温度的确定

根据运行调节公式：

tg=tn+0.5（tg′+th′-2tn′）Q1/1+B+@（tg′-th′）Q ①

Q=@②

将上述取值代入计算得表1。

由表1可以得到，实际运行供回水温度要远低于设计供回水温度。

2、不同温度下用户室内温度的调节范围

以分户供热用户为例，在二次网质调节情况下，用户通过改变流量进行调节室温，用户室内温度可能的变化范围有多大呢？

为此引入用户室内流量调节系数α，与运行流量系数组合在一起，由式①经变换得：

tn=tg-0.5（tg′+th′-2tn′）Q1/1+B-@（tg′-th′）Q③

th=tn+0.5（tg′+th′-2tn′）Q1/1+B-@（tg′-th′）Q④

在一定的供水温度条件下变化不同的α值，客观上相当于用户调整设定不同的温控阀开度，由式③经迭代计算用户的室内温度，由式④计算回水温度；当α值下降到回水温度与室内温度接近或相等时不再降低，得表2。

三、结果分析

1、由表2和表3可得，在一定的供水调度温度下，用户室内的温度是有上限的。在室外温度5℃时，用户室内最高温度约为19.37℃；在室外温度-10℃时，用户室内最高温度约为22℃，但此时用户综合流量系数大大高于平均流量系数，分别为4倍和20倍，此后流量系数再大，供水温度也不再提高，用户室内温度也几乎不再提高，此时用户回水温度已基本接近供水温度。

2、当水力不平衡时，过热户的影响巨大。根据计算结果，只要有一户达到可能的温度上限，在供热量一定的情况下，就有可能有大量的不热户存在。对于室外温度-10℃时，有一户达到21℃，就有约7户以上不足16℃，此时有大量的热水未能充分放热即回到了热力站；与此同时，有大量用户的热水“过量放热”而导致“无热可放”。

3、在蒸汽流量计，蒸汽流量表，蒸汽计量表，蒸汽表，涡街流量计计量供热条件下，供热公司调度供水温度应满足热用户一定程度上的舒适度需求。例如上述计算值作为调度温度时，在 -10℃时，具备满足用户20℃以上需求的能力；当要满足用户22℃以上舒适度需求时，必须采取提高供水温度的方法，这势必造成管网热损失增大。因此具体供水温度留有多少裕量，应按当地的用户生活水平和和绝大多数用户的舒适度需求确定。

3、对于常规用热户，其行为节能的空间是有限的。如果以用户室内温度16℃为下限，则与18℃用户相比，节热比例约为7~15%。要想进一步节约热量，则可能牺牲用户的室内温度，大大降低舒适度水平。

4、即使室内要保持防冻温度约5~8℃时，室内也需要消耗大量的热量，约占保持18℃正常热量的50~60%以上。当考虑到各房间户内传热时，其它房间的消耗热量也会有一定量的增加。

5、在计量供热条件下，为保证用户室内温度需求，供热公司的二次管网必须采用变速泵，并且必须安装热力站自动控制系统，以随时适应用户的流量变化及由此引起的供热负荷变化。

四、结论

1、在蒸汽流量计，蒸汽流量表，蒸汽计量表，蒸汽表，涡街流量计计量供热条件下，供热系统必须满足水力平衡和热力站流量变速调节和气候补偿要求，否则难以达到期望的行为节能综合效果。

2、由于供热系统水力不平衡引起的热用户间热力失调程度巨大，因此，对供热公司来讲，消灭“不热户”应首先从整治“过热户”开始。切实减少过热户的数量，将会有效地提高不热户的供热质量并大量降低不热户的数量。

3、在供热公司做好用户水力平衡的情况下，正常用热用户的行为节能空间有限，除非用户长期关闭采暖系统。考虑到目前人均居住条件，人均占有房间数量不多，因此单独关闭一个房间进行节热的行为不多，因此在判定按户计量的热量表工作正常与否时，可以考虑-40%~+20%之间的数值是正常的。

4、在计量供热条件下，供热公司采用保证用户高限温度的基础上冗余2℃进行供水温度调度可以满足部分要求高的用户需求，具体采用参数应根据当地经济水平确定。

涡街流量计