单元 住宅分户热计量采暖系统

供热工程

GONGREGONGCHENG单元7住宅分户热计量采暖系统单元7住宅分户热计量采暖系统【知识目标】1.掌握分户热计量采暖系统的负荷计算方法；2.了解常见的热计量装置的构造；3.掌握适合分户热计量的各种系统型式；4.掌握散热器的布置原则及适合分户热计量系统的各种管材。【能力目标】1.能够正确进行分户热计量采暖系统的负荷计算、散热器的布置；2.能够进行住宅分户热计量采暖系统形式的确定；3.能够正确进行分户热计量采暖系统各种管材的选用。2011.3目录课题1热负荷计算与散热器的布置课题2分户热计量采暖系统形式课题3热计量装置1232011.3课题1热负荷计算与散热器的布置7.1.1.1分户热计量采暖系统与常规采暖系统热负荷计算方法比较

实际上，设置分户热计量采暖系统的建筑物，其热负荷的计算方法与常规采暖系统是基本相同的。目前，比较普遍认可的看法是：分户热计量采暖系统的室内设计计算温度宜比国家现行标准提高2℃，如根据《住宅设计规范》规定，普通住宅的卧室、起居室和卫生间不应低于18℃，则分户计量采暖系统应按20℃计算，如原标准按20℃或22℃计算的高级住宅．则相应地按22℃或24℃取值。按此规定计算的结果表明：计算热负荷将会增加7％～11％。7.1.1热负荷的计算2011.37.1.1.2房间热负荷的计算

（1）按面积传热计算方法的基本传热公式：式中Q——户间总热负荷，W；K——户间楼板及隔墙传热系数，W/(㎡·℃)；F——户间楼板或隔墙面积，㎡；——户间热负荷计算温差，℃；N——户间楼板及隔墙同时发生传热的概率系数。当有一面可能发生传热的楼板或隔墙时，N取0.8；当有两面可能发生传热的楼板或隔墙，或一面楼板与一面隔墙时，N取0.7；当有两面可能发生传热的楼板及一面隔墙，或两面隔墙与一面楼板时，N取0.6；当有两面可能发生传热的楼板及两面隔墙，N取0.5课题1热负荷计算与散热器的布置2011.3（2）按体积热指标计算方法的计算公式

式中Q——户间总热负荷，W；——房间温度修正系数，一般为3.3；——房间供暖体积热指标系数，W/(m3·℃)；V——房间轴线体积，m3；——户间热负荷计算温度差，℃，按体积传热计算时宜为8℃；N——户间楼板及隔墙同时发生传热的概率系数(取值同方法1)；M——户间楼板及隔墙数量修正率系数：当有一面可能发生传热的楼板或隔墙时，M取0.25：课题1热负荷计算与散热器的布置2011.3当有两面可能发生传热的楼板或隔墙，或一面楼板与一面隔墙时，M取0.5；当有两面可能发生传热的楼板及一面隔墙，或两面隔墙与一面楼板时，M取0.75；当有两面可能发生传热的楼板及两面隔墙，M取l。实际上述计算公式可简化为：当有一面可能发生传热的楼板或隔墙时，Q=2.64V；当有两面可能发生传热的楼板或隔墙，或一面楼板与一面隔墙时，Q=4.62V；当有两面可能发生传热的楼板及一面隔墙，或两面隔墙与一面楼板时，Q=5.94V；当有两面可能发生传热的楼板及两面隔墙，Q=6.6V。课题1热负荷计算与散热器的布置2011.3（1）散热器选型应遵循热工性能好、安全可靠、美观紧凑、便于清扫及使用寿命不低于采暖系统所用钢管寿命的原则。（2）宜选用铜铝复合或钢铝复合型、铝制或钢制内防腐型、钢管型等非铸铁散热器，必须采用铸铁散热器时，应选用内腔无粘砂型铸铁散热器。（3）采用热分配表计量时，所选用的散热器应具备安装热分配表的条件。（4）散热器的布置应确保室内温度分布均匀。通常散热器宜布置在外墙窗台下。当布置在内墙时，应与室内设施和家具的布置协调。（5）散热器罩会影响散热器的散热量和恒温阀及热分配表的工作，非特殊要求，散热器不应设暖气罩。（6）散热器的布置应尽可能缩短户内的管道长度。每组散热器应设手动或自动跑风阀。7.1.2散热器的布置课题1热负荷计算与散热器的布置2011.3集中供热按户计量的主导方式是采用热量表和热量分配表计量，而采用热量表或热量分配表按户进行计量对采暖系统形式的要求却大不相同。热量表是根据测量采暖系统入户的流量和供回水温度来计算热量的，因此分户计量要求采暖系统在设计时每一户要单独布置成一个环路。对于多层和高层住宅建筑来说，若想每一户自成一个环路，系统首先应具有与各户环路连接的供回水立管，然后户内可根据情况设计成双管水平串联、单管水平跨越式、双管水平并联式、上供下回式、上供上回或地板辐射采暖等系统形式。课题2分户热计量采暖系统形式7.2.1适合热量表的采暖系统2011.3（1）下分式双管系统（如图7-1所示）（2）下分式单管跨越式系统（如图7-2所示）图7-1下分式双管系统示意图

(a)双管异程式系统；(b)双管同程式系统1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器图7-2下分式单管跨越系统示意图

(a)单管同程式系统；(b)单管异程式系统1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器课题2分户热计量采暖系统形式2011.3上述述两两种种下下分分式式系系统统的的供供回回水水水水平平支支管管均均位位于于本本层层散散热热器器下下，，根根据据具具体体情情况况，，管管道道可可采采取取明明装装方方式式，，即即沿沿踢踢脚脚板板敷敷设设，，亦亦可可采采取取暗暗敷敷方方式式，，暗暗敷敷时时常常用用以以下下两两种种方方法法：：1)暗敷敷在在本本层层地地面面下下沟沟槽槽内内或或垫垫层层内内；；2)镶嵌嵌在在踢踢脚脚板板内内。。采用用暗暗敷敷方方式式时时，，需需注注意意不不同同管管材材的的连连接接方方式式。。不不同同塑塑料料管管材材应应采采取取不不同同的的连连接接方方式式。。对对于于PB管管、、PP-R管管，，根根据据管管材材特特点点，，除除分分支支管管连连接接件件外外，，垫垫层层内内不不宜宜设设其其他他管管件件，，且且埋埋入入垫垫层层内内的的管管件件应应与与管管道道同同材材质质，，可可采采用用热热熔熔连连接接的的方方式式；；而而对对于于PEX管管和和XPAP管管，，不不能能采采用用热热熔熔连连接接的的方方式式，，而而且且垫垫层层内内不不应应有有任任何何管管件件和和接接头头，，水水平平管管与与散散热热器器分分支支管管连连接接时时，，只只能能在在垫垫层层外外用用铜铜制制管管件件连连接接。。课题题2分分户户热热计计量量采采暖暖系系统统形形式式2011.3（3））上上分分式式双双管管系系统统（（如如图图7-3所所示示））（4））上上分分式式单单管管跨跨越越式式系系统统（（如如图图7-4所所示示））图7-3上上分式双双管系统示示意图图图7-4上上分式单单管跨越系系统示意图图(a)双管管异程式系系统；(b)双管同同程式系统统(a)单管异程程式系统；；(b)单单管同程式式系统1－温控阀阀；2－户户内热力入入口；3－－散热器1－－温控阀；；2－户内内热力入口口；3－散散热器课题2分分户热计计量采暖系系统形式2011.3从水力学意意义上讲，，户内形式式为双管系系统和单管管跨越式系系统时，均均可实现分分室控温的的功能，即即每组散热热器散热量量可调。但但是从变流流量特性角角度分析，，户内系统统采用双管管形式要优优于单管跨跨越式系统统。主要体体现在两个个方面：1)双管系统具具有良好的的变流量特特性，即户户内系统的的瞬时流量量总是等于于各组散热热器瞬时流流量之和，，系统变流流量程度为为100％％；而对于于单管跨越越式系统，，即使每组组散热器流流量均为零零时，户内内系统仍有有一定的流流量，而且且旁通流量量还很大。。2)双管系统中中散热器具具有较好的的调节特性性，进入双双管系统中中散热器的的流量明显显小于进入入单管跨越越式系统中中散热器的的流量，相相对而言，，更接近或或处于散热热器调节敏敏感区。课题2分分户热计计量采暖系系统形式2011.3（5）章鱼鱼式双管异异程式系统统（如图7-5所示示）（6）地板板辐射采暖暖（如图7-6所示示）图7-5章章鱼式双双管异程式式系统示意意图图7-6地地板辐射射采暖系统统示意图1－温控阀阀；2－户户内热力入入口；3－－散热器1－温控阀阀;2－集集、分水器器;3－户户内热力入入口课题2分分户热计计量采暖系系统形式2011.3热分配表的的使用方法法是：在每每个散热器器上安装热热量分配表表，测量计计算每个住住户用热比比例，通过过总表来计计算热量；；在每个采采暖季结束束后，由工工作人员来来读表，根根据计算，，求得实际际耗热量。。（1）垂直直式单管系系统改原有顺流流式单管系系统为带跨跨越管、温温控阀的可可调节系统统，是旧系系统改造最最容易而可可行的一种种方式。一一般有两种种形式：一一种加两通通温控阀(如图7-7)，一种加加三通温控控阀(如图7-8)。7.2.2适适合热分分配表的采采暖系统课题2分分户热计计量采暖系系统形式2011.3图7-7加加两通温温控阀的垂垂直单管系系统图7-8加加三通温控控阀的垂直直单管系统统课题2分分户热计计量采暖系系统形式2011.3（2）垂直直式双管系系统由于双管系系统存在的的垂直重力力失调原因因，往往只只应用于4层及以下下采暖系统统。在每组组散热器入入口处安装装温控阀(如图7-9)，不不仅可可使系系统具具有可可调性性，而而且增增大了了末端端阻力力。温温控阀阀一般般推荐荐的压压降约约为10kPa，而而每米米高差差的““自然然作用用压力力”只只有约约160Pa（（供回回水温温度95℃℃／70℃℃），，相对对温控控阀而而言非非常小小。所所以对对于设设有温温控阀阀的双双管系系统。。楼层层数对对系统统水力力工况况影响响很小小。图7-9加加温温控阀阀的双双管系系统课题2分分户户热计计量采采暖系系统形形式2011.3根据工工程实实践，，共用用主立立管的的形式式可以以采用用如下下四种种：上上供下下回同同程式式、上上供上上回异异程式式、下下供下下回异异程式式、下下供下下回同同程式式如图图7-10所示示。图7-10主主立管管系统统形式式示意意图(a)上上供下下回同同程式式系统统；(b)上上供上上回异异程式式系统统；(c)下下供下下回异异程式式系统统；(d)下下供下下回同同程式式系统统7.2.3共共用立立管和和户内内管道道课题2分分户户热计计量采采暖系系统形形式2011.3热计量量方式式的选选择是是推广广计量量供热热技术术的急急需解解决的的问题题。国国外经经过数数十年年的实实践，，已形形成一一系列列成熟熟的技技术和和经验验。国国内的的供热热行业业相关关部门门和大大专院院校、、研究究院近近些年年结合合中国国国情情也进进行了了一些些研究究。就就目前前的计计量技技术而而言，，对热热量的的计量量可以以达到到相当当准确确的程程度。。但对对于供供热系系统来来说，，必须须从技技术和和经济济两方方面考考虑，，不必必要追追求过过高的的精度度，而而是要要求计计量系系统在在满足足必要要精度度的同同时还还要有有足够够的运运行稳稳定性性和适适应我我国相相关技技术的的发展展水平平。如何根根据我我国的的实际际情况况，选选择技技术可可靠、、经济济合理理的热热计量量方式式，是是关系系到计计量供供热能能否良良性发发展的的重要要环节节。课题3热热计计量装装置7.3.1计计量量方式式2011.3进行热热量测测量与与计算算，并并作为为计费费结算算依据据的计计量仪仪器称称为热热量表表(也也称热热表)。热热量表表构造造(如如图7-11)根据据热量量计算算方程程，一一套完完整的的热量量表应应由以以下三三部分分组成成：(1)热水流流量计计，用用以测测量流流经换换热系系统的的热水水流量量。(2)一对温温度传传感器器，分分别测测量供供水温温度和和回水水温度度，并并进而而得到到供回回水温温差。。(3)积算仪仪(也也称积积分仪仪)，，根据据与其其相连连的流流量计计和温温度传传感器器提供供的流流量及及温度度数据据，通通过热热量计计算方方程可可计算算出用用户从从热交交换系系统中中获得得的热热量。。7.3.2热热量量表课题3热热计计量装装置2011.3对于采采暖建建筑物物(房房间)来说说，当当室内内温度度稳定定时，，建筑筑物的的采暖暖热负负荷值值Q1，等等于散散热设设备系系统放放出的的热量量值Q2，也也等于于采暖暖热媒媒供给给建筑筑物的的热量量值Q。即：：Q1＝Q2＝Q其中Q的计算算式如如下：：式中Q——采采暖热热媒供供给建建筑物物的热热量值值，J；G———采暖暖用户户的循循环水水量，，kg/h；；c———热水水的质质量比比热容容，c=4178J/(kg·℃℃)；；tg——散散热设设备供供水温温度，，℃；；th——散散热设设备回回水温温度，，℃；；——计计量仪仪表的的采样样周期期，s。课题3热热计计量装装置2011.3图7-11热热量表表外观观图课题3热热计计量装装置2011.3热量分分配表表是通通过测测定用用户散散热设设备的的散热热量来来确定定用户户的用用热量量的仪仪表。。它的的使用用方法法是：：在集集中供供热系系统中中，在在每个个散热热器上上安装装热量量分配配表，，测量量计算算每个个住户户用热热比例例，通通过总总表来来计算算热量量；在在每个个采暖暖季结结束后后，由由工作作人员员来读读表，，根据据计算算，求求得实实际耗耗热量量。常常用的的有蒸蒸发式式和电电子式式两种种，如如图7-12、图7-13。图7-12蒸蒸发式式热分分配表表图7-13电子子式热热分配配表7.3.3热热分配配表课题3热热计计量装装置2011.3蒸发式式热分分配表表的特特点是是：价格格较低低，安安装方方便，，但计计量准准确性性较差差。蒸蒸发式式热分分配表表装有有可蒸蒸发液液体的的开口口透明明玻璃璃管，，把它它安装装在散散热器器规定定位置置上，，将感感受到到散热热器的的平均均温度度，使使表管管内液液体蒸蒸发。。散热热器平平均温温度高高，持持续时时间长长，表表管内内液体体蒸发发量越越多；；反之之，散散热器器平均均温度度低，，持续续时间间短，，表管管内液液体蒸蒸发量量就少少。表表管内内液体体蒸发发量与与散热热器平平均温温度和和持续续时间间成比比例。。采暖暖期中中玻璃璃管中中的液液体蒸蒸发量量，即即玻璃璃管中中的液液体的的液面面下降降的高高度，，就表表示该该散热热器向向房间间散出出热量量的多多少。。因此此，它它实际际上是是一种种测量量玻璃璃管中中的液液体温温度对对时间间积分分的装装置。。电子式式热量量分配配表的的特点点是：计量量较准准确、、方便便，价价格比比热量量计量量表低低，并并且可可在户户外读读值。。目前前在欧欧美受受到欢欢迎。。电子子式热热量分分配表表安装装在散散热器器表面面指定定位置置，连连续测测量并并记录录散热热器的的表面面温度度，与与时间间积分分。课题题3热热计计量量装装置置2011.3无地地下下室室的的住住宅宅建建筑筑宜宜每每个个门门栋栋设设置置一一个个热热力力入入口口。。有有地地下下室室的的住住宅宅建建筑筑在在满满足足户户内内供供暖暖系系统统水水力力平平衡衡、、管管道道布布置置合合理理及及易易于于实实现现热热计计量量的的前前提提下下，，应应尽尽量量减减少少建建筑筑物物热热力力人人口口数数量量。。典典型型采采暖暖管管道道入入口口装装置置如如图7.14所示示。。图7-14典典型型采采暖暖管管道道入入口口装装置置图图示示1－－室室外外管管网网；；2－－热热量量表表；；3－－压压差差或或流流量量控控制制装装置置；；4－－室室内内供供水水管管；；5－－室室内内回回水水管管；；6－－过过滤滤器器；；7－－阀阀门门；；8－－压压力力表表；；9－－温温度度计计；；10－－室室内内系系统统7.3.4建建筑筑物物热热力力入入口口热热计计量量装装置置课题题3热热计计量量装装置置2011.3热力力入入口口装装置置的的位位置置应应符符合合下下列列规规定定：：（1））对对新新建建住住宅宅应应设设置置在在建建筑筑物物内内。。无地地下下室室的的住住宅宅宜宜设设在在管管道道竖竖井井的的下下部部，，也也可可在在首首层层楼楼梯梯间间下下部部设设地地下下热热力力小小室室或或设设地地上上组组装装式式热热力力箱箱；；有有地地下下室室的的住住宅宅建建筑筑，，热热力力入入口口宜宜设设置置在在地地下下室室内内可可锁锁闭闭的的专专用用空空间间内内。。（2））对对补补建建或或改改造造工工程程，，热热力力入入口口设设在在门门栋栋雨雨棚棚上上或或建建筑筑物物外外地地面面上上，，并并应应采采取取防防雨雨、、防防冻冻及及防防盗盗等等保保护护措措施施。。建筑筑物物的的热热力力入入口口是是否否设设总总热热量量表表应应根根据据供供热热系系统统的的热热计计量量方方案案确确定定。。课题题3热热计计量量装装置置2011.3建筑筑物物的的热热力力入入口口装装置置除除常常规规做做法法外外，，还还应应符符合合下下列列规规定定：：（1））应在在回回水水管管上上设设自自力力式式差差压压控控制制阀阀或或自自力力式式流流量量控控制制阀阀。。建建筑筑物物内内供供暖暖系系统统为为定定流流量量时时应应设设自自力力式式流流量量控控制制阀阀；；建建筑筑物物内内采采暖暖系系统统为为变变流流量量时时应应设设自自力力式式差差压压控控制制阀阀。。自自力力式式差差压压控控制制阀阀或或自自力力式式流流量量控控制制阀阀的的两两端端压压差差范范围围宜宜为为8～～100kPa。。（2））热力力入入口口的的总总热热量量表表的的流流量量传传感感器器宜宜设设在在回回水水管管上上，，且且供供水水管管宜宜设设两两级级过过滤滤器器，，一一级级应应为为3mm孔孔径径的的粗粗过过滤滤器器，，二二级级宜宜为为40～～60目目的的精精过过滤滤器器。。（3））供、、回回水水管管应应设设必必要要的的压压力力表表或或压压力力表表管管口口，，其其设设置置原原则则如如下下：：1））通过过压压力力表表可可以以观观测测热热力力入入口口的的资资用用压压力力。。2））通过过压压力力表表可可以以直直接接或或间间接接判判断断过过滤滤器器两两端端压压差差。。3））通过过压压力力表表可可以以观观察察自自力力式式差差压压控控制制阀阀课题题3热热计计量量装装置置2011.3户内内采采暖暖系系统统入入口口装装置置的的基基本本构构成成要要满满足足计计量量供供热热的的需需要要。。计计量量供供热热的的主主要要目目的的之之一一是是对对各各户户的的用用热热量量进进行行计计量量，，因因此此需需设设置置户户用用热热量量表表，，为为了了保保护护热热量量表表及及散散热热器器恒恒温温阀阀不不被被堵堵塞塞，，还还需需在在表表前前设设置置过过滤滤器器。。另另外外，，从从便便于于管管理理和和控控制制的的角角度度，，在在供供水水管管上上应应安安装装锁锁闭闭阀阀，，以以便便需需要要时时采采取取强强制制性性措措施施关关闭闭用用户户的的采采暖暖系系统统。。热热力力入入口口的的具具体体设设置置方方式式如如图7-15。图7-15典型户内内系统