1　前言 
　 隨著城市住房和城市集中供熱的商品化經(jīng)營(yíng)，如何實(shí)現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)的分戶供熱和分戶計(jì)量熱量，成為當(dāng)前供熱工程技術(shù)迫切要求解決的課題。這是由于商品房是以戶為單位出售、采暖費(fèi)是以戶為單位收繳的原因所致。本文就集中供熱系統(tǒng)的分戶供熱和熱量計(jì)量方法進(jìn)行一些分析和探討。 
2　分戶供熱 
2.1　由我國(guó)過去的經(jīng)濟(jì)體制所決定的傳統(tǒng)采暖工程設(shè)計(jì)，既不要求分戶供熱、也就不存在分戶計(jì)量熱量問題，故大都采用豎向串連的單雙管采暖系統(tǒng)(如圖1、Ⅰ和Ⅱ)。后來隨著多層建筑的發(fā)展及熱水采暖系統(tǒng)的推廣，從單純的經(jīng)濟(jì)適用觀點(diǎn)出發(fā)，在民用采暖工程中，幾乎都采用了豎向串連的單管采暖系統(tǒng)(圖1Ⅱ)。由于各住戶是分層居住，而豎向串連的單、雙管采暖系統(tǒng)中分布于各住戶內(nèi)的散熱器，是上下之間順序的串接在一起，不能以戶為單位形成獨(dú)立的水力循環(huán)分支回路，因此不可能從系統(tǒng)中分離出來實(shí)現(xiàn)分戶供熱。雙管系統(tǒng)中的散熱器雖然可以從采暖系統(tǒng)中隔離開來，但這些散熱器分布在住戶的各個(gè)房間，住戶可以隨時(shí)隨心操作，供熱主管企業(yè)是難以監(jiān)控管理的。雖然可采用智能開關(guān)閥設(shè)施解決這一難題，但這種針對(duì)個(gè)別不交采暖費(fèi)的用戶所采取的措施，卻要遍及到每個(gè)住戶，無論從經(jīng)濟(jì)效益或是社會(huì)效益看，都是得不償失的。因此，上述傳統(tǒng)的單、雙管采暖系統(tǒng)都是不可能實(shí)現(xiàn)分戶供熱的。 

Ⅰ—雙管系統(tǒng)；Ⅱ—單管系統(tǒng) 
圖1　豎向串連單雙管采暖系統(tǒng) 


Ⅰ－雙管系統(tǒng)；Ⅱ－單管系統(tǒng)；Ⅲ－跨越管 
1-分戶隔斷閥；2-散熱器隔斷閥；3-溫控閥 
圖2　分戶水平串連單雙管采暖系統(tǒng) 

2.2　如果將傳統(tǒng)的豎向串連的單、雙管采暖系統(tǒng)，改變成如圖二所示的分層水平串連系統(tǒng)形式，當(dāng)這種水平串連是以每個(gè)住戶內(nèi)的散熱器數(shù)為準(zhǔn)則串接在一起形成一個(gè)獨(dú)立的水力循環(huán)分支回路時(shí)，那么設(shè)在分支回路供回水管起始端上的隔斷閥門1，就可將用戶的采暖回路從整個(gè)系統(tǒng)中隔離出來，也能隨時(shí)中斷或并入系統(tǒng)運(yùn)行。若將分支回路上的兩個(gè)隔斷閥門1安裝在一起，并設(shè)箱上鎖由供熱企業(yè)統(tǒng)一管理，就可十分簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)分戶供熱。 
3　分戶計(jì)量熱量 
3.1　供熱系統(tǒng)中熱煤的輸熱量由下式確定： 
　　Q=C.G.(t1－t2) 
　　　=C.G.Δt 
　　Q——輸熱量 
　　C——比熱 
　　G——熱媒流量 
　　Δt——熱媒輸熱前后的溫差 
　　由上式看出，輸熱量的大小由熱媒的兩個(gè)參數(shù)即流量G和溫差Δt來確定。由于熱量是一種特殊性質(zhì)的商品，它和電功率一樣也是一種能量，其數(shù)量大小，要在傳熱過程中反映出來。顯然，傳熱的條件不同，傳熱量的大小和計(jì)量方法也有所不同。具體到采暖系統(tǒng)，由于采暖負(fù)荷是一種季節(jié)性負(fù)荷，其大小隨室外的溫度變化而變化，同時(shí)為了保證采暖質(zhì)量、防止水力失調(diào)，又要求采暖系統(tǒng)按質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行。這就導(dǎo)致了熱媒輸熱量中的兩個(gè)計(jì)量參數(shù)G和Δt都是變量，其輸熱量的大小，要由積分計(jì)算確定，即： 

供熱量的積分計(jì)量，用于工程計(jì)量十分困難，時(shí)至今日，還未研制出一種通過直接測(cè)量熱媒的流量和溫度來確定其熱量大小的儀表。 

1-溫控閥；2-量熱表；3-散熱器 
圖3　熱分配表法熱量計(jì)量裝置圖 

3.2　目前采暖系統(tǒng)的供熱量計(jì)量方法之一。可以舉國(guó)外若培*卡徹公司研制的熱分配表法為例來說明。該法是一種間接計(jì)量法，它是在散熱器上安裝一個(gè)盛有某種特定液體介質(zhì)的量熱表，表中的液體介質(zhì)因接受散熱器的熱量而蒸發(fā)，以其在整個(gè)采暖季蒸發(fā)量的多少來?yè)Q算出該組散熱器的耗熱量。安裝位置如圖三所示，在雙管采暖系統(tǒng)的每組散熱器上，安裝一組溫控閥和量熱表來計(jì)量該組散熱器的耗熱量。為了對(duì)每組散熱器的耗熱量進(jìn)行計(jì)算，需將散熱器根據(jù)其熱媒溫度、幾何形狀、材質(zhì)構(gòu)造、連接方式、安裝條件等因素分成不同的組型，并在試驗(yàn)室中預(yù)先確定出各組型散熱器的熱量換算特性系數(shù)C，然后依其進(jìn)行該組型散熱器的耗熱量計(jì)算。這種熱量計(jì)量方法在國(guó)外已是成熟的技術(shù)，國(guó)內(nèi)已有引進(jìn)，它的優(yōu)點(diǎn)是可直接用于現(xiàn)有雙管采暖系統(tǒng)的熱量計(jì)量，但由于各組型散熱器的特性系數(shù)C常由該供熱企業(yè)的試驗(yàn)室測(cè)定，技術(shù)壟斷性強(qiáng)，熱量計(jì)量透明度低，且又是以每組散熱器為計(jì)量單元，不是以戶為單位進(jìn)行計(jì)量，企業(yè)和住戶都覺有些不便，加上價(jià)格昂貴，因此在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用，還有不少困難。 
3.3　本文探討一種利用熱水表就可實(shí)施有效熱量計(jì)量的方案。鑒于現(xiàn)有采暖系統(tǒng)的供熱量計(jì)量的兩個(gè)參數(shù)G和Δt同是變量，使得熱量計(jì)量變得困難，由此可以設(shè)想：能否設(shè)計(jì)出一種供熱系統(tǒng)形式，使其熱媒在輸送過程中保持溫度不變，即： 
　　Δt=常量 
　　Q=kf(G) 
　　說明供熱量Q只與熱媒流量G有關(guān)，即根據(jù)流量G的變化就可計(jì)算出供熱量的多少。但同時(shí)Q=kf(G)又是供熱系統(tǒng)量調(diào)節(jié)運(yùn)行的條件。由此看出，只要系統(tǒng)按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，并保持供回水溫度不變，就可根據(jù)流量參數(shù)G來計(jì)量熱量，也就是說，可用熱水表測(cè)定的熱媒流量數(shù)來表述熱量。可是對(duì)采暖系統(tǒng)來說，為保障采暖質(zhì)量防止水力失調(diào)，卻又恰恰要求系統(tǒng)按質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，即： 
　　G=常量 
　　Q=kf(Δt) 

1-外網(wǎng)管路；2-分戶供熱計(jì)量箱；3-溫控流量調(diào)節(jié)閥；4-L型管道泵；5-采暖管路；6-膨脹補(bǔ)水箱；7-散熱器；8-淺水閥；9-用戶熱水系統(tǒng)；10-雙參數(shù)水—水換熱器 
                              圖4　用熱水表計(jì)量熱量的供熱系統(tǒng)原理圖 
　 如何解決這一矛盾，成為能否利用熱水表進(jìn)行熱量計(jì)量的關(guān)鍵。為此設(shè)計(jì)了如圖四所示的供熱系統(tǒng)形式，成功的解決了上述矛盾，能夠?qū)崿F(xiàn)利用熱水表計(jì)量熱量的設(shè)想。這一供熱系統(tǒng)形式，由一次熱媒外網(wǎng)、用戶引入管、用戶計(jì)量控制箱、溫控流量調(diào)節(jié)閥、水—水換熱器、用戶內(nèi)部采暖系統(tǒng)與熱水供應(yīng)系統(tǒng)等部分組成。其中水—水換熱器的設(shè)置，使用戶內(nèi)形成獨(dú)立采暖系統(tǒng)，其水力工況與外網(wǎng)水力工況得以分開、互不影響，為外網(wǎng)實(shí)行量調(diào)節(jié)運(yùn)行和用戶采暖系統(tǒng)實(shí)行質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行提供了條件。這樣，在用戶采暖系統(tǒng)實(shí)行質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行的同時(shí)，由設(shè)在采暖房間的溫度測(cè)頭控制的流量調(diào)節(jié)閥、調(diào)控著一次熱媒流入換熱器的流量，實(shí)現(xiàn)了外網(wǎng)一次熱媒的量調(diào)節(jié)運(yùn)行。若能保持一次熱媒的供回水溫度不變，裝設(shè)于用戶引入管上的熱水表計(jì)量的熱媒流量，即可表示為對(duì)該用戶的供熱量。 
3.4　上述用熱水表計(jì)量熱量設(shè)定的供熱系統(tǒng)形式，要以外網(wǎng)系統(tǒng)按量調(diào)節(jié)運(yùn)行和保持供回水溫度不變?yōu)榍疤帷Ｄ敲催@兩個(gè)條件對(duì)外網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題有什么影響?保持供回水溫度不變是否能夠?qū)崿F(xiàn)?成為能否采用該系統(tǒng)形式需要回答的問題。 
　 關(guān)于外網(wǎng)按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行問題，正是當(dāng)前熱網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造、提高技術(shù)含量、以期獲得最佳節(jié)能效果和全面提高供熱系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益所努力的方向。目前，為實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)量調(diào)節(jié)運(yùn)行而廣泛推廣采用的無級(jí)變速泵技術(shù)。正是這一技術(shù)成果的代表，它已為熱網(wǎng)運(yùn)行帶來了人所共知的經(jīng)濟(jì)效益。 

1-風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；2-燃料調(diào)節(jié)閥；3-鍋爐熱源；4-無級(jí)變速泵；5-自力溫度調(diào)節(jié)閥；6-外網(wǎng)管路；7-分戶供熱計(jì)量箱；8-溫控流量調(diào)節(jié)閥；9-用戶采暖管道；10-用戶熱水系統(tǒng)；11-雙參數(shù)水-水換熱器 
                                圖5　供熱系統(tǒng)定溫量調(diào)節(jié)運(yùn)行技術(shù)原則圖 
　 至于保持外網(wǎng)供回水溫度不變的運(yùn)行條件，這也正是常規(guī)熱源鍋爐生產(chǎn)運(yùn)行所希望的技術(shù)條件，無論是蒸汽鍋爐或是熱水鍋爐，都是在定溫、定壓常規(guī)條件下運(yùn)行(不希望變量、變壓不穩(wěn)定工況)，這就為外網(wǎng)供水定溫運(yùn)行提供了保障。在量調(diào)節(jié)運(yùn)行條件下，只要在回水管上設(shè)置一自力溫度調(diào)節(jié)閥，也能方便的實(shí)現(xiàn)回水定溫運(yùn)行，見圖5。這樣，在供熱系統(tǒng)初次運(yùn)行時(shí)，進(jìn)行認(rèn)真的平衡和調(diào)節(jié)，使各用戶的進(jìn)出口水溫達(dá)到要求的數(shù)值，就能保證熱網(wǎng)系統(tǒng)在穩(wěn)定的供回水溫度條件下運(yùn)行。 
　 上述系統(tǒng)形式，既解決了分戶供熱和分戶計(jì)量熱量問題，又實(shí)現(xiàn)了利用熱水表進(jìn)行熱量計(jì)量問題。同時(shí)外網(wǎng)按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，還增加了熱網(wǎng)的技術(shù)含量，又提高了整個(gè)供熱系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。為了該系統(tǒng)形式的實(shí)施，可以開發(fā)研制出系列住戶用雙參數(shù)換熱器和住戶供暖系統(tǒng)管道泵等配套產(chǎn)品，因此可以預(yù)見，隨著該系統(tǒng)形式的工程實(shí)施，必將以其明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性迎得廣闊的市場(chǎng)開發(fā)前景。 
作者簡(jiǎn)介：許富昌(1937-)，男，河南人，青島建筑工程學(xué)院高級(jí)工程師. 
許富昌（青島建筑工程學(xué)院，山東青島　266033）　 
參考文獻(xiàn) 
〔1〕賀平，孫剛編著.供熱工程.(新一版).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993. 
〔2〕許富昌.一種分戶供熱和計(jì)量的高溫水直供采暖系統(tǒng).青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，18(2)：45～50