按户分环供热系统技术分析

铁道工程学报按户分环供热系统技术分析梁拥军（（中铁电气化勘测设计研究院，天津300250）提要：本文针对住宅集中采暖系统分户热计量的供热收费机制改革的问题，主要阐述了当前既有住宅单元内采暖系统的形式并对室内水平双管系统和室内水平单管跨越系统两种形式的水力稳定性进行了初步分析，可供同行。

1前言住宅集中采暖系统的分户热计量是势在必行的供热收费机制改革。分户热计量的前提应该是室内供热系统的可调性，使住户根据需要调节设定室温。分户热计量的基础应该是供热系统具有可靠性，使住户能享受到高质量的热环境。而共用供回水立管，并按户分环的内系统正是分户热计量供热系统具有可调性和可靠性的最佳形式。下面针对既有住宅（即已经建成并投入使用的五、六层砖混住宅楼）补建供热系统的户内分环系统和户外立管系统的形式及其水力稳定性进行分析和比较。

2户内分环系统当前既有住宅单元内的采暖系统形式包括垂直式系统和水平式系统。

其中垂直式系统按供回水干管布置位置不同分为：上供上回式双管系统和上供下回式双管系统。垂直式系统同于传统设计方式，但管道明装影响居室美观，也给室内装修带来困难；同时由于自动放风阀的质量和安装位置问题给居民生活带来不便。在人们对生活质量要求越来越高的今天，很难受到居民的欢迎。

水平方式可解决居室美观的问题，系统造价一般要比垂直式系统低，但排气方式要比垂直式系统复杂。

水平方式包括以下几种类型！）水平双管异程式。干管需敷设在地面内或踢脚板上方，每组散热器并联在供回水干管上并安装温控阀，管道最好采用铝塑复合管。

水平双管同程式：可克服水平失调的问题，但投资较大。

水平单管顺流方式。该方式干管敷设在地面上或踢脚板上方，相对于双管系统可节省管材，降低投资，可实现分户计量和室温调节，但无法对单元内每个房间实现自动调节，因此节能效果不明显。

水平单管跨越方式。可以实现每个房间的自动调节，但应注意解决好闭合管的安装位置和管接件的问题。

现就室内水平双管系统和单管跨越系统分析如下：2.1室内水平双管系统2*是一个两室一厅单元的户内系统示意图。

设计人员在进行水力平衡计算时，一般都采用标准工况，即95/750，=250，作为计算依据。在供热状况的调查中发现，由于种种原因，绝大部分供热系统都不能在该工况下运行。供水温度偏低，供回水温差较小，是目前低水平、粗放型供热状况下存在的较为普遍的问题。随着供热规模的扩大，整体技术水平的提高，相信这种供热状况将逐步改善。

目前为了使分户热计量这一势在必行而又难度较大的工作能顺利地推行，设计人员不仅应全力规范供热标准，同时也应兼顾到一些不利工况，在下面的计算分析中以六层一个二室一厅的单元房为例考虑了两种运行工况，即95/70表1两室一厅单元采暖两种运行工况一览表管段号在此表的计算中，计量装置设在供水管上，f值以以18计。

-1*的阻力值远远大于最近环路1-1*的阻力值，即使通过散热器上的温控阀进行调节，也难以承担如此大的剩余压头，这很容易造成末端散热器不热。

温控阀是一种由室温控制散热器流量以保证用户需要温度的阀门，它仅能限制流量。为提高系统的均匀性，克服室内系统的失调现象，应该依靠设计时的水力平衡计算。那种认为通过对温控阀的调节来消除水力失调的作法是不可取的。

在平面布置上，末端散热器往往是在单元的主居室内，矛盾就显得尤为突出。因此在较大单元内（散热器超过三组'，应尽量不要布置成双管异程系统，最好做成双管同程系统，并应进行较为细致的水力平衡计算，以保证供热质量，提高热舒适度。

2.2室内水平单管跨越系统4*是一个两室一厅单元的户内系统示意图。

单管跨越式系统的流量分配较为复杂，它的大小与管径的组合及流速有关，与散热器上温控阀的开启（0计4散选用对（流：散热器温控阀按全I开：启ulfi值hgI度有（关A根据经验：s设通过跨I越：管/为2（*流量。

表2两室一厅单元采暖两种工况一览表管段号在此表的计算中计算装置设在供水管上，f值以40计，散热器选用对流散热器，温控阀按全开启f值以18计。

根据计算，在相同热负荷和相同管径的情况下，室内水平单管跨越系统和室内水平双管系统相比较，户内的总阻力值前者大于后者。分环阻力大，对于户外的共用供水立管来说水力稳定性好，易于实现水力平衡。

为下供下回双管系统，供回水立管可沿建筑物外墙敷设，再向每个楼层引出供回水管。

在对供回水立管进行水力平衡计算时，分别按95/70.和75/60.两个工况进行分析，户内系统均以单管跨越系统为例。

表3是户内单管跨越系统的户外立管平衡计算，运行工况95/70.，温差"'=25.。重力水头为+的住宅为例，每层的附加水头是281Pa，从二至五层看，立管的平衡性能较好，但对顶层（六层）来说，由于热负荷较大，户内分环的管径与其他楼层一样时，内阻显得较大，剩余压力成为负值，在这种情况下细致的水力平衡计算就显得更加重要。

表4是户内单管跨越系统的户外立管平衡计算，运行工况75/60.，温差"'=15.。对温差较低的系统，重力水头相应减少，为82.4Pax2/3=55Pa/m，在立管计算中应予以充分考虑，适当放大立管管径，减少沿表3采暖运行工况95/75.户内单管跨越系统的户外立管平衡计算一览表管段号H内H重H资剩余压力表4采暖运行工况75/605时户内单管跨越系统的户外立管平衡计算一览表管段号H内H重H资剩余压力程阻力损失。以层高2.7m的住宅为例，每层的附加水头是149Pa，从二至五层看，立管的平衡计算都能满足要求，顶层（六层是热负荷较大的楼层，尤其对于补建的旧住宅更为突出，在户内水平环路计算时应适当放大管径，减少内阻，使立管更趋于平衡。例如在本例中将六层户内水平管的部分管段改为DN25，内3结束语住宅集中供暖系统的按户分环是一个势在必行而又难度较大的系统工程，作为供热的工程技术人员，在这一场改革面前，应该做好充分的技术准备，不断总结和积累，使这场改革积极稳妥地顺利进行。这里只是对室内系统的形式及水力稳定性进行了粗浅的分析，不当之处，请各位专家指正。