1. 测试概况

1.1 目的

我国热量计量收费体制要逐渐由按面积收费转变为按用户用热的多少收费。为了用户节省取暖费用，必须在每个散热器上装温控阀。在供暖运行中随着用户的温控阀不断调节，热网流量不断变化。这样热网不再是定流量而成为变流量运行，而且热力公司无法预知和控制流量的变化，流量调节的主动权掌握在用户手中。

在这种装温控阀、变流量运行的情况下，热网的运行规律与定流量运行时有很大不同，必须找出合理的运行规律。否则，为保证供热效果，可能会使热网处在不经济状态下运行。

为了找出变流量热网的一些运行规律以及安装温控阀后室温的变化情况，本次测试选择了天津市龙潭路小区的1、2号楼进行实地数据采集，记录流量、热量、供回水温度、室内温度等数据。作为对比，也测试了另外一个间歇供热的人民家园小区的室温情况。

1.2 建筑及供热概况

　　　图1 龙潭路节能住宅平面图

龙潭路节能住宅位于天津市河东区龙潭路与中山门二号路交叉口处，建筑面积9520平方米，采暖面积8694平方米。房屋为6层砖混结构，共二栋楼房，均为单元式住宅，层高2.8米。

龙潭路节能住宅两栋楼共7个单元，96套房；其中2号楼底层有底商，商业面积839平方米。

节能住宅供热的二次热网为异程枝状管网，采用聚乙烯外套管的硬质聚氨酯泡沫保温管道，直接埋地敷设，它可减少管道热损失，提高管网的输送效率。每座楼的每一单元设有热力有热力入口。

两栋楼的总供回水管并联于另外一个小区的热网上。该小区依靠地下热水与二次水换热进行供热。该热网上的其余楼并没有安装温控阀，仍然按照传统形式供热。

节能住宅供热的热网为异程枝状管网，采用聚乙烯外套管的硬质聚氨酯泡沫保温管道，直接埋地敷设，它可减少管道热损失，提高管网的输送效率。

1.3 住宅室内采暖系统

住宅室内采暖系统采用下供下回双管水平并联系统，每户为一个独立的采暖循环系统，为克服水力失调现象，每单元入口均安装自力式平衡阀，保证整个采暖系统的压力恒定，使供暖正常。

　　图2 节能住宅的一户一表供热计量系统图

室内管道，采用的是交联聚丙烯（PP－R）管材，全部在楼板地面下暗埋敷设，室内不见明管，方便居室布置。散热器采用铸铁单面定向对流式。每组散热器安装恒温阀，居住者可以根据自己的要求设置室内温度，由恒温阀自动控制室温。每户的系统形式见图2。

楼梯间设管道井，安装热量表， 除污器，锁闭阀，可计量每户的用热量，达到分户控制、分户进行计量计算的目的，真正实现按用热量收取热费。

2. 测试方法和仪器

两栋楼的总管道上安装有热量表，可以读出热量、流量、温度等数据。

由于热量表的数据无法输出，只能采用人工读数的方法对热量表显示的数据进行记录。记录的数据包括累计热量、瞬时热量、累计流量、瞬时流量、供水温度、回水温度、温差。记录时间间隔为一小时。从2003年1月10日下午6点到2003年1月19日下午4点，记录了约9天。

另外，在住1、2号楼的住户内和室外放置同方的自计式温度仪测量室内外温度。对天津市龙潭路的测试中共选取7个用户，共计测设27个房间，每个用户平均测量4个房间。在每个房间中布置2－3个测点，布置高度在1～2.5米之间。

3. 测试结果

3.1 每小时平均流量的逐时变化特征

　图3 1, 2号楼的总流量逐时变化的测量结果

测试得出两栋楼平均每小时的流量逐时变化关系见图3。其中平均每小时流量是用每小时内流过的总的流量计为测试整点时刻的平均流量，该值是利用流量表对流过的流量具有累计功能计算得出。

从图中还可以看出，每小时平均流量的高峰 常出现在晚上和上午，而从深夜到凌晨这一段时间和中午过后的一段时间内平均每小时流量的值通常比较低。可能的原因是在晚上人们多数在家，室内的温度调节的较高，人们的用热量增加从而使得管网的流量变大；早上外温较低，逐渐影响温控阀自身开大阀门，家中有人的住户也可能会调大流量。在深夜期间人们多数都休息，将室内温度调低，而此时室外的温度变化又不大，所以用热量减少，管网的流量减少；对于中午过后的一段时间内平均每小时流量低的现象，主要是由于相应时刻室外气温较高，室内的用热量减少导致管网的流量减少。

因此，在一天内两栋楼的每小时平均流量的变化与供暖用户群体的整体的生活有很大的依存关系；以往的定流量供热方式的缺点就是对人们的生活、工作习惯的适应性差，而变流量供热方式则能很好的适应供热群体的整体的生活、工作等习惯。供热管网中的流量调节能力要能够充分的适应供热人群的整体习惯的需求。

3.2 平均每小时流量波动变化情况

在9天的测试期间内，两栋楼的每小时平均流量逐时波动关系见图4 所示。根据测试期间内的每小时平均流量的测试结果可以求出在该测试周期内的每小时平均流量的平均值。以该值为基准可求出测试周期内每小时平均流量的在各时刻的波动差值，利用该差值和每小时平均流量的平均值可以得到每小时平均流量的波动百分比。

　　图4 1,2号楼总流量波动百分比变化

根据测试结果可知，在测试期间两栋楼每小时平均流量的平均值为15.22m³/h，以该值为基准则流量波动百分比的变化范围是＋27％～－21％。从每小时平均流量的逐时波动图可以看出，在双休日期间，每小时平均流量的波动趋势为正 的时间较多，说明流量较大，用户用热量较大。在此期间平均每小时平均流量的变化趋势与室外气温的变化趋势相近，说明室外气温对流量的变化影响较小。而影响流量的人为因素占主导地位。但是在工作日期间，总流量的波动趋势为负的时间较多，说明工作日期间的流量小于双休日期间的流量；还有室外温度的变化趋势与总流量的变化趋势相反，说明室外气温对流量变化的影响占主导地位。同时可以看出安装温控阀后管网的流量变化较大，因此对这种管网的调控能力提出更高的要求。

3.3 每小时用热量的变化情况

　　图5 1,2号楼总热量逐时变化的测量结果

总的用热量的逐时变化情况见图5所示。总的用热量的变化规律与总的流量的变化规律相似。但是不如流量的变化特征明显。

3.4 室内温度测试结果

为了反映用户采用分户热计量系统后用户室内温度的变化情况，又选取7户不同的热用户对其室内温度的情况进行测试。在每户家中的不同房间内放置自计式温度仪自动读取室内逐时温度。选取的7户居民，分布在两栋楼的不同典型位置，例如顶层靠边，底层靠边，中间单元中间层等等。分别在不同的朝向放置3－4个自计式温度仪来记录室内温度。温度计一般放置在约1~2.5米高度处。测试结束时，还对住户进行有关供热计量问题的问卷调查工作。

为了反映不同用户对温控阀的使用情况与室内温度的关系，以1号楼房3单元－501号用户和2号楼3单元602用户为分析对象，研究两种不同的温控阀调节模式下室内温度的变化情况。

3.4.1温控阀开度固定，很少用于调节室温

　　　图6 1号楼3单元501房间温度变化

1号楼房3单元501号房间内温度的变化情况的见图6 。该住户位于1号楼房的中间单元的中间层。测点1、2的高度分别处在1.5米、1.6米、的高度。

从图6 中可以看出，各房间的温度基本上都在20度以上，阴面卧室的温度较阳面房间的温度要高。这主要是人为设定温控阀的温度较高造成的。其中阳面卧室房间温度变化见图7。图7中室内温度的波动与室外温度的波动趋势基本相符合，时间上有所滞后，说明室内 温度波动的影响因素主要是室外气温的变化。测试房间的温度波动都比较小，说明温控阀能起到很好的控制室温的作用。

　　　图7 1号楼3单元501用户阳面卧室温度变化(以周为周期)

经过对用户的询问得知，该用户的确很少调节温控阀，偶尔太冷的时候才调节。测试数据也证实了这一点。

3.4.2 温控阀开度不定，用于调节室温

　　　　图8 2号楼3单元602房间阴面卧室温度变化

2号楼3单元的602用户阴面卧室的室内温度进行测量结果见图8。该用户位于顶层且东侧是外墙。图9是该用户中阳面卧室的室内温度在以周为周期的变化情况。图中的数字2、4、6次代表周次。

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　　　图9 2号楼3单元602用户阴面卧室的室内温度的变化(以周为周期)

从图8，图9可以看出房间温度波动较大，而且温度的波动并 没有明显的规律。在一段时间内，温度的变化较小。这说明波动是由调节引起的。当调节温控阀后，室温有明显的改变，经过一段时间，达到新的平衡，温度在新的温度附近波动。

从图8、图9中可以看出，阴面卧室内的温度没有明显的变化规律，可能的原因是这个房间的温控阀的调节没有明显的调节规律，故造成该房间的温度变化规律不是非常明显。

因此当室内温控阀采用不同的调节规律时，对室温和管网流量产生较大的影响，以上测试可知得出两种不同温控阀调节方式下的室内温度的变化规律。如果用户采取设定温控阀开度后不再调节的方式，分户供热方式则与原有的供热方式也不相同，此时温控阀将根据用户设定的温度来调节水流量。而用户对温控阀的无规律调节则使得流量的变化规律更加复杂，热网流量的变化将受到人为和非人为两方面的影响，流量的波动更剧烈。为此，热力公司必须制订出相应的控制策略，适应变流量的热网运行。

3.5 问卷调查

在实际测试结束后对这7所住户进行分户供热方面的问卷调查。调查得知相当一部分住户没有调节室内的温控阀的习惯，还不太了解应该如何合理调节温控阀。现有的调节一般是按照天气来调节，即如果天气太冷就开大温控阀，如果天气太热就关小温控阀，大部分时间不对温控阀进行任何调节。

4. 龙潭路两栋建筑的供热系统的测试结果分析

4.1 计算得出分户供热后的各用户平均热指标

龙潭路两栋建筑总的采暖面积为8694平方米。在记录的215个小时的时间段内，两栋楼的平均流量是15.22吨/小时。在同一时间内记录的耗热量为49.02MWh，由此得到平均每平方米的热量为26.22 W/m²。

将检测期间的耗热量指标折算成采暖期建筑物平均耗热量指标：Qh＝22.57W/m²，设计工况下的热负荷指标为：Qj=40W/m²。

测试结果显示，这两栋建筑的热指标较低，但指标仍大于根据示范住宅各部分维护结构传热系数的检测结果所得出的建筑物采暖耗热量指标17.10 W/ m²，分析其主要原因是没有真正按照用热量收费，用户调节温控阀的积极性不高，有些住户室温过热没有调节温控阀而开窗。

4.2 流量的波动情况分析

龙潭路的两栋楼在测试期间的每小时平均流量的平均值是15.22m³/h；以该值为基准则流量波动百分比的变化范围是＋27％～－21％。从这个案例可以看出，管网的动力设备当流量在此范围内波动时候应该具有良好的输送性能效率才能保证供热系统的节能运行。

另外，从此个例中看出，流量的波动随着室外温度的波动而波动。但流量的上下波动的频率要比外温的波动频率快。从总的趋势上来看，一般在外温波动的一个周期（一天）中，流量要波动上下两次。这说明流量的波动不仅受到室外温度变化的影响还受到供热群体整体的生活和工作习惯的影响。

4.3 室内温度的波动和调节

对安装温控阀的用户，其室内温度波动不大。

通过对龙潭路两栋楼中的用户的调查，发现相当一部分用户很少规律性地调节室内的温控阀。通常是按照天气来调节。在天气太冷时就开大温控阀，天气太热时就关小，而平时很少调节。

对于调节温控阀的用户，室内温度变化主要由自己的调节规律来决定。虽然调节会造成一段时间内温度波动较大，但是在调节后，温度会在新的平衡点附近波动，较好的提高了室内温度的舒适性。

5. 结论

5.1 使用温控阀的供热系统，按需供热，输送的热量能较好的分配到用户，减少了不必要的热损失，热指标较小。

5.2 温控阀的自身调节以及人为的调节，使系统的水量波动较大。热网的控制策略应该做相应的调整。

5.3 使用温控阀的供热系统，能较好的改善室内温度的变化范围，提高热舒适性。

5.4 通过测试调查，相当一部分用户并不经常调节温控阀，应制订相应的有利政策来推动供热改革。

参考文献

1．杜家林、邵忠国、李玲 计量供热资料汇编 天津市人民政府供热办公室，2001，212－217

2．天津市龙潭路节能住宅热计量收费试验组计量供热资料汇编 天津市人民政府供热办公室，2001，18－33