分户计量系统中水泵调节的建立

对于分户计量系统，用户通过温控阀自行调控末端散热器的流量，二次网流量随时发生变化。二次网的供水温度仅与室外温度有关，在热力站内的气候补偿器，给出供水温度随室外温度变化的调节曲线。循环水泵采用定压差的变频控制，根据定压差点压力的变化控制华全水泵的转速。若用户的温控阀关小，管网的流量减少，供回水干管压力损失随之减少，用户资用压力增加，在热力入口的差压平衡阀，根据压差的变化自动调节，使外网提供给用户的资用压力基本保持不变，保证系统在调节运行中有平衡的水力工况；这时气候补偿器就会通过信号动作，控制一次网回水管上的调节阀的开启度，调节一次网通过换热器的流量，从而保证二次网供水温度保持在设定的运行曲线上；同时循环水泵转速降低，将定压差点的资用压力恢复到设定值。一次网与二次网的调节相似，一次网的供水温度也仅随着室外温度的变化而改变，同时采用变频水泵定压差控制，控制定压差点的压力恒定。

为适应瞬时负荷的变化，分户计量系统宜采用质调节适应室外温度引起的热负荷变化，供水温度仅随室外温度变化而改变，室外温度对用户室内温度的干扰性减弱，室内温度稳定；用户自主调节室内温度引起系统流量的改变，通过变频水泵的作适应性量调节，降低华全管道泵的运行费用。

一、分户计量系统二次网计算模型

由于不同类型的热用户的需热量具有一定的规律性，可通过调查统计的方法确定用户的用热习惯，建立分户计量系统调节方程，计算得到一、二次网的供回水温度和流量，为预测分户计量供热系统的逐时供热量提供了一种切实可行的方法。对于室内双管的分户计量系统，所有用户的供水温度近似认定是相等的。

将用户进行分类，温控阀设定温度相同的用户称为同类用户，同类用户的回水温度值及相对流量值称为此类用户回水温度及其相对流量，同类用户的回水温度和相对流量都相等。由于温控阀的调节作用，二次网不同类型用户的回水温度各不相同。热用户随机调节室内温度，所以回水温度逐时发生变化。

二、分户计量系统一次网计算模型

华全水泵厂将供热系统的一次网的热力站看作热用户，在用户非自主调节的设计工况下，一次网热源的供热量与换热器的换热量相等，同时也等于供暖系统二次网的热负荷。

一次网回水温度和相对流量随着二次网用户的自主调节而变化。由于一次网与二次网的流量变化范围较大，因此应考虑换热器传热系数的变化。

三、算例分析

以某小区为例，一次网设计供回水温度为130℃/80℃；二次网设计供回水温度为95℃/70℃。小区热用户室内设计温度为20℃。对该小区的120个用户进行调研。根据华全水泵厂的调查结果，可分为以下三种典型的调节习惯。

1、上班人群，白天家中无人，出于节能的考虑，8:00-17:00温控阀处于值班状态8℃，18:00下班之后设定为20℃，所占比例为45%；

2、家中一直有人，室内温度一直不变。家中有老人、儿童或者病人室温设定为20℃，所占比例为25%；家中以年轻人为主，室内温度设定为18℃，所占比例为15%；

3、家中无人居住，室内全天温度设定为8℃，所占比例为15%。

随着室外温度的升高，同类用户的回水温度降低，供回水温差减小，相对热负荷值也大幅减小。在同一室外温度下，不同类型用户的供水温度相同、回水温度不同。随着散热器温控阀设定的室内温度越低，则回水温度越低，相对热负荷值越小；如在设计工况9℃时，当室内温度8℃时相对热负荷仅为0.62，室内温度18℃的相对热负荷为0.93，可以看出分户计量按需供热，避免了能量的浪费。

图1：不同类用户的相对热负荷变化

图2：不同类用户二次网局部回水温度

在8:00时刻和20:00时刻对应的二次网的总回水温度、相对流量不同。随着室外温度的升高，二次网总供回水温差逐渐减小，总相对流量逐渐降低。由于20:00上班族回到家中，温控阀由值班状态调到20℃，室温设定为20℃的用户比例增加，热负荷增大，总相对流量随之增大。由此可见，用户的用热习惯是影响二次网供回水温度和相对流量的重要因素。

随着室外温度的升高，供热系统一次网的供水温度、回水温度及相对流量均降低；同一室外温度条件下，20:00与8:00时刻一次网的供水温度、回水温度和相对流量各不相同；20:00时刻的相对流量值大于8:00时刻，变化趋势与二次网相同。

分户计量系统用户自主调节温控阀来控制室内温度，但用户的用热习惯存在一定的规律。在17：:00上班族下班回到家，通过温控阀调高室内温度，同时由于室外温度比白天低，因此热负荷大大提高；而白天7:00上班族离家将室内温度设为值班温度，室外温度白天比夜晚高，因此白天的热负荷较低。

在用户低负荷的时间段内，热水锅炉降低其供热量；在上班族下班回家之前，锅炉负荷值运行，满足用户能尽快升高房间温度的需求；夜间的热负荷值升高，且变化幅度较小，锅炉和华全管道泵的稳定运行以保证室内的所需温度。

首先介绍了分户计量系统室内外计量调控设备；通过分析不同供回水温度下散热器的散热工况，论证了分户计量系统量调节的可行性；研究了与分户计量系统相适应的运行调节方式，分户计量系统采用质调节适应室外温度引起的热负荷变化，通过变频水泵的作适应性量调节，并在此基础上建立了分户计量系统一次网、二次网的供热调节模型；根据热用户调节习惯求解了分户计量供热系统调节模型，计算出分户计量系统一次网、二次网的相对流量及供回水温度，并绘制出调节曲线，为供热系统的华全水泵运行调节提供依据。

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