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摘要：本文比较了按供热面积收费、热计量收费两种模式下集中供热系统的调节方式，并探讨了供热管网新建与改造后的调节方式。
关键词：供热管网；调节方式；原理；改造
Abstract: This paper compares the charges, according to the heating area of heat metering and charging control method of two kinds of mode of central heating system, and discusses the construction and regulation method of heating pipe network transformation.
Key words: heating pipe network; control; principle; transformation
中图分类号：TU833
目前, 供热管网建成后，在实际运行中，往往存在水力失调问题，这主要是由以下原因造成的:工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据，而实际管材的数值与标准是有差别的；由于施工条的限制,使管路的实际情况与设计情况有很大不同，供热管网在实际运行中不能达到平衡；管网建成后的新用户增加,使原有的水力平衡遭到破坏；管网维护不当, 使管网水力平衡受到影响。1 不同收费模式下的调节方式
1.1调节方式
供热系统的调节方式包括质调节、量调节、质量并调。质调节是保持热网流量不变，改变供回水温度的调节方式。若忽略温度对自然循环作用压力的影响，质调节可认为是不改变系统水力工况，直接实现叉寸热力工况的调节，热网为定流量运行。量调节是保持供水温度不变，改变热网流量的调节方式。与质调节相比，量调节改变了系统水力工况，间接实现对热力工况的调节，热网为变流量运行，对系统的控制要求较高。质量并调的方式即同时改变供水温度和热网流量的调节方式。
1.2按供热面积收费模式
在按供热面积收费的模式下，热网为定流量或分阶段变流量形式，只根据室外温度调节热网的供水温度即可满足要求。因此，在按供热面积收费的模式下，供热系统的调节方式是保证流量的均匀分配。在建筑物热力入口安装自力式流量控制阀，较好地控制各热力入口流量，避免出现争流量现象。
具体调节方式为：保证流量分配均匀，在初调节时把一二级管网的流量调整到用户的设计流量。保证合适的供水温度，供暖期问，对于一级管网，根据室外温度控制热源供水温度；对于二级管网，只要热力站设计及初调节合理，在一级管网供水温度调节适当情况下，即可保证二级管网合适的供水温度。
1.3热计量收费模式
在热计量收费模式下，用户将根据自己的需求调节室内温度，这使得热网的流量和供热量也随之变化，而且这些变化是很难预知和控制的。因此，在热计量收费模式下，供热单位由主动调控者变为被动的适从者[12]。此时，二级管网为变流量系统，一二级管网均应采取质量并调方式。
2 供热管网新建管网的调节
当管网用户入口没有安装平衡阀或当入口安装有普通调节阀但调节阀两端的压力表不全，甚至管网入口只有普通阀门时，可以采用回水温度调节法来进行调节。
2.1调节原理
当供热系统在稳定状态下运行时，如不考虑管网沿途损失，则管网热媒供给室内散热设备的热量应等于散热设备的散热量，也等于供暖用户的热负荷。而管網供给室内散热设备的热量等于其流量、供回水温差以及热水比热的乘积。当实际流量大于设计流量时，供回水温差减小，回水温度高于规定值，当实际流量小于设计流量时，供回水温差增大，回水温度低于规定值。
因此，只要把各用户的回水温度调到相等（当供水温度相等）或供回水温差调到相等（管道保温效果差，供水温度略有不同），就可以使各热用户得到和热负荷相适应的供热量，达到均匀调节的目的。这种调节方法是一种最简单、最原始、最耗时的调节方法。可用于任何供暖系统，不要求阀门种类、不要求安装压力表、温度计，只要一台红外线测温仪或数字式表面温度计就行。
2.2调节方式
2.2.1调节温度的确定
当热源供热量大于等于用户热负荷，循环泵流量大于设计流量时，考虑到循环泵节能运行，此时用户回水温度应调节到温度调节曲线对应的回水温度，当热源供热量大于等于用户热负荷，循环泵流量小于设计流量时，供回水平均温度应调节到温度调节曲线对应的供、回水温度平均温度值，当热源供热量小于用户热负荷时，用户回水温度调节到略低于总回水温度。
2.2.2调节方式
由于供热系统有较大的热惯性，温度变换明显滞后。调节系统流量后，系统温度不能及时反映流量的变化，所以阀门开度的调整量具有一定的经验性。测量温度要在全部用户调节完毕，间隔一段时间后进行。间隔时间和系统的大小有关。当总回水温度稳定在某一数值不变时即可进行下一轮调整。
首先记录各用户回水温度，并和总回水温度做比较：温度高的越多，阀门关的越小，用户间回水温度差别相同的条件下，管径越大，关的越多。第一轮调整，近端用户阀门关闭应过量。记录各用户阀门关闭圈数。第一轮调整完毕，待总回水温度稳定不变后记录各用户回水温度，和调节前做比较，再和总回水温度做比较，进行第二轮调整。第一轮和第二轮的间隔时间应大于第一轮调整后最远用户回水返回热源所需的时间的2倍以上。按照管网流速和最远用户管长进行估算，如此反复进行。
3 供热管网改造后的调节
3.1改造原理
供热管网改造后，二级管网为变流量系统，为保证动态水力平衡，需要保证每个用户都有足够的资用压头，因此将每个热力入口的自力式流量控制阀更换为自力式压差控制阀。这样既可消除每幢楼内用户之间的干扰，也可消除外部压力波动对楼内用户流量的干扰，使楼内供暖系统在较稳定的工况下运行。每户入口安装超声波热量表，每个散热器供水管上安装温控阀。温控阀感温元件类型与散热器安装方式相适应，不设散热器罩时，感温元件采用内置型；设散热器罩时，感温元件采用外置型。热量表必须水平或者竖直方向安装，且热量表标志箭头方向(包括过滤器)应与水流方向一致，竖直安装时水流动方向应向上。安装位置不应选在管道走向的最高点，以防止管道内不凝性气体聚积影响测量精度。
管网改造后的热力站为无人值守。热力站一级回水管、二级供水管上安装超声波热量表，并安装气候补偿器，以实现热网质量并调。气候补偿器主要包括执行器、控制器、室外温度传感器、浸入式温度传感器等。室外温度传感器将室外温度传递给控制器，控制器根据设定的调节曲线，通过执行器控制三通阀改变进入换热器的一级管网热水流量，从而调节二级管网供水温度。
3.2调节方式
供热管网改造后，热源、热力站控制室对供回水温度、压力、循环泵转速、室外温度、末端用户供回水压差等参数进行监控，及时调节热网供水温度和流量。具体运行调节方式为：
3.2.1供暖期前进行冷态初调节。根据该年度最大热负荷和最大流量设定循环泵流量，设定二级管网各热力入口自力式压差控制阀的相对开度，使压差指示值达到设计资用压头，达到冷态水力平衡。
3.2.2供暖期问，采用气候补偿器使一级管网供回水温度符合设定的调节曲线。热源根据上传运行参数，合理调配锅炉输出热功率及运行数量，尽可能实现供需平衡。
3.2.3为保证用户的资用压头，选择比较典型的末端用户供回水压差为测点，当用户室内热负荷需求降低(如室外温度升高或家中无人的情况)，用户调小热水流量时，压差信号大于设定值，二级循环泵降低转速。当用户调大热水流量时，压差信号小于设定值，二级循环泵提高转速，保证用户的负荷需求。
4 结束语
为了避免供热管网的水力失调，满足各热用户所需的供热量，保证供热质量，必须对供热管网进行调节。调节目的使系统中各用户的室内温度比较适宜；避免不必要的热量浪费，实现热水采暖的经济运行。及时的运行调节可以保证锅炉等设备的高效运行，保证供应热量和实际需求负荷的良好匹配，防止热量过度供应。
关键词：供热管网；调节方式；原理；改造
Abstract: This paper compares the charges, according to the heating area of heat metering and charging control method of two kinds of mode of central heating system, and discusses the construction and regulation method of heating pipe network transformation.
Key words: heating pipe network; control; principle; transformation
中图分类号：TU833
目前, 供热管网建成后，在实际运行中，往往存在水力失调问题，这主要是由以下原因造成的:工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据，而实际管材的数值与标准是有差别的；由于施工条的限制,使管路的实际情况与设计情况有很大不同，供热管网在实际运行中不能达到平衡；管网建成后的新用户增加,使原有的水力平衡遭到破坏；管网维护不当, 使管网水力平衡受到影响。1 不同收费模式下的调节方式
1.1调节方式
供热系统的调节方式包括质调节、量调节、质量并调。质调节是保持热网流量不变，改变供回水温度的调节方式。若忽略温度对自然循环作用压力的影响，质调节可认为是不改变系统水力工况，直接实现叉寸热力工况的调节，热网为定流量运行。量调节是保持供水温度不变，改变热网流量的调节方式。与质调节相比，量调节改变了系统水力工况，间接实现对热力工况的调节，热网为变流量运行，对系统的控制要求较高。质量并调的方式即同时改变供水温度和热网流量的调节方式。
1.2按供热面积收费模式
在按供热面积收费的模式下，热网为定流量或分阶段变流量形式，只根据室外温度调节热网的供水温度即可满足要求。因此，在按供热面积收费的模式下，供热系统的调节方式是保证流量的均匀分配。在建筑物热力入口安装自力式流量控制阀，较好地控制各热力入口流量，避免出现争流量现象。
具体调节方式为：保证流量分配均匀，在初调节时把一二级管网的流量调整到用户的设计流量。保证合适的供水温度，供暖期问，对于一级管网，根据室外温度控制热源供水温度；对于二级管网，只要热力站设计及初调节合理，在一级管网供水温度调节适当情况下，即可保证二级管网合适的供水温度。
1.3热计量收费模式
在热计量收费模式下，用户将根据自己的需求调节室内温度，这使得热网的流量和供热量也随之变化，而且这些变化是很难预知和控制的。因此，在热计量收费模式下，供热单位由主动调控者变为被动的适从者[12]。此时，二级管网为变流量系统，一二级管网均应采取质量并调方式。
2 供热管网新建管网的调节
当管网用户入口没有安装平衡阀或当入口安装有普通调节阀但调节阀两端的压力表不全，甚至管网入口只有普通阀门时，可以采用回水温度调节法来进行调节。
2.1调节原理
当供热系统在稳定状态下运行时，如不考虑管网沿途损失，则管网热媒供给室内散热设备的热量应等于散热设备的散热量，也等于供暖用户的热负荷。而管網供给室内散热设备的热量等于其流量、供回水温差以及热水比热的乘积。当实际流量大于设计流量时，供回水温差减小，回水温度高于规定值，当实际流量小于设计流量时，供回水温差增大，回水温度低于规定值。
因此，只要把各用户的回水温度调到相等（当供水温度相等）或供回水温差调到相等（管道保温效果差，供水温度略有不同），就可以使各热用户得到和热负荷相适应的供热量，达到均匀调节的目的。这种调节方法是一种最简单、最原始、最耗时的调节方法。可用于任何供暖系统，不要求阀门种类、不要求安装压力表、温度计，只要一台红外线测温仪或数字式表面温度计就行。
2.2调节方式
2.2.1调节温度的确定
当热源供热量大于等于用户热负荷，循环泵流量大于设计流量时，考虑到循环泵节能运行，此时用户回水温度应调节到温度调节曲线对应的回水温度，当热源供热量大于等于用户热负荷，循环泵流量小于设计流量时，供回水平均温度应调节到温度调节曲线对应的供、回水温度平均温度值，当热源供热量小于用户热负荷时，用户回水温度调节到略低于总回水温度。
2.2.2调节方式
由于供热系统有较大的热惯性，温度变换明显滞后。调节系统流量后，系统温度不能及时反映流量的变化，所以阀门开度的调整量具有一定的经验性。测量温度要在全部用户调节完毕，间隔一段时间后进行。间隔时间和系统的大小有关。当总回水温度稳定在某一数值不变时即可进行下一轮调整。
首先记录各用户回水温度，并和总回水温度做比较：温度高的越多，阀门关的越小，用户间回水温度差别相同的条件下，管径越大，关的越多。第一轮调整，近端用户阀门关闭应过量。记录各用户阀门关闭圈数。第一轮调整完毕，待总回水温度稳定不变后记录各用户回水温度，和调节前做比较，再和总回水温度做比较，进行第二轮调整。第一轮和第二轮的间隔时间应大于第一轮调整后最远用户回水返回热源所需的时间的2倍以上。按照管网流速和最远用户管长进行估算，如此反复进行。
3 供热管网改造后的调节
3.1改造原理
供热管网改造后，二级管网为变流量系统，为保证动态水力平衡，需要保证每个用户都有足够的资用压头，因此将每个热力入口的自力式流量控制阀更换为自力式压差控制阀。这样既可消除每幢楼内用户之间的干扰，也可消除外部压力波动对楼内用户流量的干扰，使楼内供暖系统在较稳定的工况下运行。每户入口安装超声波热量表，每个散热器供水管上安装温控阀。温控阀感温元件类型与散热器安装方式相适应，不设散热器罩时，感温元件采用内置型；设散热器罩时，感温元件采用外置型。热量表必须水平或者竖直方向安装，且热量表标志箭头方向(包括过滤器)应与水流方向一致，竖直安装时水流动方向应向上。安装位置不应选在管道走向的最高点，以防止管道内不凝性气体聚积影响测量精度。
管网改造后的热力站为无人值守。热力站一级回水管、二级供水管上安装超声波热量表，并安装气候补偿器，以实现热网质量并调。气候补偿器主要包括执行器、控制器、室外温度传感器、浸入式温度传感器等。室外温度传感器将室外温度传递给控制器，控制器根据设定的调节曲线，通过执行器控制三通阀改变进入换热器的一级管网热水流量，从而调节二级管网供水温度。
3.2调节方式
供热管网改造后，热源、热力站控制室对供回水温度、压力、循环泵转速、室外温度、末端用户供回水压差等参数进行监控，及时调节热网供水温度和流量。具体运行调节方式为：
3.2.1供暖期前进行冷态初调节。根据该年度最大热负荷和最大流量设定循环泵流量，设定二级管网各热力入口自力式压差控制阀的相对开度，使压差指示值达到设计资用压头，达到冷态水力平衡。
3.2.2供暖期问，采用气候补偿器使一级管网供回水温度符合设定的调节曲线。热源根据上传运行参数，合理调配锅炉输出热功率及运行数量，尽可能实现供需平衡。
3.2.3为保证用户的资用压头，选择比较典型的末端用户供回水压差为测点，当用户室内热负荷需求降低(如室外温度升高或家中无人的情况)，用户调小热水流量时，压差信号大于设定值，二级循环泵降低转速。当用户调大热水流量时，压差信号小于设定值，二级循环泵提高转速，保证用户的负荷需求。
4 结束语
为了避免供热管网的水力失调，满足各热用户所需的供热量，保证供热质量，必须对供热管网进行调节。调节目的使系统中各用户的室内温度比较适宜；避免不必要的热量浪费，实现热水采暖的经济运行。及时的运行调节可以保证锅炉等设备的高效运行，保证供应热量和实际需求负荷的良好匹配，防止热量过度供应。