热计量在供热系统变频调节中的浅述

热计量在供热系统变频调节中的浅述

李洁

李洁

天津市河东区房管供热服务中心天津300162

【摘要】由于我国社会经济的快速发展，人民的生活水平在一定程度上得到进一步提高，从而伴随供热事业特别是集中供热不仅取得较大的进步，同时也得到了很大的发展，由于能耗的不断增加，我国的不可再生资源被大量的开发，资源利用率相对来说比较低下，进一步导致我国的能源产量以及相关的能耗量都排在世界第二位。所以，如何高效的利用资源并且不断满足人们的需求，已经成为现阶段所面临的重要问题。所以本文主要对热计量在供电系统变频调节进行研究和分析，首先对热计量概念记性分析，之后探究基于Matlab对供热系统量调节的热计量分析，并且对其结果进行有效的分析，进而提出以下内容。

【关键词】热计量；系统变频；调节

引言：近些年来，由于国内外对热计量进行不断的研究和分析，在一定程度上发现原有的供热系统能源浪费相对来说比较明显，从而进一步导致供热品质不好，舒适度也存在不高的现象。现阶段需要解决这些问题就要对原有的供热系统进行有效的整改，调整配置温控计量设备，对热计量技术进行充分的利用，并落实国家热计量收费政策，只有这样才能满足用户的热舒适的同时，也将对人们按需取热的节能意识进行加强。

1.热计量概念分析

对于热计量而言，主要指的是对集中供热热源以及换热站供热量、建筑用户用热量进行统计计量。室内热平衡基本原理是对供暖建筑的室内温度恒定进行有效的保持，也就是三种热量相等，分别为：一是，源供给的热量；二是，散热器散出的热量；三是，建筑物失去的热量等，计算公式如下：

Q1=Q2=Q3

Q1=qvv?（tn－tw）dτ

Q2=KF?（tp?j－tw）/β1β2β3β

Q3=GC?（tg－th）dτ

式中：Q1代表的是建筑供暖热负荷，J；

Q2代表的是散热设备放出的热量，J；

Q3代表的是供暖系统供给建筑的热量，J；

qv代表的是建筑体积供暖热指标，W/（m2?℃）；

v代表的是建筑外部体积，m3；

G代表的是供暖循环水量，kg/m3；

tn代表的是建筑室内温度℃；

tw代表的是建筑室外温度，℃；

tg代表的是散热设备内的供水温度，℃；

tp?j代表的是热器内部热水的平均温度，℃；

τ代表的是计量仪表采样周期，s；

F代表的是散热设备外表面积，m2；

β1，β2，β3，β4代表的是散热设备相关系数，由设备参数可查得；

c代表的是热水质量比热，kJ/（kg?℃）；

K代表的是散热设备传热系数，W/（m2?℃）。

1.1用户热量分摊的方法

针对热计量表而言，它在一定程度上是对供热系统进行监测以及管理并对热量结算点的热量测量装置。热量结算主要指的就是热力公司通过计量表等相关一系列的装置对热量值与用户直接贸易结算的地方进行计量。结合热计量存在不同的方式，可在供热系统中的三个地方放置计量装置，这三个地方分别为：一是锅炉房内；二是换热站处；三是建筑楼栋处。对于这三处热计量可以进一步表示一下内容：

热源和热力站热计量：计量装置安装在热源处，在一定程度上用于供热方与用热方进行贸易结算；不仅要对供热系统总能耗参数进行计量，同时也需要对锅炉热效率参数进行计量，这样做的目的有助于企业管理，不进行贸易结算。对于间接连接式供热系统，为了进一步对计量装置再使用过程中的寿命进行保证，通常安装在温度相对较低一次网的回水管上。

楼栋热计量：装在楼栋的计量装置，计量单位主要是以单个建筑为计量单位，不仅较为简单，并且还能够对对整个建筑的用热量进行准确地计量，通过计量的热量还可以很容易掌握系统水力失调程度和各个建筑的热工性质的优劣

热力摊热计量：为了能够合理的分摊总耗热量，在各用户安装计量装置的过程中，结合供热系统的不同条件运用不同的热分摊方法。主要有四种方法：一是通断时间面积法；二是散热器热分配表法；三是流量温度法；四是户用热量表法。

1.2计量供热系统的热计量装置———热计量表

对于热计量而言，在一定程度上分为三个部分组成，一是流量传感器；二是温度传感器；三是积分仪。其中流量传感器的作用是对循环流量进行测量，并对流量信息进行有效的传输，一般状况下为体积流量；温度传感器作用为对系统供、回水温度差值进行有效的测量，并对温差信息进行传输；积分仪主要作用为通过流量传感器收集的体积信息和配对温度传感器收集的温差信息，从而有效的计算出耗热量。

热计量表是对总热量、瞬时流量、总流量、供回水水温、功率、供回水温差及工作时长等一系列参数进行计量测算。

1.3气候补偿器及气候补偿技术

对于气候补偿器工作原理而言，气候补偿器主要安装在直接连接式的供热系统热源处或者是换热站处，气候补偿器在应用的过程中对局部调节比较有效。气候补偿技术能够在一定程度上会感应室外气温的变化以及调节和供水温度，从而对供热量进行有效的改变，对用户的需热量进行不断的满足，只有这样才能进一步达到节能效果。

温度传感器主要指的就是室外的逐时的温度传至气候补偿器，气候补偿器会对这种温度信息进行有效的分析和计算，通过相关的计算结果可以对电动三通阀开度进行有效的调节，使得供热系统的供、回水混合比发生相应的改变，从而对热源的供热量进行有效的改变，对用户要求进行相应的满足，这种动态的调节方式节能效果十分显著。

2.基于Matlab对供热系统量调节的热计量分析

通过对供热系统在设定的不同的供回水温度下，基于Matlab软件在一定程度上按照室外温度变化，准确的计算出流量存在的变化情况。对于计量系统，散热器内流体的平均温差一般情况下都会取对数平均温差，这样计算出来的平均温差相对来说较为准确。可以得到在不同的室外温度tw下，热用户的散热器回水水温th和相对流量的变化值。在设定的三种不同的供水温度tg下，相对流量随着室外气温tw的升高变化趋势是相同的，刚开始时下降的比较快，之后就会逐渐的越来越小。结合对不同室内温度进行对比和分析，室外温度tw在较低的过程中，散热器相对流量相差比较大，但是相对流量的差距会由于室外温度tw的升高而逐渐出现减少现象。相对流量在百分之四十以下，可以看出，流量微小的变化都将会引起室内温度tn大范围的变化。当流量在百分之十内变化的过程中，室外温度tw在3℃～4℃变化，从而室内温度tn变化也会超过3℃，因此，供水温度tg对控制室内温度的作用在一定程度上不是很很明显。

总结：由于经济的快速发展，我国的不可再生资源的开发量相对来说比较大，并且资源在利用的过程中效率较为低下，所以应该加强探究高效的利用资源，只有这样才能在一定程度上不断满足人们的需求。

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