室内采暖系统分室控温技术的研究

室内采暖系统分室控温技术的研究

刘亚东

北京希埃希建筑设计院北京市100037

【摘要】我国计量收费的供热系统多半是根据国外国家的分室控制进行制定的。但是国内的水质环境、运行模式、管理方式等方面与国外还是有很多差异，同时国内用户的生活习惯和消费理念也不一样，供热系统的计量收费还需要根据我国国情进行修改制定。对室内采暖系统运用分室控温技术，不但能达到节能的标准，对以后的室内采暖系统的改进有很大的帮助。

【关键词】室内采暖系统；分室；控温技术

一、国内外主要采暖方式对比

德国的天然气供暖，环保舒适，但天然气属非可再生资源，耗能量大。因此在天然气能源稀缺的国家和地区不能推广利用。芬兰采用的热电联产集中供暖，热电厂既能发电，又能利用产生的蒸汽来供暖，节能环保，提高了能源利用率，只要经过合理的统筹安排，是相对合理环保，不论国家地区可大范围推广的一种采暖方式。韩国的地热供暖方式，更科学合理舒适，与我国的地热地板采暖有异曲同工之处，值得大力推广提倡。我国采用的集中供暖方式较为普遍，而中央空调采暖方式适用于商场，别墅，高级公寓，因投入过高，对于普遍的住宅供暖有局限性，分户壁挂式燃气采暖在我国采用的较少，且噪音较大，维修费需要自行承担，因此在大范围内也不宜推广。

二、室内采暖中垂直单管跨越式系统

我国的现有住房的结构基本上很多公寓式，室内采暖系统主要是上行下给的垂直单管系统，这种系统形式简单、造价低廉。但是用户无法自行的对室内温度进行调节。根据住宅的调查分析，垂直单管流式系统对于住户的供暖最不利。因为这种供热系统会导致垂直失调，楼层与楼层之间形成温差，最高层与最底层之间的室温差距很大。现在的新住宅主要是采用在散热器上安装温控阀的方法，通过温控阀对散热器的流量进行调节，从而控制散热器的散热来控制室温。

由于在垂直单管顺流系统中，水量从一组散热器全部流经下一组散热器，每组散热器因为在不同的楼层，所以就无法安装散热器温控阀。如果将供暖系统改造为跨越管和恒温阀的垂直单管跨越式系统，通过对跨越管和恒温阀的添加，便可以通过温度对阀门的控制来控制温度。

恒温阀是一个新型的阀门，代替了普通的冷热调节水阀，它是一个装有液体的波纹膜盒，当室温比设定温度高时，液体就会蒸发变化为蒸汽，蒸汽会压挤小阀门，使得小阀门的开度减小，这样就会使散热器的水量流入减少。波纹管弹簧推回就会使阀门开度变大，增加散热器的水量，这样就会保证室内的温度不超过设定的温度。如果调节室内的温度不是通过恒温阀，而是如果通过手动调节阀来调节，就不会像恒温阀一样，自动的通过温度自行调节室内温度，浪费很多能源，同时立管阻力系数也会受到影响，造成水力失调。跨越管通常比立管管径小，与散热器并行连接，在散热器一侧安装适合系统的恒温阀。室内热量的计量则是通过在散热器上的蒸发式热分配表来实现的，供暖时，记下分表和热力入口总表的初始读数，供热结束时，再次记下各表的最终读数，可以通过两次读数，算出用户所用的热量和需要交纳的费用。

单管系统的定流量特性，不适合分室控温的要求，室内单管系统的改造也只是安装跨越管、温控阀来提高用户的室内温度的调节，但是这些措施在实际的运用时并不是很理想，不能够达到系统预期的效果。所以为了让供热系统稳定，在安装跨越管、温控阀的基础上添加一些辅助措施。主要包括以下几个方面：a.根据室内采暖情况用适合系统的散热温控阀，能保证系统内流通能力更强。b.由于室内采暖系统压头偏小，需要采取提高立管的设计压降等措施。这样可以增加室内采暖系统的稳定性，也有利于集中供热系统的平衡。c.温控阀的温度如果设定过低，就会对系统水利工况产生较大的波动。所以在用户入口设置循环泵，避免过低的温度设定，用来保证用户的流量。

三、地板辐射采暖方式

地板辐射采暖方式有热水地板辐射系统和加热电缆地板辐射系统。低温热水地面辐射供暖在国内经历过十几年的发展，由于其本身具有的舒适、卫生、节能等优点，己经逐渐被认可，应用面积逐渐增加。在发展过程中，各地制定了一些地方标准，对地面供暖的发展起到了一定的规范作用，但是在设计中大多数人没有重视到的一点，就是地面供暖的分室温度控制及相关内容。

低温热水地面辐射供暖的分室温度控制要求环路设计按房间单独布置，分（集）水器上每个支路宜设流量预调节阀，进行初调节，使每个房间都能达到设计所需流量。对室温的控制，均由温控器自动完成，温度的设定、调节非常方便。如果采用功能较多的如可编程温控器、带自学习功能温控器、带远程操作触点的温控器或采用内外部通信的控制系统，可以实现诸如一周24小时编程控制，电话或互联网远程控制或只使用一个主温控器控制其它分温控器等更加便利的控制功能。以下是功能、档次不同的各种控制方。

首先，简单控制：（整套房间水流启闭控制）通过典型房间室内温度的反馈来控制安装于分集水器前部阀门的开闭，来控制整套房间温度。其次，基本控制：（各房间独立回路控制）通过每个功能性房间的温度控制，分别控制安装于分（集）水器上的执行器（流量调节阀），将各房间供暖环路水流开启或关闭，来分别控制室内温度。再次，集中控制：（小型通讯集中控制）在基本控制的基础上，通过安装于主控制区域的主温度控制器的通讯信号的转换，不仅各房间温度控制器能够自行调节房间的温度，而且还可以通过主温度控制器远程操作各房间温度控制器，改变其设定点并可对其按照时间和模式进行编程。最后，无线控制：对改造房屋或不便布线的房屋，可以采用无线型温控器及相应的接收系统达到自动温控的目的。

在相同的热舒适条件下，采用低温地板辐射供暖，室内设计温度可降低2-3oC，由此可降低室内外空气对流热损失。并且垂直温度分布均匀，降低了房间上方温度，从而降低了上方围护结构的传热损失，还可以消除散热器附近外围护结构的室内外热流短路。加热电缆地板辐射系统原理与热水地板辐射系统相同，只是用加热电缆代替热水管道。电缆分单芯、双芯两种，配以普通温控器，可组成根据室内温度自动间歇工作的供暖系统。如配以编程温控器，则可组成根据程序设定的时间自动改变温度，且根据室内温度自动间歇工作的智能供暖系统。

四、垂直双管系统

新型的双管系统不同于传统的双管系统，系统包含一根供水管和一根回水管为用户的共同立管，立管在楼梯间的管道井内。每个用户家里则可以设计独立的环路。而传统的双管系统因为各层存在不同的循环作用压力引起的水利失调问题，使得双管系统的应用范围闲置。

垂直双管系统每单元每层设有一个总锁闭阀，散热器支管上设有温控阀，通过温控阀调节散热器流量，使其流量保持稳定，每组散热器在单独调节时互相不受影响，用户之间彼此不会受到干扰，双管系统的调节性能强，且有节能的作用。

结语

本文基于对室内采暖系统分室控温技术的研究，分析了室内采暖中垂直单管跨越式系统、水平双管系统、地板辐射采暖系统和垂直双管系统的分室控温技术，综合得出旧的垂直单管系统需要加跨越管和温控阀来改造实现分室温控。面积大，房间多的用户住宅可以采用双管系统。如果不考虑投资费用，只考虑管材和施工工艺的话，则可采用地板辐射采暖系统。各个系统的技术分析，对室内采暖系统分室控温技术研究有重要的意义。

参考文献：

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