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【摘 要】 随着我国城市化步伐不断地加快，节约能源和资源、进行环境保护、走可持续的发展路线成为建筑界一直在探索的课题。我国建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷。本文介绍了供热量的管网量化调节方式以及时段的划分方法，房屋热惰性、管网滞后性和天气修正等，并提出了供热系统运行调节工作的具体的实施要点。
【关键词】 热网调节;应供热量;房屋热惰性;管网滞后性;按需供热;按需用热
1 问题提出
传统大型区域锅炉房集中供热热网运行调节方式，是采用一个采暖系统流量维持设计流量基本不变，依据室外气温变化，通过调节供水温度来实现供热调节，即质调节或分阶段变流量质调节。这种调节方式在实际运行中存在许多弊端：
1.1.只单独控制供水或回水温度，供热量无法量化二根据供热量的理论计算公式
式中：Q表示供热量;G表示流量;
Tg/Th分别表示供热的供、回水温度.从式中可以看出，供熱量不是简单的单值函数，无论是供水温度或回水温度均不能单独反映供热量的大小，保证不了用户采暖的舒适度，而且供热量无法量化，给精细化运行调整带来难度.
1.2实时跟踪气温的变化进行热网调节，滞后性大，达不到调节室内气温的目的。滞后性主要是两个方面造成的
（1）热网输送造成的滞后。本身由于输送半径不同，调节后供水温度变化反映到采暖单体，前端可能半小时以内，末端可能3小时以上，或者更长。
（2）房屋热惰性造成的滞后从散热器温度变化到用户室温变化，由于房屋热惰性的影响，一般需要两个小时或者更长的时间。
1.3热网调节频繁，给热网以及热源的运行带来隐患
供暖期室外气温的变化往往较大，特别是供热的初、末期，日最高和最低气温的温差可以达到100C以上，按照这种调节方式，剧烈的气温变化就会引起供热温度剧烈变化，给管网和热源的平稳运行带来隐患。
1.4没有进行其他天气参数修正
房屋对大气的散热量计算是一个复杂的函数，不但和室外温度有关，还和日照、雨雪、风力、湿度等等紧密相关。单靠跟踪气温的变化进行调节显然无法保证室内采暖的舒适度。
2 基于“应供热量”法供热热网调节分析
2.1“度日数”法热源应供热量量化计算
在国家行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001）中，建筑物耗热量指标（（qH）是根据建筑物所在地的采暖度日数（D18）确定的。该采暖度日数（D18）是一年中当某天室外日平均温度低于180C时，将低于180C的度数乘以1天，所得出的乘积的累加值。其单位为。0C.d
式中：qN一供热概算热指标（W/m2），我国目前推荐的指数为47-70W/m2
t，一室内设计温度（180C）
t，一室外设计温度（-70C）
D18一室内温度以180C为基准的度日数（℃.d）
由于考虑到管网输送效率η，在时间段t（秒）内，应供热量（（qc）为：
2.2热隋性修正
2.2.1房屋热惰性
房屋的热惰性是指建筑物内、外墙蓄热和导热的一个基本关系。建筑一般都以钢材或钢筋混凝土等重质高蓄热材料为主结构材料，200mm厚的钢筋混凝土材料墙体的吸、放热过程非常缓慢，根据大量的实验数据结论持续时间长达6-8小时。6个小时内的应供热量与实供热量误差在20%以内室内温度波动不大。
2.2.2热网热滞后性
由于供热系统管输距离长，温度变化明显滞后。当系统温度升高后，升温过程比较缓慢，系统越大，滞后时间越长。以中原油田北线世景园首站至末端水电换热站高温网为例，热媒从北线首站到末端水电站换热站滞后时间是1小时42分。另外，换热站至热用户低温热网也因各供暖辖区供暖半径距离长短不同其滞后时间也不同。滞后时间范围在50-180分钟，加权平均时间为104分钟。
2.2.3利用热惰性修正
利用热惰性修正供热量的原则为：保证全天的实际供热量与计算供热量偏差控制在士2o范围内，并按不同时段进行供热量调整，应尽量减少供热调节次数，满足户热负荷需求和舒适感。
运行时根据不同室外温度范围及不同阶段用户对温度的不同需求，将一天24小时划分为N个时段进行指导运行调节。下面以N=3为例，即按三个时段进行划分：
（1）第一时段17-24点，该时段室外气温开始下降;是用户在家的主要时间段，运行时段供热量可略大于该时段平均计算应供热量
（2）第二时段24一次日9点，这个时段室外气温非常低;用户在家中，需要维持室温，运行时段供热量可以等于该时段平均应供热量
（3）第三时段次日9-17点，整个时段的室外气温开始慢慢回升;此时大多数用户外出;时段供热量可略小于计划时段平均应供热量
图1
图中点连线表示天气预报逐时气温，虚线表示计算应供热量，实线表示修正后的实际供热量
通过与当地气象局合作，根据每天下午16点到次日16时逐时气温（上图中的点化虚线），计算出未来24小时逐时应供热量（上图中的虚线）;利用房屋热惰性特点，将日应供热量分成若干时段，保证当日的供热量，尽量减少调节次数（图中实线）。热滞后性的修正，主要是考虑高、低温热网热力输送平均热滞后时间若热滞后时间为3小时，那么12点的应供热量应按15点时用户需求的热量进行供应
3 供热系统运行调节工作的实施要点
3.1选择最佳运行调节方案的要点
运行调节方案要做到“简单、实用、方便实施”。根据供热系统的具体情况，首选下列
方案。1）全系统采用恒流量质调的方案。对于中、小型供热系统是最简单易行、便于操做方案。但由于循环水量不变，电耗偏大。2）热源和一级管网采用分阶段改变流量的质调节，二级网和热用户采用恒流量质调节的方案。它适用于大、中型供热系统，只比前一方案增加了调节一网水力平衡的工作量，但节电效果显著。3）热源和一级网采用变流量质调节的方式，保证“最不利热力站”的一级网资用压头;二级网和热用户采用恒流量质调节的方案。它适用于热源供热能力大于热用户需求的供热系统。 3.2实现热源厂按需供热
热源厂应在供热量调节曲线（表）的指导下工作。
根据一网的水压图启运并调节热网的补水定压系统，确保一级网有合格的回水压力。
依据热源的供热量调节曲线（表），调节锅炉运行台数、锅炉燃烧强度或调节热电联产系统的蒸汽量，确保热源供热量。合格的标准是：仪表顯示的供热量或热源总出口的供水温度、供回水温差同热源和一级网的调节曲线（表）一致。
3.3热力站按需取热
根据一级网的循环水量分配表调节各热力站一级网入口的流量控制设备（最好是自力式流量控制器），确保一级网的水力平衡。
根据各热力站二网的水压图启运并调节补水定压系统确保各二级管网有合格的回水压力。
启运并调节热力站二网的循环水泵，确保二级网有合格的循环水量。
启运热力站的自动控制设备（气候补偿系统）、或调节流量控制系统，在不影响一网水力工况的前题下，控制进入换热设备的一级网水量，确保二级网有合格的供水温度。合格的标准是：同二级网的运行调节曲线（表）一致。
3.4确保热用户按需用热
根据热力站二级网的循环水量分配表调节各热用户入口的自力式流量控制器，确保二级网合格的水力工况。热用户是分户计量的采暖系统时，应对用户的计量仪表进行定期检查和校验，确保仪表工作正常、计量准确。在同一个二级网中同时存在不同采暖系统的热用户时，应根各种采暖系统的供热参数不同，进行分别调节，以确保热用户的供热质量，全面做到按需用热。
4 结语
（1）依据天气预报气温，提前对日应供热量量化计算，改变以往用供水或回水温度指导供热运行存在的弊端，实现供热量的科学预测、精细控制.
（2）利用房屋的热惰性，合理划分供热量时段，保证日供热量，减少调节次数，减少了室内温度波动，提高供热舒适性，而且提高了热网运行的稳定性.
（3）对管网滞后性以及室外天气修正，实现供热热网更加科学的调节.
参考文献：
1.刘坚城，王广盛，王屏.供热系统的供热调节.供热工程，2005
2.邹俐，杨扬.谈供热系统的供热调节.沈阳大学学报2005-04
3.马明，杨智勇.供热首站供热调节设计特点探讨.新疆电力2005年第3期
【关键词】 热网调节;应供热量;房屋热惰性;管网滞后性;按需供热;按需用热
1 问题提出
传统大型区域锅炉房集中供热热网运行调节方式，是采用一个采暖系统流量维持设计流量基本不变，依据室外气温变化，通过调节供水温度来实现供热调节，即质调节或分阶段变流量质调节。这种调节方式在实际运行中存在许多弊端：
1.1.只单独控制供水或回水温度，供热量无法量化二根据供热量的理论计算公式
式中：Q表示供热量;G表示流量;
Tg/Th分别表示供热的供、回水温度.从式中可以看出，供熱量不是简单的单值函数，无论是供水温度或回水温度均不能单独反映供热量的大小，保证不了用户采暖的舒适度，而且供热量无法量化，给精细化运行调整带来难度.
1.2实时跟踪气温的变化进行热网调节，滞后性大，达不到调节室内气温的目的。滞后性主要是两个方面造成的
（1）热网输送造成的滞后。本身由于输送半径不同，调节后供水温度变化反映到采暖单体，前端可能半小时以内，末端可能3小时以上，或者更长。
（2）房屋热惰性造成的滞后从散热器温度变化到用户室温变化，由于房屋热惰性的影响，一般需要两个小时或者更长的时间。
1.3热网调节频繁，给热网以及热源的运行带来隐患
供暖期室外气温的变化往往较大，特别是供热的初、末期，日最高和最低气温的温差可以达到100C以上，按照这种调节方式，剧烈的气温变化就会引起供热温度剧烈变化，给管网和热源的平稳运行带来隐患。
1.4没有进行其他天气参数修正
房屋对大气的散热量计算是一个复杂的函数，不但和室外温度有关，还和日照、雨雪、风力、湿度等等紧密相关。单靠跟踪气温的变化进行调节显然无法保证室内采暖的舒适度。
2 基于“应供热量”法供热热网调节分析
2.1“度日数”法热源应供热量量化计算
在国家行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001）中，建筑物耗热量指标（（qH）是根据建筑物所在地的采暖度日数（D18）确定的。该采暖度日数（D18）是一年中当某天室外日平均温度低于180C时，将低于180C的度数乘以1天，所得出的乘积的累加值。其单位为。0C.d
式中：qN一供热概算热指标（W/m2），我国目前推荐的指数为47-70W/m2
t，一室内设计温度（180C）
t，一室外设计温度（-70C）
D18一室内温度以180C为基准的度日数（℃.d）
由于考虑到管网输送效率η，在时间段t（秒）内，应供热量（（qc）为：
2.2热隋性修正
2.2.1房屋热惰性
房屋的热惰性是指建筑物内、外墙蓄热和导热的一个基本关系。建筑一般都以钢材或钢筋混凝土等重质高蓄热材料为主结构材料，200mm厚的钢筋混凝土材料墙体的吸、放热过程非常缓慢，根据大量的实验数据结论持续时间长达6-8小时。6个小时内的应供热量与实供热量误差在20%以内室内温度波动不大。
2.2.2热网热滞后性
由于供热系统管输距离长，温度变化明显滞后。当系统温度升高后，升温过程比较缓慢，系统越大，滞后时间越长。以中原油田北线世景园首站至末端水电换热站高温网为例，热媒从北线首站到末端水电站换热站滞后时间是1小时42分。另外，换热站至热用户低温热网也因各供暖辖区供暖半径距离长短不同其滞后时间也不同。滞后时间范围在50-180分钟，加权平均时间为104分钟。
2.2.3利用热惰性修正
利用热惰性修正供热量的原则为：保证全天的实际供热量与计算供热量偏差控制在士2o范围内，并按不同时段进行供热量调整，应尽量减少供热调节次数，满足户热负荷需求和舒适感。
运行时根据不同室外温度范围及不同阶段用户对温度的不同需求，将一天24小时划分为N个时段进行指导运行调节。下面以N=3为例，即按三个时段进行划分：
（1）第一时段17-24点，该时段室外气温开始下降;是用户在家的主要时间段，运行时段供热量可略大于该时段平均计算应供热量
（2）第二时段24一次日9点，这个时段室外气温非常低;用户在家中，需要维持室温，运行时段供热量可以等于该时段平均应供热量
（3）第三时段次日9-17点，整个时段的室外气温开始慢慢回升;此时大多数用户外出;时段供热量可略小于计划时段平均应供热量
图1
图中点连线表示天气预报逐时气温，虚线表示计算应供热量，实线表示修正后的实际供热量
通过与当地气象局合作，根据每天下午16点到次日16时逐时气温（上图中的点化虚线），计算出未来24小时逐时应供热量（上图中的虚线）;利用房屋热惰性特点，将日应供热量分成若干时段，保证当日的供热量，尽量减少调节次数（图中实线）。热滞后性的修正，主要是考虑高、低温热网热力输送平均热滞后时间若热滞后时间为3小时，那么12点的应供热量应按15点时用户需求的热量进行供应
3 供热系统运行调节工作的实施要点
3.1选择最佳运行调节方案的要点
运行调节方案要做到“简单、实用、方便实施”。根据供热系统的具体情况，首选下列
方案。1）全系统采用恒流量质调的方案。对于中、小型供热系统是最简单易行、便于操做方案。但由于循环水量不变，电耗偏大。2）热源和一级管网采用分阶段改变流量的质调节，二级网和热用户采用恒流量质调节的方案。它适用于大、中型供热系统，只比前一方案增加了调节一网水力平衡的工作量，但节电效果显著。3）热源和一级网采用变流量质调节的方式，保证“最不利热力站”的一级网资用压头;二级网和热用户采用恒流量质调节的方案。它适用于热源供热能力大于热用户需求的供热系统。 3.2实现热源厂按需供热
热源厂应在供热量调节曲线（表）的指导下工作。
根据一网的水压图启运并调节热网的补水定压系统，确保一级网有合格的回水压力。
依据热源的供热量调节曲线（表），调节锅炉运行台数、锅炉燃烧强度或调节热电联产系统的蒸汽量，确保热源供热量。合格的标准是：仪表顯示的供热量或热源总出口的供水温度、供回水温差同热源和一级网的调节曲线（表）一致。
3.3热力站按需取热
根据一级网的循环水量分配表调节各热力站一级网入口的流量控制设备（最好是自力式流量控制器），确保一级网的水力平衡。
根据各热力站二网的水压图启运并调节补水定压系统确保各二级管网有合格的回水压力。
启运并调节热力站二网的循环水泵，确保二级网有合格的循环水量。
启运热力站的自动控制设备（气候补偿系统）、或调节流量控制系统，在不影响一网水力工况的前题下，控制进入换热设备的一级网水量，确保二级网有合格的供水温度。合格的标准是：同二级网的运行调节曲线（表）一致。
3.4确保热用户按需用热
根据热力站二级网的循环水量分配表调节各热用户入口的自力式流量控制器，确保二级网合格的水力工况。热用户是分户计量的采暖系统时，应对用户的计量仪表进行定期检查和校验，确保仪表工作正常、计量准确。在同一个二级网中同时存在不同采暖系统的热用户时，应根各种采暖系统的供热参数不同，进行分别调节，以确保热用户的供热质量，全面做到按需用热。
4 结语
（1）依据天气预报气温，提前对日应供热量量化计算，改变以往用供水或回水温度指导供热运行存在的弊端，实现供热量的科学预测、精细控制.
（2）利用房屋的热惰性，合理划分供热量时段，保证日供热量，减少调节次数，减少了室内温度波动，提高供热舒适性，而且提高了热网运行的稳定性.
（3）对管网滞后性以及室外天气修正，实现供热热网更加科学的调节.
参考文献：
1.刘坚城，王广盛，王屏.供热系统的供热调节.供热工程，2005
2.邹俐，杨扬.谈供热系统的供热调节.沈阳大学学报2005-04
3.马明，杨智勇.供热首站供热调节设计特点探讨.新疆电力2005年第3期