1 引 言             
      供熱計量的主要目的之一就是在保證供熱質量的同時實現節能降耗。事實證明，我們現在的供熱系統，能耗浪費的主因是水力失調。因為水力失調是引起熱力失調的主因，所以，現在供熱質量差的主因也是水力失調。目前，我們供熱系統的水力失調、熱力失調是普遍存在的，又是非常嚴重的，成了我們供熱行業的“常見病”、“多發病”，成了擺在我們面前的“老大難問題”。造成了我們現在供熱質量差、能耗浪費嚴重的現狀。有關這方面的情況，國內文獻多有登載，在這里就不再贅述。如何才能破解這一難題呢？國內外的實踐證明，只要對集中供熱計量系統認真地搞好調控，就能消除或大大地減輕水力失調，達到水力平衡、熱力平衡。對集中供熱計量系統的調控，是實行熱計量重要的前提條件，也是體現熱計量節能效果的基本手段。實際情況是，我們現在的調控工作不盡如人意。有的系統不能調控，有的不認真調控，有的又調控不當。其結果是既浪費了能源，又影響了供熱質量。怎么樣才能搞好集中供熱計量系統的調控呢？下面我們就從四個方面概略地來談談這個問題。---大同市熱力公司 項志剛 項志強 項 明

2 略談對集中供熱計量系統的調控
      2.1 水力平衡計算是調控的前提和基礎。
      目前在我國，很多集中供熱系統依然沒能做到水力平衡。究其原因，首要是在集中供熱系統的設計中，未進行或未認真地進行水力平衡計算。如：熱網的最不利環路最大的比摩阻和壓力損失未按循環水泵耗電輸熱比不大于《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ26限值的原則經計算而確定；僅計算最不利環路的壓力損失，而忽略了其他環路的平衡計算；未計算和標明每一建筑入口的資用壓差；各室內并聯環路之間未達到壓力損失差值不大于15％的水力計算的平衡要求；在工程竣工驗收時也多未進行水力平衡檢測；對既有供熱系統，在進行系統改、擴建或熱計量改造時，未對系統進行認真的水力平衡及其資用壓頭的校核，易造成水力失調和系統資用壓差的不足……。水力平衡計算、校核和檢測的過程，實質上也是水力平衡調控的過程。水力平衡計算、校核和檢測是系統進行調控的極其重要的也是不可替代的基礎性工作。供熱系統只有在具備了水力平衡的前提條件下，其它裝置的調控才能起到節能作用。不進行或不認真進行水力計算、校核和檢測，在水力失調非常嚴重的情況下，系統的一切調控都不會取得效果。所以，《供熱計量技術規程》（JGJ173—2009）（以下簡稱《規程》）作出了“集中供熱工程設計必須進行水力平衡計算，工程竣工驗收必須進行水力平衡檢測”的強制性規定。下述各調控裝置的實施，都離不開水力平衡這個基礎性的工作和前提條件。也就是說，在水力失調的系統，是不能實施平衡閥、供熱量自動控制裝置、氣候補償和變流量等的調控的。
      2.2　散熱器在只有安裝恒溫閥并進行了認真的調控，方可保證房間的舒適度并且節能降耗。
      當集中供熱系統實行了供熱計量后，用戶就要根據自身的用熱需求，主動調節室溫、有效地控制室溫，以滿足房間的舒適度并實現節能降耗和節費的要求。主動調節室溫、有效控制室溫，這是實施供熱計量收費的重要的前提條件和必要條件。國內外的實踐都說明，只有在散熱器上合理地選擇、安裝恒溫閥并正確地加以調控，就能滿足這一要求。所以，《規程》強制性地規定：凡新建、改擴建的居住建筑和公共建筑的室內供暖系統都應在每組散熱器上安裝恒溫閥來實現室內溫控。
      為什么一定要安裝恒溫閥呢？

 因為恒溫閥，一是具有人為主動調節并設定室溫的行為節能功能，二是具有室溫的自動恒溫控制并利用自由熱的節能功能，還具有消除常見的垂直失調和水平失調所造成的冷熱不均的功能，從而可避免采用“大流量、小溫差”等不經濟的運行方式，達到節省室內熱量的目的。手動調節閥雖然也能起一定的調節作用，但是達不到這樣的效果，因其缺乏感溫元件及自力式動作元件，無法對供熱量進行自動調節，也無法有效地利用室內的自由熱。這樣，供熱質量和節能效果就會大打折扣。所以，散熱器上應安恒溫閥，不能用手動調節閥和所謂的由記憶合金原理制造的“恒溫閥”等來替代。
      恒溫閥要根據作用壓差和所通過的流量來確定其規格。要求其實際作用壓差必須大于等于正常工作的最小允許壓差，且不能超過其正常工作的最大允許壓差，否則，恒溫閥就會關的很小，產生頻繁的振蕩和噪聲（閥前后壓差大于60kPa時，就容易產生噪聲和振動），不能正常工作。而且也不能超過其允許作用壓差的波動范圍，即不能超過它的壓差的波動范圍的推薦值（廠家的選型樣板應提供上述有關數值）。一般情況下，建筑內不必過多地安裝恒溫閥以外的其他調節閥，但當室內各并聯環路之間的壓力損失差值大于15％時，則應在并聯環路（如住宅分戶支路）上設平衡閥，并經調試達到平衡的要求。如果出現噪聲，則應調節平衡閥或者增設壓差控制閥。
      恒溫閥只有在水力平衡和變流量的前提下才能正常的工作。也應在氣候補償器正常作用的系統里工作，這有利于恒溫閥在比例帶內正常工作。
      恒溫閥一般應安裝在每組散熱器的供水支管上。當室內系統為垂直、水平單管跨越式系統時，在其每組散熱器上安裝低阻力（非預設阻力）兩通恒溫閥或安裝低阻力三通恒溫閥，這樣系統就成了定流量系統；當室內系統為垂直、水平雙管系統時，則在其每組散熱器上安裝有預設阻力功能的兩通恒溫閥，這樣系統就成了變流量系統。地暖可采用分戶自動控溫、分路（室）調節。自動控溫可安恒溫閥，也可以用溫控器加電動閥的感溫調節裝置。如經濟允許，可對每個支路（室）進行自動控溫。一般是在室內設溫控器，分支上安裝熱電閥，也可在每個房間安裝恒溫閥。
      溫包內置式恒溫閥應水平安裝。

對于散熱器非要設罩的恒溫閥，應采用溫包外置式恒溫閥。
      在工程竣工之前，恒溫閥一定要按設計的要求完成阻力預設定和溫度限定的調控工作。
      在集中供熱計量系統中，恒溫閥是主調節閥，其它的調控裝置都是為恒溫閥完成其功能而服務的。下面所談到的熱力入口的調控裝置（必須經過調控），就既為使站內各建筑物達到水力平衡，也為室內恒溫閥提供正常工作所必須的作用壓差、流量和熱量。
      2.3　在熱力入口，只有安裝合適的調節閥并進行認真的調控，才能保證站內各建筑的水力平衡和室內恒溫閥的正常工作。
      由于設計和施工中存在著的種種原因（如，只通過環路布置和調整管徑，往往就很難達到水力平衡的要求），所以，水力失調是不可避免的。水力失調主要是由于靜態失調引起的。這就要求根據各熱力入口不同的資用壓頭、室內不同的系統而安裝不同的調節閥（如，靜態水力平衡閥、自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥等），并必須通過竣工前調試，將水力平衡度調到0.9-1.2的范圍之內。這樣，就既能保證各建筑物之間的水力平衡，又能保證室內各恒溫閥的正常工作。
      安裝靜態水力平衡閥（以下簡稱為平衡閥）就是解決水力失調的有效措施。平衡閥具備開度顯示、壓差和流量的測量，線性調節和限定開度的功能。通過專業人員或專業公司進行手工調試，是能夠實現設計所要求的水力平衡。當水泵處于設計流量或者系統根據氣候變化而改變循環流量時，我們要求所有熱力入口能按照設計的要求分配流量，而彼此間的比例維持不變，平衡閥基本上能夠實現遠近各個熱用戶等比例的分配流量，不會出現失調。閘閥和截止閥這類閥門，他們只能起關斷作用，其調節性能很差，不具備平衡閥的調節功能。對沒有測壓孔和專用智能儀表的閥門等假冒的平衡閥，也不要使用。
      在一般情況下，無論是變流量系統，還是定流量系統，只在建筑物（無論規模大小）熱力入口處安裝平衡閥（外網則沒必要過多地安裝平衡閥），并通過與其配套的專用智能儀表來進行水力平衡調節，消耗多余的資用壓頭，就能滿足各建筑物之間水力平衡和室內各恒溫閥正常工作的要求。
      通過安裝平衡閥解決供熱系統水力失調和系統節能問題，這是供熱系統的重點工作和基礎性工作。

平衡閥應據其每個熱力入口環路的設計流量、壓差（不能超過其使用壓差范圍）的水力平衡計算結果和產品說明書而合理選擇其口徑與開度，不能按管徑選。為了能正常發揮調節控制流量的作用，近泵端閥徑一般要比管徑小1到2號。對既有系統的改造，當設計資料不全時，可配用相同口徑的平衡閥，以取代原有的閘閥和截止閥。但同時應做壓降校核計算，必要時應調整閥徑，直到使其流經平衡閥設計水量時的壓降，達到大于等于2—3kＰａ時為止。
      對于定流量系統，自力式流量控制閥能起很好的恒定流量的作用，在建筑物熱力入口處也可只安自力式流量控制閥，但是因其流阻大，最好還是安裝平衡閥。對變流量系統，當用戶需要改變室溫而調節流量時，自立式流量控制閥具有恒定流量特性，與用戶要求改變流量的作用相抵觸。所以，對變流量系統，在建筑物熱力入口處不應安裝自力式流量控制閥。
      在一般情況下，供暖系統的壓差變化達不到對恒溫閥的影響程度，即使壓差波動一些也沒關系。一些用戶調節恒溫閥對其他用戶的影響也沒有想象中的那么嚴重。有的專家經過調節后的測試發現，即使在很多恒溫閥關閉之后，整棟樓的入口壓差也沒有發生明顯的變化，系統壓差沒有出現想象中的明顯波動。除非在沒有水泵變頻控制或變頻不足以消除壓差增幅的情況下（變流量系統在壓差很大時，會使恒溫閥的閥權度減小、調節性能變差，并在關閉過程中會產生噪音），才應該采用自力式壓差控制閥來消除壓差波動，且只在熱力站、一些主干管或在個別熱力入口設置自力式壓差控制閥即可，根本沒必要在每個熱力入口都設置，更沒必要在樓內每根立管上都安裝，因為這樣做，不但會增加投資，還會增加管網阻力、增加水泵電耗。
      應通過計算熱力入口的壓差變化幅度，而確定是否安裝自力式壓差控制閥。據所需控制的壓差和廠家的設計選型樣板而確定其規格，同時應確保其流量不小于設計所需的最大值。
      在熱力站出口的總管上，不應安裝自力式流量控制閥。當有多個分環路時，為了初調節，各分環路總管上可據水力平衡的要求設置平衡閥。
      對于自力式流量控制閥，也必須根據其設計流量、工作壓力及閥門允許壓降不能超出其允許的壓差范圍等參數而進行設計選型。
      既有供熱系統，在進行室溫調控和熱計量改造時，常會增加阻力，造成水力失調和系統資用壓差的不足。當校核其資用壓差不足時，則需要提高循環泵的揚程或在熱力入口增安加壓泵。實踐證明，增安加壓泵后，確實能解決供熱系統資用壓差不足的問題。
      在既有集中供熱系統中，

如果存在著嚴重的水力失調（經調查，這種現象在我國是非常普遍的），但暫不進行分戶熱計量改造時，為保證供熱質量和節能，要優先在建筑物熱力入口處安裝平衡閥，以進行平衡調試，這也可為今后進行分戶熱計量改造工作打下良好的基礎。
      在這里，還是要再強調一下：對各建筑物熱力入口處所安裝的調節閥，為達到所要求的資用壓差，就必須進行認真的調試（包括初調節和運行調節），不經調試的調節閥沒有平衡作用，安裝多少也等于沒安。
      為保證能向各熱用戶按需供熱，首先要求熱源或熱力站在供暖期的任何時候都能保證對各建筑物的按需供熱。
      2.4　熱源或熱力站必須安裝供熱量自動控制等裝置，并進行認真的調控，以保證其各建筑物的按需供熱。
      實行供熱計量后，在運行中的熱源或熱力站就要根據氣候的變化和熱用戶調節恒溫閥對熱量需求的變化而自動調節供熱量（調節供水溫度或流量）來實現各建筑物的按需供熱，并實現大溫差、小流量的優化運行。
      據近年來的試點實踐證明，供熱能耗浪費并不是主要浪費在嚴寒期，而是浪費在初寒、末寒期。這主要是由于熱源或熱力站未據氣候變化而調節供熱量，造成了能耗的大量浪費。所以，《規程》強制性規定：“熱源或熱力站必須安裝供熱量自動控制裝置?！睙崃φ局饕前惭b氣候補償器、電動調節閥等調控裝置。因鍋爐的影響因素多，所以，氣候補償器一般不直接控制鍋爐。對變流量系統的一、二次循環水泵，還應采用調速控制。
      供熱量自動控制裝置，使熱源或熱力站能夠根據室外氣候的變化和負荷的變化，結合供熱參數的反饋，通過相關設備的執行動作，自動調節供熱量（供水溫度和流量），實現優化運行和按需供熱。
      對不同的供熱系統，應采用不同的氣候補償系統。對于鍋爐直供系統，可采用帶有混水器（均壓罐）或混水泵、電動三通調節閥的二級泵系統。氣候補償器可通過監測室外溫度、代表房間的室溫、回水溫度，并通過電動三通調節閥控制混水量，以保證供水溫度，滿足建筑物的按需供熱。
      對于鍋爐間供系統，站內的氣候補償器可通過監測室外溫度、二次網的代表房間的室溫、回水溫度，通過調節換熱器一次側加裝的電動三通閥或電動兩通閥，

來控制進入換熱器一次側的流量，以保證二次網的供水溫度，滿足建筑物的按需供熱。當換熱站多于三處時，為了節電，可采用分布式二級泵系統。
      氣候補償器還可通過監測室外溫度、代表房間的室溫、二網回水溫度，通過控制變頻調速水泵（水泵的性能曲線宜為陡降型，以利于調速節能）來控制熱力站內二網的進出口壓差恒定（簡易，流量調幅相對較小，節能潛力有限），或控制二網最不利環路末端熱力入口壓差恒定（流量調幅相對較大，節能效果明顯，需每個熱入口設壓力傳感器，投資相對較高）或控制熱力站二網回水溫度（響應較慢，滯后較長，節能效果相對較差），以滿足熱用戶變流量運行的要求，從而實現為各建筑物的按需供熱，并大量節能。但前提是循環水泵的設計選型必須合理。
      氣候補償器應在靜態水力平衡的基礎上應用。當住戶室溫存在近處過高遠處過低的情況下，這時如果依據室外溫度或者回水溫度的升高而調低了供水溫度，那么末端不利戶的室溫很可能就不會達標了。氣候補償器只有調試好了，才能正常使用，才可節能。
      氣候補償器還可以根據熱用戶的需要實現獨立的分時分區調控。對在熱力站無法分開的管網系統，只能在熱入口通過調節閥分別調節，以便節能。
      在電動調節閥的使用過程中，常會出現調節效果不理想，甚至無法進行正常調節、電動調節閥損壞過快等情況，這常是由于設計選型不當所造成的。電動調節閥應經過設計計算而正確選型。當熱力站的資用壓頭過大，調節閥即使在很小的開度下仍然出現超流量、調節性能變的很差，這應當通過采用電動調節閥串聯壓差控制閥或串聯手動調節閥，來提高其閥權度、改善其可調性的措施來加以解決。
      對于既有的大型城市集中供熱系統，應用微機監控系統，可通過采用同方的“間連熱網全網平衡軟件”，監測各熱力站二次網的供、回水平均溫度的變化，及時而又不間斷地調節全網各站內熱源側的電動調節閥（進行初調節和運行調節），從而使二網全網始終處在一個動態的水力平衡和熱力平衡的工況之中。這種調節屬于“均勻性調節”，在按面積收費時應用的很成功。在按熱量收費時，則只要在熱力站內再安裝氣候補償器，將循環水泵改為變頻調速水泵。如上所述，通過氣候補償器對變頻調速水泵進行的調控，保證末端最不利熱用戶的壓差，來滿足各建筑物熱用戶變流量和按需供熱的要求。而當在既有按面積收費又有按熱量收費的情況下，則既要對按面積收費的熱用戶采用均勻性調節，同時也要保證按熱量收費熱用戶有足夠的壓差。

 為了便于調控和節能，根據需要和可能而在混水站或熱力站的一次網上應用二級泵的分級水泵調控技術，以便節電。當系統要求定流量運行時，循環水泵宜采用同型號多臺泵并聯或單臺變頻；當系統要求變流量運行時，應采用變頻調速水泵，必須由同型號的水泵并聯運行，并宜同時變頻、保持同頻運行，而不宜采用“一工一變”并聯運行的方式；當系統要求分階段變流量質調節運行時，循環水泵宜采用大、小泵分別運行的方式。
      為了便于調控和節能，根據需要和可能而設無人值守小型熱力站或混水站。
      為了減少地暖系統長距離輸送的高能耗，宜在樓棟熱力入口設獨立的熱交換站或混水站。
      對既有集中供熱系統的熱計量及節能改造，要優先實行水力平衡和在熱力站中安裝氣候補償、進行優化運行，并在系統調控達標的基礎上再進行改造。
      熱源的按需供熱，這是供熱計量的必備條件和先決條件。如果熱源實現不了向熱力站的按需供熱，也就沒有了實現供熱計量的基本條件。
      3 結束語
      以上概略地談了談對集中供熱計量系統的調控。由于各集中供熱計量系統存在著差異，所以，在實際的調控工程中，會與以上所述不盡相同或者很不相同，應該是各具特色的。我們一定要根據各自系統的實際情況，采用適合自己的調控方式，才能把調控工作做好。
      由于集中供熱計量系統調控工程，是一個極其復雜的節能系統工程，它在我國是一個正在不斷發展、不斷改進、不斷完善的高新科技工程。要搞好集中供熱計量系統的調控，首先必須在思想上要高度重視。在具體的工作中：就必須將調控工作始終貫穿于集中供熱計量系統的設計、施工、安裝、驗收、維護和檢修等各個過程之中；就必須將調控工作始終貫穿于熱源、熱網、熱力站和熱用戶的各部分的調控工作之中；就必須將調控工作始終貫穿于熱的生產、輸配、散熱和耗熱等各個環節之中……只有在科學發展觀的指導下，在具備高素質人員和科學管理的前提下，在精心維護和不斷的學習、實踐中，才可能做到全系統的平衡。
      對于運行中的水質問題（應有可靠的水質保證措施）和熱源按需供熱的保證問題上要高度重視，并要做好調控的應急預案工作。否則，很可能會影響集中供熱計量系統的正常調控和系統安全、穩定的運行。
      上述各種調控裝置在供熱計量的調控工程中，具有舉足輕重的作用。所以，在選用調控裝置時，一定要符合其產品標準，并具備產品合格證、使用說明書和技術監督部門出具的性能檢測報告，其調節特性等指標應符合產品標準的要求。決不能以次頂好，以假當真；也不能不合理地壓價，盡揀便宜的買；在購買產品的同時，切記：一定要通過廠家的服務，盡量掌握其設計選型、調控維護等相關技術。以上所述，有的單位可能經歷過，我們一定要吸取他們的經驗教訓。
      上面所述，僅供參考。錯誤缺點，在所難免。望同行們提出批評、指正。