1 引言
熱作為一種特殊商品推向了市場，使其由傳統的福利型供熱模式向用戶按需供熱模式轉變。也就是說，供熱標準由過去政府的規定，轉變為用戶根據自己的需要進行隨機調節。為了實現這一原則，只有采用供熱分戶熱計量系統才能解決。集中供熱系統實現分戶熱計量對推動熱計量工作起到了促進作用。下面就實現供熱分戶熱計量與節能有關問題進行討論。
2 供熱系統設計理論的轉變
為了配合分戶熱計量工作的展開，對供熱系統的設計理論要進行探討。
（1）用戶按需供熱的模式
傳統的戶內網設計模式通常可歸納為2種，一種是上行下給單管順序式系統，一種是垂直雙管并聯系統。無論是單管系統，還是雙管系統，散熱器、戶內網主干、支干管都是按室內不低于18℃，廳不低于16℃進行匹配設計的。這種供熱方式問題很多，如單管順序式供熱系統，盡管5層、6層樓所裝暖氣供回水管間加跨通管，可以平衡一下各樓層間的供熱效果，但不能徹底解決。同時，收費都是以供暖建筑面積為基礎進行的，只要在規定標準范圍內，溫度高低與收費沒有掛鉤，所以溫度高的用戶一般都是通過開門窗來調節室溫，造成了能源的不必要浪費。因此，必須采取用戶按需供熱的模式。
（2）室內升溫速度的影響
隨著熱計量系統的應用，熱源廠24h連續供熱的模式不變，而每個時間段要根據熱用戶的需要熱量進行供應。室內溫度提高要有一個過程，要考慮升溫速度的影響。室內空間進行熱平衡可得出：
供給熱量－損失熱量＝累積熱量
則Q1-Q2=
由上式看出，要想室內升溫速度快，需要加大散熱器的熱負荷，降低由于門窗、墻體所消耗的熱負荷。
（3）室內供熱系統的選擇
吸取傳統的單管順序式供熱系統和雙管并聯供熱系統的優點，結合分戶熱計量政策的實施，推薦一戶一環新雙管系統。
新雙管系統便于安裝熱計量裝置，每個用戶自成體系，不受其他住戶的干涉，該系統的熱計量裝置通常設在樓梯間管道井內，以避免入戶查表給用戶帶來麻煩，便于查表、收費管理。
（4）室內溫度的自動控制
為了滿足用戶室內溫度調節的隨機性，每組散熱器前加裝一組溫控閥，它將根據用戶的預設定值自動實現室內恒溫控制。室內采用恒溫控制系統，溫控閥控制元件溫包內充感溫物質，它對周圍的溫度變化很敏感，當溫度升高時溫包膨脹使閥門關小，減少散熱器熱水供應，當室溫下降時，過程相反。用暖氣罩將溫控閥包死后，溫包周圍的溫度不能反映室內的實際溫度，溫控閥的開啟將受暖氣罩內的溫度控制，使溫控閥的控制失真，不能起到應有的作用。
（5）樓入口裝置的設置
供熱系統采用熱計量后，供熱系統將成為變流量系統。為保證變流量系統穩定供熱，樓道入口裝置將老系統定流量控制的自力式流量控制器改用差壓平衡閥，其作用是保證熱入口的壓差。
（6）二級網管網的設計
傳統的供熱系統屬定流量系統，二級網可根據用戶供熱負荷進行設計。而新雙管系統是變流量系統，為滿足變流量戶內系統的需要，變流量的二級網設計比定流量系統設計復雜得多，主要原因是總供熱負荷不好確定。為提高升溫速度，應增加戶內網設計熱負荷，按照這一負荷設計二級網就會出現浪費現象。集中供熱小區熱用戶涉及面廣，用熱量不同，有需要高溫供熱的，有需要低溫供熱的，有暫停供熱的，有暫停后又恢復正常供熱的。由于各種情況都可能發生，供熱二級網設計負荷按室溫20℃所需要的總負荷設計就可以了。
（7）換熱站供熱與用戶供熱系統相適應
換熱站的工作原理是把水做為一種熱媒，通過循環泵不斷地沿閉合管路系統循環，循環中將冷水經過板式換熱器與一級網高溫水進行熱量交換，加熱后的水經過用戶散熱器散熱，來達到取暖。采用熱計量收費后，戶內網系統按變流量系統設計，根據變流量系統的特性，結合換熱站工作原理，用系統壓差控制變頻調速裝置，調節水泵電機轉速，來適應變流量系統的供熱模式。
（8）熱源廠與供熱站供熱方式的適應
換熱站輸送的熱量與熱用戶需要的熱量相匹配，熱源廠按照換熱站需要的熱量進行提供。由于熱用戶需要的熱量不確定性，熱源廠要通過控制鍋爐出水溫度和一級網溫差來有效調節供熱量，以滿足用戶用熱量隨機性的要求。采用的方法主要是通過計算機程序控制鍋爐運行參數，用一級網系統溫差控制循環泵變頻系統來調節熱媒輸送量。
（9）門窗墻體耗熱的減少
實現分戶熱計量，按用戶需要供熱，解決了恒溫供熱不合理的問題。但實現供熱節能，另外還應注重建筑主體的保溫性能設計，用戶供暖需要補充的熱量是建筑墻體、門、窗的散熱量，保溫性能好，散熱量小，需要系統提供的熱量少，因此，在建筑設計、施工中應該把節能保溫作為一個重要參數來考慮。在建筑結構設計時，除了要考慮主體外墻保溫性能外，還要考慮隔層樓板的保溫。采用計量收費以后，若相鄰樓層熱用戶不供暖，供熱層與不供熱層溫差較大，用熱的熱用戶的熱量會通過樓板傳給不用熱用戶，使得不用熱住戶用熱不花錢。這一因素，在熱計量收費時應予考慮。
熱作為一種特殊商品推向了市場，使其由傳統的福利型供熱模式向用戶按需供熱模式轉變。也就是說，供熱標準由過去政府的規定，轉變為用戶根據自己的需要進行隨機調節。為了實現這一原則，只有采用供熱分戶熱計量系統才能解決。集中供熱系統實現分戶熱計量對推動熱計量工作起到了促進作用。下面就實現供熱分戶熱計量與節能有關問題進行討論。
2 供熱系統設計理論的轉變
為了配合分戶熱計量工作的展開，對供熱系統的設計理論要進行探討。
（1）用戶按需供熱的模式
傳統的戶內網設計模式通常可歸納為2種，一種是上行下給單管順序式系統，一種是垂直雙管并聯系統。無論是單管系統，還是雙管系統，散熱器、戶內網主干、支干管都是按室內不低于18℃，廳不低于16℃進行匹配設計的。這種供熱方式問題很多，如單管順序式供熱系統，盡管5層、6層樓所裝暖氣供回水管間加跨通管，可以平衡一下各樓層間的供熱效果，但不能徹底解決。同時，收費都是以供暖建筑面積為基礎進行的，只要在規定標準范圍內，溫度高低與收費沒有掛鉤，所以溫度高的用戶一般都是通過開門窗來調節室溫，造成了能源的不必要浪費。因此，必須采取用戶按需供熱的模式。
（2）室內升溫速度的影響
隨著熱計量系統的應用，熱源廠24h連續供熱的模式不變，而每個時間段要根據熱用戶的需要熱量進行供應。室內溫度提高要有一個過程，要考慮升溫速度的影響。室內空間進行熱平衡可得出：
供給熱量－損失熱量＝累積熱量
則Q1-Q2=
由上式看出，要想室內升溫速度快，需要加大散熱器的熱負荷，降低由于門窗、墻體所消耗的熱負荷。
（3）室內供熱系統的選擇
吸取傳統的單管順序式供熱系統和雙管并聯供熱系統的優點，結合分戶熱計量政策的實施，推薦一戶一環新雙管系統。
新雙管系統便于安裝熱計量裝置，每個用戶自成體系，不受其他住戶的干涉，該系統的熱計量裝置通常設在樓梯間管道井內，以避免入戶查表給用戶帶來麻煩，便于查表、收費管理。
（4）室內溫度的自動控制
為了滿足用戶室內溫度調節的隨機性，每組散熱器前加裝一組溫控閥，它將根據用戶的預設定值自動實現室內恒溫控制。室內采用恒溫控制系統，溫控閥控制元件溫包內充感溫物質，它對周圍的溫度變化很敏感，當溫度升高時溫包膨脹使閥門關小，減少散熱器熱水供應，當室溫下降時，過程相反。用暖氣罩將溫控閥包死后，溫包周圍的溫度不能反映室內的實際溫度，溫控閥的開啟將受暖氣罩內的溫度控制，使溫控閥的控制失真，不能起到應有的作用。
（5）樓入口裝置的設置
供熱系統采用熱計量后，供熱系統將成為變流量系統。為保證變流量系統穩定供熱，樓道入口裝置將老系統定流量控制的自力式流量控制器改用差壓平衡閥，其作用是保證熱入口的壓差。
（6）二級網管網的設計
傳統的供熱系統屬定流量系統，二級網可根據用戶供熱負荷進行設計。而新雙管系統是變流量系統，為滿足變流量戶內系統的需要，變流量的二級網設計比定流量系統設計復雜得多，主要原因是總供熱負荷不好確定。為提高升溫速度，應增加戶內網設計熱負荷，按照這一負荷設計二級網就會出現浪費現象。集中供熱小區熱用戶涉及面廣，用熱量不同，有需要高溫供熱的，有需要低溫供熱的，有暫停供熱的，有暫停后又恢復正常供熱的。由于各種情況都可能發生，供熱二級網設計負荷按室溫20℃所需要的總負荷設計就可以了。
（7）換熱站供熱與用戶供熱系統相適應
換熱站的工作原理是把水做為一種熱媒，通過循環泵不斷地沿閉合管路系統循環，循環中將冷水經過板式換熱器與一級網高溫水進行熱量交換，加熱后的水經過用戶散熱器散熱，來達到取暖。采用熱計量收費后，戶內網系統按變流量系統設計，根據變流量系統的特性，結合換熱站工作原理，用系統壓差控制變頻調速裝置，調節水泵電機轉速，來適應變流量系統的供熱模式。
（8）熱源廠與供熱站供熱方式的適應
換熱站輸送的熱量與熱用戶需要的熱量相匹配，熱源廠按照換熱站需要的熱量進行提供。由于熱用戶需要的熱量不確定性，熱源廠要通過控制鍋爐出水溫度和一級網溫差來有效調節供熱量，以滿足用戶用熱量隨機性的要求。采用的方法主要是通過計算機程序控制鍋爐運行參數，用一級網系統溫差控制循環泵變頻系統來調節熱媒輸送量。
（9）門窗墻體耗熱的減少
實現分戶熱計量，按用戶需要供熱，解決了恒溫供熱不合理的問題。但實現供熱節能，另外還應注重建筑主體的保溫性能設計，用戶供暖需要補充的熱量是建筑墻體、門、窗的散熱量，保溫性能好，散熱量小，需要系統提供的熱量少，因此，在建筑設計、施工中應該把節能保溫作為一個重要參數來考慮。在建筑結構設計時，除了要考慮主體外墻保溫性能外，還要考慮隔層樓板的保溫。采用計量收費以后，若相鄰樓層熱用戶不供暖，供熱層與不供熱層溫差較大，用熱的熱用戶的熱量會通過樓板傳給不用熱用戶，使得不用熱住戶用熱不花錢。這一因素，在熱計量收費時應予考慮。
