分区分时供暖节能计算

供热管网分时分区运行调节及控制技术研究摘要：北方冬季已经形成了以热电联产集中供暖为主、区域锅炉房调峰为辅的多热源互补供暖模式。

集中供热输送和分配的能耗相对较高，所以存在的热量损失及可节约的能耗比例相应提高。

许多专家学者建议在供暖期间采用分时、分区、间歇控制的方式，以减少热源不充分利用的浪费并减少循环系统运行时间来降低用电量。

但目前国内外对热网的分时分区控制还不全面，技术还不成熟。

采用分时、分区并间歇调控热网，可以有效地实现按需控热，达到节约资源、提高供暖利用率的目的。

基于不同的调节方法，本文提出供暖系统的运行可以采用分阶段的质量流量调节，并在此基础上构建了一个分时供暖运行监控系统，以实现自动控制。

并对分时分区供暖的控制策略和节能优化技术进行了相应的说明。

关键词：分时分区；供热节能；运行调节随着边缘城市、乡村人口萎缩，中等以上城市急速扩张，能源资源严重短缺，同时对能源的大规模集中利用却在逐年增加。

节约能源、提高能源利用效率是助力我国碳达峰碳中和目标的必经之路。

相关数据显示，长期以来，供暖能耗在建筑能耗中所占比例最高。

因此，在众多节能措施中，普遍认为实施供暖节能改造将有效缓解能源短缺问题。

由于我国局地建筑的使用普遍具有规律性，具备供暖期间实行分时分区控制的基础条件。

也就是说，根据建筑的使用模式和供暖特点，可以采用分时分区供暖，以满足按需供暖的原则，达到节能要求。

其中，最典型特点是学校、医院建筑和办公、企业楼与居民楼宇存在显著用热区别。

我国一些老旧居民小区及高校在旧城改造过程中采取了相应的节能改造措施，取得了显著成效。

然而，基于目前国内外的研究和实施，对热网分时分区的运行控制已经有了一些研究，但还不够全面，技术有待提高。

在此基础上，本文将深入研究运行调节分时分区规律及相关控制技术。

一、供热运行调节方式供暖运行常用的调节方法包括质量调节、分级变流量质调节、质量流量调节和间歇调节。

（一）质工况调节质工况调节是为了确保热网中的循环流量在运行过程中保持不变，只改变供水温度。

供热热量单位换算与节能计算方法1、能量、能耗、热耗、热量等一系列术语在供热领域其含义及单位是一致的，大家不必要去怎样表达，这些物理量在结合时间、空间等条件时在计算上就变得复杂起来，所以，供热一般计算时一定理解物理量含义，而不必要理会推导过程，去除有些条件，使计算变得简化。

2、热量单位常用的三种形式，大家要分清哪种单位是常用的及应用表达环境，分述如下：（1）、焦耳（J）、千焦（KJ）、吉焦（GJ），工程计算广为采用，国际单位制。

热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见，国家标准及图表、线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。

但是，其他导出单位及工程习惯相互交织，使得这种单位在今天热力计算中不是很方便。

（2）、瓦特（W）、千瓦（KW）、兆瓦（MW），工程导出单位，是供热工程常用单位，如热水锅炉热容量：7MW、14MW、29MW、56MW...等，习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉，相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力。

工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等，广泛采用。

（3 ）、卡（car）、千卡（Kcal ）...，已经淘汰的热量单位，但是工程中还在使用，特别是大量的技术书籍，例如煤的标准发热量7000KCal3、供热指标核算、计算及测算时，我给大家推荐4个基本换算式，在这些工作计算的结果，虽然有点误差，但是已足够精确。

如果一定精确计算，则要查有关图表手册了：（1 ）、1W=0.86Kcal ，1Kcal=1.163W ；（2 ）、1t 饱和蒸汽=0.7MW=2.5GJ=60 万Kcal ；（3 ）、1kg 标煤=7000Kcal=29300KJ ；（4）、热工当量1Kcal=4.1868KJ ；1W=3.6J （热工当量是换算式，不是物理关系式，热力计算常用）。

4、北京地区供热实现节能的主要指标值（采暖期4个月）（1）、第一步节能：建筑热耗31.6W/m2 ，煤耗25.1Kg标煤/m2 ；（2）、第二步节能：建筑热耗20.6W/m2 ，煤耗12.4Kg标煤/m2 ；（3）、第三步节能：建筑热耗14.65W/m2 ，煤耗8.82Kg标煤/m2 。

热作为商品进入市场，必须符合市场的经济内在规律。

正确核算和制定热价才能正确反映热作为商品的价值。

这样才能保证供热单位和热用户的基本利益，按热计量收费才能顺利实施，进一步达到节能的目的。

根据国外的成功经验，供热收费中热价的制定应采用两部制。

即：固定热价和计量热价。

第一种方法，按照价格理论，热价应由供热系统建设运营投入资金的保值增值来制定。

与此相关供热系统投入的资金，是指供热部门平均生存条件下形成单位供热能力所需的投资，简称供热系统建设资金。

与计量热价相关的供热系统投入的资金，是指供热部门平均生存条件下形成的。

供热计量收费中供热价格的计算办法计算公式：单位供热量投资，简称供热系统运营资金。

公式为：固定热价=单位供热能力投资×资金回收系数×（1＋平均物价上涨系数）计量热价=单位供热量投资×（1＋i）／（1－增值税和附加税率）用户热价＝固定热价＋计量热价（资金回收系数：i（1+i）n/〔（1+i）n -1〕i:投资收益率，n:年限）此方法比较繁琐复杂，不便于操作。

第二种方法是与按面积收费相结合，即总热费的一部分按供热面积计算，初期按供热面积计算部分比例应大一些，最好在50％以上，以确保供热单位基本利益。

即固定热价，应占按面积收费单价的50%。

另一部分按实际用热量计算，即计量热价。

[showtoreply] 固定热价= 按面积收费×50% 计量热价= 计量单价×用热量用户热价＝固定热价＋计量热价计量热价可根据建筑耗热指标计算。

天津地区1980～1981年住宅建筑通用设计建筑物耗热量指标为31.6W/m2，采暖耗煤量指标为23.7kg/m2标准煤。

第一阶段在1980～1981年住宅建筑通用设计采暖能耗的基础上节能30%，即暖耗煤量指标为23.7×（1－0.3）＝16.6kg/m2标准煤。

qH＝qc·Hc·η1·η2/（24·Z）＝16.6×8.14×103×0.9×0.6/（24×119）＝25.3W/m2 式中：qc——建筑物采暖耗煤指标kg/m2标准煤；Z ——采暖期天数（d）天津地区取119d；qH——建筑物耗热量指标为31.6W/m2；Hc——标准煤热值，取8.14×103W·h/kg；η1——室外管网输送效率，取0.85；η2——锅炉运行效率，取0.55。

供热热量单位换算与节能计算方法1、能量、能耗、热耗、热量等一系列术语在供热领域其含义及单位是一致的，大家不必要去怎样表达，这些物理量在结合时间、空间等条件时在计算上就变得复杂起来，所以，供热一般计算时一定理解物理量含义，而不必要理会推导过程，去除有些条件，使计算变得简化。

2、热量单位常用的三种形式，大家要分清哪种单位是常用的及应用表达环境，分述如下：（1）、焦耳（J）、千焦（KJ）、吉焦（GJ），工程计算广为采用，国际单位制。

热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见，国家标准及图表、线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。

但是，其他导出单位及工程习惯相互交织，使得这种单位在今天热力计算中不是很方便。

（2）、瓦特（W）、千瓦(KW)、兆瓦（MW），工程导出单位，是供热工程常用单位，如热水锅炉热容量：7MW、14MW、29MW、56MW...等，习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉，相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力。

工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等，广泛采用。

（3）、卡（car）、千卡（Kcal）...，已经淘汰的热量单位，但是工程中还在使用，特别是大量的技术书籍，例如煤的标准发热量7000KCal 等。

3、供热指标核算、计算及测算时，我给大家推荐4个基本换算式，在这些工作计算的结果，虽然有点误差，但是已足够精确。

如果一定精确计算，则要查有关图表手册了：（1）、1W=0.86Kcal，1Kcal=1.163W；（2）、1t饱和蒸汽=0.7MW=2.5GJ=60万Kcal；（3）、1kg标煤=7000Kcal=29300KJ；（4）、热工当量1Kcal=4.1868KJ；1W=3.6J（热工当量是换算式，不是物理关系式，热力计算常用）。

4、北京地区供热实现节能的主要指标值（采暖期4个月）（1）、第一步节能：建筑热耗31.6W/m2，煤耗25.1Kg标煤/ m2；（2）、第二步节能：建筑热耗20.6W/m2，煤耗12.4Kg标煤/ m2；（3）、第三步节能：建筑热耗14.65W/m2，煤耗8.82Kg标煤/m2。