摘要：采暖能耗是建筑能耗的主要部分，也是节能潜力最大的部分。虽然供热企业对供热二次网流量失衡这一引起供热能耗上升的关键问题有不同程度的认识和关注，但由于多数二次网系统不具备安装自力式流量平衡装置的条件，部分中小型企业又缺乏方便可靠的水力平衡调节方法，“大流量、小温差”的供热问题还普遍存在。本文采用分区调节的方法，对二次网流量平衡调节有关问题进行了分析，并对一种操作简便、效果良好的调节方法进行探讨。
关键字：水力失调 平衡供热 分区调节
1.引言
近20年来，随着我国城市工业化速度加快，城市集中供暖事业也在迅猛发展，我国总能耗中约有30%为建筑能耗，采暖的能耗约占其中的一半以上，而且呈现出总量不断上升的趋势[1]。而热网管网的水力失调，导致冷热不均是导致采暖能耗高的一个主要问题，水力失调一方面导致热用户热需求得不到保障，另一方面供热企业热能大量浪费，这种现状，不仅给人们的生活、工作和学习带来极大的不便，而且也给供热企业造成了经济损失。
所谓“水力失调”是指二次网水力工况存在不平衡的情况，各个分支管路中热水的流量匹配不合理，达不到当初的设计要求，从而造成有的近端住户流量大、供热多、室内温度偏高，远端用户流量小、供热少、室温偏低，由此形成的供热系统的冷热不均现像。有相关文献指出，由系统冷热不均造成的能量浪费约在20%~30%左右[2~3]，这种能源浪费主要体现在两个方面：一是热网近端用户过热，开窗散热造成热量无故流失；二是末端用户过冷，加大循环水泵功率造成电量浪费。因此，如何使供热管网达到水力平衡，消除供热不均运行状况，提高供热效率，满足所有热用户采暖需求，就成为目前亟待解决的问题。
2.传统的水力失调解决方法
对于集中供热系统的水力平衡调节，目前相关研究人员已提出了多种方式的调节方法，如比例法、阻力系数法、模拟分析法等[4]，这些方法均具备一定的优点和适用范围，但无一例外的都存在一定的局限性。此外，这些方法均属于初调节的范畴，其目的是使得供热系统实际运行水压图与理想工况下的水压图尽可能的相似，同时使各热用户的流量达到设计流量，简而言之，这是一种供热系统的均匀性流量调节。进行初调节的默认前提是当热用户获得设计流量时，室内可达到设计温度，即以热用户实际流量与设计流量的趋近程度来判定实际供热效果。这种判定方式可以较为简便直接的判断供热系统的水力状况，但仍然过于粗放，不够精确和细致。因此需要探索和研究更为合理的供热系统输配平衡调控方式，找出可精确判定热用户实际供热效果的变量。[5]
3.基于管网分区的水力平衡研究
3.1管网分区进行水力平衡调节的思路为：
（1）首先计算各个热用户的水力失调度，将系统根据水力失调度分为两个部分，每个部分利用一个总阀门进行开断控制。
（2）记水力失调度＞1的用户为过热用户，对过热用户进行间断供热。记水力失调度＜1的用户为过冷用户，当过热用户供热时，对过冷用户正常供应，当过热用户停止供热时，对过冷用户超额供应。
（3）过热用户的停供时间和过冷用户在这段时间内需要提高的流量由下文介绍。
3.2过热用户的停供时间计算
当向建筑物间断供热时，室内空气温度将会随着时间的推移而降低，由于建筑物一般都有较好的蓄热能力，这种温度的降低是缓慢的，但是若停供的时间过长，会导致过热用户打不到设计温度，因此应根据建筑物的蓄热能力计算过热用户可承受的停供时间。
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4.结论
（1）采用此种方法，避免了过热用户开窗散热和整个供热管网大流量、小温差的运行方式带来的能源浪费，节约了能源。
（2）这种调节方式基本上保证各用户按需供热，提高了用户的热舒适度，是一种优良的解决水力失调的方式。
参考文献
[1]谷立静，郁聪. 我国建筑能耗数据现状和能耗统计问题分析[J]. 中国能源，2011，02：38-41.
[2]石兆玉. 流体网络分析与综合[M]. 北京：清华大学出版社，1993：157-168.
[3]石兆玉. 提高供热系统能效是建筑节能的重要途径[J]. 中国建设信息(供热制冷专刊)，2005，12：31-35.
[4]石兆玉. 供热系统运行调节与控制[M]. 北京：清华大学出版社，1994：177-211.
[5]苗高扬 供热管网水力分区及平均温度调节法的研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学学位论文，2015
校级研究生创新基金项目，XB201937