關(guān)于供熱系統(tǒng)計(jì)量收費(fèi)的幾個(gè)技術(shù)問題

1、關(guān)于供熱系統(tǒng)計(jì)量收費(fèi)的幾個(gè)技術(shù)問題             摘要： 為適應(yīng)供熱系統(tǒng)的計(jì)量收費(fèi)，本文對(duì)系統(tǒng)流量與散熱量的關(guān)系、單雙管的比較與改造、壓差調(diào)節(jié)器的使用范圍、新的水力計(jì)算方法以及系統(tǒng)循環(huán)流量的變流量調(diào)節(jié)等技術(shù)問題，進(jìn)行了分析與探討。 關(guān)鍵詞： 供熱系統(tǒng) 計(jì)量收費(fèi) 遺傳算法  供熱系統(tǒng)計(jì)熱量收費(fèi)勢(shì)在必行。然而由于社會(huì)、管理等因素，在實(shí)施過程中必然會(huì)碰到不少必須解決的難題。但就基礎(chǔ)工作而言，我認(rèn)為就一些關(guān)鍵的技術(shù)問題，取得同行的共識(shí)，更具重要意義。因此計(jì)量收費(fèi)，

2、應(yīng)建立在高技術(shù)含量的基礎(chǔ)之上。這里，我想就大家比較關(guān)心的幾個(gè)技術(shù)問題，談一些看法，以便求得深入討論。 一、系統(tǒng)流量變化對(duì)室溫的影響供熱系統(tǒng)按熱量收費(fèi)，前提條件是供熱效果要優(yōu)于按面積收費(fèi)的情形。理想狀況應(yīng)該是室溫能按用戶要求靈活進(jìn)行調(diào)節(jié)。這里提出了一個(gè)理論問題：即要想達(dá)到用戶不同的室溫要求，系統(tǒng)流量應(yīng)該在多大的范圍內(nèi)變化？當(dāng)室內(nèi)無(wú)人時(shí)，一般要求值班采暖，此時(shí)室溫在68之間，那么這時(shí)系統(tǒng)流量減小到最小，其數(shù)值是多少？再如在單管順流系統(tǒng)上，改裝跨越管后，由于跨越管的分流，進(jìn)入散熱器的流量減少，此時(shí)室溫如何變化？要回答這類問題，就必需研究系統(tǒng)流量變化對(duì)室溫的影響。亦即要研究系統(tǒng)水力工況對(duì)熱力工況的影響

3、。 一般而言，對(duì)系統(tǒng)供熱、散熱器散熱、建筑物耗熱建立如下6個(gè)聯(lián)立方程： Q n = W s (t g-t h) (1) Q n = n W s (t g-t n) (2) Q n = q v (t n -t w) (3) (4) (5) (6) 式中Qn-供熱系統(tǒng)的供熱量，散熱量，耗熱量（W/h）； tg-供熱系統(tǒng)的供水溫度（） t h-供熱系統(tǒng)的回水溫度（） W s-供熱系統(tǒng)的流量熱當(dāng)量（KJ/h·），可視為流量的函數(shù)； n-供熱系統(tǒng)的有效系數(shù)，無(wú)量綱，為01.0之間的數(shù)值； n-供熱系統(tǒng)工況系數(shù)，無(wú)量綱； t n-用戶室內(nèi)溫度（） t-室外溫度（） 上式中帶角碼的為相應(yīng)參數(shù)的設(shè)計(jì)

4、值；， 為運(yùn)行參數(shù)、設(shè)計(jì)參數(shù)之比值。 K-散熱器設(shè)計(jì)狀態(tài)傳熱系數(shù)（KJ/m2 h） F-散熱器散熱面積（m2）； t0-供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)供、回水溫度的平均值（）； B-散熱器傳熱指數(shù)，一般0.170.37。 上述前5個(gè)獨(dú)立的聯(lián)立方程中，有7個(gè)未知數(shù)，即Q n，t g，t h，t n，W s， n，n，其中通常視W s（流量）為已知（室外溫度t為已知），當(dāng)分別給定Q n，t g，即可解出其它參數(shù)，進(jìn)而獲得系統(tǒng)流量與用戶室溫之間的關(guān)系。 為了便于編程，上機(jī)計(jì)算，上述5個(gè)聯(lián)立方程可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為如下矩陣方程： Ta =A0G A0T - Ai nGH·A0-1 Ai nGW (7) 式中 Ta

5、-供熱系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)溫度向量； G-系統(tǒng)支路流量矩陣； A0、Ai n-分別為系統(tǒng)流出、流入關(guān)聯(lián)矩陣； H、W-分別表示系統(tǒng)不同熱部件特性的系數(shù)矩陣，主要反映熱源、管道、換熱器、散熱器等不同熱部件中n， n的影響因素。 運(yùn)行根據(jù)（7）式編制的SHIWEN程序，算出供熱系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)溫度，即可求得散熱器的散熱量以及室溫對(duì)應(yīng)于流量的變化關(guān)系。 供熱系統(tǒng)流量、散熱量與室溫關(guān)系計(jì)算用戶名稱運(yùn)行流量kg/(m2h)失調(diào)度X單位供暖面積散熱量平均室溫tn()q(w/m2)(%)1-52.251.052.41001810.35 0.430.16 0.1926.0 29.149.6 55.54.4 6.020.700.

6、3139.475.211.331.600.7151.498.117.543.201.4256.1107.119.955.402.4056.7108.220.2現(xiàn)舉實(shí)例加以說(shuō)明，一個(gè)地處北京的有5個(gè)熱用戶的供熱系統(tǒng)，設(shè)定設(shè)計(jì)供回水溫度為75/55，單位建筑面積的設(shè)計(jì)流量為2.25 kg/m2 h，選用813型鑄鐵四柱散熱器。在設(shè)計(jì)外溫-9下，各用戶流量與室溫、散熱量之間的關(guān)系為表1所示：當(dāng)運(yùn)行流量只有設(shè)計(jì)流量的1631%時(shí)，室溫只有4.411.3；當(dāng)室溫維持值班采暖時(shí)（即+6），此時(shí)運(yùn)行流量是設(shè)計(jì)流量的19%，實(shí)際散熱量只有設(shè)計(jì)散熱量的55.5%；當(dāng)運(yùn)行流量是設(shè)計(jì)流量的31%時(shí)，室溫為11.3，

7、實(shí)際散熱量是設(shè)計(jì)散熱量的75.2%。 這一計(jì)算結(jié)果，與美國(guó)SHRAE手冊(cè)系統(tǒng)篇給出的關(guān)系曲線完全一致（見圖1、圖2）。該曲線橫坐標(biāo)為相對(duì)流量，縱坐標(biāo)為散熱器相對(duì)散熱量 ，圖1表示1.0的情形，圖2表示1.0的情形。在圖中，供水溫度為90，曲線1、2、3、4分別表示供、回水溫差為10、20、30、40。不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于圖1即1.0時(shí)，供回水溫差愈大，曲線愈接近于線性；供回水溫度愈小，流量與散熱量的關(guān)系愈接近上拋物線。對(duì)于圖2，1.0，即大于設(shè)計(jì)流量的狀態(tài)下，散熱量增加并不多。 關(guān)系曲線圖關(guān)系曲線圖 圖1中的曲線1、2，其供回水溫降分別為10、20，比較符合我國(guó)目前的供暖現(xiàn)狀。從中可以得到一個(gè)明晰的

8、概念：即當(dāng)流量在設(shè)計(jì)流量±2030%范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，散熱量的波動(dòng)只有±10%左右；而當(dāng)流量減小到設(shè)計(jì)流量的±2030%時(shí)，散熱量明顯減少，只有設(shè)計(jì)值的5080%，室溫只能維持在514之間。 系統(tǒng)流量與散熱量的上述關(guān)系，完全是由于散熱器的熱力特性決定的，這一關(guān)系正好說(shuō)明了供熱系統(tǒng)之所以存在冷熱不均現(xiàn)象的本質(zhì)。如果認(rèn)為流量減少到設(shè)計(jì)流量的30%時(shí)，散熱量還始終不低于設(shè)計(jì)散熱量的90%，也就是室溫不低于16，這樣就會(huì)得出供熱系統(tǒng)始終不會(huì)發(fā)生冷熱不均的失調(diào)狀況，這是與事實(shí)不相符的。 對(duì)于單管順流改裝跨越管的情形，若分流比按3：7考慮，進(jìn)入散熱器的流量是設(shè)計(jì)流量的30%，此時(shí)

9、從同一根立管的總散熱量來(lái)計(jì)算的話，其減少量仍然會(huì)大于10%。但還需要指出的是，各層房間的散熱量的減少不是均勻分配的，對(duì)于上分系統(tǒng)，愈是低層，吃虧愈多，室溫過冷現(xiàn)象愈嚴(yán)重（下節(jié)細(xì)述）。假如把散熱器與跨越管的3：7分流比作為設(shè)計(jì)條件，這就意味著加大了供回水溫差，增加了房間散熱器面積，不同的設(shè)計(jì)條件，進(jìn)行流量與散熱量的比較是無(wú)意義的。 二、室內(nèi)單雙管系統(tǒng)的比較與改造為了適應(yīng)于計(jì)量收費(fèi)，對(duì)于室內(nèi)供熱系統(tǒng)人們普遍傾向于今后都設(shè)計(jì)為雙管系統(tǒng)，舊有單管系統(tǒng)逐漸改造為雙管系統(tǒng)。然而我國(guó)現(xiàn)有住宅，絕大多數(shù)是采用單管系統(tǒng)。然而我國(guó)現(xiàn)有住宅絕大多數(shù)是采用單管系統(tǒng)。粗略統(tǒng)計(jì)也有十幾億建筑面積。如果全部改為雙管系統(tǒng)，其

10、難度可能大到幾乎成為不可能，甚至可能導(dǎo)致計(jì)量收費(fèi)中途夭折。因此，在適應(yīng)計(jì)量收費(fèi)的前提下，通過全面分析比較單雙管系統(tǒng)的特性，提出經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)改造方案，就顯得十分有意義。 眾所周知，單、雙管系統(tǒng)有如下一些優(yōu)缺點(diǎn)： 1雙管系統(tǒng)比單管系統(tǒng)易于和溫控閥配套使用。由于雙管系統(tǒng)每個(gè)散熱器自成一個(gè)回路，很容易在每個(gè)散熱器安裝一個(gè)溫控閥。其優(yōu)點(diǎn)是各個(gè)房間，都可按用戶的要求調(diào)節(jié)到所需要的室溫，這是順應(yīng)計(jì)量收費(fèi)，人們普遍看好雙管系統(tǒng)的主要原因。而單管系統(tǒng)因?yàn)槭?quot;串糖葫蘆"式的，如果每個(gè)散熱器前都裝溫控閥，必然造成互相"扯皮"，使系統(tǒng)失控，滿足不了室溫要求，這也是單管系統(tǒng)被判

11、"死刑"的主要原因。 2雙管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性優(yōu)于單管系統(tǒng)。通過雙管系統(tǒng)每個(gè)散熱器的供、回水溫度就是供暖系統(tǒng)的總供回水溫度，因此供回水溫差比較大，一般都在1525之間。而單管系統(tǒng)對(duì)于同一根立管而言，各個(gè)散熱器供回水溫差的總和才與雙管系統(tǒng)每個(gè)散熱器的供回水溫差相等。也就是說(shuō)，單管系統(tǒng)每個(gè)散熱器的供回水只有幾度的溫差。從ASHRAE手冊(cè)給出的圖1曲線可知，當(dāng)供回水溫差愈大時(shí)，散熱器的散熱量與流量之間的關(guān)系愈接近于線性特性；當(dāng)供回水溫差愈小時(shí)，散熱特性愈接近于快開特性。這就是說(shuō)，對(duì)于雙管系統(tǒng)，調(diào)節(jié)性能較好，配套的調(diào)節(jié)閥（如溫控閥）接近線性特性就能使室溫調(diào)節(jié)到位；而對(duì)于單管系統(tǒng)，由于調(diào)

12、節(jié)特性不如雙管系統(tǒng)，配套的調(diào)節(jié)閥，要求接近等百分比特性才能達(dá)到理想的調(diào)節(jié)目的。 3單管系統(tǒng)比雙管系統(tǒng)也有明顯的優(yōu)點(diǎn)，這就是系統(tǒng)少一根立管（當(dāng)垂直布置）或少一根水平干管（當(dāng)水平布置即水平串連）。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，便于房間布置，這也是我國(guó)歷來(lái)習(xí)慣多采用單管系統(tǒng)的主要原因。特別當(dāng)人們生活水平逐漸提高、室內(nèi)裝修愈趨考察的情況下，為了美觀起見，供暖系統(tǒng)布置在地板內(nèi)或踢腳板里的呼聲愈來(lái)愈高。在這種情況下，單管系統(tǒng)比雙管系統(tǒng)又體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。 綜上所述，簡(jiǎn)單地全盤否定單管系統(tǒng)是片面的。正確作法應(yīng)針對(duì)單管系統(tǒng)的特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，提出一種合理的結(jié)構(gòu)形式，既保留單管系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，又能與溫控閥配套使用，適應(yīng)

13、計(jì)量收費(fèi)的要求。 為了提出在單管系統(tǒng)上能安裝溫控閥的合理結(jié)構(gòu)形式，有必要對(duì)單管系統(tǒng)散熱量與流量之間的變化規(guī)律進(jìn)行更深層次的分析。還是利用SHIWEN程序，對(duì)一個(gè)五層樓的上分式單管順流系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果見表2、表3。表2為供熱量恒定的情況，表3為供水溫度給定的情況。分析數(shù)據(jù)可以得到一個(gè)很有趣的現(xiàn)象：不論哪一種情況，凡實(shí)際流量小于設(shè)計(jì)流量的（在設(shè)計(jì)外溫下），均出現(xiàn)上層熱、下層冷的現(xiàn)象；凡實(shí)際流量大于設(shè)計(jì)流量的，都發(fā)生上層冷、下層熱的情形。 表2 上分式單管順流系統(tǒng)供暖量恒定時(shí)流量與室溫變化 相對(duì)流量（%）室溫（）5層4層3層2層1層1.8017.517.717.918.318.61.0018.3

14、18.117.917.917.80.5220.018.917.817.116.10.2823.220.317.615.513.3表3 上分式單管順流系統(tǒng)供水溫度恒定時(shí)流量與室溫變化 相對(duì)流量（%）室溫（）5層4層3層2層1層1.8018.418.618.919.219.51.0018.318.118.017.917.80.4817.916.815.814.813.90.2417.014.312.09.98.0注：供水溫度81 上述室溫與流量之間的變化規(guī)律，具有普遍性。當(dāng)室外溫度不等于設(shè)計(jì)外溫時(shí)，這種變化規(guī)律仍然存在，所不同的只是在設(shè)計(jì)外溫，即氣溫最冷時(shí)，系統(tǒng)垂直失調(diào)最嚴(yán)重，也就是最高層與最低層

15、之間的室外溫偏差最大；隨著氣溫變暖，垂直失調(diào)也逐漸趨緩。這種變化規(guī)律，不僅存在于單管系統(tǒng)，對(duì)于雙管系統(tǒng)，也一樣適用。只是單、雙管系統(tǒng)發(fā)生垂直失調(diào)的原因不同：?jiǎn)喂芟到y(tǒng)，是由于流量變化引起散熱器平均溫度的變化所致；而雙管系統(tǒng)則是由于自然循環(huán)作用壓頭的變化而造成的。 由于單管系統(tǒng)的垂直失調(diào)有上述規(guī)律可循，我們就可以提出現(xiàn)有住宅單管順流系統(tǒng)與溫控閥配套的既簡(jiǎn)單又適用的改造方案：方法是只在每一根立管的最低層散熱器前裝一個(gè)溫控制閥，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅各室溫的自動(dòng)控制。這個(gè)方法之所以可行，就因?yàn)樵谧畹讓?，室溫過低與流量過?。ㄍ瑯樱覝剡^高與流量過大也一致）是一致的。而溫控閥的作用，正好是在室溫偏低時(shí)能增大流量

16、（過熱時(shí)減少流量），調(diào)節(jié)的結(jié)果是底層室溫提高，上層室溫降低。這種方法，只用一個(gè)溫控閥，就可以使同一根立管的所有房間的室溫得到控制。如果再與水表或熱量分配相配套，就可以使現(xiàn)有住宅單管系統(tǒng)的節(jié)能改造成為可能。當(dāng)然，這種改造方案，與雙管系統(tǒng)比較還有不足之處，主要是室溫的調(diào)節(jié)靈活性不夠，但它畢竟為舊有單管系統(tǒng)的發(fā)行開拓了新的途徑。 綜合以上分析，為適應(yīng)計(jì)量收費(fèi)，提出室內(nèi)供暖系統(tǒng)可供選擇的幾種形式： 1舊有單管系統(tǒng)的改造，只在底層散熱器前裝一個(gè)溫控閥，仍保留順流式，不必加裝跨越管； 2新建住宅，采暖標(biāo)準(zhǔn)高的，優(yōu)先采用雙管系統(tǒng)；采暖標(biāo)準(zhǔn)要求的一般的，仍可采用單管系統(tǒng)。當(dāng)選擇順流單管系統(tǒng)時(shí)，溫控閥安裝方案同

17、舊有單管系統(tǒng)的改造方案，當(dāng)采用帶有跨越管式的單管系統(tǒng)時(shí)，跨越管與支管管徑應(yīng)與立管同管徑，每個(gè)散熱器上宜安裝三通溫控閥，目的是保證散熱器的流量能在設(shè)計(jì)流量的0100%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 3無(wú)論是雙管系統(tǒng)還是單管系統(tǒng)，為了便于按戶計(jì)量和暗管敷設(shè)，都宜采用水平布置，即供暖系統(tǒng)只有總立管和水平干管。 三、壓差調(diào)節(jié)器的使用范圍在國(guó)外的供熱系統(tǒng)中，與熱量計(jì)、溫控閥相配套的主要設(shè)備還有壓差調(diào)節(jié)閥。通常要求，不但在熱力站、熱力入口安裝，甚至要求室內(nèi)和各立管上都要安裝壓差調(diào)節(jié)閥。由于這種壓差調(diào)節(jié)閥，價(jià)格很貴，因此，研究其合理的使用范圍就顯得非常必要。 安裝壓差調(diào)節(jié)器的基本功能是消耗掉多余壓頭，保證要求的資用壓頭，以

18、滿足配套設(shè)備正常工作。如在換熱器前安裝硬度差調(diào)節(jié)器，可防止換熱器內(nèi)水流速過大，超過允許壓降。在限流器（亦稱自力式溫控閥、流量調(diào)節(jié)閥），平衡閥（調(diào)節(jié)閥），溫控閥前安裝壓差調(diào)節(jié)器，一般有三個(gè)作用：（1）保證工作壓差不超過最大允許壓差；（2）保證通過的流量限制在最大流量范圍以內(nèi)；（3）保證不產(chǎn)生噪音和氣蝕現(xiàn)象。 了解了壓差調(diào)節(jié)器的上述作用后，就應(yīng)該適當(dāng)、有效地設(shè)計(jì)安裝壓差調(diào)節(jié)器，以防濫設(shè)亂裝。 對(duì)于熱力站（含熱入口）中的換熱器，應(yīng)在換熱器允許壓降的前提下，盡量由換熱器自身克服管網(wǎng)的多余壓頭；只在換熱器無(wú)法消耗額外壓頭時(shí)，才設(shè)置壓差調(diào)節(jié)器。目前，我國(guó)在換熱器設(shè)計(jì)中，普遍存在換熱器設(shè)計(jì)壓降偏小的傾向，通

19、常為0.07Mpa。由于允許壓降受到限制，使換熱器（主要指板式換熱器）流速只能達(dá)到0.20.3m/s，導(dǎo)致傳熱系數(shù)過小，只有20003000W/m2，造成換熱器傳熱面積普遍選擇過大。形成了一平方米傳熱面積傳熱面積只帶500平方米供熱面積的錯(cuò)誤概念，無(wú)謂增加了投資。而真正發(fā)揮板式換熱器強(qiáng)化傳熱的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該一平方米的傳熱面積帶到800平方米供熱面積才對(duì)。此時(shí)，通過換熱器的流速應(yīng)在0.50.6m/s之間，傳熱系數(shù)50006000W/m2 ，相應(yīng)壓降在0.10.12 Mpa的范圍之內(nèi)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，換熱器允許壓降從目前的0.07 Mpa，提高到0.10.12 Mpa，不但可以提高換熱器的性能價(jià)格比

20、，而且可以少裝或不裝壓差調(diào)節(jié)器，具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。 但是在提高換熱器允許壓降的工作中，目前存在二方面的認(rèn)識(shí)問題：一是怕增大系統(tǒng)阻力，提高循環(huán)水泵揚(yáng)程，多耗電能；二是一、二次管網(wǎng)流速難以同時(shí)滿足要求。對(duì)于第一個(gè)問題，純粹屬于認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)：我們所說(shuō)的提高換熱器壓降，是為了克服管網(wǎng)提供的多余壓頭，這種情況一般發(fā)生在供熱系統(tǒng)的中、前端。因此，不會(huì)增大循環(huán)水泵的揚(yáng)程。對(duì)于第二問題，可以采用不等截面的板式換熱器，目前能夠做到一、二次管網(wǎng)流量比為1：4的范圍。因此，技術(shù)上是完全可行的。 對(duì)于溫控閥，一般有兩種調(diào)節(jié)功能；第一種是室溫調(diào)節(jié)功能。根據(jù)對(duì)室溫的不同要求，用戶可以自行設(shè)定，這種操作通常都很方便。第二

21、種調(diào)節(jié)稱不預(yù)置調(diào)節(jié)，主要目的是限定溫控閥的最大流量，保證不產(chǎn)生噪音。具體操作是根據(jù)房間熱負(fù)荷，和壓降為0.1Mpa時(shí)的最大流量，設(shè)定溫控閥的流量系統(tǒng)Kv(m3/h·m0.5)。從溫控閥的預(yù)置調(diào)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)，這種溫控閥本身實(shí)際上就是一個(gè)限流器或自力式平衡閥。 在正常情況下，溫控閥兩端的工作壓降應(yīng)為0.010.03Mpa，此時(shí)通過溫控閥的實(shí)際流量遠(yuǎn)比溫控閥的預(yù)置值Kv（壓降為0.1Mpa時(shí)的最大流量）小。多數(shù)溫控閥，由于防止噪音的限制，其工作壓降最大不許超過0.060.1 Mpa，因此0.1 Mpa是溫控閥工作壓降的最大極限。 對(duì)于一個(gè)8層帶有跨越管安裝有二通溫控閥的管徑為DN20的立管，

22、其總流量系統(tǒng)Kv為3.95(m3/hm0.5)。當(dāng)只有一個(gè)房間供暖，其它7個(gè)房間的溫控閥全部關(guān)死，此時(shí)該立管的流量系數(shù)Kv為1.41(m3/h·m0.5)。當(dāng)供暖房間溫控閥未調(diào)時(shí)，該房間室溫必然過熱；當(dāng)該溫控閥關(guān)小，直至室溫合格時(shí)，溫控閥才停止調(diào)節(jié)，這時(shí)該立管的流量系數(shù)將0.5(m3/hm0.5)，即通過該立管的流量接近設(shè)計(jì)流量的1/8。如果給定該供熱系統(tǒng)的總資用壓頭為0.1Mpa，則該立管調(diào)節(jié)前后的總壓降從0.09 Mpa增大到0.096Mpa。對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，只把二通溫控閥，換為三通溫控閥，立管總流量系數(shù)Kv為0.6(m3/hm0.5)，但在同上的調(diào)節(jié)過程中Kv值幾乎不變，亦即立

23、管壓降也波動(dòng)很小。         根據(jù)上述分析，可以得出如下結(jié)論： 1對(duì)于室內(nèi)供熱系統(tǒng)，除對(duì)溫控閥進(jìn)行預(yù)置設(shè)定外，每一立管無(wú)需另裝壓差調(diào)節(jié)器。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)有8組散熱器的單管系統(tǒng)（如水平布置，一戶超過8組散熱器的不多），在極限調(diào)節(jié)下，立管壓降波動(dòng)都不超過0.01 Mpa，完全在溫控閥允許范圍內(nèi)。 2采用新的室內(nèi)系統(tǒng)水力計(jì)算方法。從設(shè)計(jì)階段即消除了各立管之間的壓降不平衡。這樣可以避免溫控閥的大幅度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而減少立管壓降的波動(dòng)。 3在每個(gè)建筑物的熱入口，優(yōu)先安裝限流器或自力式平衡閥，使每個(gè)建筑物的熱入口的資用壓頭限制

24、在設(shè)定范圍之內(nèi)，心量減少壓差調(diào)節(jié)器的裝設(shè)。 4二次管網(wǎng)采用最佳調(diào)節(jié)方法即質(zhì)量并調(diào)方法。系統(tǒng)循環(huán)流量采用循環(huán)水泵的調(diào)頻調(diào)速控制。根據(jù)熱負(fù)荷的變動(dòng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)總流量，可以使溫控閥都工作在微調(diào)的狀態(tài)下。 四、新的室內(nèi)系統(tǒng)水力計(jì)算方法為了減少溫控閥的大幅度調(diào)節(jié)，進(jìn)而避免在各立管上安裝壓差調(diào)節(jié)器，室內(nèi)供熱系統(tǒng)水力計(jì)算應(yīng)采用不等溫降法。但傳統(tǒng)的不等溫降法存在二個(gè)致命的缺點(diǎn)：一是在多環(huán)路中，要進(jìn)行繁雜的流量壓降和溫降的修正；二是在允許的立管溫降下，難以實(shí)現(xiàn)最佳立管管徑的尋優(yōu)。由于這些缺點(diǎn)較難克服，導(dǎo)致這種水力計(jì)算方法長(zhǎng)期不能在設(shè)計(jì)中廣泛推廣使用。 本文所提出的新的水力計(jì)算方法，正是基于不等溫降法的基本原理，應(yīng)

25、用圖論網(wǎng)絡(luò)理論和新興的遺傳算法，十分理想地解決了上述二個(gè)難題。 1管網(wǎng)流量壓降的平衡 按照?qǐng)D論、圖絡(luò)理論，可建立如下的矩陣方程： Bf(S|G|G-DH)=0 式中Bf-管網(wǎng)基本回路矩陣； S-管網(wǎng)陰力系數(shù)矩陣； DH-系統(tǒng)資用壓頭向量； |G|-管網(wǎng)支路流量矩陣； G-管網(wǎng)支路流量向量。 式中，Bf、S皆為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（含管徑、管長(zhǎng)、管網(wǎng)走向）的函數(shù)，DH為管網(wǎng)流量的函數(shù)，當(dāng)Bf、S已知時(shí) ，解（8）矩陣方程，即可求得管網(wǎng)流量與相應(yīng)的壓力降。 在室內(nèi)供熱系統(tǒng)系統(tǒng)的水力計(jì)算中，根據(jù)熱負(fù)荷和系統(tǒng)布置，先按等溫降法，計(jì)算系統(tǒng)各支路的流量、壓降。由于矩陣方程的數(shù)值求解，是對(duì)整個(gè)管網(wǎng)一次性完成的，因此，管網(wǎng)各支路和流量、壓力降將自動(dòng)達(dá)到平衡，無(wú)需進(jìn)行各環(huán)路的流量、壓降修正。 2、最佳立管管徑的尋優(yōu) 上述矩陣方程的一次性求解，通常并不能完成水力計(jì)算的任務(wù)，因?yàn)樗x擇的各立管管徑還必須符合規(guī)定的溫降要求： tmintitmax （9） 此約束條件指出，當(dāng)各立管溫降ti滿足允許最大、最小溫降時(shí)，水力計(jì)算的任務(wù)才算完成。 上述約束條件的滿足，傳統(tǒng)作法是靠試湊法進(jìn)行。實(shí)踐證明，這種方法實(shí)際上是"碰運(yùn)氣"，短時(shí)間內(nèi)很難得到理想方案。 本文采用的遺傳算法，十分成功地實(shí)現(xiàn)了立管管徑尋優(yōu)的問題。遺傳算法是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外廣泛興起的一種并行尋優(yōu)算