2011年供热计量收费工作宣贯培训班
供热计量方法与运行调控节能技术
李德英博导教授
北京建筑工程学院
北京市“供热、供燃气、通风及空调工程”实验室
2011.12.8
主要内容
1 供热改革与热计量
2 供热系统管网改造
3 供热系统运行调节
4 供暖系统运行量化管理
一、供热改革与热计量
2005年12月8部委制改革的意见”要求“关于进一步推进城镇供热体“新建住宅和公共建筑必须安装楼前热计量表和散热器恒温控制阀，新建住宅同时还要具备分户热计量条件”
建设部2006年发布的施意见”中提出“室外供热系统的热源、热力站、“关于推进供热计量的实管网、建筑物必须安装计量装置和水力平衡、气候补偿、变频等调控装置”
2007年方案的通知“国务院关于印发节能减排综合性工作热计量收费””要求，全面推进供热计量改革。“深化供热体制改革，实行供
2008年7月住房与城乡建设部颁布的《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》[2008]126号中：
3.0.5 对室温达不到设计要求的建筑或不具备调节控制功能的供热采暖系统均应予以改造。节能改造后，建筑室温应达到设计要求，供热采暖系统应同时具有室温调节和热量计量的基本功能。”
5.1.1源（或热力站）、室外管网及室内系统的节能供热采暖系统节能改造应综合考虑热
潜力，实现供热采暖系统整体节能。
5.1.2改造同步进行。供热采暖系统的节能改造应与热计量
2009年3月15日住房与城乡建设部发布了计量技术规程”“供热
（JGJ173-2009）中华人民共和国行
业标准1.0.2本技术导则适用于集中供热系统中热源和热力站、新建居住建筑采暖系统、既有居住建筑采暖系统、公共建筑采暖系统的热计量设计和改造。
1.0.4新建建筑和既有建筑节能改造必须按照有关规定，安装供热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置。
1.0.5既有建筑进行围护结构改造时必须同步进行供热系统热计量改造。对于围护结构符合国家建筑节能标准的应进行供热系统热计量改造。
供热系统热计量技术
供热监测参数
温度监测：
供回水温度、室内外温度。
流量监测：
总流量测量、分楼、分户流量测量。
热量计量：
通过测量供回水和热水流量来计算得到，即供热负荷：Q = cG(tg-th) MW累计热量：∑Q= MJt2
Qdt
t1
集中供热系统供热计量模式
图1 集中供热系统的三级供热计量模式示意图
供热系统运行管理现状
1 供热无计量，管理凭经验（什么是J和W？）
2 热力失调，冷热不均，效果差
3 系统设计负荷大，供热品质低
4 大马拉小车，效率低，浪费严重
5 水力失调(度？)，大流量小温差
6 设备质量差，自控程度低
7 缺乏供热运行管理规范
8 供热体制不合理
二、供热系统管网改造
输配系统能耗问题
1.水力失调，各用户流量分配不合理（能量损失20%）。
2.大流量小温差运行5~15℃不等，循环水泵与系统不匹配（电耗损失50-100%）。
3.定流量运行（分阶段改变流量）。
4.跑冒滴漏，热损失大，15-20%。
5.输送效率低，节流损失大（阀门损失20-30%）。
6.输送能耗高3-5kWh/m2.a。
二、供热系统管网改造输配系统改造措施
1.平衡调节(安装静态或动态调节阀)，解决水力失调，使系统流量合理分配。
2.选择合适的循环水泵与系统匹配。
3.变流量运行（总量变频技术）。
4.管道保温，减小热损失
5.对一次管网进行分布式变频系统改造，对二次网采用质量并调的运行调节方式。
6.使输送能耗降到1.5-2kWh/m2.a。
1 管网平衡调节
管网调节措施
各用户入口安装调节阀，温度计和压力表等。
采用等温降调节法：在热力稳定状态下各用户温差和总供回水温差的偏差
三、供热系统运行调节
（1）质调节（2）分阶段改变流量的质调节（3）质量—流量调节（变频技术）（4）间歇调节（5）热量调节：采用热量计量装置，根据系统的热负荷变化直接对热源的供热量进行调节控制，即热量计量调节法。
应用分析1
应用上述调节方法的前提条件是：1.供暖系统各用户的采暖设计热负荷应与
实际需要量相一致；
2.供暖系统应在稳定状态下连续运行；3.系统循环水量必须按照一定比例控制。
应用分析2
就实际供暖系统的现状来看，大部分用户的散热器远大于实际需要量，即设计热负荷远大于实际需要值，余量一般为50%~100%不等。
而供热系统都是大锅炉、大水泵的“大马拉小车”状态。特别是锅炉供暖系统，锅炉运行烧烧停停，所以供暖系统实际运行参数与供热调节理论计算值相差甚远。例如，许多供暖系统在运行过程中，即使在采暖其最冷时，供水温度只有60~70℃，管网供回水温度差10℃左右，而用户室温也能达到要求。
四、供热系统运行量化管理
在供暖期间，根据室外气象条件和用户需要，采用监测系统按需供热。
即根据气象台站预报的室外日平均温度，来控制热负荷和供热量。
t2
Q = f ( tw) W ∑Q= MJQdt
t1
随着科学技术的发展和供热市场的需求，我国热量计量仪表和自动控制产品逐步形成了市场，从而为供暖系统实现供热调节量化管理提供了可靠保证，解决了供暖调节问题。
热量调节法
在供暖期间，根据室外气象条件和用户需要，采用监测系统按需供热。
•供热依据：
•热负荷Q = f ( t
2w) Wt
•供热量∑Q= MJQdt
t1
•根据气象台站预报的室外日平均温度，来控制热负荷和供热量。
供热系统常用监测仪表
温度计：
膨胀式温度计、电子式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计（铂电阻、热敏电阻）。流量计：
孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计、弯管流量计等。
热量计
机械式热量表、超声波热量计、计算机系统
热量表
大口径机械式和超声波热量表典型产品
实例分析
某供暖系统采暖面积为A=60000m2，使用两台热水锅炉（SHW4.2/1.3/130-W）。
室外采暖计算温度为-15℃，室内采暖计算温度为18℃。
设计供回水温度为95/70℃。
试绘制在下列条件的供热调节曲线。
供热调节运行参数表
供热系统运行调节实例
•冬季采暖室外计算温度：-18℃；
•供暖天数：148天
•供暖热负荷计算：
•采暖建筑面积：共计F＝22.3×105m2;
•根据鞍山地区气象条件、建筑物用途（室内设计温
度：16℃~18℃）、建筑维护结构等运行情况，•确定建筑面积平均热指标q=50W/m2。
•总热负荷为：Q=223X50=111500 kW。
谢谢！
北京建筑工程学院环境与能源工程学院
李德英[***********]2517
2011年供热计量收费工作宣贯培训班
供热计量方法与运行调控节能技术
李德英博导教授
北京建筑工程学院
北京市“供热、供燃气、通风及空调工程”实验室
2011.12.8
主要内容
1 供热改革与热计量
2 供热系统管网改造
3 供热系统运行调节
4 供暖系统运行量化管理
一、供热改革与热计量
2005年12月8部委制改革的意见”要求“关于进一步推进城镇供热体“新建住宅和公共建筑必须安装楼前热计量表和散热器恒温控制阀，新建住宅同时还要具备分户热计量条件”
建设部2006年发布的施意见”中提出“室外供热系统的热源、热力站、“关于推进供热计量的实管网、建筑物必须安装计量装置和水力平衡、气候补偿、变频等调控装置”
2007年方案的通知“国务院关于印发节能减排综合性工作热计量收费””要求，全面推进供热计量改革。“深化供热体制改革，实行供
2008年7月住房与城乡建设部颁布的《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》[2008]126号中：
3.0.5 对室温达不到设计要求的建筑或不具备调节控制功能的供热采暖系统均应予以改造。节能改造后，建筑室温应达到设计要求，供热采暖系统应同时具有室温调节和热量计量的基本功能。”
5.1.1源（或热力站）、室外管网及室内系统的节能供热采暖系统节能改造应综合考虑热
潜力，实现供热采暖系统整体节能。
5.1.2改造同步进行。供热采暖系统的节能改造应与热计量
2009年3月15日住房与城乡建设部发布了计量技术规程”“供热
（JGJ173-2009）中华人民共和国行
业标准1.0.2本技术导则适用于集中供热系统中热源和热力站、新建居住建筑采暖系统、既有居住建筑采暖系统、公共建筑采暖系统的热计量设计和改造。
1.0.4新建建筑和既有建筑节能改造必须按照有关规定，安装供热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置。
1.0.5既有建筑进行围护结构改造时必须同步进行供热系统热计量改造。对于围护结构符合国家建筑节能标准的应进行供热系统热计量改造。
供热系统热计量技术
供热监测参数
温度监测：
供回水温度、室内外温度。
流量监测：
总流量测量、分楼、分户流量测量。
热量计量：
通过测量供回水和热水流量来计算得到，即供热负荷：Q = cG(tg-th) MW累计热量：∑Q= MJt2
Qdt
t1
集中供热系统供热计量模式
图1 集中供热系统的三级供热计量模式示意图
供热系统运行管理现状
1 供热无计量，管理凭经验（什么是J和W？）
2 热力失调，冷热不均，效果差
3 系统设计负荷大，供热品质低
4 大马拉小车，效率低，浪费严重
5 水力失调(度？)，大流量小温差
6 设备质量差，自控程度低
7 缺乏供热运行管理规范
8 供热体制不合理
二、供热系统管网改造
输配系统能耗问题
1.水力失调，各用户流量分配不合理（能量损失20%）。
2.大流量小温差运行5~15℃不等，循环水泵与系统不匹配（电耗损失50-100%）。
3.定流量运行（分阶段改变流量）。
4.跑冒滴漏，热损失大，15-20%。
5.输送效率低，节流损失大（阀门损失20-30%）。
6.输送能耗高3-5kWh/m2.a。
二、供热系统管网改造输配系统改造措施
1.平衡调节(安装静态或动态调节阀)，解决水力失调，使系统流量合理分配。
2.选择合适的循环水泵与系统匹配。
3.变流量运行（总量变频技术）。
4.管道保温，减小热损失
5.对一次管网进行分布式变频系统改造，对二次网采用质量并调的运行调节方式。
6.使输送能耗降到1.5-2kWh/m2.a。
1 管网平衡调节
管网调节措施
各用户入口安装调节阀，温度计和压力表等。
采用等温降调节法：在热力稳定状态下各用户温差和总供回水温差的偏差
三、供热系统运行调节
（1）质调节（2）分阶段改变流量的质调节（3）质量—流量调节（变频技术）（4）间歇调节（5）热量调节：采用热量计量装置，根据系统的热负荷变化直接对热源的供热量进行调节控制，即热量计量调节法。
应用分析1
应用上述调节方法的前提条件是：1.供暖系统各用户的采暖设计热负荷应与
实际需要量相一致；
2.供暖系统应在稳定状态下连续运行；3.系统循环水量必须按照一定比例控制。
应用分析2
就实际供暖系统的现状来看，大部分用户的散热器远大于实际需要量，即设计热负荷远大于实际需要值，余量一般为50%~100%不等。
而供热系统都是大锅炉、大水泵的“大马拉小车”状态。特别是锅炉供暖系统，锅炉运行烧烧停停，所以供暖系统实际运行参数与供热调节理论计算值相差甚远。例如，许多供暖系统在运行过程中，即使在采暖其最冷时，供水温度只有60~70℃，管网供回水温度差10℃左右，而用户室温也能达到要求。
四、供热系统运行量化管理
在供暖期间，根据室外气象条件和用户需要，采用监测系统按需供热。
即根据气象台站预报的室外日平均温度，来控制热负荷和供热量。
t2
Q = f ( tw) W ∑Q= MJQdt
t1
随着科学技术的发展和供热市场的需求，我国热量计量仪表和自动控制产品逐步形成了市场，从而为供暖系统实现供热调节量化管理提供了可靠保证，解决了供暖调节问题。
热量调节法
在供暖期间，根据室外气象条件和用户需要，采用监测系统按需供热。
•供热依据：
•热负荷Q = f ( t
2w) Wt
•供热量∑Q= MJQdt
t1
•根据气象台站预报的室外日平均温度，来控制热负荷和供热量。
供热系统常用监测仪表
温度计：
膨胀式温度计、电子式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计（铂电阻、热敏电阻）。流量计：
孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计、弯管流量计等。
热量计
机械式热量表、超声波热量计、计算机系统
热量表
大口径机械式和超声波热量表典型产品
实例分析
某供暖系统采暖面积为A=60000m2，使用两台热水锅炉（SHW4.2/1.3/130-W）。
室外采暖计算温度为-15℃，室内采暖计算温度为18℃。
设计供回水温度为95/70℃。
试绘制在下列条件的供热调节曲线。
供热调节运行参数表
供热系统运行调节实例
•冬季采暖室外计算温度：-18℃；
•供暖天数：148天
•供暖热负荷计算：
•采暖建筑面积：共计F＝22.3×105m2;
•根据鞍山地区气象条件、建筑物用途（室内设计温
度：16℃~18℃）、建筑维护结构等运行情况，•确定建筑面积平均热指标q=50W/m2。
•总热负荷为：Q=223X50=111500 kW。
谢谢！
北京建筑工程学院环境与能源工程学院
李德英[***********]2517