热量表设置在热源管网的供水管上还是回水管上,主要受热量表的流量传感器的工作温度制约;热量表回水温度传感器安装位置根据实际情况也有两种,一种是安装在补水点上游,一种是安装在补水点下游。热源热量的计量,根据热量表的流量传感器和回水温度传感器安装位置的不同,计量结果不同。由于现行的有些供热系统补水量过大,造成无法根据热量表计量的数据进行供、用热双方的贸易结算,尚需要考虑加热补水耗热问题,以减少贸易纠纷,促进供热企业的管理水平提高。
1 不同安装形式下热源热量的理论计算公式
1.1 第一种安装方式
热量表安装在热源管网供水管上A点(见图1),热量表回水温度传感器安装在补水点下游(a点)时,为第一种安装方式,计量热量为
(1)

图1 热量表安装在供水管上A点
式中 Q1为图1所示热量表回水温度传感器安装在补水点下游(a点)时热量表计量的热水热量,kJ;ρg为对应给水温度下水的密度,kg/m3;V1为热网的循环水量,m3/h;c为水的比热容,c=4.1868kJ/(kg·℃);tg为热网的供水温度,℃;tx为混水温度,℃;τ为时间,h。
1.2 第二种安装方式
热量表安装在热源管网供水管上A点(见图1),热量表回水温度传感器安装在补水点上游(b点)时,为第二种安装方式,计量热量为
(2)
式中 Q2为图1所示热量表回水温度传感器安装在补水点上游b点时热量表计量的热水热量,kJ;th为热网的回水温度,℃。
1.3 第三种安装方式
热量表安装在热源管网回水管上B点(见图2),热量表回水温度传感器安装在补水点上游(b点)时,为第三种安装方式,计量热量为
(3)
式中 Q3为图2所示热量表回水温度传感器安装在补水点上游(b点)时热量表计量的热水热量,kJ;ρh为对应回水温度下水的密度,kg/m3;Vb为热网的补水量,m3/h。

图2 热量表安装在回水管上B点
1.4 第四种安装方式
热量表安装在热源管网回水管上B点(见图2),热量表回水温度传感器安装在补水点下游(a点)时,为第四种安装方式,计量热量为
(4)
式中 Q4为图2所示热量表回水温度传感器安装在补水点下游(a点)时热量表计量的热水热量,kJ。
2 混水温度和补水热量
2.1 混水温度
补水点列能量平衡方程式为
(5)
式中 ρ0为补水密度,kg/m3;t0为补水温度,℃;ρx为混水密度,kg/m3。
由此求得
(6)
2.2 加热补水所需热量
供暖期内加热补水所需热量ΔQ为
(7)
式中 ΔV为供暖期内补水量,m3;
—为对应平均混水温度
的混水密度,kg/m3;
分别为供暖期热网平均供水温度和热网平均补水温度,℃。
当合同规定的补水率为Φ时,加热补水所需热量为
(8)
式中 q0为供暖期合同规定补水率下的补水耗热量,kJ;ΔV′为供暖期合同规定的补水量,m3。
3 各种安装形式下贸易结算热量
由于在制定热价时已经考虑了一定的系统补水率,因此在实际补水率小于供、用热双方规定的补水率Φ情况下,最终的贸易结算热量应为从计量的热量中扣除q0后的热量;当实际补水率大于供、用热双方规定的补水率Φ时,应将计量的热量加上加热超出合同规定的补水量所需的热量作为最终的贸易结算热量。由于实际安装的仪表一般只能测量每个支路的供热量,因此笔者建议以Q2作为基本计量热量。
3.1 对于第一种安装方式
当以Q2作为基本计算热量时,贸易结算热量可按照式(9)或(10)计算。

式(9),(10)中Q0为合同规定热源结算热量,kJ;
为供暖期流经热量表的累积热水流量,m3。
3.2 对于第二种安装方式
当以Q2作为基本计算热量时,贸易结算热量按照式(11)或(12)计算。

3.3 对于第三种安装方式
设Q3与Q2的比值m32为
(13)
式中
为供暖期热网平均回水温度,℃。
当以Q2作为基本计算热量时,贸易结算热量可按照式(14)或(15)计算。

式(14),(15)中
为对应供水温度
的水的密度,kg/m3;
为对应回水温度
的水的密度,kg/m3。
3.4 对于第四种安装方式
设Q4与Q2的比值m42为

一般情况下th=30~80℃,t0=5~20℃,
一般不超过0.1℃,为简单起见,将式(6)简化为
(17)
则对于整个供暖季来说,m42可以简化为
(18)
因此当以Q2作为基本计算热量时,贸易结算热量按照式(19)或(20)计算。

(20)
4 结论
4.1 由于热量表的流量传感器和回水温度传感器安装位置的不同,导致计量出的热量不同。无论采用哪种安装形式,在相同的补水率下,本文提出的计算方法都能保证结算热量的一致性。
4.2 本文提出的贸易结算热量的计算方法考虑了热价制定时包含补水耗热量的情况。如果在制定热价时没有包含补水耗热量(Φ=0),只需将式 (10),(12),(15),(19)中的ΔV′取为零即可。
参考文献:
[1] 哈尔滨工业大学.DB23/T265—2008 供热采暖系统热计量技术规程[S],2008
[2] 张晓勇,徐细兵,方修睦.热水供暖系统热量表的设置问题[J].节能技术,2003,21(6)




