摘要：新建住宅供暖實施分戶熱計量采暖系統(tǒng)后需對采暖系統(tǒng)的運行參數進行分析。如何快速有效的計算影響采暖系統(tǒng)的重要參數水力失調度成為需要解決的重要課題。本文首先建立了相應的數學模型，然后應用編寫的計算機程序來簡化計算過程，相應提高了計算速度有利于系統(tǒng)理論分析的順利進行。
　　關鍵詞：分戶熱計量采暖系統(tǒng)；水力失調度；數學模型；計算機程序
　　
　　
　　建筑節(jié)能是世界建筑技術發(fā)展的大趨勢，是實現可持續(xù)發(fā)展的必由之路。為實現節(jié)能目標，提高供熱系統(tǒng)運行效率，采取按用熱量計量收費，實行用熱的商品化是達到這一目標的有效手段。根據一些發(fā)達國家以及近年來東歐國家的一些具體經驗，采取供熱計量收費措施，即可節(jié)能20%-30%。
　　隨著國內分戶熱計量采暖系統(tǒng)的逐步推廣，關于分戶熱計量采暖系統(tǒng)的理論性研究也在逐步深入[4]-[8]。熱水采暖系統(tǒng)的水力失調度始終是影響采暖系統(tǒng)采暖效果的一個重要因素，如何快速簡便的對運行中的采暖系統(tǒng)的水力失調度進行有效計算是分戶熱計量采暖系統(tǒng)理論性研究的重要內容。
　　熱水采暖系統(tǒng)的水力失調度，即在熱水采暖系統(tǒng)中，各熱用戶或各散熱設備中的實際流量與設計流量之間的不一致性稱為該熱用戶或散熱設備水力失調，其水力失調的程度用實際流量與設計流量之比來表示，公式：
　　X＝（1）
　　式中：X：水力失調度
　　G’：熱用戶或散熱設備的實際流量；
　　G：熱用戶或散熱設備的設計流量。
　　本文首先將建立迭代數學模型，進而編寫出計算機程序，用其計算出的結果，快速簡便的進行理論分析。
　　1數學模型
　　當采暖系統(tǒng)在設計工況下運行時，其室內熱平衡方程式如下：
　　（2）
　�。�3）
　　（4）
　　式中：：建筑物的耗熱量W
　�。簾嵊脩羯�熱設備的散熱量W
　　：熱源的供熱量W
　�。涸O計供水量
　�。核�的比熱＝4187
　　：設計供水溫度
　�。涸O計回水溫度
　　：設計室內溫度
　�。菏彝鉁囟�
　　：傳熱系數
　�。簜鳠崦娣e
　�。荷�熱器表面計算溫差，為了計算的準確性采用對數平均溫差
　�。�5）
　�。簩α鲹Q熱系數
　�。航ㄖ�物的體積熱指標
　�。航ㄖ�物體積
　　熱水管網在設計計算時若不考慮管道沿途熱損失那么建筑物的耗熱量、熱用戶散熱設備的散熱量、熱源的供熱量三者相等則下式成立：
　�。�6）
　　考慮到影響分戶熱計量新雙管采暖系統(tǒng)流量變化的各項因素，當進入到散熱器內的流量產生變化時，房間的溫度隨之發(fā)生變化，將不再維持設計室內溫度而變化為。熱水水循環(huán)量發(fā)生變化時則室內熱平衡方程式變?yōu)椋?
　　    （7）
　　=K＝a（8）
　　=C（9）
　　式中：：建筑物的耗熱量
　�。簾嵊脩羯�熱設備的散熱量
　�。簾嵩吹墓�熱量
　�。菏覂葘嶋H溫度
　　：散熱器實際溫差
　　
　　這時室外溫度、供水溫度保持不變，循環(huán)水量發(fā)生變化后相應的回水溫度和室內溫度均產生變化，形成一個新的穩(wěn)定狀態(tài)，得到新的熱平衡方程式：
　�。剑剑�10）
　　聯立（6）與（10）二式可得：
　　（11）
　　由（2）、（7）二式得:
　�。�12）
　　
　　由（3）、（8）二式得:
　　（13）
　　由（4）、（9）二式得:
　�。�14）
　　由（12）、（13）式可得
　�。�15）
　　由（1）、（12）、（14）式可得
　�。�16）
　　通過方程（15）、（16）可以求出通過管路的循環(huán)流量發(fā)生變化時，變化后的室內溫度、回水溫度和水力失調度之間的關系。
　　2水力失調度X計算機程序的編制
　　由（15）、（16）式可以看出為計算某一工況下的水力失調度所涉及的變量較多，計算過程較復雜。該方程組是非線性的，為得出的實際回水溫度和水力失調度X需進行反復迭代計算。因此，編寫一個visualbasic計算程序來進行計算上述方程組,這樣便于方程的求解和計算結果的分析[11]-[12]。
　　水力失調度X的求解：根據上面對水力失調度X的有關分析計算，在應用VB程序計算時采用迭代的方法進行計算，此方法是給實際回水溫度設一個初值，步長設為0.001℃，迭代至初值和終值的差d＝|-|<0.001為止（這個精度完全可以滿足工程上的設計精度），否則可繼續(xù)進行計算。
　　根據回水溫度的區(qū)間范圍（30℃～100℃），設定初值為30℃，若結果超出這一范圍，則計算錯誤或結果毫無意義。
　　將設計供水溫度、回水溫度、設計室內溫度、實際室內溫度、室外溫度、散熱器系數輸入到相對應的文本框內，單擊開始計算按鈕，實際回水溫度及水力失調度計算結果就可分別得出。
　　在實際計算中以上參數的選擇一般根據工程實際參數確定，選擇tg/th分別為95/70℃的集中供熱溫度和85/60℃的區(qū)域供熱溫度，當前散熱器的參數B值可以參照表1來取值[13]：
　　型號    單片散熱面積(m2)    B值
　　長翼型(大60)    1.7    0.28
　　M132型    0.24    0.286
　　四柱760型    0.235    0.298
　　四柱640型    0.20    0.16
　　二柱700型    0.24    0.271
　　四柱813型    0.28    0.302
　　表1散熱器參數
　　對于濟南冬季室外溫度可以取為tw，室內溫度波動值A
　　根據采暖系統(tǒng)運行實際情況的不同分別進行計算可得：
　　按照供回水溫度（95/70℃）、室外溫度（-5℃）以及散熱器系數（B＝0.28）相同而實際室內溫度發(fā)生變化時進行計算而得到的數值。計算結果如表2
　　
　　供水溫度    回水溫度    設計室內溫度    實際室內溫度    室外溫度    散熱器系數    實際回水溫度    水力失調度
　　95    70    18    21    -5    0.28    87.3    3.67
　　95    70    18    20    -5    0.28    81.39    1.996
　　95    70    18    19.5    -5    0.28    78.48    1.612
　　95    70    18    19    -5    0.28    75.62    1.346
　　95    70    18    18.5    -5    0.28    72.79    1.15
　　95    70    18    18    -5    0.28    70    1
　　95    70    18    17.5&nb

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