供熱系統(tǒng)實(shí)行熱計(jì)量收費(fèi)可以節(jié)約能源，提高供熱系統(tǒng)的能效,。就目前現(xiàn)狀而言,，我國(guó)供熱系統(tǒng)的能效只有30%左右,。人們往往只注意鍋爐和外網(wǎng)的熱損失,，而忽略了熱用戶散熱損失,。熱用戶散熱損失，主要是由于冷熱不均造成的,，這部分熱損失約為30~40%,，是相當(dāng)可觀的的。供熱系統(tǒng)搞計(jì)量收費(fèi),，從節(jié)能的角度考慮,，主要是挖掘這部分的節(jié)能潛力。

    計(jì)量收費(fèi)主要通過三個(gè)途徑宏觀節(jié)能：首先是裝設(shè)了流量調(diào)節(jié)閥,，實(shí)現(xiàn)了流量平衡,，進(jìn)而克服了冷熱不均現(xiàn)象；其次是通過溫控閥的作用,，利用了太陽(yáng)能,、家電、照明等設(shè)備的自由熱,；第三是提高了用熱居民的節(jié)能意識(shí),，減少了開窗戶等的無謂散熱。而這三條節(jié)能途徑,，其中有二條都是通過流量調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的,。可見,，流量調(diào)節(jié)閥,，在計(jì)量收費(fèi)的供熱系統(tǒng)中，占有何等重要的地位,。因此,，如何正確的進(jìn)行流量調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計(jì)，就顯得非常重要,。

    1 溫控閥

    1.1散熱器溫控閥的構(gòu)造及工作原理（1）

    用戶室內(nèi)的溫度控制是通過散熱器恒溫控制閥來實(shí)現(xiàn)的,。散熱器恒溫控制閥是由恒溫控制器、流量調(diào)節(jié)閥以及一對(duì)連接件組成,，其中恒溫控制器的核心部件是傳感器單元,，即溫包。溫包可以感應(yīng)周圍環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生體積變化,，帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥芯產(chǎn)生位移,，進(jìn)而調(diào)節(jié)散熱器的水量來改變散熱器的散熱量。恒溫閥設(shè)定溫度可以人為調(diào)節(jié),，恒溫閥會(huì)按設(shè)定要求自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)散熱器的水量,，從而來達(dá)到控制室內(nèi)溫度的目的。

    溫控閥一般是裝在散熱器前,，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)流量,，實(shí)現(xiàn)居民需要的室溫,。溫控閥有二通溫控閥和三通溫控閥之分。三通溫控閥主要用于帶有跨越管的單管系統(tǒng),，其分流系數(shù)可以在0~100%的范圍內(nèi)變動(dòng),，流量調(diào)節(jié)余地大，但價(jià)格比較貴,，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,。二通溫控閥有的用于雙管系統(tǒng)，有的用于單管系統(tǒng),。用于雙管系統(tǒng)的二通溫控閥阻力較大,；用于單管系統(tǒng)的阻力較小。溫控閥的感溫包與閥體一般組裝成一個(gè)整體,，感溫包本身即是現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)溫度傳感器,。如果需要，可以采用遠(yuǎn)程溫度傳感器,；遠(yuǎn)程溫度傳感器置于要求控溫的房間,，閥體置于供暖系統(tǒng)上的某一部位。

    1.2溫控閥的選型設(shè)計(jì)

    溫控閥是供暖系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)的zui主要的調(diào)節(jié)設(shè)備,，其他調(diào)節(jié)閥都是輔助設(shè)備,，因此溫控閥是*的。一個(gè)供暖系統(tǒng)如果不設(shè)置溫控閥就不能稱之謂熱計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng),。

    在溫控閥的設(shè)計(jì)中,，正確選型十分重要。溫控閥的選型目的,，是根據(jù)設(shè)計(jì)流量（已知熱負(fù)荷下）,，允許阻力降確定KV值（流量系數(shù)）；然后由KV值確定溫控閥的直徑（型號(hào)）,。因此,，設(shè)計(jì)圖冊(cè)或廠家樣本一定要給出KV值與直徑的關(guān)系，否則不便于設(shè)計(jì)人員使用,。在溫控閥的選型設(shè)計(jì)中,，絕不是簡(jiǎn)單挑選與管道同口徑的溫控閥即完事大吉。而是要在選型的過程中,，給選定的溫控閥造成一個(gè)理想的壓差工作條件,。一個(gè)溫控閥通常的工作壓差在2~3mH2O之間，zui大不超過6~10 mH2O,。為此,，一定要給出溫控閥的預(yù)設(shè)定值的范圍，以防止產(chǎn)生噪音，影響溫控閥正常工作,。當(dāng)在同一KV值下,，有二種以上口徑的選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇口徑小的溫控閥,，其目的是為了提高溫控閥的調(diào)節(jié)性能,。

    2  電動(dòng)調(diào)節(jié)閥   

    電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備,。一般多在無人值守的熱力站中采用,。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由閥體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和變送器組成,。溫控閥是通過感溫包進(jìn)行自力式流量調(diào)節(jié)的設(shè)備,，不需要外接電源；而電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一般需要單相220V電源,，通常作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)流量）,。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥都是供熱系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)的zui主要的設(shè)備，其它都是其輔助設(shè)備,。 

    3  平衡閥 
 
    平衡閥分手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥,。無論手動(dòng)平衡閥還是自力式平衡閥，它們的作用都是使供熱系統(tǒng)的近端增加阻力,，限制實(shí)際運(yùn)行流量不要超過設(shè)計(jì)流量,；換句話說，其作用就是克服供熱系統(tǒng)近端的多余資用壓頭,，使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥能在一個(gè)許可的資用壓頭下工作,。因此，手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥,，它們都是溫控閥或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輔助流量調(diào)節(jié)裝置,，但又是非常重要的，如果選型不當(dāng),，或設(shè)計(jì)不合理,，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥都不能很好工作。

    3.1  手動(dòng)平衡閥

    3.1.1  手動(dòng)平衡閥的工作原理

    手動(dòng)平衡閥是一次性手動(dòng)調(diào)節(jié)的,，不能夠自動(dòng)地隨系統(tǒng)工況變化而變化阻力系數(shù),，所以稱靜態(tài)平衡閥。手動(dòng)平衡閥作用的對(duì)象是阻力,，能夠起到手動(dòng)可調(diào)孔板的作用,，來平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力，達(dá)到各個(gè)環(huán)路的阻力平衡的作用,。能夠解決系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)失調(diào)問題：當(dāng)運(yùn)行工況不同于設(shè)計(jì)工況時(shí),，循環(huán)水量多于或小于設(shè)計(jì)工況，由于平衡閥平衡的是系統(tǒng)阻力，能夠?qū)⑿碌乃堪凑赵O(shè)計(jì)計(jì)算的比例平衡的分配,，使各個(gè)支路的流量將同時(shí)按比例增減,，仍然滿足當(dāng)前負(fù)荷下所對(duì)應(yīng)的流量要求。

    3.1.2  手動(dòng)平衡閥的選型與設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題（2）

    （1）閥門特性曲線決定了閥門的調(diào)節(jié)性能,，如截止閥的流量曲線,，如果認(rèn)為95%~100%之間的流量變化是沒有意義的，那么開度從0~5%即實(shí)現(xiàn)了流量的全程變化,，這樣的閥門是不能作為水利工況平衡調(diào)節(jié)使用的,。由于閥門理論特性曲線實(shí)在頂壓差下測(cè)定的，而實(shí)際工況只要閥權(quán)度不為1則閥門在小開度線閥門前后壓差大,，大開度是閥前后壓差小,，導(dǎo)致閥dG/dC值在小開度變大，在大開度時(shí)變小,，使閥門實(shí)際工作曲線向快開方向偏移,，閥權(quán)度越小其偏移越大，對(duì)于直線特性的閥門由于實(shí)際性能的偏移會(huì)導(dǎo)致閥門的有效調(diào)節(jié)的得開度空間變小,，因此閥門的理論性曲線以下弦弧如等百分比特性為好,。等百分比特性曲線閥門，在閥權(quán)度0.3~0.5時(shí)實(shí)際工作曲線可能接近直線特性,。

    （2）通常閥門在小開度情況下閥門的流速過高,，在閥后會(huì)形成旺盛紊流的渦旋區(qū)，渦旋區(qū)和新壓力很低,，該處壓力低于水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力時(shí)水蒸氣的閃發(fā)揮導(dǎo)致汽水擊現(xiàn)象：嚴(yán)重的噪音,，閥門及管道的振動(dòng)，閥門,、管道,、管支架的破壞。防治這種事故的發(fā)生首先在閥們流道設(shè)計(jì)上考慮閥塞和閥座在小開度時(shí)形成狹長(zhǎng)的節(jié)流通道,，約束旺盛紊流渦旋的形成,；其次選用閥門時(shí)盡量加大閥權(quán)度，以避免閥門在小開度下運(yùn)行,。另外,，在不牽涉壓力工況問題時(shí)盡量堿平衡閥安裝在水溫較低的回水管道上。

    3.2  自力式平衡閥

    3.2.1  自力式平衡閥工作原理

    自力式平衡閥則可在沒有外接電源的情況下,，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的流量平衡,。自力式平衡閥是通過保持孔板（固定孔徑）前后壓差一定而實(shí)現(xiàn)流量限定的，因此,，也可稱定流量閥,。

    定流量閥作用對(duì)象是流量，能夠鎖定流經(jīng)閥門的水量，而不是針對(duì)阻力的平衡,。他能夠解決系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)失調(diào)問題：為了保持單臺(tái)制冷機(jī),、鍋爐、冷卻塔,、換熱器這些設(shè)備的率運(yùn)行,，就需要控制這些設(shè)備流量固定于額定值；從系統(tǒng)末端來看,，為了避免動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的相互影響,，也需要在末端裝置或分支處限制流量。

    3.2.2 在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

    自力式流量控制閥的缺點(diǎn)是在于閥門有zui小工作差的要求,，一般產(chǎn)品要求zui小工作壓差20KPa,，如果安裝在zui不利回路上,，勢(shì)必要求循環(huán)水泵多增加2米水柱的工作揚(yáng)程,，所以應(yīng)采取近端安裝，遠(yuǎn)端不安的方法,。用戶離熱源距離大于供熱半徑的80%時(shí)就不要安裝這種自力式流量控制閥,。

    4  差壓調(diào)節(jié)閥 

    4.1  差壓調(diào)節(jié)閥的原理

     差壓調(diào)節(jié)閥的原理，本質(zhì)上和自力式平衡閥是一樣的,。只不過自力式平衡閥中,，孔板是作為一個(gè)部件存在于閥體中的；而差壓調(diào)節(jié)閥中沒有孔板這一部件,，而是把差壓調(diào)節(jié)閥后面的系統(tǒng)看作一個(gè)孔板,，因此，調(diào)節(jié)閥的差壓值實(shí)際指的是其后系統(tǒng)出入口壓力差值,。

    從差壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可以看出：這種調(diào)節(jié)閥,，目的是控制其后系統(tǒng)出入口壓力差值固定不變?；竟δ苁歉鶕?jù)熱用戶熱負(fù)荷的需求,，自動(dòng)調(diào)整熱用戶的運(yùn)行流量。當(dāng)一幢建筑,，由于有的熱用戶要求室溫降低,，則相應(yīng)房間溫控閥的開度變小，導(dǎo)致差壓調(diào)節(jié)閥的壓差值變大,，超過設(shè)定值,，此時(shí)壓差調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)小閥芯，增大節(jié)流作用,，使其系統(tǒng)壓差值減小,，直至恢復(fù)為設(shè)定值。zui終的效果是減少流量，適應(yīng)熱用戶的需熱要求,，借以減輕溫控閥的頻繁操作,。熱用戶要求提高室溫時(shí)，壓差調(diào)節(jié)閥的作用正好相反（3）,。

    4.2在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題

    有人認(rèn)為在各戶內(nèi)系統(tǒng)或立管上,，都應(yīng)裝置壓差調(diào)節(jié)閥。經(jīng)過模擬計(jì)算：如果在建筑物的熱入口,，統(tǒng)一安裝了平衡閥（含手動(dòng),、自力式）或壓差調(diào)節(jié)閥（但設(shè)計(jì)要合理），則室內(nèi)溫控閥在任何調(diào)節(jié)范圍內(nèi),，其前后壓差都不會(huì)超過6~10 mH2O,，即溫控閥都能在合理的條件下工作。因此,，過多安裝壓差調(diào)節(jié)閥沒有必要,，也是不經(jīng)濟(jì)的。

    5．循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時(shí),，流量調(diào)節(jié)閥的選擇  

    這里主要指手動(dòng)平衡閥,、自力式平衡閥和壓差調(diào)節(jié)閥的選擇。在循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時(shí),，手動(dòng)平衡閥呈等比失調(diào),，zui有利于溫控閥的運(yùn)行；但其缺點(diǎn)是手工操作太多,，難以實(shí)現(xiàn)理想調(diào)節(jié),。循環(huán)水泵變流量運(yùn)行，各熱用戶入口的設(shè)定壓差值應(yīng)是隨室外氣溫變動(dòng)的,。對(duì)于這一點(diǎn),，自力式平衡閥、差壓調(diào)節(jié)閥,，都不夠理想,，但不會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)的失控。因此可采用這一類型的調(diào)節(jié)閥,，這對(duì)提高供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能是有好處的,。

    參考文獻(xiàn)
    （1） 涂光備，袁哲寧,，黃保民等. 供熱計(jì)量技術(shù). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,，2003
    （2） 崔笑千，關(guān)于平衡閥的應(yīng)用. 中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑熱能動(dòng)力分會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集,，鄭州,，2003　
    （3） 施俊良. 調(diào)節(jié)閥的選擇. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,，1986 

    陳強(qiáng)，男,，1976年2月生,，工程師 解放軍后勤工程學(xué)院研究生隊(duì)