工业建筑供暖系统节能技术

工业建筑供暖系统节能技术

工业建筑存在供暖季外界气候变化较大、热负荷影响因素众多、不同功能类型建筑供暖需求不一致等特点，造成其调控难度大，易出现换热站供暖负荷与实际供暖需求不匹配、室内供暖温度与需求温度偏差较大及能源浪费等现象。

其供暖系统具有以下特性：

阶段性：根据气候的变化，供暖季可分为初寒期(11月16日—12月15日)、严寒期(12月16日—2月15日)，和末寒期(2月16日—3月31日)三个阶段，各阶段供暖需求负荷不一样；

差异性：不同功能类型的建筑供暖需求负荷和需求时间段不一样，新旧建筑，同一建筑南北侧的供暖效果有较大差异，不同类型供暖末端调控方式不同；

耦合性：换热站的质调节和量调节相互耦合，并联支路间的管路特性相互耦合；

高耗性：供暖需求负荷低、节能潜力大的夜间，室外气温较低，为防止极端天气下管路冻裂，仍需要消耗较高热量保证管网安全运行；

一、工业厂房热媒种类及选择

热水和蒸汽是工业建筑集中供暖系统最常用的两种热媒，蒸汽供暖的跑冒滴漏、凝结水回收率低、凝结水水质差等问题，造成蒸汽供暖系统不利于节能。因此更多采用热水作供暖热媒。

当厂区用热以工艺用蒸汽为主时，在不违反卫生、技术和节能条件下，生产厂房、仓库及生产辅助用房可采用蒸汽作为热媒；

但从舒适及安全的角度考虑，生活、行政辅助建筑物仍采用热水作为热媒，热水可采用汽—水换热器制备。

二、工业厂房暖通空调节能设计

1、根据实际情况进行冷热负荷计算方面的优化

工业生产厂房根据工艺过程不同，冬季供暖室内设计计算温度大多在10—18℃之间，工艺空调室内设计温度一般要求在16—24℃，如果我们仅从室内的设计温度就盲目地认为厂房车间内的冷热负荷并不是很大，那就大错特错了。这是因为各类车间的负荷特点和组成都是千差万别的。

不同类别的厂房及工业车间其负荷大小、组成可以千变万化。一些厂房的新风负荷，可占到总负荷量的一半以上，一些厂房则需进行常年连续热加工处理。还有些厂房由于内部生产劳动强度较大，员工分布较密集，发热能量必然持续上升，从而导致其空调的冷、湿负荷比例居高不下。由此不难看出，依据厂房实际生产情况科学的选择负荷计算方式、合理控制厂房暖通空调的设计温度，才能切实达到节能、减排、高效的生产与可持续发展的目标。

2、结合厂区分布,科学选择暖通空调系统的冷热源形式

当厂区中以采暖热源供给为主时，可选择高温热水构成热源媒介，而当厂区以工艺用蒸汽热源供热为主时，在综合考虑环保、节能的指标前提下，则可选用蒸汽构成主要热源媒介。由于电能的供应成本较高，因此我们一般不采用电能作为采暖系统的热源。

在设计中，如果该厂区既没有蒸汽热源，又缺乏热水热源，我们可在排除车间具备易燃危险的情况下，合理的选择燃气辐射作为主要采暖热源，从而实现高效、经济、低成本的热源供给设计模式。

3、为厂房大门科学设计空气幕装置

为了生产管理的便利，大多数厂房的大门长时间处于开启的状态，使冷负荷入侵比例大大增加。在规模中等的厂房大门出口可设

置贯流模式的空气幕，而对于出口高大的厂房大门，则在其侧方设置装配式的热空气幕，热空气幕吹送热风时，可形成有效的一道热风幕屏障，阻隔外部冷空气的入侵，使厂房内部的温度始终控制在合理的范围内。

4、工业厂房散热器的合理配置

一般来讲，工业厂房车间的占地面积与立体空间均较大，选择全厂房加热的方式显然是不科学普通散热器采暖的方式（热空气的

上升，使热量大量消耗在高大建筑物的上部，下部工作区难以获得足够的热量，且散热器只能沿墙布置，水平温度分布也不均匀，不

但造成能源的浪费，而且热舒适感差）。在条件允许情况下，可采用局部区域辐射供暖方式。

对热负荷指标较大车间，可采用带翅片散热器，该散热器的散热面积较大，更能满足厂房车间的热需求量。若该散热器仍达不到厂房的热负荷标准，则可通过增设暖风机的方式，达到良好的补热效果；

在粉尘量较大的厂房车间中，带翅片散热器的结构复杂，较易藏积大量粉尘，使散热效能大大降低，可换用光排管散热器达到节能及高效的热量供应目的。

5、换热站控制节能技术

5.1远程实时监控技术

利用互联网技术，实现换热站无人值守，测各设备的运行状态和运行参数，尤其是对故障报警，设备的及时响应和不合理运行参数的及时调控，使系统达到最佳运行状态；

5.2本地气候补偿调节技术

在各换热站机房外配置了室外温度传感器，可实时采集本地室外气象参数，控制系统能根据室内外温度自动调节二次管网供水温度，依据供回水压差水泵变频调流量，还可实现变压差质量动态调节。

6、不可调型供暖末端控制节能技术

6.1室内温湿度远程采集

利用互联网和无线通信技术，实时采集建筑的房间室内温度，作为建筑温控阀调节的重要依据。

6.2分时分区分温控制

为实现按需供暖，对建筑室内温度、供回水温度和压力以及电动阀开度进行采集，根据室内温度和回水温度，采用PID控制算法控制调节阀的开度，并为保证流量设置了最小压差。

6.3控制模式划分

（1）正常供暖

在线模式：实时采集室内温度，设定室温为16-18℃，采用PID算法调节电动调节阀开度；

离线模式：实时采集回水温度，根据实际回水温度与设定回水温度偏差调节电动调节阀开度，设定回水温度为33-35℃，采用PID 控制算法调节电动调节阀开度；

（2）短期低温供暖

在线模式：实时采集室内温度，按区域特征温度调节电动调节阀开度，设定值班室温为8-10℃，采用PID控制算法调节电动调节阀开度；

离线模式：实时采集回水温度，根据实际回水温度与设定值班回水温度偏差调节电动调节阀开度，设定值班回水温度为23-25℃采用PID控制算法调节电动调节阀开度。

（3）长期低温供暖

在线模式：实时采集室内外温度，若室内所有测温点和室外温度均大于5℃，关闭电动调节阀；若室外温度小于3℃或室内某测温点温度小于3℃的状态保持3个小时，全开一次电动调节阀，每次开启时长为30min，让热水对管网进行一次冲刷；

离线模式：每隔6h全开一次电动调节阀，每次开启时长为30min。