连续供暖系统动态热平衡的分析与控制措施

连续供暖系统动态热平衡的分析与控制措施

提要针对当前东北地区民用建筑连续供暖的要求，而供热系统不具备自动化管理的情况，通过统计本地区实测数据并经过理论计算分析，提出了适用于供暖系统实际工况的动态平衡的控制和管理办法。

关键词动态热平衡连续供暖动态分析与管理

Abstract: In view of the current northeast area civil construction of continuous heating requirements, the heating system does not have the automation management, through statistical local area data and through theoretical calculation and analysis, put forward measures to apply to the actual condition of the heating system dynamic balance control and management.

Key words: dynamic heat balance; continuous heating; dynamic analysis and management

一、引言

在东北地区集中供暖是改善冬季室内热环境的主要措施，目前一般锅炉房还没有设置供暖自动调节装置，所以充分利用现有设备，采用系统动态平衡分析的方法，以直观、易行的控制措施来提高供暖质量，提高管理水平和技术水平，达到保暖、节能和减少污染的目的，是很有必要的。

二、供暖系统的动态平衡

为了保证冬季供暖房间的内部热环境的稳定，就得使建筑物的供热量与失热量相等并不是一个静态的平衡。现行的供暖设计方法都是在建筑围护结构热工特性和卫生要求一定的条件下，以规范规定的当地室外气象参数和热媒额定温度为依据计算出房屋热负荷，都是在静态热平衡的基础上计算的。但是在实际供暖过程中，室外气象参数是变化的，所以供暖房间的热负荷也是随之变化的，要使冬季供暖房间的内部热环境基本恒定，房屋的供热量也必须随之变化，在动态变化中使供暖房间的供热量和热损失相平衡，避免“供大于求”造成热源不必要的浪费，或者“供不应求”达不到供暖标准，以实现供暖系统的动态平衡。

三、供暖系统动态平衡分析及计算

1、达到供暖房间平衡的基本条件是：供暖房间的热损失QX等其供热量Qg

根据热工理论Qx＝∑F.K(t内－t外) （1）

Qg＝cG(t供－t回)（2）

式中G为热媒质量流量，c为热煤的质量热容。

由式（1）得知供暖房间的热损失Qx的变化主要取决于外室外温度t外的变化。

2、室外温度t外的变化对热损失Qx和锅炉出力的影响

计算单位面积热负荷:

以当地一生活区供暖系统为例。计算出单位面积热负荷指标Qd＝65W/㎡该供暖系统概况：

该系统供暖总面积∑F＝11万㎡

总热负荷∑Qx=7150kW配套锅炉型号SHF7-10-95/70-H 2台

额定发热量Q==14000kW

额定循环水G=450000kg/h

由t外引起的∑Q x和t供、t回的变化关系

由Q=F.K(t内-t外), F.K=c,

该系统c=∑Qx ÷(t内-t外)=245(Kw/℃),导出该系统的热媒运行参数对照表（见表1）

表1 热媒运行参数对照表

四、说明

1、锅炉回水温度是根据大量司炉记录确定的，是实践数字。

2、随着锅炉供暖设备和房屋居住结构条件的变化，锅炉回水温度的确定也应根据住户的实测温度进行适当调整，以保证供暖的动态平衡。

3、室外温度的确定以当地实测温度为准。

在采暖设计手册中当地的室外温度是日平均温度，这样取值存在两个问题：（1）由于昼夜的温差较大（本地区通常在6-8℃以上），按日平均温度控制热媒送回水温度，在居室内会出现昼热夜冷的现象，属于非连续平稳的动态热平衡，控制恒温波动的范围很大，保障不了冬季供暖房间的内部热环境的稳定。（2）在只有一般管理水平的供暖单位，采用日平均温度需每天统计换算，有些司炉人员甚至将其误解为当地的室的实测温度，使锅炉供回水温度产生误差。

4、供热系统循环流量按循环水泵及配套锅炉额定值计算，为简化地分析问题，对系统中仪表的误差、散热器的温差传热系数等非主要因素忽略不计。但是由于系统补水量较大，在计算系统循环流量的时候已考虑系统补水量。

五、供暖系统动态平衡的控制

在没有达到自动化管理和非量化调节的供热系统，要想对热媒温度进行调节控制，必须根据室外温度人工调节锅炉送回水温度（见表1）

为保证冬季供暖房间的内部热环境的稳定，提高供暖工作的技术管理水平，提高供热效果，应作好如下工作：

（1）在供暖期间应有专人负责定时记录室外温度（两次记录的之间的时间间隔一般不超过2h），并根据所记录的温度对照参数表，及时调整锅炉的燃烧工况，进而控制好锅炉供回水温度。

（2）每年的司炉人员培训学习中引入热平衡理念，用简单的方法让司炉工人掌握好室外温度和锅炉供回水温度之间的关系。能做到随天气变化主动调节锅炉供回水温度，避免简单、教条地按一个温度烧火达到令住户满意的供热效果。

（3）在系统环路的不同位置的取暖房间进行定期检查、及时反馈供暖房屋的室温，达不到标准时，要派专业人员进行检查，分析是散热器设备、管理道系统问题还是供回水温度的原因，若是后者则应在调节水温的同时将记录汇总，在达到一定的次数后相应调整标准供回水温度要求以满足热用户和要求。

（4）每年对锅炉及供暖设备进行维护保养，减少故障，提高供暖质量。在冬季发生事故时，能及时启动备用设备，不影响供热工作。

（5）随着室外温度的升高或减低，在及时调整锅炉供回水温度的同时，要对媒质，煤层厚度、鼓风量、引风量等做综合调整，并对外网和室内系统进行维检修，以保障系统平衡持续地运行。

六、结束语