供热采暖节能技术及其应用

供热采暖节能技术及其应用

摘要：本文对我国城市民用建筑集中供热采暖节能进行了阐述，并以此为分析基础，从技术方面对我国城市民用建筑集中供热采暖的节能原理进行了研究。为我国城市民用建筑集中供热采暖节能政策法规的制定和实施提供了理论依据。

关键词：供热采暖节能

中图分类号：tu833文献标识码： a 文章编号：

前言

对于一个设计正确，并能按设计要求运行的供热采暖管网系统来说，各用户应该均能获得设计水量，即能满足其热负荷的需求。但由于种种原因，大部分输配环路存在水力失调，使流经用户及机组的流量与设计流量不符。往往近热源处室温偏高，远热源处室温偏低。为缓和各个楼室温冷热不匀，设计或使用单位一再加大锅炉及水泵容量。尽管这可稍微改善一点儿供热末端建筑内的室温，但环路水量输配依旧不当，且投资大幅度上升，能量浪费严重。

一、水力平衡是达标的关键因素

调查实测说明，当前水力系统的主要问题是水力失调。其原因是管网系统缺乏消除环路剩余压头的定量调节装置，因为有利环路的剩余压头较难只由管径变化档次来消除。目前的截止阀及闸阀既无调节功能，又无定量显示。而节流孔板往往难以计算得比较精确。此外对于旧系统改造，逐年并网，或者要考虑供热面积逐年扩大的管网系统，想以一次性的平衡计算或安装节流孔板行不通。设计时

留有较大的富裕量是可以理解的，可是水力失调就难以避免了。而要实现水力平衡，对硬件既应该要求具有良好的流量调节性能，又应该能够定量显示环路流量(或压降)；对软件的要求，是研究管网平衡调试方法，要使整个管网系统平衡调试最科学，工作量最小。为此国内已开发了平衡阀及其平衡调试时使用的专用智能仪表，解决了硬件与配套的软件技术。实际上平衡阀是一种定量化的可调节流通能力的孔板，专用智能仪表不仅用于显示流量。更重要的是配合调试方法，使原则上只需要对每一环路上的平衡阀作一次性的调整，即可使全系统达到水力平衡。这种技术尤其适用于逐年扩建热网的系统平衡，因为只要在逐年管网运行前对全部或部分平衡阀重作一次调整即可使管网系统重新实现水力平衡。实测证明，应用平衡阀并经调试水力平衡后，可节煤及节电各15% 以上。

二、量化管理是选标的保证措施

由以上分析可以看出水系统的平衡为合理选用水泵容量起了决定性的作用。如果锅炉房装机容量与所需供热面积的采暖设计热负荷相匹配，选用锅炉台数合理，可使锅炉在较高效率下运行，这些是节能的必要条件。但是，由于建筑日常的采暖热负荷随室外气温变化而变化，这就提出了一个问题，即如何保证锅炉供热量始终与建筑的需热量保持一致。我国现有绝大多数采暖锅炉房和热力站缺乏科学的监测和量化管理手段，仅凭司炉人员的经验改变燃煤量和运行时间，既造成能量浪费，又难以保证采暖质量。目前许多供热运行部门针对具体情况制订了采暖期室外日平均气温与供水温度

关系曲线(或对照表)，同时也相应规定了日耗煤量，以科学、量化地指导司炉人员操作，获得了一定的成效。根据这一思路国外已开发“气候补偿器”，国内也开发了智能型采暖系统量化管理仪表，以保持供热与需热一致的最佳运行状态，从而达到节能目的和满足要求的供热品质。

三、按热量收费势在必行

以上技术措施，均以定水量运行为依据。这是“大锅饭”体制遗留下来的弊端。生活用热计量并向用户收费，是适应社会主义市场经济要求的一大改革。为此，须解决如下技术和管理问题。

1散热器恒温阀(又称温控阀、恒温器等)安装

在每台散热器的进水管上，用户可根据对室温高低的要求，调节并设定室温。恒温阀的恒温控制器是一个带有少量液体的充气(或充液体)波纹管膜盒,当室温升高时，部分液体蒸发成为蒸汽，压缩波纹管关小阀门，减少流入散热器的水量。室温降低时则作用相反，部分蒸汽凝结为液体，波纹管被弹簧推回而使阀门开度变大，增加流经散热器的水量，恢复室温，确保了各房间设定的室温。更重要的是当室内获得“自由热”(又称“免费热”，如阳光照射，室内热源———炊事、照明、电器及居民等散发的热量)而使室温有升高趋势时，恒温阀会及时减少流经散热器的水量，保持合适的室温达到节能目的。当前我国室内采暖系统一般延用单管顺流式，单管系统(不带跨越管)中热水一般自上顺流而下，如安装恒温阀，因上一层的室温变化而引起的热水流量变化会影响到下一层，所以恒温阀

不能简单直接地应用于单管系统。可以加跨越管去改造旧有系统，使它们具有单独调节室温的功能，以便合理计量每户耗热量。

2 热量分配表的应用实现了按户以实际耗热量收取采暖费。采暖系统中须有计量热量的仪表，对居住于独立建筑中的住户，只须在该户唯一的入口热水管道上安设一个热(量)表，即可测出该户所耗的实际热量。热量分配表虽可客观地表示该组散热器在一个采暖季的散热量，但由于每户居民在建筑中所处位置不同，要保持室温18℃，其热量分配表上显示的数字是不相同的。如顶层住户与中间层住户相比多了一个屋顶散热面，为保持同样室温，散热器必然要多散发热量，有北向外墙的住户也要多耗热量。所以要在我国采暖系统中应用热量分配表，要做好两件事：

（1）实测两个修正值。应该说，国内已经基本具备得到热量分配表两个修正系数的技术问题及测试条件；

（2）合理收费问题。这个问题涉及面较广，从技术角度来说：应根据不同的住宅类型、不同时期建筑的围护结构及门窗的热工性能(传热系数等)、不同朝向时，在同样室温(如18℃)条件下，开发出实用的软件来算出各户的耗热量，由此确定出热量分配表读值的修正数若以中间层住户的耗热量为基准，则处于平面相同位置的顶层，其修正值应小于1.0。要实现按热量收费，除技术问题外，还有政策问题及管理问题，物业部门应在这方面发挥管理功能。

3 热表按照以上思路，应在每幢楼的入口处或小区的总供水管(或几条干管)处锅炉房(热力站)安设热表，以获得总热量值。

4 系统的控制散热器恒温阀实现了用户能自行调节室温，热量分配表配合热表可推算出每户实际耗热量，这是按热量收费必不可少的设备。但由于安设了散热器恒温阀，采暖系统呈现出变水量的特点。如果水泵运行工况不变，当系统中某些环路中的恒温阀关小时，会引起一些环路上恒温阀承受的压差增高，恶化了控制性能。从另一方面来说，系统总水量需求减少，也应该应用(变频)调速水泵节省水泵的电耗。

结束语

近年许多部门做了大量有效的工作，在实现节能目标上获得了显著的成绩。国内开发的平衡阀可以有效地保证管网静态水力及热力平衡，消除了小区中个别住宅楼室温过低及过高的弊病，并同时达到节能的目的。但我们还没有用户自行调节室温的手段，不能激发居民的自觉节能意识。改造原有采暖系统。使热量计量成为可能和合理收费等方面的工作，是供暖技术的下一个方向。

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