周口市氣象供暖節(jié)能初探

虎瑩

摘要? 為適應(yīng)新時(shí)代要求，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色減排，選取周口市近2年供暖季期間平均氣溫、太陽輻射因子、風(fēng)速等氣象因子，探索節(jié)能溫度與氣象等級、供熱負(fù)荷的關(guān)系，及其當(dāng)?shù)貞?yīng)用的參考值，用于合理指導(dǎo)周口當(dāng)?shù)氐墓娂捌髽I(yè)供暖工作質(zhì)量調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞 氣象因子;供暖節(jié)能;節(jié)能溫度

中圖分類號：TU995 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）06-073-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.033

Energy saving of Meteo rological Heating in Zhoukou City

HU Ying（Zhoukou Meteorological Bureau， Zhoukou， Henan 466000）

Abstract In order to realize energy saving and emission reduction， the average temperature， solar radiation factor， wind speed and other meteorological factors during the heating season in recent 2 years in Zhoukou City were selected to explore the relationship between energy efficiency temperature， meteorological grade and heating load， as well as the reference value of local application， so as to reasonably guide the local public and enterprises in Zhoukou to adjust the quality of heating work.

Key words? ?Meteorological factors; Heating energy saving; Energy efficiency temperature

隨著人民生活水平和對環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，城市集中供熱越來越受到人們的普遍關(guān)注，集中供熱已成為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分。周口市處在南北供暖分界線上，在2016年政府“暖心工程”的推動下，引入環(huán)保低碳的空氣源熱泵分布集中供暖的供熱模式，向中心城區(qū)逐步推廣，逐步實(shí)現(xiàn)集中供暖。而如何根據(jù)天氣變化、氣象服務(wù)實(shí)現(xiàn)供熱智能化、調(diào)控自動化、系統(tǒng)節(jié)能化，達(dá)到節(jié)能降耗、綠色減排的效果，實(shí)現(xiàn)智能供熱、精準(zhǔn)供熱的目標(biāo)是該文研究的目的，此外筆者還對周口市行政區(qū)域內(nèi)供暖節(jié)能氣象等級、節(jié)能溫度的應(yīng)用進(jìn)行了一些探索。

1 供暖期分類

可以把采暖期分為初寒、嚴(yán)寒、極寒、末寒期的分階段質(zhì)量調(diào)節(jié)的供暖工程，根據(jù)4個(gè)階段平均氣溫預(yù)報(bào)值，以確定各個(gè)階段運(yùn)行供、回水溫度。同理，旬平均氣溫、候平均氣溫、采暖期24 h變溫和48 h變溫值也均可以作為供暖工程運(yùn)行調(diào)節(jié)的依據(jù)。

使用日平均氣溫預(yù)報(bào)，在寒潮或冷空氣到來時(shí)提前蓄熱，不致于室內(nèi)外溫差增大;而在持續(xù)回暖期間，降低、減少熱耗，既能保暖又能較大限度節(jié)能。

2 供暖氣象指數(shù)

供暖氣象指數(shù)是根據(jù)氣溫、日照、風(fēng)力和空氣濕度等氣象因素，綜合計(jì)算出需要供暖的量級，達(dá)到科學(xué)供暖目的的氣象指標(biāo)。節(jié)能溫度是綜合考慮氣溫、城市熱島效應(yīng)、輻射、風(fēng)速等氣象因子共同影響得到的用于指導(dǎo)供暖的溫度指標(biāo)。專家研究發(fā)現(xiàn)，供熱量隨室外環(huán)境溫度變化而有顯著變化，可根據(jù)室外環(huán)境溫度變化而調(diào)整供熱量，以保證室內(nèi)熱量平衡和舒適度。室外環(huán)境溫度包括天氣形勢變化部分、城市熱島訂正，此外根據(jù)熱平衡理論，還有風(fēng)、輻射等外界氣象因子對居室產(chǎn)生額外散熱或加熱效應(yīng)，如太陽輻射會對向陽的居室圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的加熱，而較大的風(fēng)力就會使居室圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱量散失加劇或通過門窗滲透帶走熱量。于是可得到一個(gè)綜合氣溫、城市熱島強(qiáng)度、風(fēng)和輻射影響因子的修正溫度，稱之為節(jié)能溫度。

2.1 節(jié)能溫度

由于城市熱島效應(yīng)的存在，太陽輻射、風(fēng)等在某些情況下可以極大地影響人們的冷熱感覺，考慮了這些影響因素后的溫度稱為體感溫度。對體感溫度進(jìn)一步進(jìn)行城市熱島強(qiáng)度修正后，便得到節(jié)能溫度。節(jié)能溫度較全面地考慮了太陽輻射、風(fēng)等因素對人體舒適度的影響以及城市氣候局部差異，有利于滿足人們對熱舒適程度和節(jié)能兩方面的要求。

2.2 太陽輻射

太陽輻射是太陽以電磁波或粒子形式發(fā)射的能量。周口市太陽輻射修正量平均值（TR）晴天（或少云或輕度霾）1.4℃、雨雪-1.2℃、其他天氣（陰天、多云或中、重度霾等）為0。

2.3 風(fēng)速修正量

因1 m/s風(fēng)速影響為0.2℃，風(fēng)速增大致使耗熱量增大，故風(fēng)速修正量（TV）為負(fù)值，為-0.2 V。按照實(shí)際供熱和熱平衡理論，可得風(fēng)速對節(jié)能溫度的影響。周口歷年最多風(fēng)向是北至東北，以東北偏向?yàn)橹鳎?—7月多吹東南至西南偏南風(fēng)，其他月份多在西北至東北之間，以東北偏北為主，平均風(fēng)速2.7～3.4 m/s，故周口市風(fēng)速修正量（TV）為-5.4～-6.8℃，取-6℃。

2.4 站點(diǎn)修正溫度

周口年平均氣溫在15℃，四季平均氣溫（TC）分別為14、26、15、1.6℃。周口各縣平均氣溫（TX）分別較同時(shí)段周口市平均氣溫低2℃，即12、24、13、-0.4℃。由此可知周口四季的站點(diǎn)修正溫度（TZ）分別為-0.14、 -0.08、-0.13、-1.25℃，平均站點(diǎn)修正溫度為-0.4℃。

3 供暖節(jié)能氣象等級

供暖節(jié)能氣象等級由低到高分為1～5級，其與節(jié)能溫度、供熱負(fù)荷的對應(yīng)關(guān)系見表1。以周口市冬季為例，川匯區(qū)觀測站平均氣溫（TP）為1.6℃。

白天晴天節(jié)能溫度TC=TP+TR+ TV+TZ=1.6+1.4-0.4=-3.4（℃），故白天晴天供暖節(jié)能氣象等級為4級，所需熱量較大，需對供熱轄區(qū)進(jìn)行全范圍、全天供暖。

白天雨雪天氣節(jié)能溫度TC=TP+ TR+ TV+TZ=1.6+1.2-6-0.4=-6（℃），夜間各種天氣節(jié)能溫度TC=TP+TR+ TV+TZ=1.6+0-6-0.4=-4.8（℃），故白天雨雪和夜間供暖節(jié)能氣象等級為5級，需熱量最大，需對供熱轄區(qū)進(jìn)行全范圍、全天加強(qiáng)供熱。

4 小結(jié)

依靠氣象事業(yè)精細(xì)化、市場化的發(fā)展趨勢，降低供熱設(shè)施的投資和運(yùn)行費(fèi)用，本著少花錢、多辦事的原則，社會公眾和企業(yè)可以根據(jù)供暖氣象等級來調(diào)節(jié)供暖量的大小，實(shí)現(xiàn)“看天燒火”。實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，既有利于保護(hù)環(huán)境，又減少了不必要的社會能源和資金的支出，對供暖部門在供暖季到來之前的燃料儲備、能源消耗的預(yù)算也很有參考價(jià)值。據(jù)供暖部門接受供暖氣象服務(wù)后的反映，按最保守的估計(jì)，經(jīng)濟(jì)效益在3%～5%。

參考文獻(xiàn)

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