熱電廠間接連接供暖系統(tǒng)能耗分析

王春山

目前,我國(guó)城鎮(zhèn)民用建筑能耗約占我國(guó)總能耗的1/3,而三北地區(qū)城鎮(zhèn)供暖能耗占建筑總能耗的1/2以上。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和城市建設(shè)的加快,我國(guó)住宅建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大,供暖能耗的比例將呈逐漸上升趨勢(shì),供暖節(jié)能也成為建筑節(jié)能[1,2]的重要標(biāo)志。研究供暖系統(tǒng)的能耗顯得至關(guān)重要,若將供暖能耗作為相對(duì)獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)對(duì)象,則有利于全面了解我國(guó)建筑供暖能耗的基本狀況。推廣大型熱電聯(lián)產(chǎn)集中供暖是今后集中供暖系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。而大型熱電聯(lián)產(chǎn)間接連接供暖系統(tǒng)對(duì)新型墻體節(jié)能居住建筑供暖的研究,已經(jīng)成為今后研究的熱門。對(duì)其進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì),掌握新型墻體節(jié)能建筑的能耗水平[3-5],積累建筑能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為制定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)能耗分析,發(fā)掘可行的節(jié)能措施,總結(jié)切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

1 科研小區(qū)概述

1.1 小區(qū)建筑概況

金港灣小區(qū)位于佳木斯市長(zhǎng)安路東段,小區(qū)用地面積7.3 hm2。小區(qū)內(nèi)共有18棟多層建筑,層數(shù)均為7層,呈南北朝向。小區(qū)內(nèi)建筑均采用新型墻體節(jié)能建筑材料。

1.2 小區(qū)供暖系統(tǒng)概況

小區(qū)總供暖面積為95 038.7 m2,戶內(nèi)采暖形式為地?zé)岵膳?小區(qū)換熱站一級(jí)網(wǎng)供回水參數(shù)為95℃/55℃,二級(jí)網(wǎng)地?zé)岵膳到y(tǒng)供回水參數(shù)為60℃/50℃。

根據(jù)佳木斯地區(qū)的室外溫度平均延續(xù)小時(shí)數(shù),采用熱負(fù)荷延續(xù)表我們可以計(jì)算出金港灣小區(qū)的總耗熱量,得到金港灣小區(qū)的理論耗熱量,繪制出熱負(fù)荷延續(xù)圖,見圖1。

為了消除個(gè)體因素的影響,我們對(duì)實(shí)際的供暖能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理和分析,將其科學(xué)折算成標(biāo)準(zhǔn)年份的數(shù)據(jù),形成量化指標(biāo)[6],進(jìn)而指導(dǎo)今后的系統(tǒng)運(yùn)行。

2 科研小區(qū)供暖能耗匯總與分析

2.1 供暖熱耗匯總分析

把金港灣小區(qū)換熱站的耗熱量又全部按標(biāo)準(zhǔn)年、標(biāo)準(zhǔn)室溫折合。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2008～2009采暖季金港灣小區(qū)單位耗熱量統(tǒng)計(jì)表

由表1可以看出,該小區(qū)的單位耗熱量為0.35 GJ/m2,明顯小于理論耗熱量,而且供暖期的室內(nèi)平均溫度高達(dá)21.05℃,說(shuō)明該供暖系統(tǒng)的運(yùn)行效率比較高,熱網(wǎng)的熱損失也相對(duì)較少,節(jié)能建筑的節(jié)能效果良好。由此獲得的數(shù)據(jù)對(duì)于同類供暖系統(tǒng)具有重要的參考價(jià)值。

2.2 供暖電耗匯總分析

把金港灣小區(qū)換熱站的電耗量又全部按標(biāo)準(zhǔn)年、標(biāo)準(zhǔn)室溫折合。具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 2008～2009采暖季金港灣小區(qū)換熱站單位耗電量統(tǒng)計(jì)表

金港灣小區(qū)換熱站補(bǔ)水系統(tǒng)采用一級(jí)網(wǎng)補(bǔ)二級(jí)網(wǎng),省去了補(bǔ)水泵,節(jié)省了補(bǔ)水泵的耗電量。并且采用混水泵混水的方式使供、回水溫度達(dá)到地?zé)岵膳到y(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)?；焖门c循環(huán)水泵的流量比為1∶1,減少了進(jìn)入板式換熱器的流量,與傳統(tǒng)不混水地?zé)岵膳到y(tǒng)設(shè)計(jì)方式相比,混水方式既降低了循環(huán)水泵的流量,又減小了混水泵的揚(yáng)程,從而使耗電量得到大幅度的降低。而且該小區(qū)換熱站的循環(huán)水泵和混水泵均安裝了變頻調(diào)速裝置,且在供暖初期對(duì)小區(qū)熱網(wǎng)的水力平衡做了較好的調(diào)節(jié),提高了熱網(wǎng)的輸配效率,充分降低了熱損失,使本采暖季的單位耗電量非常小,彌補(bǔ)了地?zé)岵膳到y(tǒng)溫差小、循環(huán)流量大導(dǎo)致循環(huán)水泵耗電量大的缺點(diǎn)。

2.3 供暖水耗匯總分析

把金港灣小區(qū)換熱站的水耗量又全部按標(biāo)準(zhǔn)年、標(biāo)準(zhǔn)室溫折合。具體數(shù)據(jù)如表3所示。

由表3可以看出,金港灣小區(qū)在2008～2009采暖季的補(bǔ)水量非常小,這也是由地?zé)岵膳到y(tǒng)的特性決定的,由于地?zé)岜P管敷設(shè)在地面以下,所以不會(huì)出現(xiàn)丟水現(xiàn)象,且試點(diǎn)小區(qū)剛剛竣工,戶內(nèi)管道及外網(wǎng)管道均為新建,基本沒有跑冒滴漏的現(xiàn)象,從而使本采暖季的補(bǔ)水量能夠得到很好的控制,降低了供暖系統(tǒng)的水耗。

表3 2008～2009采暖季金港灣小區(qū)單位耗水量統(tǒng)計(jì)表

2.4 采暖期建筑面積熱指標(biāo)

采暖期實(shí)際建筑面積熱指標(biāo)能夠直觀地體現(xiàn)建筑物的供暖能耗水平,其主要受建筑物的建造年代,建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及保溫狀況的影響。同時(shí)面積熱指標(biāo)也是檢驗(yàn)節(jié)能建筑與非節(jié)能建筑的重要依據(jù)。

金港灣小區(qū)為新型墻體節(jié)能建筑,在室內(nèi)平均溫度達(dá)21.05℃的情況下,實(shí)際建筑面積熱指標(biāo)也僅為22.14 W/m2。由于耗熱量是在換熱站內(nèi)測(cè)量,這項(xiàng)指標(biāo)實(shí)際包括了熱網(wǎng)輸配效率及熱網(wǎng)熱損失的影響。若排除這部分影響,則小區(qū)建筑平均熱指標(biāo)將會(huì)進(jìn)一步降低。若按哈爾濱地區(qū)節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)年平均面積熱指標(biāo)21 W/m2進(jìn)行折算,佳木斯地區(qū)節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)年平均面積熱指標(biāo)應(yīng)為21.8 W/m2,由按標(biāo)準(zhǔn)年折算后的熱指標(biāo)23.6 W/m2可以看出,在本次科研運(yùn)行中,通過(guò)熱網(wǎng)的水力平衡調(diào)節(jié),熱網(wǎng)的輸配效率和熱效率綜合達(dá)到了90%以上,使供暖系統(tǒng)取得了明顯的經(jīng)濟(jì)節(jié)能效益。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一個(gè)采暖期對(duì)佳木斯金港灣小區(qū)供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能科研運(yùn)行,取得了較好的成績(jī),改善了該類型熱網(wǎng)運(yùn)行的條件,積累了此種類型供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),并且為今后的供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行工作提供了參考依據(jù)。同時(shí)通過(guò)對(duì)該小區(qū)整個(gè)采暖期的供暖能耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理,得到熱耗、水耗、電耗以及面積熱指標(biāo)。

表4 2008～2009采暖季金港灣小區(qū)實(shí)際單位能耗匯總表

表4為本次科研間接連接供暖系統(tǒng)2008～2009采暖季各項(xiàng)供暖能耗按照標(biāo)準(zhǔn)年、標(biāo)準(zhǔn)室溫折算后的各項(xiàng)供暖能耗指標(biāo)。

可以看出,本次科研運(yùn)行得到的供暖能耗指標(biāo)非常經(jīng)濟(jì)合理,表4中折算得出具有普遍指導(dǎo)意義的供暖能耗數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)可作為三北地區(qū)同類供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參考依據(jù),進(jìn)而推動(dòng)三北地區(qū)供暖系統(tǒng)節(jié)能工作的發(fā)展。

通過(guò)一個(gè)采暖期的跟蹤指導(dǎo)運(yùn)行,本科研對(duì)于該供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行取得了顯著的成果,不僅得到了該類型供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行供暖能耗指標(biāo),而且為該類型供暖系統(tǒng)的實(shí)際調(diào)節(jié)運(yùn)行提供了參考方案。

[1]涂逢祥.建筑節(jié)能——當(dāng)代建筑科技發(fā)展的一個(gè)重要方向[J].建筑技術(shù),1996,23(11):731-733.

[2]江 億.我國(guó)建筑能耗趨勢(shì)與節(jié)能重點(diǎn)[J].建筑科技,2006(7):26-27.

[3]龍惟定.建筑能耗比例與建筑節(jié)能目標(biāo)[J].中國(guó)能源,2005,27(10):43-44.

[4]JGJ 26-86,民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)[S].

[5]JGJ 26-95,民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)[S].

[6]徐金泉.加強(qiáng)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化為建筑節(jié)能工作服務(wù)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002:1-6.