試論集中供熱系統(tǒng)的平衡節(jié)能應(yīng)用問(wèn)題與對(duì)策

【摘 要】供熱系統(tǒng)中的平衡調(diào)節(jié)問(wèn)題，是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，有共同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)，需要工程技術(shù)人員根據(jù)供暖系統(tǒng)的具體實(shí)際情況去分析，去解決，實(shí)施平衡節(jié)能技術(shù)，降低鍋爐的負(fù)荷，達(dá)到采暖系統(tǒng)平衡的目地。本文就熱水采暖系統(tǒng)應(yīng)用平衡節(jié)能技術(shù)進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】熱水采暖系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)平衡；節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

1.供暖系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)技術(shù)

在采暖系統(tǒng)中應(yīng)用平衡調(diào)節(jié)技術(shù)，應(yīng)從“質(zhì)調(diào)節(jié)”和“量調(diào)節(jié)”兩個(gè)方面進(jìn)行。這雖然不是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，但是運(yùn)行后需要耐心和細(xì)致和反復(fù)多次的調(diào)節(jié)。

1.1質(zhì)調(diào)節(jié)

在進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，只是改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而熱用戶的循環(huán)水量保持不變。為了確保熱用戶室內(nèi)溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，（如臥室的設(shè)計(jì)溫度為18℃，良好的供熱質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為18±1℃，合格的供熱質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為18±2℃）供暖系統(tǒng)供水溫度的變化所造成室溫的波動(dòng)，應(yīng)嚴(yán)格控制在室溫標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，這也要就是最大的室溫變化幅度，超過(guò)或者不足均屬不正常的狀態(tài)。

1.1.1供、回水溫度的確定

供暖實(shí)踐證明，只有適時(shí)實(shí)量地向供熱管網(wǎng)提供最恰當(dāng)?shù)墓崃浚拍芫S持室內(nèi)的熱平衡，保持室內(nèi)溫度的舒適性、合理性。而供水溫度的高低，對(duì)散熱器的散熱量是極其敏感的。在各種相同的流量；相同的散熱面積的條件下，散熱量的多與少，總是能與供水溫度保持著一種近似的關(guān)系。

按常規(guī)的方法計(jì)算或確定供、回水溫度已不現(xiàn)實(shí)。目前[供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)]規(guī)定的設(shè)計(jì)供水溫度為95℃，設(shè)計(jì)回水溫度為75℃，然而實(shí)際的供、回水溫度一般為75/55℃，有時(shí)甚至更低一些。形成這一事實(shí)的原因：是設(shè)計(jì)熱負(fù)荷偏高，促進(jìn)循環(huán)水泵片選擇偏大，增加了循環(huán)流量，使鍋爐或換熱器的水溫上不去，再加上住戶散熱器偏多。所以，不需要提高水溫（即實(shí)際的供、回水溫度）就可以滿足室溫的要求。

1.1.2循環(huán)水量的確定

合理確定循環(huán)水量、降低循環(huán)水泵的電耗，是供暖系統(tǒng)的一項(xiàng)重大節(jié)能措施。在質(zhì)調(diào)節(jié)的供暖系統(tǒng)中，按設(shè)計(jì)熱負(fù)荷確定的循環(huán)水量；按熱指標(biāo)計(jì)算單位面積的循環(huán)水量，是最合理的循環(huán)水量。但是，實(shí)際的循環(huán)水量要比計(jì)算或確定的循環(huán)水量大很多。產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因：是供、回水溫度低，水平和垂直失調(diào)嚴(yán)重，造成了近端熱，遠(yuǎn)端冷、頂層熱、底層冷的現(xiàn)象比較普遍的。在系統(tǒng)中安裝了動(dòng)態(tài)水平平衡元件（自立式平衡閥），采暖系統(tǒng)處在動(dòng)態(tài)的自控狀態(tài)下，水力失調(diào)的問(wèn)題可以從根本上得到解決?？傊?，循環(huán)水量的確定，應(yīng)是合理的循環(huán)水量或是最小的循環(huán)水量，這樣既保證了供暖系統(tǒng)的需求，又節(jié)省了循環(huán)泵的電耗。

1.2量調(diào)節(jié)

在量調(diào)節(jié)時(shí)，只是改變供暖系統(tǒng)的循環(huán)水量，但必須恒定供暖系統(tǒng)的壓差，合理地控制回水的溫度。我們使熱用戶室內(nèi)的溫度恒定，是靠采暖系統(tǒng)每座樓房入口處安裝的動(dòng)態(tài)平衡閥來(lái)控制。

1.2.1鍋爐循環(huán)水流量的調(diào)整

循環(huán)水量的改變。原來(lái)是循環(huán)水泵輸出的水要經(jīng)過(guò)三臺(tái)7mw/h的鍋爐，這就造成了進(jìn)入鍋爐的水量超過(guò)了鍋爐的額定流量，影響了鍋爐的燃燒效果，現(xiàn)在改為在系統(tǒng)的末端加裝了旁通管路，調(diào)整旁通管路的旁通閥，控制每臺(tái)鍋爐的進(jìn)水量，保證每臺(tái)鍋爐的出力在額定的流量范圍內(nèi)，改善了鍋爐的燃燒狀態(tài)，提高了鍋爐的效率。

1.2.2恒定供暖系統(tǒng)壓差

恒定供暖系統(tǒng)的壓差是根據(jù)供暖系統(tǒng)的總阻力來(lái)確定。實(shí)踐證明，供暖系統(tǒng)的總壓差不宜小于0.1Mpa。

1.2.3供暖回水溫度的確定

供暖回水溫度的確定是用常規(guī)的計(jì)算方法，結(jié)合我們的實(shí)際情況來(lái)確定。由于散熱量的變化對(duì)回水溫度影響很小，因此供暖回水溫度在一個(gè)采暖期內(nèi)，并非恒定。一般情況下，需要根據(jù)室外溫度的變化規(guī)律分成幾個(gè)階段，至少亦應(yīng)按初寒期，嚴(yán)寒期和末寒期來(lái)劃分，進(jìn)行3-4次的調(diào)整，供暖系統(tǒng)才能達(dá)到理想的狀態(tài)。我們控制的回水溫度的辦法，是用當(dāng)天室外最低來(lái)溫度控制鍋爐回水的溫度。使其更加科學(xué)合理，從而減少了許多無(wú)用的消耗。

2.平衡調(diào)節(jié)工具的性能及適用范圍

在[民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑分）]JGJ26-95標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：“設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)采暖供熱系統(tǒng)進(jìn)行水力平衡計(jì)算，確定各環(huán)路的水量符合設(shè)計(jì)要求。在室外各環(huán)路及建筑物入口處采暖供水管（或回水管）路上應(yīng)安裝平衡閥或其它水力平衡元件，并進(jìn)行水力調(diào)試。”

因此，在熱水采暖系統(tǒng)中應(yīng)用的水力平衡元件—靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的平衡調(diào)節(jié)工具性能的優(yōu)劣，是確保供暖系統(tǒng)水力平衡和水力穩(wěn)定的關(guān)鍵。

2.1靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)工具的性能及適用范圍

2.1.1孔板

孔板一般是用4-8mm的不銹鋼板制作的，形狀為：中間帶孔的阻力圈，孔板的孔徑按下面的公式進(jìn)行計(jì)算：d=k·G/△h

d：孔板直徑，mm

k：孔板系數(shù)，一般k值取3.57

△h：剩余壓頭（孔板前后壓差）Pa

G：流量，升/小時(shí)

由于熱用戶內(nèi)部供暖系統(tǒng)的剩余壓頭無(wú)法用閥門來(lái)消耗，采用孔板克服剩余的壓頭，從而使供暖系統(tǒng)中的熱用戶按設(shè)計(jì)流量進(jìn)行分配。由于孔板在運(yùn)行期間更換起來(lái)太麻煩，近幾年來(lái)我們?cè)诠┡到y(tǒng)上已經(jīng)不采用這種元件。

2.1.2調(diào)節(jié)閥

改變調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間的節(jié)流面積，便可調(diào)節(jié)流量，而且開(kāi)度與流量成線性關(guān)系。因此，調(diào)節(jié)閥的水力特性也遵循P=K·G原理。但是實(shí)際上有多種因素影響調(diào)節(jié)效果，在節(jié)流面積變化的同時(shí)，還會(huì)發(fā)生閥前閥后壓差的變化，而壓差的變化也會(huì)引起流量的變化。所以在供暖系統(tǒng)管網(wǎng)范圍不是很大的情況下，由有經(jīng)驗(yàn)的工人或技術(shù)人員進(jìn)行多次調(diào)節(jié)也能取得一定的效果。但是，此項(xiàng)工作的操作是非常困難的，根本無(wú)法調(diào)節(jié)到最佳的狀態(tài)。

2.1.3自立式平衡閥

自立式平衡閥與普通閥門的不同之處在于閥體上有開(kāi)度指示、 開(kāi)度鎖定裝置及兩個(gè)測(cè)壓小閥。在做供暖管網(wǎng)平衡調(diào)試時(shí)，將專用智能儀表與被調(diào)試平衡閥的測(cè)壓小閥連接后， 智能儀表能用數(shù)字顯示出流經(jīng)閥門的流量及壓降值。向儀表輸入該平衡閥處所需求的流量值后，智能儀表經(jīng)過(guò)計(jì)算和分析，可顯示出管路系統(tǒng)達(dá)到水力平衡時(shí)該閥門的開(kāi)度值。調(diào)試比較復(fù)雜，而且當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化以后，還需全系統(tǒng)的重新調(diào)試。

2.2動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)工具的性能及適用范圍

2.2.1溫度控制閥

溫度控制閥一般是安裝在散熱器的入口處，它是安裝在并聯(lián)連接管路的采暖系統(tǒng)中，我們到目前為止還沒(méi)有使用過(guò)。其性能是給溫度控制閥設(shè)定數(shù)值，當(dāng)室溫超過(guò)設(shè)定的數(shù)值后，裝在感溫元件內(nèi)的液體蒸發(fā)，使溫包內(nèi)的壓力增高，壓縮波紋管使閥門關(guān)小，減少進(jìn)入散熱器的流量，從而達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目地。

2.2.2自力式流量調(diào)節(jié)閥

流量調(diào)節(jié)閥是一個(gè)多孔板組合的連動(dòng)裝置，它是由一個(gè)流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥，即手動(dòng)的可調(diào)孔板（相當(dāng)于一個(gè)靜態(tài)平衡元件）和由二個(gè)閥瓣及彈簧、膜片組成的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)裝置，即自動(dòng)的可調(diào)孔板（相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡元件）來(lái)組成。手動(dòng)可調(diào)孔板是用戶根椐設(shè)計(jì)負(fù)荷的循環(huán)流量值，使用專用工具旋轉(zhuǎn)流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥，調(diào)至所需流量值對(duì)準(zhǔn)流量刻度線（指標(biāo)值）即可。流量一經(jīng)設(shè)定，其值是永恒的，不）受供熱系統(tǒng)的壓差、負(fù)荷等因素變化的影響。

2.2.3差壓控制器

差壓控制器是一種當(dāng)管道內(nèi)差壓升高時(shí)可自動(dòng)閉合的自力式差壓控制器。差壓控制器可以根據(jù)需要提供不同的差壓。我們也應(yīng)當(dāng)選用差壓控制器，來(lái)調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的阻力。

綜上所述，目前我國(guó)供熱系統(tǒng)中的平衡調(diào)節(jié)問(wèn)題，是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，有共同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)，需要工程技術(shù)人員根據(jù)供暖系統(tǒng)的具體實(shí)際情況去分析；去解決。加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)、節(jié)約能源、降低基建和運(yùn)行費(fèi)用。發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì)，使用合理的水力平衡元、器材（件），對(duì)推動(dòng)我國(guó)集中供熱事業(yè)的發(fā)展，必然會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)意義的影響。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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