探討供熱采暖節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在建筑供熱采暖的能耗問題日趨嚴(yán)重，做為我們衣、食、住、行之一的住宅，其建造和運(yùn)行過程中，必須考慮能耗和環(huán)保，這也是建設(shè)部確定的建筑業(yè)的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】供熱采暖；節(jié)能技術(shù)

在工業(yè)化高度發(fā)達(dá)的二十一世紀(jì)，供熱采暖系統(tǒng)是由熱媒制備（熱源）、熱媒輸送和熱媒利用（散熱設(shè)備）三個(gè)主要部分組成的能源消耗。搞好節(jié)能工作，尤其是供暖節(jié)能，不僅是節(jié)能工作的重點(diǎn)，而且對(duì)保護(hù)環(huán)境也同樣意義重大。

1.供熱采暖技術(shù)概述

供熱采暖技術(shù)是指為了給室內(nèi)創(chuàng)造舒適的環(huán)境和保持適宜的溫度，通過供熱采暖系統(tǒng)，以不同的熱量傳播媒介向室內(nèi)傳送熱量的工程技術(shù)。供熱采暖系統(tǒng)主要包括供熱源、熱量傳播媒介和散熱設(shè)備三部分。就目前供熱采暖技術(shù)的應(yīng)用存在以下幾點(diǎn)現(xiàn)象：

（1）目前應(yīng)用最廣的供熱采暖方式是集中燃煤鍋爐房，因其有著便于集中管理，成本消耗低，熱力能源利用率高的優(yōu)點(diǎn)而被市民所青睞。

（2）燃油采暖也有實(shí)用，它有著管理簡(jiǎn)單，自動(dòng)化水平高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，鍋爐利用效率高的優(yōu)點(diǎn)。

（3）目前，燃?xì)忮仩t房應(yīng)用也比較多，多為分散式燃?xì)忮仩t房，它的顯著優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的污染小，自動(dòng)化水平高，管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度低，鍋爐的利用率也比較高；對(duì)于壁掛式的燃?xì)獠膳瘉碚f，節(jié)省了鍋爐的占地空間，減小了熱網(wǎng)投資，避免了集中鍋爐房一次性的大量投資，更是方便，節(jié)能，便于計(jì)量和收費(fèi)。對(duì)于樓棟式燃?xì)忮仩t房來說，也具備環(huán)境污染小，節(jié)約能源和熱網(wǎng)投資，節(jié)省了建筑空間，鍋爐自動(dòng)化性能良好，管理人員勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。

（4）現(xiàn)在直接用電采暖的方式也很常見，例如用低溫輻射電熱膜，電暖氣等的采暖，其特點(diǎn)是方便快捷，控制簡(jiǎn)單，不需要水等來作熱媒，不需要外部管網(wǎng)建設(shè)，成本低，環(huán)境污染小，計(jì)量和收費(fèi)方便快捷。

（5）另外還有直燃機(jī)采暖和蓄熱式電鍋爐采暖。對(duì)于直燃機(jī)采暖而言，既可以供熱也可以供冷，全年利用的時(shí)間比較長(zhǎng)，自動(dòng)化程度高，環(huán)境污染?。粚?duì)于蓄熱式電鍋爐房采暖而言，不會(huì)有有害氣體和廢棄物的排放的，沒有污染，沒有噪聲，環(huán)境效益高，自動(dòng)化性能強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠。另外它可以避開高峰電價(jià)，充分利用較低電價(jià)，運(yùn)行過程經(jīng)濟(jì)合算。

近幾年來，一些節(jié)能、環(huán)保的采暖設(shè)備正在研發(fā)并投入使用，例如地源熱泵技術(shù)供熱采暖、水源熱泵技術(shù)供熱采暖、氣源熱泵技術(shù)供熱采暖、地?zé)岬奶菁?jí)利用技術(shù)供熱采暖逐步被人們接受。我國建筑采暖技術(shù)也會(huì)一直朝著節(jié)環(huán)保、節(jié)能、舒服適宜的方向發(fā)展，氣、電等清潔能源將逐步代替煤能源。

2.供熱采暖節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1供熱采暖節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)及其實(shí)施途徑

鍋爐在運(yùn)作的過程中，一般只能將燃料所含熱量的55%～70%轉(zhuǎn)化為有效熱能（即鍋爐的運(yùn)作效率為0.55～0.70），這些熱量通過室外管網(wǎng)輸送到采暖用戶，然而在輸送過程中又將損失10%～15%（即室外管網(wǎng)的輸送效率為0.85～0.90），只有剩余的熱量供給建筑物，成為采暖供熱量。所以，供熱采暖系統(tǒng)節(jié)能的實(shí)施途徑主要為：改善供熱采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，實(shí)行合理的運(yùn)行管理，以提高鍋爐的運(yùn)作效率。完善管道的保溫措施，以提高室外管道的輸送效率。

2.2供熱采暖的能耗分析

我國供熱系統(tǒng)熱效率普遍較低，發(fā)達(dá)國家的單位能耗是我國的1/2-1/3。按《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的耗能量指標(biāo)，提高供熱系統(tǒng)的能效潛力巨大。而我國建筑供熱采暖系統(tǒng)高能耗也有著諸多原因。首先從熱源和熱媒的角度分析，目前我國絕大多數(shù)的城市及城鎮(zhèn)采用分散鍋爐供熱，其主要的燃燒能源為煤，出現(xiàn)燃燒不徹底，大量的煙塵排放于大氣中的現(xiàn)象，煤的小顆粒到處都有，另外，多數(shù)采用間歇供暖方式，鍋爐普遍在低負(fù)荷、低效率下運(yùn)行，實(shí)際的供熱面積平均只達(dá)到鍋爐能夠提供的供熱面積的45%左右，導(dǎo)致能源被大量浪費(fèi)。熱源熱媒參數(shù)低，熱源的設(shè)計(jì)參數(shù)為115℃/70℃，而在真正運(yùn)行中，因采用一次網(wǎng)供熱，循環(huán)流量偏大，熱媒參數(shù)在80～90℃，導(dǎo)致熱源傳熱效率偏低。供熱量有很大程度的浪費(fèi)，近端用戶水流量是設(shè)計(jì)流量的2～3倍，室溫偏高，浪費(fèi)能源；末端用戶水流量是設(shè)計(jì)流量的0.2～0.5倍，室溫偏低；這種水力失調(diào)造成的冷熱不均現(xiàn)象，影響供熱系統(tǒng)效果，降低能源利用率。管網(wǎng)失水率也比較高，熱媒輸送熱損失大是因?yàn)閭€(gè)別用戶偷放供熱系統(tǒng)水，或是有些管線比較陳舊，管網(wǎng)保溫材料受到嚴(yán)重破損，從而導(dǎo)致了管線散熱多，熱能損失大。其次，熱力工況失調(diào)，形成“大流量，小溫差”的運(yùn)行方式。為提高供熱效果，克服熱力工況失調(diào)造成的冷熱不均現(xiàn)象，多年來形成了靠增大系統(tǒng)循環(huán)量、減小供回水溫差的方法解決，如單位面積的設(shè)計(jì)水流量為2～3Kg/h，實(shí)際水流量大于3～5Kg/h，降低了熱效率，且導(dǎo)致系統(tǒng)水泵耗電量增加。最后，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)也造成一定程度的能耗，我國長(zhǎng)期以來因片面強(qiáng)調(diào)建筑造價(jià)，加之沒有建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可供施工單位參照，導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差，單位能耗：外墻為發(fā)達(dá)國家的4～5倍；屋頂為2.5～5.5倍；外窗為1.5～2.2倍；門窗氣密性為3～8倍，門窗空氣滲透為3～6倍。

2.3供熱采暖節(jié)能技術(shù)質(zhì)量提高的關(guān)鍵

供熱采暖節(jié)能技術(shù)質(zhì)量提高的關(guān)鍵是要把握好水力平衡技術(shù)，對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)成功的供熱采暖管網(wǎng)系統(tǒng)來說，每個(gè)用戶都可以獲得設(shè)計(jì)水量，也就是說能滿足其熱負(fù)荷的需求。供熱系統(tǒng)的質(zhì)量好壞由供熱系統(tǒng)的水力工況和熱力工況直接決定。因?yàn)榉N種原因的存在，供熱系統(tǒng)所存在溫度不均勻現(xiàn)象，也表明了供熱系統(tǒng)熱力工況已經(jīng)失調(diào)；而熱力工況的失調(diào)，也是由于水力工況的失調(diào)，這種現(xiàn)象是由于供熱系統(tǒng)流量分配不均所造成的。往往近熱源處室溫偏高，遠(yuǎn)熱源處室溫偏低。如果水系統(tǒng)達(dá)到平衡，設(shè)計(jì)者可以沒必要顧慮環(huán)路居民因不利而進(jìn)行的投訴，要選用合理的鍋爐及水泵容量，說明水系統(tǒng)的平衡是節(jié)能及提高供熱品質(zhì)的首要條件。要實(shí)現(xiàn)水力平衡，對(duì)硬件的要求應(yīng)該既具有良好的流量調(diào)節(jié)性能，又能定量顯示環(huán)路流量（或壓降）的一種閥門，為了達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的要利用平衡閥，平衡閥是用來改變閥芯的行程來改變閥門的阻力系數(shù)。平衡閥與普通閥門的不同之處在于閥體上有開度指示，開度鎖定裝置及兩個(gè)測(cè)壓小閥。在管網(wǎng)平衡調(diào)試時(shí)，將專用智能儀表與被調(diào)試的平衡閥測(cè)壓小閥聯(lián)接后，就能顯示出流經(jīng)閥門的流量值，向儀表輸入該平衡閥處要求的流量值后，儀表經(jīng)計(jì)算分析，可直接顯示管路系統(tǒng)達(dá)到水力平衡時(shí)該閥門的開度值。過去大部分熱力站沒有有效的調(diào)節(jié)循環(huán)水量的方法，管線的水力失調(diào)嚴(yán)重，使得熱力站的二次水系統(tǒng)普遍處于小溫差大流量運(yùn)行狀態(tài)，加強(qiáng)二次水系統(tǒng)的水力平衡調(diào)節(jié)，盡可能用較小的流量來保證用戶尤其是末端用戶的正常用熱需求，以免電能與熱能的浪費(fèi)。安裝流量調(diào)節(jié)閥使管網(wǎng)水力平衡，加大供回水溫差，降低熱耗，取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；為了研究管網(wǎng)平衡調(diào)試方法對(duì)軟件要有嚴(yán)格的要求，要使整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)試最科學(xué)，工作量最小。為此國內(nèi)已開發(fā)了平衡閥及其平衡調(diào)試時(shí)使用的專用智能儀表。專用智能儀表不僅用于顯示流量，更重要的是配合調(diào)試方法，使原則上只需要對(duì)每一環(huán)路上的平衡閥作一次性的調(diào)整，即可使全系統(tǒng)得到水力平衡。這種技術(shù)尤其適用于逐年擴(kuò)建熱網(wǎng)的系統(tǒng)平衡。實(shí)踐證明，應(yīng)用平衡閥并經(jīng)調(diào)試水力平衡后，煤和電可以各節(jié)省15%以上。

3.結(jié)束語

供熱采暖節(jié)能技術(shù)還有待推廣與完善，努力建造節(jié)約型社會(huì)，力求創(chuàng)造節(jié)能的、環(huán)保的、適宜的居住環(huán)境，認(rèn)真貫徹落實(shí)節(jié)能減排的目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]韓國彬.集中供熱系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2011.

[2]史寶國.簡(jiǎn)談集中供熱與節(jié)能[J].民營科技，2008.