淺談供暖系統(tǒng)的節(jié)能調(diào)節(jié)

李 鵬 崔永祥

淺談供暖系統(tǒng)的節(jié)能調(diào)節(jié)

李 鵬 崔永祥

（河南省機場集團有限公司，河南 鄭州 450000）

隨著國家節(jié)能環(huán)保政策的不斷推廣，供暖系統(tǒng)采用了越來越多的節(jié)能技術(shù)。本文介紹一種通過對鍋爐房（熱源廠）供水溫度的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)整個供暖系統(tǒng)的溫度控制方案，獲得了良好的節(jié)能效果。

熱計量；溫度控制；節(jié)能

1 供暖系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 供暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前，我國主要采用的供暖方式是集中供暖，集中供暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其工作原理是：首先將高溫熱水或蒸汽從鍋爐房（熱源廠）輸送到小區(qū)換熱站，然后在小區(qū)換熱站通過板式換熱器進行熱交換，經(jīng)過板式換熱器加熱的二次供水（45～60℃）再輸送給用戶。據(jù)統(tǒng)計，截至目前，我國90%以上的小區(qū)換熱站都能通過遠程控制實現(xiàn)供水溫度的調(diào)節(jié)，這為供暖作業(yè)集中管理提供了極大便利［1］。但是，在該調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法采集用戶室內(nèi)的供暖溫度，不能調(diào)節(jié)用戶室內(nèi)溫度，用戶只能根據(jù)自己的習慣來設(shè)定固定的室內(nèi)溫度。

圖1 集中供暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

1.2 供暖系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)現(xiàn)狀

近年來，我國為減少粉塵、二氧化硫等有害物的排放，逐步開始使用燃氣鍋爐作為集中供暖的熱源。燃氣鍋爐供水溫度調(diào)節(jié)具有升溫快、溫度穩(wěn)定等優(yōu)點，在先進控制系統(tǒng)的控制下，其可以實現(xiàn)按照用戶供給要求調(diào)節(jié)鍋爐出水溫度，控制十分便捷［2］。

換熱站（板式換熱器）溫度的調(diào)節(jié)是通過板式換熱器上一次管網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)整的。它是根據(jù)二次管網(wǎng)出水溫度的設(shè)定來控制一次管網(wǎng)水的流量，從而保證二次管網(wǎng)的供水溫度在工作人員設(shè)定的范圍內(nèi)［3］。二次管網(wǎng)的供水溫度是現(xiàn)場工作人員根據(jù)天氣變化進行不定時的調(diào)節(jié)。這就要求現(xiàn)場工作人員要有較強的責任心和豐富的工作經(jīng)驗，以及時準確地調(diào)節(jié)供暖溫度，保證室內(nèi)的供暖質(zhì)量。

2 用戶端供暖溫度的調(diào)節(jié)

通常，用戶可選擇安裝暖氣片或風機盤管空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)用暖需求，其中安裝暖氣片的用暖方式廣泛應(yīng)用于居民用暖用戶中，而安裝風機盤管空調(diào)系統(tǒng)的用暖方式在商業(yè)用戶中應(yīng)用較多。兩者的供暖溫度調(diào)節(jié)方式也各有不同。

2.1 通過暖氣片調(diào)節(jié)供暖溫度

暖氣片溫度的調(diào)節(jié)是通過溫度調(diào)節(jié)閥（圖2）調(diào)節(jié)管網(wǎng)內(nèi)熱水的流量，從而控制室內(nèi)溫度的高低。在這種調(diào)節(jié)方式下，用戶只能根據(jù)體感溫度被動地進行流量調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)量的大小與溫度都不能顯示具體的數(shù)據(jù)，該調(diào)節(jié)方式依賴于人的主觀性，也不適用于無專人管理的場所。

圖2 溫度調(diào)節(jié)閥

2.2 通過風機盤管調(diào)節(jié)供暖溫度

風機盤管溫度的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)安裝在墻面上的風機盤管控制器（圖3）來改變送風電機轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的高低。當室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時，送風電機啟動的同時，風機盤管內(nèi)水管電磁閥開啟向室內(nèi)送暖風；當室內(nèi)溫度接近或達到設(shè)定溫度時，送風電機轉(zhuǎn)速降低或關(guān)閉的同時，風機盤管內(nèi)水管電磁閥也關(guān)閉。其保證室內(nèi)的溫度在一個合理的范圍。

圖3 風機盤管控制器

綜上所述，以上調(diào)節(jié)方式每個環(huán)節(jié)都需要人為去設(shè)置供水溫度，鍋爐房（熱源廠）的出水溫度必須比實際用暖溫度高出許多，才能滿足使用要求。在換熱站（板式換熱器）溫度調(diào)節(jié)時，溫度電動調(diào)節(jié)閥會根據(jù)現(xiàn)場工作人員設(shè)定的溫度自動調(diào)節(jié)開度，即溫度低于設(shè)定值時開啟，高于設(shè)定點時關(guān)閉。溫度電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)也和一次管水溫有很大關(guān)系，如果一次管網(wǎng)內(nèi)送給二次管網(wǎng)的熱量由于分配不均小于二次管網(wǎng)的損耗量，那就很難滿足合理、均衡供暖的需求。同時，由于調(diào)整環(huán)節(jié)過多，不僅增加了工作量，而且會造成能源浪費和熱量分配不均衡。通過減少中間環(huán)節(jié)和供熱源、用戶端優(yōu)化控制能為用戶提供更舒適的用暖體驗，也能節(jié)約能源。

3 供暖系統(tǒng)控制優(yōu)化

3.1 熱源廠信息反饋控制

在直供模式下，從熱源廠輸送的暖氣直接供應(yīng)給用戶使用，不經(jīng)過中間環(huán)節(jié)。以往都如上所述，設(shè)定固定的鍋爐出水溫度范圍，這在環(huán)境溫度較高時會造成能源浪費。通過在室外環(huán)境中安裝2～6個溫度收集點，根據(jù)收集的溫度數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)鍋爐的出水溫度，找出環(huán)境溫度和供水溫度的相關(guān)變化規(guī)律，然后將其應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，通過自動化控制實現(xiàn)鍋爐供水溫度的實時調(diào)節(jié)，從而為用戶提供更舒適的供暖溫度，同時反饋信息控制的實現(xiàn)也能減少供熱源運行人員工作量。

3.2 用戶端自動控制及節(jié)能效果

在居民用戶和商業(yè)用戶中，用暖控制功能都較為單一，如果能在這些用戶安裝具有開關(guān)、定時功能的室內(nèi)調(diào)節(jié)器，那么當室內(nèi)處于無人狀態(tài)時，便可以關(guān)閉開關(guān)；而當人員需要進入室內(nèi)時，便可以預(yù)先設(shè)定開啟時間。如此便可以在我們到室內(nèi)前就把室內(nèi)溫度提高到設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，在保證室內(nèi)溫度的同時，減少不必要的浪費，進一步降低用暖成本，節(jié)約資源。

以一個10㎡的辦公室為例，一小時17～21W/㎡。一天如果24小時全開，工作時間按12h計算，最少2 040W的熱量被白白浪費，拆合成電量2.04kW·h，天然氣0.204m3。一年按供暖120天計算，10㎡的辦公室會浪費24.48m3天然氣。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國目前的既有建筑總面積已達600億㎡左右，我們按我國建筑面積的1/3是固定時間內(nèi)沒有必要供暖氣的，全部按天然氣供暖計算，那么我們每年最少可以少用1 468億m3天然氣，可見，對用戶端進行優(yōu)化控制具有相當可觀的節(jié)能前景。

4 結(jié)論

通過對供暖系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)的優(yōu)化，有效克服原有控制方式的不足，優(yōu)化后的供暖系統(tǒng)不僅能有效減少供暖管理工作量，而且能節(jié)約資源，降低用暖成本。熱源廠信息反饋控制和用戶端自動控制是供熱系統(tǒng)的發(fā)展方向。

［1］楊智，明麗萍.21世紀燃氣鍋爐在中國的發(fā)展前景［J］.鍋爐制造，2001（2）：27-48.

［2］陳金鵬，王淑紅.燃氣鍋爐微機控制系統(tǒng)［J］.自動化儀表，2002（3）：31-36.

［3］王善武.中國工業(yè)鍋爐行業(yè)現(xiàn)狀分析及前景展望［J］.工業(yè)鍋爐，2004（1）：1-9.

Energy Saving Regulation of Heating System

Li Peng Cui Yongxiang
（Henan Airport Group Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

With the promotion of national energy saving and environmental protection policies,more and more energy saving technologies are adopted in the heating system.This paper introduced a method to realize the temperature control of the whole heating system by adjusting the water supply temperature of the boiler house(heat source factory).

heat metering；temperature control；energy saving

TU832

A

103-5168（2017）09-0151-02

2017-08-02

李鵬（1986-），男，本科，工程師，研究方向：燃氣鍋爐供暖系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)；崔永祥（1989-），男，碩士，研究方向：機械電子工程。