淺析高校供熱系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

■王少珺 ■天津外國(guó)語(yǔ)大學(xué)后勤處，天津 300204

1 高校供熱能耗情況分析

1.1 供熱能耗的地域性特點(diǎn)

高校供熱南北分化比較明顯，南方高校由于地域性特點(diǎn)，冬季供熱能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于北方高校，大部分熱能消耗集中在開(kāi)水房、浴室、食堂餐廳等。而北方院校由于其地域性特點(diǎn)，大部分熱能消耗會(huì)集中在冬季供暖，尤其是教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室和宿舍樓，供熱面積和能耗普遍高于南方高校。

1.2 供熱能耗的時(shí)間性特點(diǎn)

高校教學(xué)和生活有明顯的時(shí)間規(guī)律，所以能耗也存在一定的時(shí)間性特點(diǎn)。白天，高校進(jìn)行正常教學(xué)，所以教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室和體育館等教學(xué)科研建筑熱能消耗明顯，而傍晚以后開(kāi)水房、浴室、餐廳、圖書(shū)館等生活場(chǎng)所熱能消耗集中。具體表現(xiàn)為:早晨6:00 -8:00，中午11:00 -14:00，傍晚17:00 -19:00，晚上21:00 -22:00。同時(shí)還具有季節(jié)性，夏季能耗集中在浴室供熱，冬季供暖熱能消耗集中。其他時(shí)間供熱能耗一般較少。

1.3 供熱能耗的節(jié)能潛力巨大

節(jié)約型校園建設(shè)是高?？沙掷m(xù)發(fā)展的必由之路，節(jié)能技術(shù)在高效供熱中的應(yīng)用潛力巨大。當(dāng)前，高校供熱系統(tǒng)中鍋爐熱效率普遍偏低，能源利用率有較大提升空間，管網(wǎng)水平參差不齊，熱損失差別較大，分時(shí)分區(qū)供熱未普及，節(jié)能技術(shù)和可再生能源利用率較低等都是我們亟待解決的問(wèn)題和努力發(fā)展的方向。

2 校園供熱存在的問(wèn)題

2.1 供熱途徑各異，熱能消耗差異大

高校供熱系統(tǒng)，由于各種原因，有的并沒(méi)有被納入城市市政集中供熱，很多學(xué)校都有自己獨(dú)立的供熱系統(tǒng)和運(yùn)行體系，有的仍然在采用燃?xì)忮仩t進(jìn)行供熱，尤其是在冬季供暖中，采用集中供熱的高校與自行供暖的高校熱能耗差異明顯，集中供熱不僅能夠大幅度提高能源利用率，降低熱損耗，更重要的是減少污染排放減低了辦學(xué)成本，為高?？沙掷m(xù)發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。所以不同的供熱途徑，產(chǎn)生的熱損耗明顯迥異，集中供熱系統(tǒng)技術(shù)含量較高，節(jié)能效果明顯，是需要進(jìn)一步大力推廣和應(yīng)用的有效措施。

2.2 供熱面積激增，熱源分散能耗大

隨著高校生源的不斷增加，學(xué)校建筑隨之改建和擴(kuò)建，很多學(xué)校由于城市規(guī)劃和地域限制在不同區(qū)縣建有不同分校，使得供熱面積逐年增大的同時(shí)造成熱源分散。不同的熱源承擔(dān)的供熱任務(wù)是不同的，他們的供熱能力也不盡相同。熱源的分散使得熱半徑不斷增大，再加上管線由于不斷改造而變得復(fù)雜漫長(zhǎng)，使得循環(huán)泵降低功率，從而造成供熱失衡，熱損激增，最終造成能耗增加等連鎖反應(yīng)。

2.3 供熱時(shí)間固定不變，低效率高能耗

高校師生活動(dòng)范圍相對(duì)集中，教學(xué)和生活區(qū)域和時(shí)間也相對(duì)集中，所以供熱時(shí)間也應(yīng)該存在峰谷供熱，而不應(yīng)該一成不變。現(xiàn)階段，大部分高校仍然對(duì)所有的建筑物全天候持續(xù)不變的供熱，保持溫度不變。高校建筑物也有明顯的功能差異，功能不同的建筑物在不同的時(shí)間對(duì)于熱能的要求也是不一樣的。比如教學(xué)樓和辦公樓在白天上課期間會(huì)使用相對(duì)頻繁和集中，而開(kāi)水房和食堂在三餐時(shí)間和課間休息時(shí)間使用率較高，同時(shí)需要消耗的熱能也相對(duì)集中，浴室則在夏季的下午和傍晚需要供熱相對(duì)集中，報(bào)告廳、大禮堂和宿舍在晚上需要熱能相對(duì)較大和集中。但是由于集中供暖或者沒(méi)有采取節(jié)能技術(shù)無(wú)法對(duì)同一系統(tǒng)的不同建筑物進(jìn)行溫度和開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)，尤其是周末和寒暑假師生相對(duì)較少熱能消耗也過(guò)少的時(shí)間仍然按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行供熱，會(huì)造成無(wú)效供暖，能耗浪費(fèi)。

2.4 供熱技術(shù)有待改進(jìn)，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用較少

節(jié)能技術(shù)在高校供熱系統(tǒng)的應(yīng)用并不普及，雖然國(guó)家和教育部一再要求和宣傳，并出臺(tái)各種政策和資金來(lái)支持高校引進(jìn)節(jié)能技術(shù)，引進(jìn)高端節(jié)能設(shè)備和技術(shù)人才來(lái)鼓勵(lì)高校實(shí)施技術(shù)節(jié)能，但是高校普遍對(duì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用并不是很積極和重視。究其原因是高校仍然很重視師資培養(yǎng)和學(xué)生就業(yè)率等其他硬指標(biāo)，能耗指標(biāo)并不能給學(xué)校帶來(lái)更多的生源和政績(jī)，也不是家長(zhǎng)和學(xué)生衡量一所大學(xué)是否是心目中優(yōu)秀大學(xué)的顯著標(biāo)準(zhǔn)。所以很多先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，例如可再生能源利用、氣候補(bǔ)償技術(shù)和供暖系統(tǒng)循環(huán)泵變頻技術(shù)等未能取得原先的預(yù)期效果。

3 節(jié)能技術(shù)在高校供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用

節(jié)能技術(shù)在高校供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用是建設(shè)節(jié)約型校園和高?？沙掷m(xù)發(fā)展的“必由之路”，隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的不斷成熟，節(jié)能技術(shù)必然會(huì)在高校供熱中起到?jīng)Q定性的作用。根據(jù)目前節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和高校供熱系統(tǒng)的狀況，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行應(yīng)用。

3.1 分區(qū)分時(shí)控溫技術(shù)在高校供熱中的應(yīng)用

根據(jù)建筑物的不同用途和高校師生在不同區(qū)域的不同使用峰谷波段來(lái)調(diào)節(jié)供熱，例如對(duì)于鍋爐房，一天中三到四個(gè)固定時(shí)間段是學(xué)生集中打水的時(shí)候，需要集中正常供熱，其余時(shí)間低溫運(yùn)行;學(xué)生宿舍夜間供熱正常，白天低溫運(yùn)行;教學(xué)樓和辦公樓上班時(shí)間和上課時(shí)間正常供熱，夜間可以低溫，而周末由于會(huì)有較多留宿學(xué)生自習(xí)，所以需要常溫運(yùn)行。而且由于高校有寒暑假會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的周期性能耗特點(diǎn)，所以分區(qū)分時(shí)調(diào)節(jié)供熱技術(shù)推廣很有必要?？梢愿鶕?jù)節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)及時(shí)對(duì)不同區(qū)域和建筑物進(jìn)行溫度的控制，從而達(dá)到能耗降低的目的。

3.2 可再生能源在高校供熱中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，可再生能源在高校利用中也并不普及，應(yīng)用較多的是中水回收和太陽(yáng)能。在供熱方面，比較普遍和利用率最廣的也是太陽(yáng)能光熱利用。建在在太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)的高校應(yīng)當(dāng)積極使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能效果會(huì)非常明顯。比如在學(xué)生浴室建設(shè)上使用太陽(yáng)能利用技術(shù)，在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)考慮太陽(yáng)能的利用，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，使其成為整個(gè)建筑的一個(gè)有機(jī)的組成部分，減低能耗的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)建筑外在景觀的和諧。由于建筑物屋面沒(méi)有遮擋且與陽(yáng)光接觸面廣，因此便于太陽(yáng)能熱水設(shè)備的采光與集熱，為了使集熱器與屋頂緊密結(jié)合，對(duì)于平屋頂通常用覆蓋式，對(duì)斜屋頂用鑲嵌式;同時(shí)為減少屋面自重，集熱器可替代建筑保溫和隔熱層并且可以完全取代或部分取代屋頂覆蓋層，這樣做可以減少成本，提高效益。近年來(lái)，淺層地能利用也推廣迅速，比如某高校在四片面積體育場(chǎng)地下開(kāi)挖3000 口淺層土壤換熱器井，實(shí)現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)與土壤冷熱交換。在冬天取熱供室內(nèi)取暖的同時(shí)向地下蓄冷，夏季使用空調(diào)時(shí)，將室內(nèi)熱量?jī)?chǔ)存到地下，以用作冬季供暖。為8 萬(wàn)平方米建筑提供供熱、供冷，每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)160 萬(wàn)元以上。

3.3 氣候補(bǔ)償技術(shù)在高校供熱中的應(yīng)用

氣候補(bǔ)償技術(shù)是根據(jù)室外溫度變化及時(shí)對(duì)室內(nèi)溫度供熱量做出及時(shí)調(diào)整的一種安裝在供熱系統(tǒng)中的補(bǔ)償器。它的工作原理是根據(jù)室內(nèi)外溫度變化而變化，該系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)功能，當(dāng)他監(jiān)測(cè)到室外溫度變化時(shí)會(huì)及時(shí)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供熱量產(chǎn)生調(diào)節(jié)，以達(dá)到適應(yīng)室內(nèi)的溫度，從而避免產(chǎn)生較高室內(nèi)溫度造成能耗浪費(fèi)。這種裝置多用于高校鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)中，傳統(tǒng)依靠司爐工人工作業(yè)看天燒火的方式，不能及時(shí)根據(jù)變化而節(jié)能能耗，而且很難精準(zhǔn)控制。有時(shí)司爐工還為了避免遭到供暖投訴而過(guò)度保持高溫，這樣不僅是對(duì)人力的浪費(fèi)更是對(duì)能耗的浪費(fèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著建設(shè)節(jié)約型校園思想的不斷深入，供熱節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用在高校中也越來(lái)越廣。供熱節(jié)能是全民工程，在高校只有根據(jù)實(shí)際，選擇好適合自己的實(shí)用性強(qiáng)的產(chǎn)品，同時(shí)加強(qiáng)宣傳，使高校師生參與其中，不斷研究和應(yīng)用更多的節(jié)能產(chǎn)品，才能為節(jié)約型校園做出更大的貢獻(xiàn)。

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