淺析集中供熱采暖節(jié)能設(shè)計(jì)

郭晶晶

摘要：目前我國(guó)寒冷地區(qū)居民取暖主要是采取集中供暖的方式。隨著供暖面積的擴(kuò)大，提升供暖系統(tǒng)的節(jié)能效果就顯得非常重要?；诖?，本文闡述了集中供熱采暖節(jié)能的必要性及集中供熱采暖節(jié)能存在的主要問題，對(duì)集中供熱采暖節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：集中供熱采暖節(jié)能;必要性;問題;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、集中供熱采暖節(jié)能的必要性

集中供暖采暖節(jié)能要在環(huán)境和運(yùn)行成本等方面進(jìn)行綜合考慮，隨著供暖面積的增加，大氣污染日趨嚴(yán)重，提升供暖系統(tǒng)節(jié)能效果非常重要。在冬季，我國(guó)西北地區(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)溫度較低，寒冷給居民的正常生活造成了很多不便，所以采取集中供暖就成了必然要開展的重要工作。但目前來講集中供暖對(duì)于能源的消耗比較大，加之目前我國(guó)需要集中供暖地面的面積在不斷擴(kuò)大，長(zhǎng)江以南地區(qū)的武漢、長(zhǎng)沙等城市市民也希望能夠享受到集中供暖，這就對(duì)能源的利用效率提出了更高的要求。另外因?yàn)槟茉聪乃鶐淼沫h(huán)境問題也不斷加劇，溫室氣體大量排放導(dǎo)致海平面上升給很多海島國(guó)家構(gòu)成了威脅。因此，對(duì)集中供暖進(jìn)行分析，對(duì)于提升能源的利用效率有著十分積極的作用。

二、 集中供熱采暖節(jié)能存在的主要問題分析

1.熱源方面

（1）鍋爐效率低。我國(guó)大部分城市熱源為燃煤鍋爐房，燃煤鍋爐的效率為65%～75%。在鍋爐的運(yùn)行過程中，存在設(shè)備組合匹配不合理，設(shè)計(jì)時(shí)估算的熱指標(biāo)和水力預(yù)算偏大，沒有配置完善的節(jié)能控制設(shè)施等問題，從而造成的熱損失有2%～10%;此外，因?yàn)榕艧煖囟冗^高，造成的熱損失約有5%～10%;燃?xì)忮仩t運(yùn)行時(shí)，其燃燒量調(diào)節(jié)的過量空氣系數(shù)偏高，致使效率降低，從而造成的熱損失約有1%～10%;管道保溫工作的缺失，造成的熱損失約有1%～2%。

（2）供熱調(diào)節(jié)能力不足。集中供熱系統(tǒng)的總供熱參數(shù)不能隨氣候變化做出及時(shí)調(diào)整，這就造成了供熱初期和供熱末期的過度供熱，造成熱損失。這部分損失根據(jù)運(yùn)行調(diào)節(jié)水平和系統(tǒng)規(guī)模的不同，一般占到總供熱量的3%～5%，甚至更多。

（3）耗電量偏高。如果燃?xì)忮仩t、鼓（引）風(fēng)機(jī)、水泵等用電設(shè)備不能隨采暖期各階段及每天的負(fù)荷變化做出適時(shí)調(diào)整，也會(huì)造成電能的大量消耗;此外，運(yùn)行人員不懂鍋爐習(xí)性，運(yùn)行管理機(jī)制的不健全、員工缺乏責(zé)任心，都會(huì)使熱損失增加。

2.熱力網(wǎng)方面

（1）輸送效率低。造成輸送效率低的主要原因是管網(wǎng)保溫差，管道散熱量大。

（2）水力失衡，能耗增加。水力失衡使能耗增加的原因在于：由于水力失調(diào)，為解決末端不熱的問題必須加大總供熱量，而這一操作將導(dǎo)致近端過熱，即近熱遠(yuǎn)冷，多耗能約10%～30%;由于水力失調(diào)，為解決末端不熱的問題，必須加大水泵總流量，以滿足末端用戶的需用壓頭，而這一操作將致使水泵耗電量增加，多耗電約30%～100%。

（3）失水問題。供熱過程中損失多少水就必須補(bǔ)充多少水，但損失的是熱水，補(bǔ)充的卻是冷水，冷熱水的溫度差異必然導(dǎo)致供熱質(zhì)量的下降。

3.熱用戶方面

（1）建筑結(jié)構(gòu)。以房屋建筑結(jié)構(gòu)而言，其造成的熱損失主要體現(xiàn)在：一是由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能差，造成大量熱損;二是由于樓內(nèi)系統(tǒng)的水力失調(diào)（系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)難免存在缺陷），帶來了水力垂直失調(diào)和水平失調(diào)的問題，從而加大了熱耗;三是由于散熱器和管徑的原始設(shè)計(jì)不當(dāng)，如散熱器的設(shè)計(jì)偏大，管徑的設(shè)計(jì)過大或過小，直接影響節(jié)能效果;四是由于施工問題，如未按設(shè)計(jì)施工，給供熱運(yùn)行埋下隱患。

（2）人為因素。少部分熱用戶私自改接供熱管和設(shè)備，改裝散熱器和閥門，將會(huì)直接影響供熱系統(tǒng)的原有設(shè)置，增加熱耗。有的熱用戶接用供熱系統(tǒng)的熱水，會(huì)間接造成熱能的消耗。

三、 集中供熱采暖節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析

1、熱源節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）優(yōu)先選擇熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱及清潔能源供熱。熱電聯(lián)產(chǎn)供熱不僅能提供穩(wěn)定、可靠、高品質(zhì)的熱源，而且可有效節(jié)約能源，減少污染，對(duì)改善人民生活環(huán)境。（2）熱源與熱網(wǎng)相互獨(dú)立的運(yùn)行調(diào)節(jié)，熱源可以一直在高效區(qū)運(yùn)行，這樣做的優(yōu)勢(shì)在于：①實(shí)現(xiàn)鍋爐高效運(yùn)行;②熱網(wǎng)變流量運(yùn)行，節(jié)約電能。

2、 一次網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)

（1） 一次網(wǎng)全部采用冷安裝無補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式。保溫層和外護(hù)層斷點(diǎn)少，防水性好。檢查井和固定墩數(shù)量少，占地空間小。（2） 管道采用預(yù)制保溫管。保溫材料采用聚氨酯，外保護(hù)采用高密度聚乙烯外套。聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫、耐空氣、耐水氣性能好。（3） 一次網(wǎng)的最高點(diǎn)設(shè)置放風(fēng)井，最低點(diǎn)設(shè)置泄水井。（4） 利用管網(wǎng)蓄能，與熱源廠鍋爐高效運(yùn)行聯(lián)合供熱。在用熱低峰時(shí)將熱量蓄積在熱網(wǎng)巨大的水容量中，用熱高峰時(shí)放熱，實(shí)現(xiàn)熱量的合理利用，解決熱源不足的問題，在不增加投資的基礎(chǔ)上提高熱源的供熱能力。（5） 一次網(wǎng)采用智能化調(diào)節(jié)方式，實(shí)現(xiàn)一次網(wǎng)全時(shí)水力平衡。一次網(wǎng)可隨水力工況改變進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。（6） 采用管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)，由于實(shí)現(xiàn)了全時(shí)水力平衡，可以利用管網(wǎng)的水容量，通過溫差的變化，將傳統(tǒng)的熱網(wǎng)系統(tǒng)變成儲(chǔ)存和分配系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使供熱整體能力在不提高熱源和管網(wǎng)投資的前提下通過蓄能提高20%的供熱能力，極大的降低投資成本。

3、換熱站節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）換熱站采用節(jié)能型的智能化的換熱機(jī)組。二次網(wǎng)出水溫度按程序設(shè)定，自動(dòng)隨室外環(huán)境溫度變化而調(diào)節(jié)。（2）設(shè)置一網(wǎng)補(bǔ)二網(wǎng)系統(tǒng)，與自動(dòng)控制系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)一次網(wǎng)對(duì)換熱站自動(dòng)補(bǔ)水定壓，保證運(yùn)行穩(wěn)定性，降低運(yùn)行成本，便于統(tǒng)一管理。

4、二次網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)

（1） 二次網(wǎng)全部采用冷安裝無補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式，管道采用預(yù)制保溫管，保溫材料采用聚氨酯，外保護(hù)采用高密度聚乙烯外套。（2） 二次網(wǎng)利用分戶控制閥快速實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)水力平衡初步調(diào)節(jié)。 3. 用戶方面

（1） 在建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，按照各地區(qū)出臺(tái)的相應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2） 室內(nèi)溫度表采用無線室溫監(jiān)測(cè)技術(shù)，在線監(jiān)測(cè)熱用戶室內(nèi)溫度，及時(shí)調(diào)整熱量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱用戶室內(nèi)溫度的全面掌控，既保證室內(nèi)溫度滿足用戶舒適度要求，又為實(shí)現(xiàn)按需供熱、節(jié)能減排提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，集中供熱采暖是目前寒冷區(qū)域廣泛應(yīng)用的取暖方式，隨著供暖規(guī)模的擴(kuò)大，提高供暖系統(tǒng)的節(jié)能效果，降低運(yùn)行成本和對(duì)環(huán)境的影響成為供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。因此對(duì)集中供熱采暖節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析具有重要意義。

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（作者單位：沈陽(yáng)智通工程有限公司）