供熱二級網(wǎng)站內(nèi)分解泵與樓宇分布泵技術(shù)對比

王方

摘要：基于傳統(tǒng)供熱二級網(wǎng)系統(tǒng)的分析，提出換熱站內(nèi)二級網(wǎng)側(cè)設(shè)置分解泵或樓宇端二級網(wǎng)設(shè)置分布泵的必要性，對站內(nèi)分解泵技術(shù)和樓宇分布泵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析，指出樓宇分布泵技術(shù)在二級網(wǎng)供熱系統(tǒng)節(jié)能方面具有更為明顯的優(yōu)勢。

Abstract： Based on the analysis of the traditional secondary heating network system， the necessity of setting up a decomposition pump on the secondary network side of the heat exchange station or a distribution pump on the secondary network side of the building is proposed. A detailed comparative analysis of the decomposition pump technology in the station and the building distribution pump technology is carried out， and it is pointed out that the building distribution pump technology has more obvious advantages in the energy saving of the secondary grid heating system.

關(guān)鍵詞：供熱;二級網(wǎng);站內(nèi)分解泵;樓宇分布泵;節(jié)能

Key words： heating;secondary network;decomposition pump in station;building distribution pump;energy saving

中圖分類號：TU995? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）32-0222-02

0? 引言

伴隨著城鎮(zhèn)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)的規(guī)模越來越大。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年我國城鎮(zhèn)的集中供熱面積已達(dá)87.8億m2，供熱管網(wǎng)的敷設(shè)長度已達(dá)37.1萬km;黑龍江省城鎮(zhèn)的集中供熱面積已達(dá)7.665億m2，供熱管網(wǎng)的敷設(shè)長度已達(dá)1.999萬km[1]。伴隨供熱系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，相關(guān)工程技術(shù)人員開始研究供熱管網(wǎng)的精細(xì)化調(diào)控，以解決供熱平衡問題，目前已形成諸多有關(guān)閥門精細(xì)調(diào)控、調(diào)節(jié)管理等方面的成果[2-4]。

1? 傳統(tǒng)二級網(wǎng)系統(tǒng)的分析

城鎮(zhèn)集中供熱中的傳統(tǒng)二級網(wǎng)系統(tǒng)主要有兩種形式，一種是供水母管和回水母管直接出站連接所有樓宇的形式;另外一種形式如圖1所示，在換熱站內(nèi)部設(shè)置分水器和集水器，分集水器上設(shè)置多個(gè)分支環(huán)路，每個(gè)分支環(huán)路出站后連接所轄區(qū)域的一部分樓宇，這種系統(tǒng)形式比簡單的母管出站形式要好一些，可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)域的站內(nèi)調(diào)節(jié)，對所轄區(qū)域的供熱平衡有一定的好處。但是無論哪一種傳統(tǒng)二級網(wǎng)系統(tǒng)形式，都是基于人工手動調(diào)整，所以存在著供熱調(diào)節(jié)困難、無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)整、區(qū)域熱平衡性差、不節(jié)能不節(jié)電的問題。

2? 傳統(tǒng)二級網(wǎng)系統(tǒng)改造的必要性

由傳統(tǒng)系統(tǒng)的問題分析可知，要想實(shí)現(xiàn)供熱二級網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行、均衡供熱、按需供熱，就需要對傳統(tǒng)的供熱二級網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。目前普遍存在的改造方式，是在各分支設(shè)置手動或電動調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)分支閥門的靈活調(diào)整;也有在樓宇前設(shè)置電動調(diào)節(jié)閥或自動平衡閥，以實(shí)現(xiàn)樓宇間閥門的靈活調(diào)整。其實(shí)，除了閥門精細(xì)調(diào)節(jié)方式外，還可以采用站內(nèi)分解泵技術(shù)和樓宇分布泵技術(shù)，這兩種技術(shù)主要是基于水泵變頻調(diào)節(jié)的方式實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)循環(huán)水量與實(shí)際熱負(fù)荷需求相適應(yīng)。這兩種技術(shù)在系統(tǒng)節(jié)能和按需均衡供熱方面表現(xiàn)更好，下面對這兩種技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

3? 供熱二級網(wǎng)站內(nèi)分解泵技術(shù)與樓宇分布泵技術(shù)對比分析

3.1 供熱二級網(wǎng)站內(nèi)分解泵系統(tǒng)

如圖2所示，這是一個(gè)典型的站內(nèi)分解泵二級網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)取消了換熱站原有的二級網(wǎng)循環(huán)泵，在分水器的每一個(gè)分支上設(shè)置小的分解泵，每個(gè)分解泵的流量滿足相應(yīng)分支所轄各樓宇的總熱負(fù)荷即可，每個(gè)分解泵的揚(yáng)程滿足站內(nèi)設(shè)備、管道和該分支最不利環(huán)路的阻力損失之和即可，故每個(gè)分解泵均為小流量低揚(yáng)程的小泵。

3.2 供熱二級網(wǎng)樓宇分布泵系統(tǒng)

如圖3所示，這是一個(gè)供熱二級網(wǎng)樓宇分布泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要將站內(nèi)原有的二級網(wǎng)循環(huán)泵更換為小揚(yáng)程的水泵，站內(nèi)供回水母管之間增設(shè)聯(lián)通管，該管稱為耦合管，它將站內(nèi)系統(tǒng)和站外系統(tǒng)分成了兩部分，站內(nèi)系統(tǒng)循環(huán)阻力減小，耗電量降低。站外系統(tǒng)與傳統(tǒng)模式和站內(nèi)分解泵模式相比，也有很大變化，在轄區(qū)每棟樓宇前均設(shè)置樓宇分布泵，并且在樓宇供回水管之間設(shè)置聯(lián)通管，管上加設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，每棟樓宇的熱水循環(huán)完全是由其對應(yīng)的樓宇分布泵驅(qū)動實(shí)現(xiàn)，聯(lián)通管可以實(shí)現(xiàn)局部范圍的混水調(diào)節(jié)。

3.3 站內(nèi)分解泵系統(tǒng)與樓宇分布泵系統(tǒng)對比

根據(jù)以上兩種技術(shù)的原理介紹，我們看到它們都是基于水泵的變頻調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域熱水循環(huán)流量的變化，該變化可以吻合區(qū)域?qū)嶋H熱負(fù)荷的大小，所以凸顯出技術(shù)的節(jié)能效果。

站內(nèi)分解泵系統(tǒng)解決了小區(qū)域之間的熱平衡問題，如圖2所示，1、2、3、4這四個(gè)分支環(huán)路所轄區(qū)域均可以按照對應(yīng)區(qū)域的實(shí)際熱負(fù)荷去調(diào)整分解泵的循環(huán)流量，以使四個(gè)分區(qū)的供熱趨向于均衡一致。但是該技術(shù)無法精確控制到樓宇，各分支環(huán)路區(qū)域內(nèi)各樓宇之間仍會出現(xiàn)一定程度的熱力失調(diào)。

如圖3所示的樓宇分布泵系統(tǒng)則有效解決了以上問題。因?yàn)闃怯罘植急檬轻槍γ恳粭潣怯顔为?dú)設(shè)置的，所以每棟樓宇都可以按照自己的實(shí)際熱負(fù)荷需求控制分布泵的循環(huán)流量，這就實(shí)現(xiàn)了真正意義上的樓宇間精確調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了樓宇之間的按需給熱、平衡供熱，解決了樓宇間熱力失調(diào)的問題。熱力失調(diào)消除了，自然就獲得了顯著的節(jié)能效果。而樓宇供回水管之間的聯(lián)通管及電動調(diào)節(jié)閥通過混水模式實(shí)現(xiàn)了樓宇供水溫度的靈活調(diào)整，這對于樓宇用戶對供水溫度及供回水溫差有不同要求的場合，調(diào)節(jié)效果極佳，可有限解決部分樓宇過熱的問題，進(jìn)一步產(chǎn)生節(jié)能效益。

通過以上分析，不難發(fā)現(xiàn)供熱二級網(wǎng)樓宇分布泵系統(tǒng)比供熱二級網(wǎng)站內(nèi)分解泵系統(tǒng)在供熱系統(tǒng)節(jié)能方面優(yōu)勢更明顯。

4? 結(jié)論

供熱二級網(wǎng)站內(nèi)分解泵系統(tǒng)和供熱二級網(wǎng)樓宇分布泵系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)較好的供熱系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)，但是站內(nèi)分解泵系統(tǒng)無法有效實(shí)現(xiàn)樓宇之間的平衡調(diào)節(jié)。而樓宇分布泵系統(tǒng)由于可以獨(dú)立控制每棟樓宇的分布泵循環(huán)流量，所以可以進(jìn)行樓宇的精細(xì)化調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)按需均衡供熱，系統(tǒng)供熱質(zhì)量和節(jié)能效益更加突出。

參考文獻(xiàn)：

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