暖通供熱節(jié)能技術(shù)探討

李 琳

太原學(xué)院（030032）

0 前言

我國(guó)建筑方面消耗的能源已占總體能耗標(biāo)準(zhǔn)的30%左右，且呈繼續(xù)上升態(tài)勢(shì)。立足消耗主體進(jìn)行分析，建筑能耗涉及的能耗種類(lèi)主要包含采暖、通風(fēng)、日常電器等系統(tǒng)，其中能耗消耗最為顯著的就是空調(diào)和采暖系統(tǒng)，所以必須全面重視空調(diào)和采暖系統(tǒng)能源消耗日益增加的嚴(yán)峻問(wèn)題，將優(yōu)質(zhì)節(jié)能技術(shù)引入其中，探究良好的節(jié)能途徑、節(jié)能措施，使能源供需矛盾問(wèn)題得到緩解，促進(jìn)空調(diào)和暖通供熱系統(tǒng)的持續(xù)和優(yōu)質(zhì)發(fā)展。

1 暖通供熱節(jié)能意義

在我國(guó)建筑業(yè)迅猛發(fā)展的背景下，建筑能耗不斷增加。從實(shí)際情況來(lái)看，建筑能耗約占社會(huì)總能耗30%以上，一些區(qū)域甚至更高。建筑能耗中，占建筑總能耗30%～50%的就是暖通空調(diào)能耗，且呈現(xiàn)出逐漸遞增的趨勢(shì)。受暖通空調(diào)能耗增加的影響，能源供求矛盾必然會(huì)進(jìn)一步激化。大量使用不可再生能源，也會(huì)導(dǎo)致地球資源整體呈現(xiàn)出日益匱乏的現(xiàn)象，產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題[1]。近年來(lái)，全球二氧化碳及硫化物等排放量呈現(xiàn)出不斷增加的狀態(tài)，加之頻繁發(fā)生的酸雨現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了自然生態(tài)環(huán)境及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。面對(duì)此種情況，如果能夠全面推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，優(yōu)化暖通供暖系統(tǒng)，能大幅度降低暖通供熱系統(tǒng)的能耗，也能使溫室氣體排放有效減少，利于人們生活環(huán)境的改善，也能全面提高人們生活品質(zhì)，所以暖通供熱節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的研究現(xiàn)實(shí)意義巨大。

2 暖通供熱節(jié)能技術(shù)

2.1 區(qū)域集中供熱節(jié)能技術(shù)

該技術(shù)主要是指供熱燃?xì)庹竟?jié)能技術(shù)。實(shí)踐表明，正常技術(shù)條件下，部分鍋爐能在75%以上熱效率工況下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。與全國(guó)平均水平相比，鍋爐設(shè)備利用率能夠提高40%，熱效率方面可提高13%。受這兩種指標(biāo)綜合效益影響，該技術(shù)有利于節(jié)約燃料、電能、運(yùn)輸、人力等，也能在一定程度上緩解環(huán)境污染，有效節(jié)約初投資，如設(shè)備、建筑、土地面積等投資。由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)燃?xì)庹緯r(shí)，合理配置鍋爐容量能實(shí)現(xiàn)有效的供熱燃?xì)庹竟?jié)能效果。

2.2 低溫?zé)崴匕遢椛洳膳夹g(shù)

地面輻射采暖系統(tǒng)主要是選擇低溫?zé)崴_(dá)到供熱目的，其熱源為不高于60℃的熱水。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是保持熱水溫度始終處于60℃。構(gòu)建該系統(tǒng)時(shí)，將采暖設(shè)施埋設(shè)到地板中，通過(guò)熱水來(lái)加熱地板，確保地板能夠在地暖管內(nèi)形成一種循環(huán)流動(dòng)的效果，依靠熱流輻射達(dá)到室內(nèi)供熱采暖目的[2]。該技術(shù)具備的顯著優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在節(jié)能、衛(wèi)生、舒適等方面，目前已經(jīng)在暖通供熱工程中得到了廣泛應(yīng)用。除此之外，地面輻射采暖不會(huì)給室內(nèi)觀(guān)感造成影響，不會(huì)占據(jù)室內(nèi)面積，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

2.3 節(jié)能型建筑天棚低溫輻射采暖制冷技術(shù)

目前，該種采暖制冷系統(tǒng)已經(jīng)逐漸取代暖氣片、戶(hù)式空調(diào)系統(tǒng)，具有較高的應(yīng)用輻射傳熱效率。該種技術(shù)主要在頂部混凝土板內(nèi)敷設(shè)聚丁烯盤(pán)管，之后采用對(duì)載體不斷循環(huán)加熱或?qū)敯褰禍胤绞竭M(jìn)行傳熱。夏天，在埋于混凝土中的聚丁烯盤(pán)管里通入冷水，此時(shí)因20℃為冷水在夏季供水溫度，22℃為回水溫度，基于供水和回水之間2℃溫差，該種采暖制冷系統(tǒng)可吸收室內(nèi)熱量，使夏季降溫問(wèn)題得到有效解決。冬季，28℃為聚丁烯盤(pán)管內(nèi)供水溫度，26℃為回水溫度，此時(shí)也是利用2℃溫差將熱量輻射到室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了最佳舒適環(huán)境的創(chuàng)造，獲取的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也十分顯著。

2.4 熱能、能量回收技術(shù)

從熱能回收技術(shù)方面進(jìn)行分析，目前冷熱和排風(fēng)余熱是熱能回收技術(shù)主要體現(xiàn)，其中冷熱主要是以排放的余熱、廢熱為主要回收和利用對(duì)象，排風(fēng)余熱是基于相應(yīng)裝置或設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)而與新進(jìn)風(fēng)、排出風(fēng)進(jìn)行熱量交換，借此來(lái)大幅度提高運(yùn)行效率。立足能量回收技術(shù)方面進(jìn)行分析，建筑暖通供熱設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的節(jié)能技術(shù)就是能量回收。設(shè)置該種能量回收系統(tǒng)，利于能源損耗的減少?，F(xiàn)代建筑中，通常會(huì)有集中供暖及系統(tǒng)安裝，供暖及系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)會(huì)處理新風(fēng)，而建筑中占總能耗比重較高的一部分就是處理新風(fēng)所耗能源，此時(shí)借助能源回收系統(tǒng)，不僅能保障通風(fēng)、排風(fēng)功能的良好實(shí)現(xiàn)，同時(shí)基于熱能的回收，將其向電能方面重新轉(zhuǎn)化，能夠有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

2.5 變頻技術(shù)

在暖通供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，最早被設(shè)計(jì)人員采用的一個(gè)節(jié)能方案就是變頻技術(shù)。目前，該技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家、多個(gè)地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，不僅達(dá)到了對(duì)環(huán)境的保護(hù)目的，大幅度提高了資源利用效率，而且還能以室內(nèi)環(huán)境變化為依據(jù)，進(jìn)行針對(duì)性能量改變。利用變頻節(jié)能技術(shù)構(gòu)建變頻暖通供熱系統(tǒng)，能借助風(fēng)機(jī)與水泵、冷水機(jī)組等設(shè)施的應(yīng)用，有效減少暖通供熱系統(tǒng)能源消耗量，確保暖通系統(tǒng)運(yùn)行與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相符[3]。變頻技術(shù)應(yīng)用的情況下，借助變頻系統(tǒng)和變頻裝置能達(dá)到變風(fēng)量系統(tǒng)的目的，同時(shí)也能大幅度減少暖通供熱能源消耗量。

合理應(yīng)用變頻技術(shù)，能有效調(diào)節(jié)能源消耗，使暖通供熱系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的能源輸出速度和頻率得到控制；平衡暖通空調(diào)和冷熱能源輸出速度，為暖通空調(diào)中水泵提供保護(hù)作用，利于冷熱能源消耗程度的降低。

2.6 水力平衡裝置

在暖通供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意把握平衡原則，在設(shè)計(jì)人員不能借助常規(guī)手段實(shí)現(xiàn)水力平衡的情況下，可通過(guò)安裝水力平衡閥的方式達(dá)到控制目的。選擇平衡閥的過(guò)程中，可選擇靜態(tài)平衡閥，也可選擇動(dòng)態(tài)平衡閥，并且需要以暖通供熱系統(tǒng)中水量波動(dòng)情況為依據(jù)，科學(xué)選擇。如果平衡閥不用的情況較多，應(yīng)避免選擇靜態(tài)平衡閥，盡可能以動(dòng)態(tài)水力平衡閥為主，確保水力平衡狀態(tài)有效實(shí)現(xiàn)。

3 提升暖通供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用效果的措施

3.1 建立健全且適應(yīng)供熱系統(tǒng)的控制系統(tǒng)

為進(jìn)一步推動(dòng)暖通供熱節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和全面應(yīng)用，必須構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)行暖通供熱系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。要想切實(shí)提升供熱系統(tǒng)能源利用效率，不僅要保障熱生產(chǎn)輸送和科學(xué)分配，還需要從適應(yīng)性角度來(lái)優(yōu)化調(diào)整控制系統(tǒng)[4]。對(duì)于供熱管理人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)對(duì)供熱系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，準(zhǔn)確把握合理調(diào)控暖通供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以提升供熱系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，有效平衡水力工況?？刂葡到y(tǒng)的科學(xué)性有利于供熱系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量及運(yùn)行效率的大幅度提高，真正實(shí)現(xiàn)暖通供熱節(jié)能減排目標(biāo)，保障社會(huì)群體供熱采暖需求。

3.2 適當(dāng)調(diào)整供熱規(guī)模

為保障暖通供熱節(jié)能技術(shù)應(yīng)用價(jià)值能夠最大化發(fā)揮，必須適當(dāng)調(diào)整供熱規(guī)模。供熱管理人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)前暖通供熱系統(tǒng)運(yùn)行具體情況，主動(dòng)調(diào)整供熱規(guī)模，切實(shí)整合分散狀態(tài)下的小型鍋爐房，提升鍋爐運(yùn)營(yíng)效率、熱供應(yīng)效率。集約化供熱系統(tǒng)的構(gòu)建，有利于大幅度提升社會(huì)供熱環(huán)保水平，充分踐行可持續(xù)發(fā)展觀(guān)，為供熱系統(tǒng)安全高效運(yùn)行提供保障[5]。值得注意的是，在調(diào)整供熱規(guī)模的過(guò)程中，工作人員應(yīng)加強(qiáng)管理力度，科學(xué)選擇采暖鍋爐爐型，與當(dāng)?shù)嘏ü嵯到y(tǒng)實(shí)際范圍、具體需求等充分結(jié)合，綜合考量當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期供應(yīng)煤種的具體特征，從根本上提升鍋爐運(yùn)行效率，保障鍋爐容量、燃燒效率能夠有正比例關(guān)系，節(jié)約和保護(hù)能源資源的同時(shí)，真正從源頭上落實(shí)節(jié)能環(huán)保減排目標(biāo)。

3.3 加強(qiáng)鍋爐房運(yùn)行管理

暖通供熱節(jié)能技術(shù)應(yīng)用水平全面提高的必要前提就是鍋爐房運(yùn)行管理工作，所以需要相關(guān)管理單位嚴(yán)格篩選司爐人員和鍋爐水處理人員。司爐人員和鍋爐水處理人員不僅要有專(zhuān)業(yè)從業(yè)資格認(rèn)證，同時(shí)也需進(jìn)行定期資質(zhì)認(rèn)證考試。鍋爐房運(yùn)行管理環(huán)節(jié)應(yīng)以相關(guān)規(guī)定為依據(jù)，科學(xué)開(kāi)展各方面操作。在處理鍋爐房水時(shí)，處理效果要與國(guó)家鍋爐運(yùn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求相符，促進(jìn)暖通供熱節(jié)能水平的真正提高。此外，還應(yīng)定期調(diào)查并了解暖通供熱系統(tǒng)具體運(yùn)行情況。該環(huán)節(jié)可安裝熱工儀表，具體安裝環(huán)節(jié)要以安裝規(guī)范為依據(jù)。在熱工儀表安裝不齊全、不準(zhǔn)確的情況下，應(yīng)注意以規(guī)定為依據(jù)，將熱工儀表補(bǔ)齊，并為儀表運(yùn)行精確性、可靠性提供保障，有效維護(hù)暖通供熱系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。安裝熱工儀表能全面監(jiān)控供熱系統(tǒng)運(yùn)行情況，使供熱問(wèn)題得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、有效分析和快速解決。

3.4 選擇節(jié)能性好的設(shè)備

①冷源機(jī)主機(jī)設(shè)備選擇的過(guò)程中，要以能效高低為主要參考依據(jù)；②供電充足時(shí)，盡可能選擇電力制冷劑，原因在于與吸收式制冷機(jī)相比，電力制冷劑能耗較低。選擇時(shí)應(yīng)對(duì)建筑物用途、電源等方面進(jìn)行綜合分析與考慮；③在冷卻塔運(yùn)行環(huán)節(jié)，因水冷、風(fēng)冷方式耗能相近，且二者具有各自的優(yōu)勢(shì)，所以選擇水冷、風(fēng)冷方式時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行考慮；④要合理設(shè)計(jì)鍋爐的運(yùn)行功率，科學(xué)控制和調(diào)整鍋爐參數(shù)，確保達(dá)到鍋爐節(jié)能目的[6]；⑤在暖通供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，盡可能選擇可再生、無(wú)污染的新型能源。

4 結(jié)語(yǔ)

建設(shè)和發(fā)展現(xiàn)代化社會(huì)，與優(yōu)質(zhì)能源的良好支撐密不可分。能源是保障人們物質(zhì)文化生活水平有效提高的關(guān)鍵因素。近年來(lái)，在社會(huì)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的背景下，能源緊缺問(wèn)題日益突出。立足經(jīng)濟(jì)學(xué)層面進(jìn)行分析，目前我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化社會(huì)持續(xù)發(fā)展推進(jìn)過(guò)程的瓶頸就是環(huán)境能源問(wèn)題、日益匱乏的不可再生能源，如煤炭、石油等。這些都嚴(yán)重阻礙了現(xiàn)代化社會(huì)建設(shè)和持續(xù)發(fā)展，因此作為建筑領(lǐng)域能耗最大的暖通供熱來(lái)說(shuō)，必須要有機(jī)結(jié)合節(jié)能技術(shù)。