节能建筑供热系统调控技术

节能建筑供热系统调控技术

王乐乐

鹤壁市淇滨热力有限公司河南鹤壁458030

摘要:供热调节的主要任务是维持供暖建筑的室内计算温度。当供暖系统在稳定状态下运行时，如不考虑管网的沿途热损失，则系统的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热量，同时也应等于供暖用户的热负荷。因此，供热系统调控对系统的正常运行和节能运行将发挥重大作用。

关键词:节能；建筑；供热；系统；调控；技术

1供热节能现状分析

跟对整个供热系统的综合观察和比较，不同环节对能源进行不同的消耗，我们可以发现，之所以目前我国在能源消耗方面存在着十分严重的问题，关键在于我国对于许多方面的能耗，尤其是建筑行业中的能耗采取这一种粗放型的经营管理方式所导致的。而在社会发展的今天，我国并没有将一些科学技术用于这一方面中，使得许多人认为在节约能源方面，技术并不是最主要的，甚至于说节能并不是最主要的。但是世界在发展过程中所呈现出来的一种新的发展趋势我们可以发展，只有坚持使用科学技术，才能不断实现我国整体工作效率的提高和能耗的减少。建筑节能也无法置身其外。

（1）建筑保温不良，我国北方地区建筑外墙传热系数在1W（M2.K）左右，外窗传热系数在4W/（M2.K）左右，与北欧国家的外墙0.4W（M2.K），外窗2W（M2.K）相比，相差1倍-2倍，这直接导致供暖负荷高出1倍-2倍，降低供暖能耗必须大幅度改善建筑保温瓶降低建筑物本身的耗热量。

（2）水力失调严重，供热系统冷热不均，部分过热导致热量损失，我国大部份集中供热系统的建筑物内采用单管串联方式或改进的单管串联方式，基本不具备未端调节手段，系统普遍存在不同建筑间的区域失调，建筑物内的水平失调，及不同娄层间的垂直失调。

（3）集中供热系统总的供热参数不能随气候变化及时调整，造成供热初期和未期气候转暖时过度供热，造成热损失，这部分损失根据运行调节水平和系统规模不同，一般为总供热量的3%-5%。

（4）锅炉运行效率低，热源运行调节差，部分外网保温不当能耗的关键，就是改善建筑围护结。通过采暖季对几处规模不等的热网的实际测试显示，锅炉效率在50%-70%，热效率不高，究其原因，有媒质问题，但也有锅炉的运行调节问题，因此降低我国建筑供暖的保温以及降低建筑物供暖耗热量，改善集中供热系统的调节，以避免各种局部过热造成的热损失。

2供热系统消耗能量的环节

供热系统以集中供热系统为主，它由热源、管网、热用户组成，一般都要经过热制备、转换、输送和用热几个环节。集中供热制备主要通过区域锅炉房或城市热电厂而获得。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓（引）风机、水处理和输配系统的水泵（循环水泵、补水泵和加压泵），它们耗用的能源是燃料、电、水和热。热网承担热能输送。供热管网由管道、管道设备及附件组成，其敷设方式有架空、管沟和直埋。管网的能量损失是沿途散热的热损失和泄漏的水、热。热力站是二级网的热源，主要耗能设备是热交换器、系统循环水泵和补水泵。热用户一般是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。其能量损失一方面取决于散热器的性能，另一方面取决于建筑围护结构保温性能、室内温度的要求和外界环境的温度。近年来，以地热等其他能源利用为热源的供热系统得到了很快发展，为供热节能开辟了新的领域。

热能：供热系统由多个部分组成。热力站、二级网和终端热用户组成二级网系统，热力站热交换器为该子系统的能量转换点；热电厂首站（或锅炉房）、一级网和热力站组成一级网系统，热力站是该系统的热用户，首站热交换器（或锅炉受热面）为能量的转换设备，热电厂（或锅炉）是热源。

电能：供热系统主要耗电设备有循环泵、补水泵、鼓风机和引风机等。

系统的泄漏损失：系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。失水造成的损失和成本分为直接损失和间接损失。直接损失主要是由于自来水成本、加热水的燃煤损失和耗电损失、水处理成本和人工维修成本；间接损失主要是由于失水造成的系统失调、系统补水造成的供热温度降低对收费工作的影响、加速水泵等设备老化及对企业形象的影响。

3运行调节

3.1运行调节的意义

热水供暖系统是根据室外计算温度设计的，室外温度在整个供暖期内每时每刻都在变化。因此，在热水供暖系统投入运行后，不仅要保证在设计室外温度下维持室内温度符合设计值，而且，必须根据室外气温的变化，合理调节热媒参数，这种调节称为运行调节。需要指出的是，初调节是运行调节的前提，运行调节是初调节的继续。为了达到保证供暖、节约能源的目的，这两种调节，都必须认真进行。

3.2运行调节的方法

集中质调节：在整个供暖期间，随着室外温度的变化，在热源处只改变网路的供水温度，而网路的循环流量维持设计值不变的调节方法叫集中质调节。

集中量调节：在整个供暖期间，网路供水温度始终维持设计值不变，只是随室外温度的变化在热源处不断改变网路循环流量，以适应热负荷变化的调节方法叫集中量调节。

采用集中量调节时，随着室外温度的升高，网路的流量会迅速地减少，这样会使供暖系统产生严重的竖向热力失调，且操作技术比较复杂，常需用变速泵来实现量调节。目前在国内很少采用。

分阶段变流量的质调节：把整个供暖期按室外温度的高低分成几个阶段。在室外温度较低的阶段，保持较大的流量；而在室外温度较高的阶段，保持较小的流量。在每一个阶段内，网路均采用一种流量并保持不变，同时采用不断改变网路供水温度的质调节，这种调节方法叫分阶段变流量的质调节。

间歇调节：在室外温度升高时，不改变网路的循环水量和供水温度，只减少每天的供暖小时数，这种调节方法叫间歇调节。在选用运行调节的方法时，一定要因时、因地制宜，根据每个供暖系统的实际情况，灵活选用。在实际应用中，一个采暖期只采用一种调节方法的不多，往往是几种方法结合起来使用。

3.3简易快速调节法的基本步骤如下：

测量供热系统总流量，改变循环水泵运行台数或调节系统供、回水总阀门，使系统总过渡流量控制在总理想流量的120％左右。

以热源为准，由近及远，逐个调节各支线、各用户。最近的支线、用户，将其过渡流量调到理想流量的80％～85％左右；较近的支线、用户，过渡流量为理想流量的85％～90％左右；较远的支线、用户，过渡流量是理想流量的90％～95％左右；最远的支线、用户，过渡流量按理想流量的95％～100％调节。当供热系统支线较多时，应在支线管上安装调节阀。此时，仍按由近及远的原则，先调支线，再调各支线上的用户。过渡流量的确定方法同上。

在调节过程中，如遇某支线或某用户在调节阀全开时仍未达到要求的过渡流量，则暂时跳过该支线或该用户，按既定顺序继续调节。等最后的用户调节完毕后，再复查该支线或该用户的运行流量。若与理想流量偏差超过20％时，应检查并排除有关故障。

4实现多热源联网运行

对于百万人口以上的大城市，集中供热的规模常常在几百万供暖面积，其热源可能有多个热电厂和多个区域锅炉房。过去我们的习惯做法是一个热源、带一个区域的供热面积，形成一对一的单热源供热系统。实践证明，这种供热方式造成的主要问题是装机备份过多，大量的锅炉不能满负荷运行，进而导致热源效率不高。为克服上述弊端，在积极采用大容量热电联产、大容量热水锅炉的同时，将有计划地实施多热源联网运行这一理想的供热方案。

结束语

加热调节的主要任务是保持供热建筑的室内计算温度。当加热系统运行稳定时，如果不考虑沿管网的热损失，系统的供热应等于加热用户系统的供暖系统的散热量，等于加热用户的热负荷。如中央供暖系统，总体加热参数不能随气候变化而调整，会引起初始加热和冷却结束过热，导致热量损失。这部分损失根据操作水平和系统尺寸不同，一般总供热量为3％?5％。因此，供暖系统对系统正常运行的调节和节能运行将起到重要作用。

参考文献

[1]张林峰.建筑施工技术.北京：高等教育出版社,2002.

[2]李丽华.建筑钢结构技术.北京：机械工业出版社,2004.