淺談供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的節(jié)能

黃　弢

摘要：文中分析供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的具體實(shí)施問(wèn)題以及調(diào)節(jié)控制和管理方式，實(shí)現(xiàn)供暖系統(tǒng)按需供熱節(jié)能運(yùn)行目的。

關(guān)鍵詞：供暖系統(tǒng)；運(yùn)行調(diào)節(jié)；節(jié)能

引言

加強(qiáng)能源資源節(jié)約，是黨的十七大確定的重要目標(biāo)，目前我國(guó)北方城鎮(zhèn)共有供暖建筑65億m2，其中約70%采用不同類型的集中供暖。根據(jù)目前初步估計(jì)，城鎮(zhèn)建筑供暖用能折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.3億t/a，占我國(guó)總的城鎮(zhèn)建筑用能的52%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑采暖能耗約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的30%，因此供熱節(jié)能是我國(guó)建筑節(jié)能工作中潛力最大、最主要的途徑，應(yīng)該作為當(dāng)前開(kāi)展建筑節(jié)能工作的重中之重。

1 初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)對(duì)供暖系統(tǒng)熱能利用率的影響：

供暖系統(tǒng)在投入運(yùn)行初期所進(jìn)行的調(diào)節(jié)，稱為供暖系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)。初調(diào)節(jié)分為室外和室內(nèi)兩部分，首先通過(guò)各用戶入口處和網(wǎng)路上的閥門(mén)，使熱水網(wǎng)路的水力工況滿足各用戶的要求，然后再對(duì)室內(nèi)系統(tǒng)的各立管和支管進(jìn)行調(diào)節(jié)，引入口或熱力站通常都裝有檢測(cè)儀表，所以室外網(wǎng)路的初調(diào)節(jié)可以根據(jù)熱水的溫度和流量或壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)，而室內(nèi)系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)通常只能依靠臨時(shí)觀測(cè)各房間室溫來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，初調(diào)節(jié)的目的，是將各熱用戶的運(yùn)行流量調(diào)配至理想流量，即滿足用戶實(shí)際熱負(fù)荷需求的流量。

在初調(diào)節(jié)進(jìn)行完畢后，熱水供暖系統(tǒng)還應(yīng)根據(jù)室外氣象條件的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。也即當(dāng)熱負(fù)荷隨室外溫度的變化而變化時(shí)，為實(shí)現(xiàn)按需供熱，而對(duì)系統(tǒng)流量、供水溫度進(jìn)行的調(diào)節(jié)，稱為運(yùn)行調(diào)節(jié)，運(yùn)行調(diào)節(jié)的目的在于使用戶的散熱設(shè)備的放熱量與用戶的熱負(fù)荷的變化相適應(yīng)，以防止熱用戶內(nèi)發(fā)生室溫過(guò)高或過(guò)低現(xiàn)象。

目前，我國(guó)的供熱系統(tǒng)的熱能利用率很低，就熱網(wǎng)和熱用戶來(lái)說(shuō)，熱能利用率平均只有40~50%，損失達(dá)50~60%，熱用戶運(yùn)行工況失調(diào)造成的損失通常為20~50%。熱損失組成如下：熱網(wǎng)的熱媒輸送熱損失通常為10~15%，若保溫脫落，地溝泡水則可達(dá)15~30%，這在過(guò)去因節(jié)能管理力度不足造成的。由此可見(jiàn)，初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)對(duì)供暖節(jié)能的影響是很大的。

2 供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的實(shí)施：

在熱水供暖系統(tǒng)中，為了使各用戶的溫度均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，除了在系統(tǒng)運(yùn)行前要進(jìn)行初調(diào)節(jié)外，還應(yīng)在整個(gè)供暖期內(nèi)隨室外氣溫的變化而隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)的供、回水溫度、循環(huán)流量等參量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在滿足供熱要求的前提下，如何調(diào)節(jié)才能更有效地節(jié)能降耗是我們一直關(guān)注的問(wèn)題——供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。

2.1 供暖運(yùn)行調(diào)節(jié)與初調(diào)節(jié)的區(qū)別：

初調(diào)節(jié)的作用是使供暖系統(tǒng)各用戶平均室溫達(dá)到一致，但不能保證用戶室溫在整個(gè)供暖期都滿足設(shè)計(jì)室溫的要求。供暖用戶室溫除與流量有關(guān)外，還與室外氣溫、建筑物熱負(fù)荷、日照、水流速有關(guān)，這就需要進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)，不但調(diào)節(jié)流量，而且更應(yīng)調(diào)節(jié)供水溫度。

2.2 供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的形式常用的有兩種：

2.2.1 多階段的運(yùn)行調(diào)節(jié)：

它屬于經(jīng)驗(yàn)型的運(yùn)行調(diào)節(jié)，可把一個(gè)供暖季節(jié)分為初寒期、嚴(yán)寒期、末寒期，不同時(shí)期其流量、供水溫度不同；每個(gè)時(shí)期的流量、供水溫度相對(duì)比較穩(wěn)定。

2.2.2 隨時(shí)的運(yùn)行調(diào)節(jié)：

隨時(shí)保證供熱量與需熱量一致，這是最節(jié)能的。供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的方式目前有以下四種：

a量調(diào)節(jié)：

運(yùn)行時(shí)供水溫度始終保持設(shè)計(jì)值，只改變循環(huán)流量。

目前采用的方法有：

有極的流量調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)、變速電機(jī)。無(wú)極的流量調(diào)節(jié)，如循環(huán)泵使用變頻調(diào)速控制等。

b質(zhì)調(diào)節(jié)：

運(yùn)行時(shí)循環(huán)流量始終保持設(shè)計(jì)值不變，只調(diào)節(jié)系統(tǒng)供、回水溫度。

c分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)：

在運(yùn)行期間，隨室外氣溫的提高，分幾個(gè)階段減少循環(huán)流量。在同一調(diào)節(jié)階段內(nèi)，循環(huán)流量保持不變，調(diào)節(jié)供水溫度。

d間歇調(diào)節(jié)：

在運(yùn)行期間，只改變每天的供熱時(shí)數(shù)，不改變其它運(yùn)行參數(shù)。目前，常用的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。

分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，是在供暖期中按室外溫度高低分成幾個(gè)階段，在室外溫度較低的階段中，保持設(shè)計(jì)最大流量；而在室外溫度較高的階段中，保持較小的流量。在每一階段內(nèi)，網(wǎng)路的循環(huán)水量始終保持不變，按改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)。

通過(guò)供暖運(yùn)行測(cè)試證明：系統(tǒng)回水溫度不宜低于40℃，否則會(huì)嚴(yán)重影響散熱器的供暖效果及鍋爐對(duì)回水溫度調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以在供暖運(yùn)行中，如根據(jù)最高室外調(diào)節(jié)計(jì)算溫度所計(jì)算的回水溫度低于40℃，系統(tǒng)運(yùn)行回水溫度仍保持不低于40℃，在此時(shí)間內(nèi)可采用間歇供暖調(diào)節(jié)。

2.3 在供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)中要注意以下幾點(diǎn)：

2.3.1 在供暖運(yùn)行調(diào)節(jié)中，最高和最低供回水溫度轉(zhuǎn)化的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)注意逐漸調(diào)節(jié)，保持供暖系統(tǒng)穩(wěn)定地運(yùn)行狀態(tài)。

2.3.2 對(duì)直接連接的供暖用戶系統(tǒng)，采用此調(diào)節(jié)方式時(shí)，應(yīng)注意不要使進(jìn)入供暖系統(tǒng)的流量過(guò)少。通常不應(yīng)小于設(shè)計(jì)流量的60%，如流量過(guò)少，對(duì)雙管供暖系統(tǒng)，由于各層的重力循環(huán)作用壓頭的比例差增大，引起用戶系統(tǒng)的垂直失調(diào)。對(duì)單管供暖系統(tǒng)，由于各層散熱器傳熱系數(shù)值變化程度不一致的影響，也同樣會(huì)引起垂直失調(diào)。

在中小型熱水供暖系統(tǒng)中，一般可選用兩組（臺(tái)）不同規(guī)格的循環(huán)水泵。如其中一組（臺(tái)）循環(huán)水泵的流量按設(shè)計(jì)值100%選擇，另一組（臺(tái)）按設(shè)計(jì)值的70%~80%選擇。在大型熱水供暖系統(tǒng)中，也可考慮選用三組不同規(guī)格的水泵，由于水泵的揚(yáng)程與流量的平方成正比，水泵的電功率與流量的立方成正比，節(jié)電效果顯著。因此，分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)的供熱調(diào)節(jié)方式，在區(qū)域鍋爐房熱水供暖系統(tǒng)中，得到較多應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

供暖管網(wǎng)水平失調(diào)而造成用戶冷熱不均（供暖系統(tǒng)近環(huán)路過(guò)熱，遠(yuǎn)環(huán)路不熱，最不利點(diǎn)更不熱），是供暖系統(tǒng)的“常見(jiàn)病”、“多發(fā)病”，在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，因無(wú)調(diào)節(jié)需用的流量計(jì)和調(diào)節(jié)性能好的調(diào)節(jié)閥，只能用調(diào)節(jié)性能很差的閘閥或截止閥進(jìn)行靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)，往往費(fèi)力不小，收效甚微，供暖運(yùn)行管理人員只得借助大流量、小溫差運(yùn)行（如改換加大循環(huán)水泵、多臺(tái)循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行，供暖系統(tǒng)末端設(shè)加壓泵或加大供暖系統(tǒng)末端管徑等作法），以求適當(dāng)緩解一下供暖系統(tǒng)末端暖氣不熱問(wèn)題，實(shí)際上這些措施皆無(wú)助于問(wèn)題的徹底解決，而白白浪費(fèi)了許多電能。

供暖系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)行前初調(diào)節(jié)消除熱網(wǎng)水平失調(diào)，改變大流量、小溫差不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在整個(gè)供暖期隨室外氣溫的變化，把供暖季節(jié)分為初寒期、嚴(yán)寒期、末寒期幾個(gè)不同時(shí)期，按熱水供暖質(zhì)調(diào)節(jié)公式就可計(jì)算出任意室外氣溫日平均溫度下的實(shí)際供回水溫度，匯制成圖表，張貼在供暖鍋爐房?jī)?nèi)墻上，不但可以指導(dǎo)司爐工操作運(yùn)行，而且便于管理人員隨時(shí)掌握鍋爐房供暖系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并根據(jù)室外和室內(nèi)溫度的變化隨時(shí)調(diào)整供暖運(yùn)行工況，真正達(dá)到供暖系統(tǒng)按需供熱節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的。

參考文獻(xiàn)

[1]賀平，孫剛主編.供熱工程.3版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1993.

[2]中國(guó)建筑工業(yè)出版社.工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分類匯編—暖通空調(diào)規(guī)范[G].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.

[3]李兆堅(jiān),江億,燕達(dá).住宅間歇供暖模擬分析[J].暖通空調(diào),2004.

[4]狄洪發(fā),江億,秦緒忠,等.熱量計(jì)量收費(fèi)后供熱網(wǎng)的運(yùn)行管理[J].暖通空調(diào),2000,30（5）.