淺析高校供熱系統(tǒng)中節(jié)能技術的應用

■王少珺 ■天津外國語大學后勤處，天津 300204

1 高校供熱能耗情況分析

1.1 供熱能耗的地域性特點

高校供熱南北分化比較明顯，南方高校由于地域性特點，冬季供熱能耗遠遠低于北方高校，大部分熱能消耗集中在開水房、浴室、食堂餐廳等。而北方院校由于其地域性特點，大部分熱能消耗會集中在冬季供暖，尤其是教學樓、實驗室和宿舍樓，供熱面積和能耗普遍高于南方高校。

1.2 供熱能耗的時間性特點

高校教學和生活有明顯的時間規(guī)律，所以能耗也存在一定的時間性特點。白天，高校進行正常教學，所以教學樓、實驗室和體育館等教學科研建筑熱能消耗明顯，而傍晚以后開水房、浴室、餐廳、圖書館等生活場所熱能消耗集中。具體表現(xiàn)為:早晨6:00 -8:00，中午11:00 -14:00，傍晚17:00 -19:00，晚上21:00 -22:00。同時還具有季節(jié)性，夏季能耗集中在浴室供熱，冬季供暖熱能消耗集中。其他時間供熱能耗一般較少。

1.3 供熱能耗的節(jié)能潛力巨大

節(jié)約型校園建設是高校可持續(xù)發(fā)展的必由之路，節(jié)能技術在高效供熱中的應用潛力巨大。當前，高校供熱系統(tǒng)中鍋爐熱效率普遍偏低，能源利用率有較大提升空間，管網水平參差不齊，熱損失差別較大，分時分區(qū)供熱未普及，節(jié)能技術和可再生能源利用率較低等都是我們亟待解決的問題和努力發(fā)展的方向。

2 校園供熱存在的問題

2.1 供熱途徑各異，熱能消耗差異大

高校供熱系統(tǒng)，由于各種原因，有的并沒有被納入城市市政集中供熱，很多學校都有自己獨立的供熱系統(tǒng)和運行體系，有的仍然在采用燃氣鍋爐進行供熱，尤其是在冬季供暖中，采用集中供熱的高校與自行供暖的高校熱能耗差異明顯，集中供熱不僅能夠大幅度提高能源利用率，降低熱損耗，更重要的是減少污染排放減低了辦學成本，為高校可持續(xù)發(fā)展做出了突出的貢獻。所以不同的供熱途徑，產生的熱損耗明顯迥異，集中供熱系統(tǒng)技術含量較高，節(jié)能效果明顯，是需要進一步大力推廣和應用的有效措施。

2.2 供熱面積激增，熱源分散能耗大

隨著高校生源的不斷增加，學校建筑隨之改建和擴建，很多學校由于城市規(guī)劃和地域限制在不同區(qū)縣建有不同分校，使得供熱面積逐年增大的同時造成熱源分散。不同的熱源承擔的供熱任務是不同的，他們的供熱能力也不盡相同。熱源的分散使得熱半徑不斷增大，再加上管線由于不斷改造而變得復雜漫長，使得循環(huán)泵降低功率，從而造成供熱失衡，熱損激增，最終造成能耗增加等連鎖反應。

2.3 供熱時間固定不變，低效率高能耗

高校師生活動范圍相對集中，教學和生活區(qū)域和時間也相對集中，所以供熱時間也應該存在峰谷供熱，而不應該一成不變。現(xiàn)階段，大部分高校仍然對所有的建筑物全天候持續(xù)不變的供熱，保持溫度不變。高校建筑物也有明顯的功能差異，功能不同的建筑物在不同的時間對于熱能的要求也是不一樣的。比如教學樓和辦公樓在白天上課期間會使用相對頻繁和集中，而開水房和食堂在三餐時間和課間休息時間使用率較高，同時需要消耗的熱能也相對集中，浴室則在夏季的下午和傍晚需要供熱相對集中，報告廳、大禮堂和宿舍在晚上需要熱能相對較大和集中。但是由于集中供暖或者沒有采取節(jié)能技術無法對同一系統(tǒng)的不同建筑物進行溫度和開關的調節(jié)，尤其是周末和寒暑假師生相對較少熱能消耗也過少的時間仍然按照標準進行供熱，會造成無效供暖，能耗浪費。

2.4 供熱技術有待改進，節(jié)能技術應用較少

節(jié)能技術在高校供熱系統(tǒng)的應用并不普及，雖然國家和教育部一再要求和宣傳，并出臺各種政策和資金來支持高校引進節(jié)能技術，引進高端節(jié)能設備和技術人才來鼓勵高校實施技術節(jié)能，但是高校普遍對節(jié)能技術應用并不是很積極和重視。究其原因是高校仍然很重視師資培養(yǎng)和學生就業(yè)率等其他硬指標，能耗指標并不能給學校帶來更多的生源和政績，也不是家長和學生衡量一所大學是否是心目中優(yōu)秀大學的顯著標準。所以很多先進的節(jié)能技術，例如可再生能源利用、氣候補償技術和供暖系統(tǒng)循環(huán)泵變頻技術等未能取得原先的預期效果。

3 節(jié)能技術在高校供熱系統(tǒng)中的應用

節(jié)能技術在高校供熱系統(tǒng)中的應用是建設節(jié)約型校園和高校可持續(xù)發(fā)展的“必由之路”，隨著時代的發(fā)展和技術的不斷成熟，節(jié)能技術必然會在高校供熱中起到決定性的作用。根據目前節(jié)能技術的發(fā)展和高校供熱系統(tǒng)的狀況，可以從以下幾個方面進行應用。

3.1 分區(qū)分時控溫技術在高校供熱中的應用

根據建筑物的不同用途和高校師生在不同區(qū)域的不同使用峰谷波段來調節(jié)供熱，例如對于鍋爐房，一天中三到四個固定時間段是學生集中打水的時候，需要集中正常供熱，其余時間低溫運行;學生宿舍夜間供熱正常，白天低溫運行;教學樓和辦公樓上班時間和上課時間正常供熱，夜間可以低溫，而周末由于會有較多留宿學生自習，所以需要常溫運行。而且由于高校有寒暑假會出現(xiàn)較強的周期性能耗特點，所以分區(qū)分時調節(jié)供熱技術推廣很有必要。可以根據節(jié)能監(jiān)控平臺及時對不同區(qū)域和建筑物進行溫度的控制，從而達到能耗降低的目的。

3.2 可再生能源在高校供熱中的應用

現(xiàn)階段，可再生能源在高校利用中也并不普及，應用較多的是中水回收和太陽能。在供熱方面，比較普遍和利用率最廣的也是太陽能光熱利用。建在在太陽能資源豐富地區(qū)的高校應當積極使用太陽能熱水系統(tǒng)，經濟性和節(jié)能效果會非常明顯。比如在學生浴室建設上使用太陽能利用技術，在建筑規(guī)劃設計時考慮太陽能的利用，通過合理設計，使其成為整個建筑的一個有機的組成部分，減低能耗的同時也實現(xiàn)建筑外在景觀的和諧。由于建筑物屋面沒有遮擋且與陽光接觸面廣，因此便于太陽能熱水設備的采光與集熱，為了使集熱器與屋頂緊密結合，對于平屋頂通常用覆蓋式，對斜屋頂用鑲嵌式;同時為減少屋面自重，集熱器可替代建筑保溫和隔熱層并且可以完全取代或部分取代屋頂覆蓋層，這樣做可以減少成本，提高效益。近年來，淺層地能利用也推廣迅速，比如某高校在四片面積體育場地下開挖3000 口淺層土壤換熱器井，實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)與土壤冷熱交換。在冬天取熱供室內取暖的同時向地下蓄冷，夏季使用空調時，將室內熱量儲存到地下，以用作冬季供暖。為8 萬平方米建筑提供供熱、供冷，每年節(jié)約運行費160 萬元以上。

3.3 氣候補償技術在高校供熱中的應用

氣候補償技術是根據室外溫度變化及時對室內溫度供熱量做出及時調整的一種安裝在供熱系統(tǒng)中的補償器。它的工作原理是根據室內外溫度變化而變化，該系統(tǒng)具有監(jiān)測功能，當他監(jiān)測到室外溫度變化時會及時對調節(jié)系統(tǒng)的供熱量產生調節(jié)，以達到適應室內的溫度，從而避免產生較高室內溫度造成能耗浪費。這種裝置多用于高校鍋爐運行系統(tǒng)中，傳統(tǒng)依靠司爐工人工作業(yè)看天燒火的方式，不能及時根據變化而節(jié)能能耗，而且很難精準控制。有時司爐工還為了避免遭到供暖投訴而過度保持高溫，這樣不僅是對人力的浪費更是對能耗的浪費。

4 結語

隨著建設節(jié)約型校園思想的不斷深入，供熱節(jié)能技術的應用在高校中也越來越廣。供熱節(jié)能是全民工程，在高校只有根據實際，選擇好適合自己的實用性強的產品，同時加強宣傳，使高校師生參與其中，不斷研究和應用更多的節(jié)能產品，才能為節(jié)約型校園做出更大的貢獻。

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