供熱二級網站內分解泵與樓宇分布泵技術對比

王方

摘要：基于傳統供熱二級網系統的分析，提出換熱站內二級網側設置分解泵或樓宇端二級網設置分布泵的必要性，對站內分解泵技術和樓宇分布泵技術進行了詳細的對比分析，指出樓宇分布泵技術在二級網供熱系統節能方面具有更為明顯的優勢。

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.

關鍵詞：供熱;二級網;站內分解泵;樓宇分布泵;節能

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

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

0? 引言

伴隨著城鎮的高速發展，城鎮集中供熱系統的規模越來越大。根據統計，2018年我國城鎮的集中供熱面積已達87.8億m2，供熱管網的敷設長度已達37.1萬km;黑龍江省城鎮的集中供熱面積已達7.665億m2，供熱管網的敷設長度已達1.999萬km[1]。伴隨供熱系統規模的擴大，相關工程技術人員開始研究供熱管網的精細化調控，以解決供熱平衡問題，目前已形成諸多有關閥門精細調控、調節管理等方面的成果[2-4]。

1? 傳統二級網系統的分析

城鎮集中供熱中的傳統二級網系統主要有兩種形式，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，在換熱站內部設置分水器和集水器，分集水器上設置多個分支環路，每個分支環路出站后連接所轄區域的一部分樓宇，這種系統形式比簡單的母管出站形式要好一些，可以實現分區域的站內調節，對所轄區域的供熱平衡有一定的好處。但是無論哪一種傳統二級網系統形式，都是基于人工手動調整，所以存在著供熱調節困難、無法實現精準調整、區域熱平衡性差、不節能不節電的問題。

2? 傳統二級網系統改造的必要性

由傳統系統的問題分析可知，要想實現供熱二級網系統的節能運行、均衡供熱、按需供熱，就需要對傳統的供熱二級網系統進行改造。目前普遍存在的改造方式，是在各分支設置手動或電動調節閥，實現分支閥門的靈活調整;也有在樓宇前設置電動調節閥或自動平衡閥，以實現樓宇間閥門的靈活調整。其實，除了閥門精細調節方式外，還可以采用站內分解泵技術和樓宇分布泵技術，這兩種技術主要是基于水泵變頻調節的方式實現熱網循環水量與實際熱負荷需求相適應。這兩種技術在系統節能和按需均衡供熱方面表現更好，下面對這兩種技術進行詳細的分析。

3? 供熱二級網站內分解泵技術與樓宇分布泵技術對比分析

3.1 供熱二級網站內分解泵系統

如圖2所示，這是一個典型的站內分解泵二級網系統，該系統取消了換熱站原有的二級網循環泵，在分水器的每一個分支上設置小的分解泵，每個分解泵的流量滿足相應分支所轄各樓宇的總熱負荷即可，每個分解泵的揚程滿足站內設備、管道和該分支最不利環路的阻力損失之和即可，故每個分解泵均為小流量低揚程的小泵。

3.2 供熱二級網樓宇分布泵系統

如圖3所示，這是一個供熱二級網樓宇分布泵系統，該系統需要將站內原有的二級網循環泵更換為小揚程的水泵，站內供回水母管之間增設聯通管，該管稱為耦合管，它將站內系統和站外系統分成了兩部分，站內系統循環阻力減小，耗電量降低。站外系統與傳統模式和站內分解泵模式相比，也有很大變化，在轄區每棟樓宇前均設置樓宇分布泵，并且在樓宇供回水管之間設置聯通管，管上加設電動調節閥，每棟樓宇的熱水循環完全是由其對應的樓宇分布泵驅動實現，聯通管可以實現局部范圍的混水調節。

3.3 站內分解泵系統與樓宇分布泵系統對比

根據以上兩種技術的原理介紹，我們看到它們都是基于水泵的變頻調節實現局部區域熱水循環流量的變化，該變化可以吻合區域實際熱負荷的大小，所以凸顯出技術的節能效果。

站內分解泵系統解決了小區域之間的熱平衡問題，如圖2所示，1、2、3、4這四個分支環路所轄區域均可以按照對應區域的實際熱負荷去調整分解泵的循環流量，以使四個分區的供熱趨向于均衡一致。但是該技術無法精確控制到樓宇，各分支環路區域內各樓宇之間仍會出現一定程度的熱力失調。

如圖3所示的樓宇分布泵系統則有效解決了以上問題。因為樓宇分布泵是針對每一棟樓宇單獨設置的，所以每棟樓宇都可以按照自己的實際熱負荷需求控制分布泵的循環流量，這就實現了真正意義上的樓宇間精確調控，實現了樓宇之間的按需給熱、平衡供熱，解決了樓宇間熱力失調的問題。熱力失調消除了，自然就獲得了顯著的節能效果。而樓宇供回水管之間的聯通管及電動調節閥通過混水模式實現了樓宇供水溫度的靈活調整，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，調節效果極佳，可有限解決部分樓宇過熱的問題，進一步產生節能效益。

通過以上分析，不難發現供熱二級網樓宇分布泵系統比供熱二級網站內分解泵系統在供熱系統節能方面優勢更明顯。

4? 結論

供熱二級網站內分解泵系統和供熱二級網樓宇分布泵系統都可以實現較好的供熱系統平衡調節，但是站內分解泵系統無法有效實現樓宇之間的平衡調節。而樓宇分布泵系統由于可以獨立控制每棟樓宇的分布泵循環流量，所以可以進行樓宇的精細化調整，從而實現按需均衡供熱，系統供熱質量和節能效益更加突出。

參考文獻：

[1]國家統計局.中國統計年鑒（2019）[M].中國統計出版社，2019.

[2]任煒.集中供熱系統運行的調節管理分析[J].技術與市場，2020，9：171-172.

[3]孔令哲.集中供熱系統的水力平衡調節與節能措施研究[J].科技經濟導刊，2020，22：55.

[4]姜惠文.集中供熱熱網控制調節技術分析[J].科技風，2019，9：128.