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关于供暖管理节能的探讨

作者:admin日期:2006-08-15来源:

关于供暖管理节能的探讨
北京交通大学  周万英、赵樱

       一、高校供热系统概况
       大部分高校都是由学校自己供暖。供热采暖系统长期以来一直采用室内上供下回垂直单管顺流式或单管顺流带跨越管的供热方式,外网无变流量控制装置,户外入口也为常规设置,用户无法自行调节室温,出现上热下冷不均,室温过高开窗放热,造成供热能量大量浪费。
       近年来,国家对环境保护、节能能源、改善居住条件等问题的高度重视,相继制订了一批建筑技术法规和标准规范,这些标准法规的颁布实施,对于改善环境、节约能源、提高投资的经济和社会效益,起到了重要作用。采用集中供暖,废除了许多分散的低负荷、低效率小锅炉;提高了建筑结构保温性能。但就总体来说,采暖居住建筑维护结构保温水平低、热环境差、采暖能耗大的状况目前仍然普遍存在,这种状况亟待改变。
       二、主要节能途径
       节能相关因素:建筑耗能量指标Qh与采暖耗能量指QC的关系可由下述公式来表述:
Qh×Z
QC=24×
 (η1×η2)×106
QC——采暖季耗能量指标(MW?h/m2);
Qh—— 建筑耗热量指标(W/m2) 
Z—— 采暖期天数(d);
η1—— 室外管网输送效率;
η2—— 锅炉采暖平均运行效率
       从上式可以看出,采暖季耗能量指标主由两部分组成;热源消耗和输配电耗,节能的目标就是要节约这两部分的消耗。节约能源可以从以下几个方面入手。
     (一)通过不断完善老的供暖系统而节能
       1.热源部分:锅炉采暖期平均运行效率η2与诸多因素有关,如锅炉运行时的负荷率,这涉及到锅炉机组容量应当与采暖负荷相匹配。锅炉运行时实际流经的水量应符合锅炉额定水量。加强锅炉计算机自动化控制与辅机变频技术。提高燃烧效率、增加热量回收;对于燃煤锅炉,有条件的应采用炉渣二次回烧;实行连续供暖,使锅炉满负荷运行;搞好锅炉的除氧和水处理,推广最新的防腐阻垢剂,延长锅炉使用寿命;
       2.管网部分:室外管网输送效率。介质在管网输送过程中,管道会向周围散热。所以管道保温更应符合规定。只要按节能标准要求对供热管道进行保温,是可以达到η1=90%规定值的。目前,有许多老的供热管道系统年久失修,管道保温已经形同虚设,有些已经失效,有的脱落使管裸露,致使热量长期大量流失。另外,如同水系统存在漏水、偷水的现象,也会损失能量。
       电能主要是用于循环水泵及锅炉房鼓风机、引风机,其中以水泵耗电为主。水泵如果处于大流量小温差的运行状态下,其电耗热必大量增加并且浪费;如果系统阻力分配存在不合理,能量也会白白浪费在克服阻力上;如果系统阻力或流量因为末端调节而发生变化,水泵不能相应地调节扬程或流量来改变出力,也会浪费能量。另外循环水泵选型应符合水输送系统规定值。以往的供热系统大多为多泵并联的方式来实现运行调节中变流量的要求,调节范围小,耗电大,效果不理想。变频水泵可使供热系统实现无级的变流量运行,而且节电效果显著,国外已经普遍应用,我国应大力提倡。
       管网系统要水力平衡,通过初调节消除热网水平失调,改变“大流量、小温差”不经济运行。把各用户的循环流量控制在一定的范围内,在热网平均的基础上,就可以把水泵的循环流量降下来,以实现大幅度节电。对于大量的既有建筑,大多选用调节性能很差的闸阀或截止阀,进行经验调节,而无测量管网水流量的仪表,运行管理人员只能借助大流量运行来适当缓解一下冷热不均的失调现象。有条件的可以考虑改装平衡阀及平衡阀智能仪表。
       3.用户末端:建筑耗热量指标Qh: 该指标是单位建筑面积在整个采暖季节的平均能耗指标,与建筑热负荷的大小直接相关。建筑热负荷不是一个常量,其大小由以下几方面决定:
       a.室外温度变化:在采暖季里,随着室外温度的不断变化,建筑热负荷也不断地发生变化,建筑热负荷随着室外温度升高而降低,随着室外温度的降低而增加。
       b.室内需求温度变化:正常的室内设计温度是18℃,保证最低温度是16℃,楼道、电梯和地下室等允许温度较低,有的学校在夜间降低供暖出力,来降低室内温度达到节能的目的;寒假期间,学生宿舍、教学楼、办公楼将近一个月时间无人,可以降低室内温度,实现经济运行,只要保证不将水管冰冻即可。但目前大多数老的阀门由于质量等因素的影响,不能达到调节的目的,可以在上述建筑的入口处加装可调节流量、温度、压力的计量仪表,以便于在白天、夜间、周末及寒假期间调节,使其经济运行。也可以在室内加温控阀,无人时将温度调到不冻温度,以达到节能的目的。而教学楼、办公楼、学生宿舍楼又占全校总供暖面积相当大的比例,寒假期间调节得好,供暖能源消耗大大降低。
       c.建筑维护结构保温性能,门窗密闭性等传热特性。建筑设计应严格按照节能标准,提高维护结构保温性、门窗热密闭性。有些老建筑,需要更换门窗时,应选用保温控制,既可以根据负荷需要来调节供暖量,又可以调节温度以改变需求量使其经济运行,有可能的应加装室温调节与控制装置。
    (二)供热按热量计费
       只有采暖供热按热量计费,依靠市场经济杠杆,才能使更多的人关注节能。热计量收费能够将用户的自身利益与能量消耗结合起来,势必增加公民的节能意识。经过有关专家计算,在下班后办公室无人的时间里将温度调到防冻温度6℃,其能耗比全天采暖18℃方式节省45%;如果按照住宅模式控制采暖能耗在上班后住宅中无人的时间里将温度调到防冻温度6℃,其能耗比全天采暖18℃方式节省14%。所以,采暖供热按热量计费势在必行,是节约能源的重要措施。
    (三)管理
       建立一套行之有效的运行机制与奖惩制度,并持之以衡的遵守、执行,对节能做出贡献的要给予奖励,激励职工重视节能,降低成本,从思想上、行动人为节能做贡献。
       同时要为职工提供进修的机会,只有让每个职工的综合素质提高了,才能在保证供暖质量的前提下,降低能源消耗,使锅炉运行的每个环节都在低能源消耗的情况下进行。