谈热计量和温控技术在采暖节能中的运用

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  我国建设部1986年颁布了第一部节能标准,即《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86),目标是在1980年—1981年当地通用设计基础上节能30%,1995年12月建设部批准了上述标准的修订稿,并自1996年7月1日起实施,目标节能率为50%。
  新建的節能建筑,围护节构的保温性能提高了,但是供热系统基本没有变化,出现了住宅室温有所提高,甚至过热现象,而耗煤量并未下降。就供热系统的节能来讲,每1t/h(0.7MW)热容量的锅炉所带供热面识至少应为10000m2,实际上热效率仅为60%左右,其余40%的热量是无效热,若全面实现建筑节能,可为15000—19000m2的建筑供暖,可见供热系统节能潜力之大。可以说围护结构节能只是为建筑节能创造了聊低负荷的条件,而供热节能才是落实节能的关键。
  要实现供热系统的节能,必须完成两个转换:一是热费收取模式的转换,改原来按供热面积收取固定热费的模式为按通过对用户实际热能的计量收取相应热费的模式为按通过对用户实际热能的计量收取相应热费的模式,这样消耗热能的多少与用户的经济利益挂钩,从主观上促使用户主动节能,杜绝屡禁不止的偷水现象,而作为供热单位,计量收费直接将其推向市场,直接面对用户,节能与否也将直接关系到其经济利益,在提高供热水平满足用户而要的同时,又需要把能量消耗降低下来,把用户温控所节能量随时反映在热源能耗的降低上,把热网输送损耗尽可能降低到最低;二是用户从只能被动感受冷热到能够自行设定和调节室温的转换。近年来,国内大力进行节能建筑的研究,在墙体保温上做出了努力,门窗框的良好的密封性能使冷风渗透大大改善,但是效果并不理想,甚至得出了“节能建筑不节能”的实验结论,其原因就是,改善墙体保温等措施虽然会提高室温,但经常会出现过热现象,用户在感觉温度较高时开窗降温,能量无法节约下来,这就需要在对用户进行热计量的基础上,辅之以温度控制手段,使用户根据自己对舒适度的需求自行设定和调节室温,以确保供给的热量是所需要的热量,通过安装散热器恒温阀是可以实现这一要求的。
  在对用户进行热计量和温控的同时,外网和热源也应采取相应的控制措施。目前,在试点中普遍采用了在楼入口安装平衡阀,在新单管系统立管上安装定流量阀,在双管系统立管上安装定流量阀,在双管系统立管上安装定差压阀,同时对锅炉房进行量化管理,通过安装变频水泵,气候补偿器等装置进行动态调节,以适应采暖负荷的不断变化。
  地处东北边陲的煤城双鸭山,年采暖期为180天,采用燃煤供暖的方式,大量的燃煤不仅造成了严重的空气污染,而且供热品质也不理想,由于未采用热计量和温控技术,系统偷、跑、冒、漏现象严重,水力失调问题突出,新住宅过热,老住宅又冷,即不能节能,又无法保证人们对热舒适度的要求,如果对现有的供暖系统进行改造,不仅可以大大降低耗煤量,减轻燃煤造成的空气污染,而且可以提高热舒适度。
  在一些城市,热水供热系统主要有三种方式,新住宅的双管可单户控制的单户水平串联的供热系统和地板式供热系统,老住宅的单管长直顺流供热系统,其中地板式热水供热系统,用户可以通过调节分、集水器上的环路控制阀门,很方便地调节室温,有条件的可以采用自动温控,单户水平串联供热系统可以改造成跨越式户型系统,在散热器支管上安装两通恒温阀,入户处安装平衡阀,这两种供热系统可以采用户型热表,在回水立管末端安装差压或流量控制装置;单管垂直顺流供热系统,可以在散热器支管上安装两通或三通式恒温阀,在立管上安装定流量阀,在建筑入口设置大量程的总热表,每户的每个散热器安装一个热量分配表,以分配表的读数为依据,计算出每户所占的比例,分摊总表耗热量到每个用户,它的优点是价格低廉。实行计量供热后,室内系统成为一个变流量的系统,热源也应安装必要的自控仪表,变频水泵等设备,以适应热网的变流量。
  经过北京、天津、哈尔滨等地的试点试验证明,系统经过改造后,即可以改善室内的热舒适度,又可以增加系统的稳定性,同时能量消耗也大大降低了,而增加控制功能的投资是能够很快收回的,将传统的难以控制的低效率的静态供热系统改变成先进的、可充分控制的、高效率的动态系统,是供热工程的发展方向,随着理论研究的深入,热计量和温控产品的完善和成熟,现有的供热系统和收费方式终将会被淘汰。
  (作者单位:鸡西市热力公司)
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