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【摘 要】城市发展的过程中，供热问题一直都是十分重要的一个问题，供热过程中是需要消耗大量资源的，而我国又是一个资源相对短缺的国家，供热换热站在设计的过程中也必须要响应国家节能的号召，对设计做出响应的转变，本文主要分析了城市集中供热换热站的节能设计，以供参考和借鉴。
【关键词】城市集中供热；节能；设计
当前在经济发展的过程中，我国对环保和节能问题越来越重视，而在供暖系统当中新型的供暖方式也逐渐取代了原有的小区锅炉房供暖的形式，集中供暖在应用的过程中提高了煤炭资源的利用效率，同时也减少了煤炭燃烧给整个城市环境所带来的不利影响，在这样的情况下，这种方式也值得在大范围内实施推广。
1.混水换热站
混水换热站通常有三种供热连接方式，一种是直接连接，一种是间接连接，一种是混水供热。其中，间接连接是这几种连接方式中最为常见的，因为间接连接方式在使用的过程中一二次网是相互分开的，二者之间有着非常强的独立性，同时对其进行调试的时候也不需要非常繁琐的流程，但是其在运行的过程中，供水的温度相对较低，这样就使得一级管的管径必须要大，循环水泵的体积也相对较大，因此其在运行的过程中也就会出现非常多的问题。混水连接的模式是直接连接和间接连接的结合体，在运行的时候有较高的复杂性，所以也不是十分的常见，但是其节能效果更好，所以在热网自动控制系统应用的过程中也受到了人们的青睐。
混水换热在实际的应用中不需要换热器，所以也就使得一次网的供水温差有所增加，所以和间接换热相比，混水换热也是有着非常明显的优势的，昏睡换热在实际的应用中并不需要大量的投资，同时设备的尺寸比较小，供水温差相对较大，所以其所产生的换热效率也比其他的方式更高，这一过程中也增强了水力的平衡性，因此其应用越来越普遍也越来越广泛。
2.换热站设备选型
使用换热器的间接连接是目前换热站常用的连接方式。在间接换热站的设计中，换热器、循环水泵等设备的选型是否合理直接影响整个供热系统的运行效果。
2.1水泵的选择
水泵作为换热站内主要的动力设备，其选型是否合理是影响换热站运行是否节能的关键因素。水泵的选择主要考虑扬程和流量两个参数。其计算公式本文中不再进行详述，本文中主要对选型中应该注意的问题进行说明。
首先是水泵流量的选择。水泵的流量和计算出来的热负荷有着非常密切的关系，水泵流量选择的过程中，一定要对计算出的热量负荷进行详细的检验核查。在供热系统管网的阀门或者是法兰连接的位置，因为连接的并不是非常的紧密，就会出现渗漏的情况，所以需要在计算的过程中考虑到流量损失附加值的问题，这样才能使得水泵流量更加的科学合理。
其次是水泵的扬程。在闭式热水系统当中，对循环水泵扬程进行计算的时候只需要考虑的一个因素就是系统整体的阻力损失，也就是说所设计出的热损失应该大于整个系统运行中各个部件热损失的总和，在已经完成的设计项目当中，也存在着将建筑物的高度必须要计算到管网阻力当中的情况，这样就使得施工中所选择的水泵扬程要比系统的阻力大出很多，在这样的情况下也就使得很多能源都被白白的浪费。
再次是水泵台数的确定。换热站内部的水泵使用方式一般都是一个使用的设备和一到两个备用的设备，一台水泵运行过程中所产生的流量无法满足正常需求的时候，就要选择并联使用的方式，水泵在并联运行之后，单台水泵的运行流量就在减小，并联的数量越多，单台水泵所产生的流量就越小，而在水泵串联方式运行的过程中，管网系统的压力会不断的增加，所以在这个时候就应该选择具备承压结构的水泵。
最后就是运行工况模拟。循环水泵在工作的过程中除了和水泵自身的性能有着非常密切的关联之外，还要考虑到水泵连接管网阻力的特性，在水泵选型彻底结束之后，还要对水泵实际的运行状况进行充分的了解，这样才能更加准确的对其展开模拟工作，确保水泵一直处在良好的运行状态当中。
2.2换热器的选择
换热器时换热站内进行热交换的设备，是消耗热源的设备，其换热能力对整个供热系统的供热效产生直接影响。因此如何提高换热器的运行效率，节约能源，是换热站设计人员面临的重要课题。
（1）换热器的出力设计。方案一：根据集中供热设计手册中的规定，换热器一般不少于2组，每台换热器的换热能力不小于总热负荷的70%。当室外温度低于室外设计平均温度时，用一组换热器满负荷运行。当室外温度降低，一台换热器满负荷运行不能满足采暖需求时，两组换热器同时使用，其中一台满负荷，另外一台补充不足的热负荷需求量。
方案二：计算出用户处的热负荷后，按热负荷的100%选择换热器，并配备两组换热器，一备一用。这样能保证整个采暖期的最大热负荷需求，但是室外温度达到设计室外温度的时间只占整个采暖期的2%～5%，换热站长时间在低负荷、低效率下运行，造成能源的浪费。
方案一和方案二的使用要综合考虑换热站的规模、运行的经济性进行选择。对于规模较小的换热站设计可以选择方案二。
（2）换热器阻力计算。由于换热站内空间的限制，目前换热站内换热器优选体积小、换热能力强的换热器。换热器的体积小使水在换热器内的流动阻力增大，增大了整个管网系统的阻力。如果在泵的选择时不能充分考虑大阻力换热器对系统动力系统的影响，会导致整个系统水力失调。
3.换热站监测系统
为了实现换热站的节能运行，需要安装监测系统对换热站运行参数进行监测。换热站监控系统由以下3部分组成。
（1）测量仪表及变送器。用于对热交换站的运行参数及室内外温度进行测量，主要包括一二次供水温度、室内外温度、二次侧供水流量、一二次压力等测量传感器。
（2）执行机构。用于对换热站运行的各调节机构进行电动调节，主要由变频器和水泵电机组成。
（3）PLC和工控机。用于对换热站运行的自动控制和运行参数进行监测控制、记录、统计、报警、报表打印等。对应于以上组成部分，换热站监控系统的主要完成检测及控制功能。控制功能主要是实现换热站的供水温度的自动控制和供回水压差的自动控制。
4.结语
在换热站节能设计的过程中，采取混水换热的方式能够体现出非常强的优势，在地势高度符合要求的情况下，就可以选择这种换热形式，但是其在运行的过程中对一次网的稳定性由比较高的要求，所以必须要对一次网予以严格的控制，在实际的工作中，还应该采用换热站监控系统，这样就可以更好的对设备的运行状况进行监测，这样就可以对供热效果进行改进和调整，从而实现节能的目的。
【参考文献】
[1]贾安平.集中供热换热站优化配置及运行分析[J].科技创新与应用，2013（20）.
[2]徐疆.浅析楼宇换热站供热技术优势[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（02）.
[3]韩陆.RTU在换热站控制系统的应用[J].资源节约与环保，2013（06）.
【关键词】城市集中供热；节能；设计
当前在经济发展的过程中，我国对环保和节能问题越来越重视，而在供暖系统当中新型的供暖方式也逐渐取代了原有的小区锅炉房供暖的形式，集中供暖在应用的过程中提高了煤炭资源的利用效率，同时也减少了煤炭燃烧给整个城市环境所带来的不利影响，在这样的情况下，这种方式也值得在大范围内实施推广。
1.混水换热站
混水换热站通常有三种供热连接方式，一种是直接连接，一种是间接连接，一种是混水供热。其中，间接连接是这几种连接方式中最为常见的，因为间接连接方式在使用的过程中一二次网是相互分开的，二者之间有着非常强的独立性，同时对其进行调试的时候也不需要非常繁琐的流程，但是其在运行的过程中，供水的温度相对较低，这样就使得一级管的管径必须要大，循环水泵的体积也相对较大，因此其在运行的过程中也就会出现非常多的问题。混水连接的模式是直接连接和间接连接的结合体，在运行的时候有较高的复杂性，所以也不是十分的常见，但是其节能效果更好，所以在热网自动控制系统应用的过程中也受到了人们的青睐。
混水换热在实际的应用中不需要换热器，所以也就使得一次网的供水温差有所增加，所以和间接换热相比，混水换热也是有着非常明显的优势的，昏睡换热在实际的应用中并不需要大量的投资，同时设备的尺寸比较小，供水温差相对较大，所以其所产生的换热效率也比其他的方式更高，这一过程中也增强了水力的平衡性，因此其应用越来越普遍也越来越广泛。
2.换热站设备选型
使用换热器的间接连接是目前换热站常用的连接方式。在间接换热站的设计中，换热器、循环水泵等设备的选型是否合理直接影响整个供热系统的运行效果。
2.1水泵的选择
水泵作为换热站内主要的动力设备，其选型是否合理是影响换热站运行是否节能的关键因素。水泵的选择主要考虑扬程和流量两个参数。其计算公式本文中不再进行详述，本文中主要对选型中应该注意的问题进行说明。
首先是水泵流量的选择。水泵的流量和计算出来的热负荷有着非常密切的关系，水泵流量选择的过程中，一定要对计算出的热量负荷进行详细的检验核查。在供热系统管网的阀门或者是法兰连接的位置，因为连接的并不是非常的紧密，就会出现渗漏的情况，所以需要在计算的过程中考虑到流量损失附加值的问题，这样才能使得水泵流量更加的科学合理。
其次是水泵的扬程。在闭式热水系统当中，对循环水泵扬程进行计算的时候只需要考虑的一个因素就是系统整体的阻力损失，也就是说所设计出的热损失应该大于整个系统运行中各个部件热损失的总和，在已经完成的设计项目当中，也存在着将建筑物的高度必须要计算到管网阻力当中的情况，这样就使得施工中所选择的水泵扬程要比系统的阻力大出很多，在这样的情况下也就使得很多能源都被白白的浪费。
再次是水泵台数的确定。换热站内部的水泵使用方式一般都是一个使用的设备和一到两个备用的设备，一台水泵运行过程中所产生的流量无法满足正常需求的时候，就要选择并联使用的方式，水泵在并联运行之后，单台水泵的运行流量就在减小，并联的数量越多，单台水泵所产生的流量就越小，而在水泵串联方式运行的过程中，管网系统的压力会不断的增加，所以在这个时候就应该选择具备承压结构的水泵。
最后就是运行工况模拟。循环水泵在工作的过程中除了和水泵自身的性能有着非常密切的关联之外，还要考虑到水泵连接管网阻力的特性，在水泵选型彻底结束之后，还要对水泵实际的运行状况进行充分的了解，这样才能更加准确的对其展开模拟工作，确保水泵一直处在良好的运行状态当中。
2.2换热器的选择
换热器时换热站内进行热交换的设备，是消耗热源的设备，其换热能力对整个供热系统的供热效产生直接影响。因此如何提高换热器的运行效率，节约能源，是换热站设计人员面临的重要课题。
（1）换热器的出力设计。方案一：根据集中供热设计手册中的规定，换热器一般不少于2组，每台换热器的换热能力不小于总热负荷的70%。当室外温度低于室外设计平均温度时，用一组换热器满负荷运行。当室外温度降低，一台换热器满负荷运行不能满足采暖需求时，两组换热器同时使用，其中一台满负荷，另外一台补充不足的热负荷需求量。
方案二：计算出用户处的热负荷后，按热负荷的100%选择换热器，并配备两组换热器，一备一用。这样能保证整个采暖期的最大热负荷需求，但是室外温度达到设计室外温度的时间只占整个采暖期的2%～5%，换热站长时间在低负荷、低效率下运行，造成能源的浪费。
方案一和方案二的使用要综合考虑换热站的规模、运行的经济性进行选择。对于规模较小的换热站设计可以选择方案二。
（2）换热器阻力计算。由于换热站内空间的限制，目前换热站内换热器优选体积小、换热能力强的换热器。换热器的体积小使水在换热器内的流动阻力增大，增大了整个管网系统的阻力。如果在泵的选择时不能充分考虑大阻力换热器对系统动力系统的影响，会导致整个系统水力失调。
3.换热站监测系统
为了实现换热站的节能运行，需要安装监测系统对换热站运行参数进行监测。换热站监控系统由以下3部分组成。
（1）测量仪表及变送器。用于对热交换站的运行参数及室内外温度进行测量，主要包括一二次供水温度、室内外温度、二次侧供水流量、一二次压力等测量传感器。
（2）执行机构。用于对换热站运行的各调节机构进行电动调节，主要由变频器和水泵电机组成。
（3）PLC和工控机。用于对换热站运行的自动控制和运行参数进行监测控制、记录、统计、报警、报表打印等。对应于以上组成部分，换热站监控系统的主要完成检测及控制功能。控制功能主要是实现换热站的供水温度的自动控制和供回水压差的自动控制。
4.结语
在换热站节能设计的过程中，采取混水换热的方式能够体现出非常强的优势，在地势高度符合要求的情况下，就可以选择这种换热形式，但是其在运行的过程中对一次网的稳定性由比较高的要求，所以必须要对一次网予以严格的控制，在实际的工作中，还应该采用换热站监控系统，这样就可以更好的对设备的运行状况进行监测，这样就可以对供热效果进行改进和调整，从而实现节能的目的。
【参考文献】
[1]贾安平.集中供热换热站优化配置及运行分析[J].科技创新与应用，2013（20）.
[2]徐疆.浅析楼宇换热站供热技术优势[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（02）.
[3]韩陆.RTU在换热站控制系统的应用[J].资源节约与环保，2013（06）.