城市建筑集中供热采暖节能技术的运用研究论文_李波

城市建筑集中供热采暖节能技术的运用研究论文_李波

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摘 要:目前的多数城市都采取集中供热的方式,以使城市居民能够舒适地度过冬季。随着人们节能环保意识的提升,在建筑集中供暖的同时,还要采用节能技术,以避免能源浪费,且达到环境保护的目的。本论文针对城市建筑集中供热采暖节能技术的运用展开研究。

关键词:集中供热;建筑采暖;节能技术;环保

工业发展给人们带来很多的福利,同时也消耗了大量的资源,特别是不可再生资源的过度消耗,导致地球资源严重匮乏。中国的北方地区冬季寒冷,需要采取室内供暖方式才能够维持正常生活。虽然能源危机是世界范围内的,但是中国作为能源消耗大国,已经开始确定节能环保战略规范,以通过提高能源的应用效率而降低能源消耗量,且对环境起到一定的保护作用。鉴于城市建筑集中供热的消耗量大,就需要采取必要的节能措施,以在保证城市建筑供暖效果的同时,降低能源消耗成本。

一、城市建筑集中供热采暖采用节能技术的必要性

中国地域广阔,不同的地区的气候环境都存在着一定的差异。北方地区四季分明,冬季尤其寒冷。建筑室内要采用供暖的方式才能够保证居民安全过冬。供暖需要消耗大量的能源,面对中国能源日趋匮乏,就有必要采取节能技术,以在保证建筑取暖效果的同时,提高能源的可利用率[1]。此外,中国的集中供热采暖范围呈扩大趋势,是由于近年来南方一些地区冬季寒冷,城市居民也提出集中供暖的要求。这就更是要求能源高效利用,一方面要做到能源节约,另一方面要降低污染物的排放量。所以,城市建筑的集中供暖中,需要研究的重点问题就是能够利用有限的资源而提高供热效率,同时还要降低污染物的释放量,以避免由于集中供热采暖而给环境造成不良影响。

二、城市建筑集中供热采暖所存在的问题

与其他的国家相比,中国采取集中供热采暖措施进行城市建筑供暖起步较晚,且多年来以供暖为主而忽视了能源消耗和环境保护问题。生态环境保护已经被纳入到“五大发展理念”中,成为中国的重要发展战略之一,有关单位在集中供热采暖需要正视由于供暖而带来的各种问题。

其一,建筑物在原有多层及中高层建筑热负荷中出现高层建筑热负荷,由于受到设计以及材料等因素影响,给供热单位带来了诸多的问题,包括投资、运行成本而言,供热单位并不希望对建筑进行分区,以期用尽量少的机组满足不同高度热负荷的需求,由此而导致建筑与集中供热管网的连接方式问题存在。

其二,目前的城市集中供热多会采用智技术,可以根据气候情况对热源以有效控制,以提高能源利用率可以避免造成不必要的浪费。但是,如果热力管网老化,就会导致送水的过程中保温效果不好,或者由于防水工作不到位而引起漏水事故,不仅浪费了资源,而且影响了供热效果[2]。

三、城市建筑集中供热采暖节能技术

(一)城市建筑集中供热采暖的热源节能技术

供热工程经历了多个发展阶段,从小锅炉供热到目前的热源联网供热,能源消耗一直以来都是需要被关注的问题。随着科学技术的发展,各种热源节能技术被研制、开发,以期落实到应用领域中。

1.太阳能供热技术

中国的太阳能十分丰富,其辐射能量经过收集、技术处理后,就可以用于供热采暖中。目前越来越多的领域都希望能够以太阳能作为可替代能源,特别是太阳能属于是清洁能源,可以源源不断地提供,且不会造成环境污染。中国的日照面积是非常大的,而且日照时间也相对较长。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超过60%的国土每年所接受日照的时间超过2000个小时以上,每年太阳的辐射量就可以达到6000MJ/m2,相当于每平方米每年150公斤至270公斤的煤炭所释放的热量。

2.核能供热技术

核能是一种新开发的能源,其应用前景是非常广泛的。核能燃料所释放出来的热量要超过煤炭所释放热量的260万倍之多[3]。核能的开发主要是用于发电,近年来其应用领域逐渐扩展,一些供热企业也开始应用核能,以降低煤炭的使用量。供热企业利用核能供热,多会采用低温核供热技术,即采用核反应堆单纯供热方式,将核反应堆中所输送出来的热水以及蒸汽充分利用,为城市建筑提供热源。与发电的动力核反应堆相比,供热用核反应堆的温度要低很多,因此其提供热源的安全系数也相对较高,而且与煤炭供热相比,投资成本也比较低。

3. 秸秆能源技术

根据《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中欧将统筹生物质发电等生物质能源发展,加强下一代生物燃料技术开发,推进纤维素制乙醇等产业化。随着国家生物质能产业扶持政策的陆续出台,废弃秸秆能源化产业也得到快速发展。能源单位可以自主研发生物质能化学热分解与费托合成技术,生产高清洁、高品质的能源。利用秸秆、树枝等农林业废弃物进行加工转化项目,每年可生产1万吨航油、汽油及柴油。通过生物质能转换技术实现发电,不仅可以减少二氧化碳排放,而且还可直接反哺农业,为当地农民增收。

(二)城市建筑集中供热采暖的热网节能技术

1.热网的外网节能技术

城市建筑的集中供热需要考虑地理环境、气候环境、建筑物的功用以及热用户对热能的需求等等,对热网的外网按照建筑取暖需求设计,以降低供热成本。首先,对热网的管网布置以及热网的走向都要与小区规划同步,以合理铺设管网。为了提高供热效率,热网的主干线要与热负荷密集区域尽量靠近,且供热管的管径要符合规定。如果官网过长,且供热管的管径过小,就会导致供热半径过大而加大供热负担[4]。为了降低供热成本,同时还要提高供热效率,还要力求热指标合理,管网参数符合设计要求,根据热用户以及热负荷情况将供热的总负荷确定下来。对热网支管的设计以及入户的供水管设计,要根据外网总压力平衡计算所获得的数值加以确定,并将热流通能力核算出来。

2.热网的设施节能

热网的主要设施是调节闸阀。选用平衡阀,由于其流量特性曲线精确而且能够清晰显示,在使用的过程中还具有良好的耐高温性和耐高压性,可以对热能源的流量进行调节[5]。平衡阀还具有切断功能,只要稍稍施加阻力,就可以对环路的热流量起到限制的作用,以使热能源的流量符合用户需求。建筑室内的供暖所存在的局部不热问题就可以很好地解决。

结束语:

综上所述,中国北方地区冬天很冷,北方的城市建筑需要集中供热采暖才能够正常地过冬。但是,目前的供热依然以煤炭能源为主。作为不可再生能源,多年来的大量消耗已经使煤炭资源趋于枯竭。为了提高供热效率,且降低供热成本,各种新集中供热采暖节能技术被研发出来,包括热源节能技术和热网节能技术,都将成为重点研发领域,以将先进的节能技术成果应用于供热系统中,不仅可以保证供热质量,而且会降低了环境污染率。

参考文献:

[1]冯蕾,蔡波,马杰,钟衍.集中供热量化管理综合节能技术服务平台研究成果及应用[J].智能建筑,2011(07):36—39.

[2]鲍国平,张景帅.城市建筑集中供热采暖节能的技术探究[J]. 建筑工程技术与设计,2015(06):1529—1529.

[3]王新海.供热采暖节能技术的应用及技术要点分析[J]. 工业b,2015(48):268—268.

[4]张建伟.对城市集中供暖的节能途径及其技术工作研究[J].科学中国人,2015(19):93—93.

[5]赵加宁.“十一五”国家科技支撑计划项目课题——供热系统节能关键技术研究与示范[J].建设科技,2011(16):36—39.

论文作者:李波

论文发表刊物:《科技中国》2016年5期

论文发表时间:2016/7/26

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