浅析供热采暖节能技术及其设备的发展方向论文_陈浩然,马文龙

浅析供热采暖节能技术及其设备的发展方向论文_陈浩然,马文龙

郑州市热力总公司 河南郑州 450000

摘要:节能减排已成为我国的一项基本国策,其目的是实现对能源的节约和合理利用。在北方地区由于冬季较为寒冷,需要进行供热采暖。而且随着供暖规模的不断扩大,加强供暖系统的节能就显得至关重要。在当前建筑供热采暖系统中,利用节能新型技术,可以有效的降低运营成本,实现能源的节约。对当前供热采暖技术的应用进行了分析,并进一步对供热采暖节能技术的要点进行了具体的阐述。

关键词:供热;采暖;节能;质量

目前,随着人们生活质量的提高,人们对供热采暖的要求越来越高,不仅需要通过供热采暖为自己提供一个舒适的生活环境,而且还需要将室内温度控制在一个适宜的范围内。供热采暖已成为人们生活中不可或缺的重要部分,所以供热采暖节能技术的应用,在保证为人们提供一个舒适的居住环境的前提下,也实现了能源的有效节约并利于当前建设节能型社会的需求。

1.对供热采暖技术的简单介绍

供热采暖技术是指为了给室内创造舒适的环境和保持适宜的温度,通过供热采暖系统,以不同的热量传播媒介向室内传送热量的工程技术。供热采暖系统主要包括供热源、热量传播媒介和散热设备三部分。就目前供热采暖技术的应用存在以下几点现象:

第一,目前应用最广的供热采暖方式是集中燃煤锅炉房,因其有着便于集中管理,成本消耗低,热力能源利用率高的优点而被市民所青睐。

第二,燃油采暖也有实用,它有着管理简单,自动化水平高,劳动强度低,锅炉利用效率高的优点。

第三,目前,燃气锅炉房应用也比较多,多为分散式燃气锅炉房,它的显著优点是对环境的污染小,自动化水平高,管理人员的劳动强度低,锅炉的利用率也比较高;对于壁挂式的燃气采暖来说,节省了锅炉的占地空间,减小了热网投资,避免了集中锅炉房一次性的大量投资,更是方便,节能,便于计量和收费。对于楼栋式燃气锅炉房来说,也具备环境污染小,节约能源和热网投资,节省了建筑空间,锅炉自动化性能良好,管理人员劳动强度低等优点。

第四,现在直接用电采暖的方式也很常见,例如用低温辐射电热膜,电暖气等的采暖,其特点是方便快捷,控制简单,不需要水等来作热媒,不需要外部管网建设,成本低,环境污染小,计量和收费方便快捷。

第五,另外还有直燃机采暖和蓄热式电锅炉采暖。对于直燃机采暖而言,既可以供热也可以供冷,全年利用的时间比较长,自动化程度高,环境污染小;对于蓄热式电锅炉房采暖而言,不会有有害气体和废弃物的排放的,没有污染,没有噪声,环境效益高,自动化性能强,运行安全可靠。另外它可以避开高峰电价,充分利用较低电价,运行过程经济合算。

2.供热采暖系统节能技术

2.1供热采暖系统节能原理及途径

锅炉在运行过程中,一般只能将燃料所含热量的55%~70%转化为有效热能(即锅炉的运行效率为0.55~0.70),这些热量通过室外管网输送,输送中又将损失10%~15%(即室外管网的输送效率为0.85~0.90),剩余的热量供给建筑物,成为采暖供热量。因此,供热采暖系统节能的途径主要是:改善供热采暖系统的设计和运行管理,以提高锅炉的运行效率,加强管道保温,以提高室外管道的输送效率。

2.2水力平衡是达标的关键因素

对于一个设计正确并能按设计要求运行的供热采暖管网系统来说,各用户应该均能获得设计水量,即能满足其热负荷的需求。但由于种种原因,大部分输配环路存在水力失调,使得流经用户及机组的流量与设计流量要求不符。往往近热源处室温偏高,远热源处室温偏低。为了缓和楼间室温冷热不均,设计或使用单位一再加大锅炉及水泵容量。尽管这可稍微改善一点供热末端建筑内室温,但环路水量输配不当依旧存在,而且投资大幅度上升,能量严重浪费。调查实测说明,当前水系统的主要问题是水力失调,其原因是管网系统缺乏消除环路剩余压头的定量调节装置,因为有利环路的剩余压头较难只由管径变化档次来消除。目前的截止阀及闸阀既无调节功能,又无定量显示,而节流孔板往往难以计算得比较精确。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,对于旧系统改造、逐年并网,或者要考虑供热面积逐年扩大的管网系统,想以一次性地平衡计算或安装节流孔板是行不通的,设计时留有较大的富余量是可以理解的,那么,水力失调就难以避免了。由此看出,如果水系统达到平衡,设计者不必担心不利环路居民的投拆而选用合理的锅炉及水泵容量,这说明了水系统的平衡是节能及提高供热品质的首要问题。

2.3锅炉节能运行和量化管理是达标的保证措施

目前许多供热运行部门针对各自具体情况制订了采暖期室外日平均气温与供水温度关系曲线(或对照表),同时也相应规定了日耗煤量,以科学、量化地指导司炉人员进行操作,获得了一定的成效。根据这一思路,国外已开发有“气候补偿器”,国内也开发了智能型采暖系统量化管理仪表,保持供热与需热一致的最佳运行状态,达到节能目的,满足要求的供热品质。

2.4按热量收费势在必行

为了使用户能按各自的需要设定温度,并按使用的热量支付采暖费,以便最大限度地调动用户节能积极性,必须解决好以下技术和管理问题:

1)散热器恒温阀。

散热器恒温阀(又称温控阀、恒温器等)安装在每台散热器的进水管上,用户可根据对室温高低的要求,调节并设定室温。恒温阀的恒温控制器是一个带少量液体的充气(或充液体)波纹管膜盒,当室温升高时,部分液体蒸发变为蒸汽,它压缩波纹管关小阀北京时间开度,减少了流经散热器的水量,不仅保持室温合适,同时达到节能目的。

2)热量分配表。

为了实现按户以实际耗热量来收取采暖费,在采暖系统中必须要有计量热量的仪表。热量分配表是利用其后的一导热板将热量传递到液体管中,由于散热器持续散热,管中的液体会随蒸发而减少,沿着液体管标有刻度,可以读出蒸发量。但要在我国采暖系统中应用热量分配表,要做好两件事:a.实测两个修正值;得到热量分配表两个修正系数的技术问题及测试条件国内已经基本具备;b.合理收费。这个问题涉及面较广,从技术角度来说,应该根据各种不同的住宅设计类型,不同时期建筑的围护结构及门窗的热工性能,以及不同朝向时,在同样室温(如18℃)条件下,开发出实用的软件来计算出各户的耗热量,由此确定出热量分配表读数值的修正数。除了技术方面的问题外,还有政策问题及管理问题。物业管理是当前新兴的一门行业,应该在这方面发挥其管理功能。

3)热表。为获得总热量值,需在每幢楼的入口处,或者小区的总供水管(或几条干管)处或锅炉房(热力站)安设热表。

4)系统的控制。散热器恒温阀实现了用户能自行调节室温,热量分配表配合热表可以推算出每户实际耗热量,这是按热量收费必不可少的设备。但由于安设了散热器恒温阀,采暖系统呈现出变水量的特点。如果水落石出泵运行工况不变,当系统中某些环路中的恒温阀关小时,会引起一些环路上恒温阀承受的压差增高,恶化了控制性能,因此,应考虑相应的系统控制设备。

3.供热采暖设备的发展方向

中国素来以地大物博著称,具有大面积的大陆性气候区,冬季需要供热的地区非常广阔。目前这些地区的城市主要以集中供热的方式进行供暖。因为暖气系统价格低廉,供暖效果理想,所以这种取暖方式将长期存在于我国北方地区。散热器的效率直接影响到系统的使用。目前,我国散热器的生产基本上集中在以乡镇企业为主的农村,管理模式落后、生产方式原始、产口单一、质量不稳定。未来几年,应协助这些企业上规模、上档次,开发出适用性广的多种散热器。市场经济的发展,急需开发研制出适合于中国国情的热量计量手段,以达到热力公司按照用户使用热量的多少来收费,并能杜绝能源的浪费。应发展低温地板辐射供热方式和远红外辐射供热设备。辐射供热从热舒适角度来说比热风对流供暖要好得多,而且能量消耗相对较少。另外,辐射供暖热惰性极小,非常适合岗位供热及大空间内的局域供热等。

结语

近年来城市燃气供应系统不断发展,燃气源不断开发,使建筑的供热、供生活热水和供炊事燃料有了相结合的可能。在适当分散的建筑物中,以燃气引入,经过设备提供建筑供热的循环热水或者空调的热风以及生活热水,并供应炊事灶具的燃用,按单个建筑计燃气用量和收费,对减少室外热网的建设和节能都有很大好处,此项技术和设备也将有所需要和发展

参考文献

[1]编委会.最新建筑节能设计标准贯彻实施手册[M].北京:中国城市出版社,2015.

[2]郝宏松.浅析供热采暖节能技术及其设备的发展方向[J].山西建筑,2017.

[3]刘家明.供热采暖节能技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012.

论文作者:陈浩然,马文龙

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期

论文发表时间:2019/7/9

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