集中供热系统能耗过大的几个因素分析

郭胜杰

[摘要]文章简要介绍了供热节能的重要性，从建筑物维护结构的传热系数、末端换热站的水力工况、热网失水的有效控制管理、循环泵的调节控制手段、气候补偿装置的应用、改善供热二级管网和热用户的水力失调问题、运用物联网技术实现供热系统远程调控、加强科学管理，确保供热安全运行等几方面论述了导致集中供热系统能耗过大的几个因素。

[关键词]采暖供热系统；运行；节能问题

文章编号：2095-4085（2016）04-0036-02

我们所倡导的供热系统节能指在保证终端用户室内温度、湿度、清洁度和空气流动速度等参数达到标准的前提下，为了最大限度地提高整个系统的能源利用效率、降低建筑物的能耗所采用的技术手段或技术措施。

1.供热系统能耗过大的因素

1.1建筑物维护结构传热系数过大

我国北方老式建筑物多为红砖外墙，传热系数在lW/（m²K）左右，外窗传热系数在3.5W/（m²K）左右，远高于节能标准值。这直接导致采暖负荷大幅增加。因此，我们要积极做好建筑物墙体的保温，加强对老旧建筑物的改造，采用新型节能外窗，减少冷风渗透的耗热量。

1.2末端换热站的水力工况达不到设计标准

（1）在冬季最冷季节的时候，由于管网流量大，导致锅炉出水温度过低，管网处于大流量小温差状态运行，末端换热站温度过低。（2）各换热站及热用户人口没有流量调节设备，造成管网近远端由于压差不同，导致流量分配不均。为了保证末端用户的需求，只能采用大流量、小温差的运行方式。（3）管网和热用户缺乏统一的规划，在管网的布置和用户的连接上存在很多不合理的地方，如管径选择不合理，管网中私自增加的加压泵过多，在管网设计时，没有考虑未来用户的预留问题，增加新用户以后，使水力工况更加紊乱。

1.3无法对热网失水进行有效控制管理

以某地区换热站为例，二级网循环流量为800m³h，由于系统供热半径较大，且管线老化严重。其日平均失水量700m³。造成失水原因很多，如管网的老化，私自防水等。失水率增大后势必会增大站内的水处理设备及补水泵的运行时间。在一些换热站内，由于水处理设备处理量小于失水量，不得不用冷水直接补充进管网，这样会加剧管网的腐蚀，造成热量损失。按补水温度10℃、补水量30t/h计算，补水需要热量为3.4MMV，造成很大的能源浪费。

1.4循环泵缺少必要的调节控制手段

供热系统设计时，换热站内的循环泵选型依据管网的最大流量进行选择。因此在供暖初期，需要热量较小时，需要水量也较少。此时，循环泵仍按设计最大工况运行，造成很大能源浪费。变频技术和自动控制技术在供热行业得到广泛的运用。从热源厂到各个热力站内的循环泵都进行了变频器节能改造，可以通过调节循环泵的赫兹数降低电能消耗。在初末寒期，通过调低循环泵运行的赫兹数，即可满足生产运行，特别是对于设计较大而所供负荷较小的场所效果特别明显。

1.5气候补偿装置的应用

气候补偿器是一种内部设有供热调节曲线的自动控制仪表。当室外气候变化时，布置在建筑室外的温度传感器将室外温度信息传给气候补偿器，气候补偿器根据室外空气温度的变化和其内部设有的不同条件下的调节曲线求出二级网恰当的供水温度，通过输出调节信号控制一级网电动调节阀开度，从而调节热源出力，使二级网输出供水温度符合调节曲线水温，以满足因室外温度变化而引起的末端负荷的需求。气候补偿器由气候补偿节能控制器、温度传感器、室外温度补偿传感器、电动温控阀等几部分组成。其一般用于供热系统的换热站中，根据室外温度引起末端负荷的变化调节二级网的温度。或者采用锅炉直接供暖的供暖系统中，通过检测室外温度的变化引起采暖负荷的变化，调节热媒的温度。

1.6改善二级管网和热用户的水力失调问题

用户和热源之间的输送距离不同、用户的建筑物高度不一，造成了用户室内温度冷热不均现象，即水力失调。目前，改善二级管网水力失调比较常见的做法是，在每栋建筑物采暖回水干管上安装自力式流量调节阀，使流经每栋建筑物的热水量得到控制，从而有效解决了供热系统中“大流量、小温差、近热远冷”的问题。根据系统的形式，一般按照如下方式进行改造：（1）对六层建筑物的上供下回式垂直单管、双管系统，一般只在五、六层增加跨越管，减少流经五、六层散热器的热水量。（2）对于采用水平式单管系统的建筑物，环路散热器在六组以内可在前两组间增加与支管同径的跨越管，以减少流经前两组散热器的流量。（4）在各组散热器上加装恒温阀，当室内温度达到设定温度时，自动关小阀门，减少流进散热器的热水量，也是目前解决水力失调的办法。

2.物联网技术在供热系统中是应用

随着时代的发展物联网技术也日趋成熟，把物联网技术应用到供热管理系统中来，是物联网开拓新领域的必然趋势。同时，也满足了供热管理不断向市场化、规范化、自动化、网络化以及科学化的方向发展的要求。应用物联网技术对供热系统的管理主要是对热表数据的实时远程监控，能够自动的、准确的、定时的完成对用户热表数据的读取，然后通过某种网络传输方式将数据传输到监控中心，并对数据进行合理的存储、检测、分析、统计以及管理。

3.以科学管理确保供热系统的运行

供热企业制定供热节能管理制度，增强企业在节能技术领域的研发实力。在供暖初期要对员工进行培训，强化员工的节能减排意识，采取有利的政策调动员工的积极性。在供暖结束时，要对整个采暖期所发现的问题进行总结，鼓励员工对所发现的问题提出意见和建议，并对员工的想法进行论证实施，调动员工的创新性，积极发现并解决问题，从基础和本质上保证供热安全运行，确保供热综合效率。

4.结语

供热企业作为能源消耗的大户，必须把节能作为一项重要工作来抓。做好供热节能的工作必须要从热源、热网、热用户几方面努力，找出每一环节能源消耗过大的原因，从节水、节电、节能的角度出发，才能真正降低能源消耗，实现清洁供热、高效供热。