集中供暖调节分析系统的研究与实现

冯国会 韩旸祎

摘 要：集中供暖已经成为当前城市供暖的主要形式，其供热管网的设计和每一位居民的生活息息相关。随着可持续发展战略的深入人心，管网的设计和运行也应当逐渐向着绿色发展、节能降耗的方向迈进。通过对城市供热管网的优化设计，可以大大地节省自然资源，实现节能降耗的功效，但是在这样的设计环节中，必须综合考虑管网的经济效益、环境效益以及安全效益，提高其可行性。随着人们供暖需求的不断增加，进一步要求设计人员创新和改革管网的设计，进一步推动城市供热管网设计工作的向前发展。

关键词：集中供暖；调节；分析

1 城市供热管网的优势分析

1.1 提升供热质量，实现节能降耗

从城市供热管网的运行模式来看，其主要是采用集中供热的方式进行的，在这样的模式下，热网的控制系统可以根据室外的温度变化合理地调整供热介质的温度以及流速，从而确保其温度合乎标准。这样的运行模式不但能够准确地掌握用户的采热需求，而且还能实现资源的有效配置，对于热网的运行也起到了良好的经济性效果。当然，热网系统还能根据实际需要设置计量表，可以对相关数据进行详细而又准确的监控，提高了对热网运行的控制能力。

1.2 降低污染

集中供暖有着非常好的环保作用，其热源相对比较集中，运行也较为科学，其锅炉的利用率比较高，余热的利用效果明显，有着非常好的环保作用。集中供热管网的系统锅炉容量要比小锅炉房的锅炉大很多，这样有助于资源的充分利用，在新的科学技术的背景下，一些余渣、余烟的利用也逐渐被利用，不但能够很大程度地减少污染物的排放量，而且还节约了大量的能源。

1.3 智能化、自动化性能较强

随着人工智能的逐渐普及，城市供热管网的自动化程度也越来越高。在集中供暖的整个过程中，自动化的设备可以根据室外温度的變化对设备进行动态的调节，这样不但能够及时节省资源，还大大减轻了工作人员的工作强度。同时，自动化、智能化的设备还被运用到了管网的监控设施中，它们可以对设备进行全天候的监控，一旦发生故障，可以将发生故障的准确位置以及故障类型迅速地反馈给工作人员，缩减了故障检修的时间。

2 供热管网的优化设计分析

2.1 对管线的布局进行合理规划设计

工作人员应当保证管线布局工作具有高度的可行性，这也是城市供热管网设计的关键性所在。设计人员应当深入考察和勘测施工区域的地质特点与环境特点，根据情况进行管线的布局规划工作。在此项工作中，设计人员还需将管网布局的影响考虑在内，例如，要深入分析和假设管网布局对周围施工区域的基础设施的不良影响，是否对周围的交通布局、电力网路产生影响。此外，同时也要将管线布局的经济性考虑在内。可行性的分析固然重要，但是经济性分析也具有相当重要的地位，设计人员要在保证管线布局的可行性基础上近最大可能地做到节约成本。

2.2 管网的管线布局设计

随着社会各界对集中供暖工作的重视，其经济投入的力度也就越来越大。因此，对于供热管网的管线设计也应当秉承着经济性优先的原则，坚持技术可靠性、先进性的要求，对于管线的布局进行科学、合理地设计。从细节上来说，主干线的设计应当走热负荷集中的区域，尽量缩短线路的长度，避免阻力过大的现象。同时，对于管道上的阀门设计，也应当遵守经济性和科学性的原则。与此同时，布局设计前的地质勘测工作一定要细致和完善，尽量避免在土质松软、稳定性较差的地域施工，还需尽量地避开交通干线以及电力网线，在这些条件满足的基础上，还应尽量满证线路设计的美观性，方便以后工作人员的维修和检测工作。

2.3 选择双管采暖系统

现阶段，我国仍有部分城市小区内采用单管顺序式管网，由于其供热半径较大，管网结构过于复杂，调节和控制困难。而采用双管采暖系统，可大大降低管网系统的调节和控制难度，而其拥有必备的调节功能。该系统内配备有热量计、流量控制阀或压差控制阀，可采用热量计—流量控制阀或热量计—压差控制阀两种模式对管路系统进行调节，效果较单管顺序式管网得到大幅度提升。大量实践证明，在集中供暖中采用双管采暖系统，可有效消除或降低剩余压头。然而，对于已有集中供暖供热管网系统来说，其本身如不具备调节功能，进行管网改造需花费大量的时间和费用。

2.4 选择“大流量、小温差”的运行模式

“大流量、小温差”的运行模式主要是针对集中供热管网中出现的个别用户过热或过冷的问题，其对温度过低的用户调节效果较好。所谓“大流量”就是增加供热管网的流量，增加循环速度，使用户得到更多的热量，因此对温度过低的用户效果明显，而对于温度过高的用户效果不佳。另外，循环速度加快将会浪费更多的能源。因此，这种模式不能得到大范围的推广，只在特殊情形下被采用。

2.5 增加系统自用压头的数量

集中供热管网系统水力失调的一个主要原因就是系统循环能力不足，而这与循环水泵之间的流量与扬程不相匹配直接相关。结合供热管网实际的供热循环问题进行分析，应采用大功率、大扬程循环水泵来解决管网循环慢的问题。同时，采用大功率、大扬程循环水泵也可以对整个集中供热管网系统进行调节，增大循环流量，提高循环效果，有效解决水力失调问题。在增加集中供暖供热管网系统自用压头数量前，应全面调查管网系统存在的问题及其准确部位。应该从用户的需要出发，综合考虑系统内部阻力和热量平衡的影响，合理选择水泵的数量、功率和扬程，以达到预期的供热效果。对于过冷用户，应适当增加自用压头，提高局部管网的供热效率，提高用户的供热温度，进而解决水力失调问题。同时，也应该控制不合理的加压水泵，合理调整附加压头的数量和位置，力求使整个集中供热管网系统的水力达到平衡，防止出现水力失调的情况。

3 结束语

随着我国经济实力的不断增长，城市化的进程也越来越快，各行各业对节能降耗工作也越来越重视。近年来，我国逐步实现了集中供暖，城市的供暖管网的建设和设计工作越来越多，在这些工程中，通过对城市的供热管网进行有针对性的优化设计，可以很大程度地降低成本，节约能源，还能有效地提升供热效率，为人们带来优质的服务。

参考文献：

[1] 李雪平.陕南地区城镇采暖住宅的节能设计研究[D].西安建筑科技大学，2017.

[2] 孙潇.探讨换热站供暖系统的优化设计[J].建材与装饰，2016（31）：105～106.

[3] 董旭娟.夏热冬冷地区住宅供暖与节能设计研究[D].西安建筑科技大学，2016.

[4] 陈茵茵.集中供暖的温度控制和热计量技术的分析[J].中国新技术新产品，2016（4）：114～115.