分户计量采暖系统运行调节之我见
2020-10-20王跃飞
摘 要:本文主要分析了分户计量采暖系统热负荷计方式,重点介绍了分户计量采暖系统运行调节对策,它不仅能够使传统供热系统中存在的缺陷和不足得到有效彌补,而且还可以提高采暖主体节能效果。
关键词:分户计量;采暖系统;运行调节;对策
1 热负荷计算分析
在寒冷的季节,人们为了能够开展正常的生产和生活,则需要采取有效措施来维持房间温度,此时就要选择正确的供暖系统,并对其热负荷进行计算。通常情况下,热负荷计算能够为分户计量采暖系统的后续运行提供参考和借鉴,以此来提高分户计量采暖系统的运行效率。由于分户计量采暖系统主要是以户为单位来给予供暖,以维持室内温度保持动态平衡,为了满足采暖温度要求,则需要保持采暖房间的多种热量损失和热量来源处于热平衡状态,即所谓的失热量与得热量保持平衡。
采暖系统的失热量包括:(1)围护结构所产生的传热耗热量Q1;(2)冷风渗透耗热量Q2,其一般是指加热过程中,从门窗缝隙渗入室内冷空气所产生的耗热量;(3)冷风侵入耗热量Q3,其一般是指加热过程中,从门窗孔洞以及其他洞口渗入室内冷空气所产生的耗热量;(4)户间传热Q4,其一般是指从户间隔墙所产生的传热耗热量;(5)对从外部运入室内的运输工具和冷物料进行加热所消耗的热量Q5;(6)水分蒸发的耗热量Q6;(7)通风耗热量Q7,其一般是指加热过程中,因为通风进入室内的冷空气所产生的耗热量;(8)通过其他的耗热量Q8。
采暖系统的得热量包括:(1)炊事照明和家用电器设备所产生的散热量Q9;(2)热管道及其他热表面所产生的散热量Q10;(3)热物料的散热量Q11;(4)太阳辐射进入室内的热量Q12;(5)人体散热量Q13;(6)借助其他途径得到了热量Q14。
对于居住建筑来说,其失热量只需对Q1、Q2、Q3、Q4给予考虑,而得热量只需对Q12给予考虑,因为其他得热量的数值比较小,而且变化范围大,通常可以忽略不计。
因而,分户计量采暖系统运行过程中,所采用的热负荷计算公式如下:
2 分户计量供热系统运行调节对策
在采用计量供热后,建筑室内采暖系统就演变为变流量采暖系统,其可以通过热网及热源给予直观的反映,为了更好的满足热网流量变化要求,则需要根据实际情况来对热源、热网、换热站进行调节。通常情况下,分户计量采暖系统可以根据用户自身需求来对热流量进行调节,以此来提高分户计量供热系统运行效率。目前,在分户计量供热系统中,热源主要有区域锅炉房和热电联产两种形式,而热源处的热量可以借助换热器换热后间接向用户进行供给。实际上,换热器换热间接供热系统所采用的主管网调节基本公式如下:
式中:Q1表示一次网的供热量,单位为kJ;Q2表示二次网的供热量,单位为kJ;Qh表示换热器的换热量,单位为kJ;G1表示一次网的热水流量,单位为kg/h;G2表示二次网的热水流量,单位为kg/h;tg1表示一次网的供水温度,单位为℃;tg2表示二次网的供水温度,单位为℃;th1表示一次网的回水温度,单位为℃;th2表示二次网的回水温度,单位为℃;c表示水的比热容,单位为kJ/(kg·℃);F表示散热器散热表面积,单位为m2;K表示散热器传热系数;△tm表示对数平均温差,单位为℃。
如果未对热损失给予考虑时,Q1、Q2、Qh相等。然而由于室外温度处于不断变化之中,进而导致用户实际需热量也变化,此时就可以根据不同用户、不同时刻的实际需热量来对采暖系统运行情况进行调节,具体调节方式如下:
2.1 调节一次网流量G1
通常情况下,间接供热系统保持th1恒定,此时可以通过改变G1来达到改变Q1的目的,且两者之间保持正相关。当室外气温下降时,可以通过增大一次网流量的方式来增加用户所需供热量,反之通过减小一次网流量,来降低室外气温。目前,可以将旁通管添加至供回水管之间,以实现对一次网流量的有效调节。
2.2 调节换热器的换热面积
如果一、二次网的供回水温度、换热器的换热系数保持恒定时,可以调节换热器的传热面积来实现二次网供热量的改变。然而,在具体运行阶段,很难对每台换热器的换热面积进行调节,此时只能通过对每个热力站内换热器数量进行调节来达到改变换热面积的目的,但是其改变缺乏连续性。
2.3 调节一次网质量-流量
在以热电联产为热源的分户计量采暖系统中,这种调节方法得到广泛应用,同时为了运行管理简单,在小型区域集中供热系统中也会选择这种调节方式。如果一级网路选择了主动质调-被动量调时,通常会将换热站当做一级网的一个用户,为了满足二级网流量和温度变化要求,则需要将自力式温度控制阀或电动调节阀安装在换热站一级网,以达到调节的目的。
2.4 调节二次网的流量G2
在采暖系统运行阶段,各热力站的循环水泵一般会选择变频控制,并随着压力控制点的压力变化,循环泵转速也会发生相应变化,以确保二次网的恒压变流量运行。如果某一用户,在某一时刻将自家阀门开度调大时,将会增加干管总流量,并维持干管上阻力系数稳定,但是会增大干管上的压力损失,降低压力控制点的供水压力,同时将供水压力降低信号传输至变频器,从而对水泵产生的变化进行控制,如流量增大、转速上升、压力升高等。如果压力控制点的压力值与前期设定值相等时,上述变化将会停止,且水泵运行阶段的各参数暂时保持恒定。实际上,水泵变频的调节不仅能够维持水压恒定,而且还可以达到节约能源的目的。
2.5 调节二次网的温度
在分户计量采暖系统运行过程中,在确保一次网的流量、二次网的流量和供水温度等恒定时,可以通过调节二次网的供水温度来使用户供热量进行调节,对于未自主调节的用户,其室内温度同样会出现改变,然而我们需要采取有效措施来确保二次网供水温度不会随着用户流量调节而出现变化,且只与室外温度有关,此时就能够通过对一次网的流量进行调节的方式来对二次网供水温度进行调节。
2.6 调节二次网质量-流量
在采暖系统运行阶段,质量-流量调节不仅可以对供暖系统的供水温度进行调节,而且也对循环流量进行了相应的调节。在各热用户的热力入口位置,安装压力控制装置,不仅能够削减热用户的富余压差,而且还可以有效确保热水网路的稳定性。通常情况下,在二级管网中选择质量-流量调节手段时,随着供热负荷的减少,会导致管网流量减少,进而通过变频,还能够降低循环水泵的电耗,是一项切实可行的调节方式。
3 结语
综上所述,随着城市化建设和计量供热改革的推进,传统的供热系统运行调节方式无法满足现有计量供热系统运行要求,此时就需要结合实际情况来对分户计量采暖系统运行情况进行调节,这样既能够提高采暖系统运行的经济性与可靠性,而且还可以达到节能环保的要求。
作者简介:王跃飞(1985-)、男、山西离石人、汉族、2007年毕业于山西建筑职业技术学院大学供热与通风专业、本科学历,工程师、从事技术调度室工作。