供暖系统运行典型问题诊断和分析

安文卓，裴 凤

（1.北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京 100039；2.北京市建设工程质量第一检测所有限责任公司，北京 100039；3.涿州市规划技术服务中心，河北 涿州 072750）

0 引言

随着社会的快速发展，人民生活水平也在不断提高。在北方严寒和寒冷地区，冬季供暖是涉及千家万户的民生问题，供暖质量的好坏也直接影响广大市民的生活质量。对于验收合格的供暖系统来说，随着系统长时间的运行，“跑、冒、滴、漏”现象仍会发生，管道老化、阀门锈蚀、保温效果变差、末端设备散热性能减弱等将会成为潜在的问题。针对不同的供暖系统形式及可能发生或已经存在的问题，可以通过制定相应的检测方案，采用专业的仪器设备检测分析，为客户提供专业的解决方案。本文将通过实际案例，探讨如何有效诊断和分析供暖系统中存在的问题。

1 项目概况

某学校供暖系统采暖面积约 8.7 万 m2，供暖区域主要包括住宅、学生公寓、教学楼、学生食堂及辅助建筑。锅炉房共有 4 台 2 t 锅炉，循环泵流量 374 m3/h，一用一备，系统为直供系统。根据客户反映，本项目 10# 住宅楼整体室内温度低于其他周边住宅，因此希望通过现场检测等手段，找到并解决问题。

2 检测方案

根据客户反馈的实际情况，制定该供暖项目的检测方案，具体思路如下。

2.1 室内温度监测

针对该供暖系统，选取距离锅炉房远、中、近 3 栋建筑（包含 10# 楼），对每栋建筑每个楼门的底层、中层和高层随机选取住户，进行一周室内温度持续监测。通过分析室内温度监测数据，可以反映出 10# 楼真实的供暖水平。同时，还可以了解距锅炉房不同位置建筑物的水平和垂直温度分布状况。

2.2 室内情况调查

对被测住户散热器表面温度及散热器遮蔽覆盖情况进行记录，同时检查是否存在开窗现象，作为温度测试结果的辅助分析内容，了解室内温度情况受散热器遮蔽的影响程度。该项工作与温度监测同时进行。

2.3 供热量分析

针对已选取的 3 栋建筑，在建筑物热力入口处进行流量及温度测试。经现场踏勘，可知该供暖系统安装有静态平衡阀，且阀门开度保持不变，即为定流量系统，因此流量可取测试日内不同时间段平均值。流体温度测试可放置带探头的温度记录仪，做好保温措施后记录一周持续温度。通过分析计算，了解 10# 楼与其他建筑的供热水平是否存在偏差。

通过定性分析和定量计算，综合考虑上述影响因素，有效诊断问题出现的原因，提出合理的改进方案。

3 检测结果及分析

3.1 温度测试

现场选取供暖系统中 7# 楼（远）、10# 楼（中）和 11# 楼（近）作为检测对象，将温度记录仪放入住户内合适区域，对室内温度进行持续监测和数据采集，3 栋建筑室内温度监测曲线如图 1～3 所示，被测房间数据处理及散热器遮挡情况如表 1 所示。

表1 室内温度监测数据及散热器遮挡情况

图1 7# 楼测试房间室内温度监测曲线图

图2 10# 楼测试房间室内温度监测曲线图

图3 11# 楼测试房间室内温度监测曲线图

根据被测房间室内温度监测曲线及数据处理结果，结合散热器遮挡情况，可以得出以下结论。

1）7# 号楼每层被测房间温度比较稳定，但各层间存在较大温度差，存在一定的垂直失调；10# 楼和 11# 楼垂直失调现象不明显，但存在个别楼层被测房间室内温度波动较大的情况。

2）3 栋建筑被测房间除个别情况外，室内温度基本维持在 19 ℃ 以上，满足相关规范要求［1］，未发现室内温度明显过低现象。

3）7#号楼被测房间温度区间约为 19～27 ℃，10# 号楼被测房间温度区间约为 19～23 ℃，11# 号楼被测房间温度区间约为 19～25 ℃；3 栋建筑被测房间室内平均温度分别为 23.28、21.32 和 21.54 ℃，10# 楼被测房间室内平均温度比 7# 号楼低 1.96 ℃，10# 楼被测房间室内平均温度与 11# 楼偏差不大。

4）3 栋建筑被测房间散热器温度偏差不大，均存在散热器遮挡的情况，7# 楼和 10# 楼遮挡情况较 11# 楼更为严重，即 7# 楼和 10# 楼散热器为高遮挡率，11# 楼散热器为低遮挡率。这里需要说明的是，由于被测房间采取随机抽样的方式，遮挡情况会有一定的概率影响，且遮挡严重程度无法量化，因此在进行散热器遮挡因素分析时，将遮挡情况界定为高遮挡率与低遮挡率进行定性分析。

通过上述分析可知，10# 楼室内平均温度与 7# 楼偏差为 1.96 ℃，10# 楼整体室内温度偏低，与客户反馈情况比较吻合。10# 楼室内温度偏低受建筑外保温改造情况和散热器遮挡情况两种因素影响。此外，3 栋建筑的供热水平是否一致也是重要的衡量指标，需对 3 栋建筑热力入口处的供热量进行测试计算。

3.2 供热量测试

在供暖系统正常运行期间，选取 3 栋建筑热力入口处进行供回水温度持续测试（与室内温度测试同期进行）。由于该系统为定流量，测试期内理论应处于同一水平，因此流量数据取当日多次测试平均值。根据相关规范标准［2］，7# 楼、10# 楼和 11# 楼 3 栋建筑供热量计算结果如表 2 所示。根据表 2 计算结果，可以得出以下结论。

1）10# 楼与 7# 楼散热器遮挡率为同一级别，二者单位面积供热量基本相同（实际上 10# 楼所获得的单位面积供热量比 7# 楼还多出 5.6 %，相差不大）。在获得基本相同单位面积供热量的前提下，10# 楼与 7# 楼平均温度的差异基本可以解释为外保温改造所带来的影响。

表2 7# 楼、10# 楼和 11# 楼供热量测试结果

2）10# 楼与 11# 楼室内平均温度基本相同（实际上相差 0.22 ℃），但 11# 楼单位面积供热量比 10# 楼低28.4 %，由于 2 个建筑均未做外保温，可以认为 10# 楼温度偏低受房间散热器遮挡影响比较严重。

4 结论和建议

通过测试该供暖系统远、中、近 3 栋建筑典型房间的室内温度和单位面积供热量，综合考虑实际遮挡情况等各方面影响因素，得出建筑外保温改造和室内散热器遮挡情况均是导致 10# 楼室内温度偏低的影响因素。

针对此问题，首先建议 10# 楼各用户拆除和清理散热器周围不必要的遮挡物，从而提高换热器传热性能，这是最简单、有效且节能的方式；若室温改善效果仍不明显，也可以考虑对 10# 楼加装外保温，减少室内热量的散失。

5 结语

供暖系统在长期运行过程中会出现一些问题，在进行诊断分析时，应配合有效的检测手段，针对问题类别和难易程度制定相应技术方案，不断总结和优化分析方法，提升解决问题的效率。