和泰紫园小区庭院管网输送效率的计算与分析

刘 旭 光

(太原市热力集团有限责任公司第三供热分公司，山西 太原 030001)

1 概述

目前国内供热行业对于全网平衡特别是二次网末端水力平衡优化调节方法，通常采用的是各换热站自控系统根据室外温度调节曲线进行一次网流量、二次网回水温度自动控制，即调节只调到各换热站内为止，各换热站流量实现均衡合理分配。但未能很好地解决换热站所带支线管网热力失调的问题，也就很难达到一个理想的工况和节能效果。

在城市化高速发展的今天，建筑能耗占全社会总能耗的1/4，而我国北方地区的供热能耗就占了建筑能耗的65%以上，有的地区甚至高达90%。

要想达到节能降耗的目标，首先就是要找出在每个环节的能源耗损，然后找出哪个环节出现了能源浪费，最后每个环节应该减少到多少能源消耗才是合理水平。

本文主要以我分公司和泰紫园小区热力站(以下简称和泰紫园)为研究对象，通过计算该小区庭院管网的输送效率，从而得出它的一个能耗水平，为以后的节能降耗提供方向。

2 和泰紫园小区的基本情况

2.1 和泰紫园热力站的概况

和泰紫园热力站一次网设计压力为1.6 MPa，供、回水温度为130 ℃/70 ℃，其中地暖系统按加大板式换热器面积设计，供、回水温度为130 ℃/48 ℃。二次网分为地暖低区、地暖高区两个系统，设计压力分别为1.0 MPa/1.6 MPa，供、回水温度为55 ℃/45 ℃。

该站地暖低区的循环泵型号为NBG200-150-400/375(Q=411 m3/h，H=45.99 m，N=75 kW),地暖高区的循环泵型号为NBG200-150-400/375(Q=348 m3/h，H=48.73，N=75 kW)。

2.2 和泰紫园小区的庭院管网情况

和泰紫园小区一共有A，B，C，D，E，F六座住宅楼，热力站高、低区的进出口管径为DN200，住宅楼的楼栋管径均为DN80，为同程式管网，庭院管网图见图1。

3 和泰紫园庭院管网输送效率的计算

3.1 输送效率的计算方法

和泰紫园热力站所辖建筑为节能建筑，该站住宅建筑的设计供热面积为128 046.70 m2。该小区的户用热量表为合肥瑞纳公司生产的户用超声波热量表。

计算的数据来源于公司供热计量系统上所采集的数据，户用热量表每日每块表抄表次数为4次，户用热量表的安装示意图见图2。

输送效率反映了供热介质在输配过程中的热损失程度。根据JGJ 132—2001采暖居住建筑节能检验标准(以下简称为标准)，输送效率的计算公式为:

其中，ηm,t为庭院管网的输送效率；Qm,J为检测持续时间内在第j个热力入口处测得的热量累计值,kWh；Qm,t为检测持续时间内在热力站总管处测得的热量累计值,kWh;j为热力入口的序号。

3.2 影响庭院管网输送效率的主要因素

1)管道的保温。供热管道保温是为了减少供热管道及其附件、设备等向周围环境散失热量的措施。作用是减少供热介质在输送过程中的热量损失，节约燃料，保证供热质量，以满足用户的需要。保温材料应具有热导率小，吸水性低,机械强度较高,在使用温度范围内不变形、不变质、可燃性小、不腐蚀金属，易于施工成型和成本低廉等特点。2)管道的敷设方式。供热管道的敷设方式一般分为地上敷设和地下敷设。地上敷设按照支架的高度不同，又分为高、中、低支架敷设。地下敷设分为地沟敷设和直埋敷设。3)管道的腐蚀程度。供热管道受到腐蚀后，管道内壁的粗糙程度随之增加，从而加大摩擦，降低管道的流通性。4)供热半径。供热半径指的是从热源到最远用户的管道长度，庭院热力站供热半径一般在500 m左右。5)庭院管网的失水率。庭院管网的失水主要原因有事故失水、人为放水,以及热网附件正常的“跑、冒、滴、漏”等。

4 庭院管网输送效率及失水率的计算

4.1 庭院管网输送效率

计量供热面积为当月的实际用热面积，剔除不用热的用户面积；每月热计量耗热量为热计量系统中，当月每个用户热量表的耗热量之和；采暖季热计量耗热量为每月热计量耗热量的汇总；热力站一次网耗热量为一次网供回水温度和流量的乘积之和。

该小区的运行面积为99 496.69 m2。通过对其2018年—2019年度采暖季每月的运行数据汇总，得出该站的综合利用效率为78.1%，见表1。

表1 和泰紫园小区耗热量统计表

和泰紫园热力站庭院管网输送效率=7 358 954.75/9 424 525.70=78.1%。

4.2 庭院管网的运行失水率

2018年—2019年度采暖季该小区的补水量为0.03 t/h,循环流量为185.6 m3/h，失水率为0.03/185.6=0.016%，折合万平米失水率为0.03×10 000/99 496.69=0.003 t。由于该小区为新建建筑，运行期间的事故失水、“跑、冒、滴、漏”等情况造成的失水量很少。

5 结语

通过对该小区的庭院管网输送效率的计算，发现庭院管网的输送效率不满足《标准》的要求，说明供热介质在输送过程中热损失严重。

由于失水率较低，经过现场勘查与分析，造成输送效率低的原因及改造措施如下：1)庭院管网的供、回水温差没有达到设计值。根据GB/T 50893—2013供热系统节能改造技术规范的规定，二次网的供、回水温差应在10 ℃～15 ℃范围内，而实际运行温差为33.41 ℃-29.09 ℃=4.32 ℃，实际运行温差不在要求的范围内。建议增设吸收式换热机组，增加管网的供、回水温差。2)管网的水力失调严重，流量分配不合理。比如：F楼低区2单元的水力平衡度为72.7%，而A楼高区1单元的水力平衡度为151.0%，有50%的水力平衡度没有在正常范围内。由于部分楼栋的流量偏大，造成了能源浪费。建议通过增设楼栋平衡阀对庭院管网进行水力平衡调节。3)管道保温。该小区的一部分管道为直埋敷设，一部分为地下车库的架空敷设，位于地下室的架空管道被人为破坏，对于被破坏的管道，应及时更换绝热性能良好的保温材料，并确保保温材料紧贴在管道上。