栏首语
2021-12-30吕砚昭
分布式供冷供热输配系统是应用于建筑行业暖通空调专业领域的一项新技术。
我国供冷供热的输配方式在过去几十年内采用的都是集中式输配系统。集中式供冷供热输配系统在系统设计、运行和调试等方面的问题愈来愈突出,主要体现在:集中式输配系统主循环泵设置在冷热源处,其扬程是按最不利环路的压力损失确定的,在运行中会出现管网近端用户资用压力过大、流量过多,远端用户资用压力过小、流量过少的情况,从而使管网系统水力失调,并产生热力失调,导致用户冷热不均。对此,通常采用调节阀节流来消除近端用户的资用压力,导致产生无功电耗,使供冷、供热管网输送效率降低。当系统管路较长、用户支路的阻力相差较悬殊、负荷变化较大、使用时间及供回水温度不同时,不仅造成输送能耗增大,而且用户的舒适性无法得到满足,直接影响供冷供热的效果。
随着输配技术的发展,许多集中空调系统和集中供热系统采用了二级泵、三级泵等输配系统形式,虽然也是采用调节阀节流的方式,但也取得了一定的节能效果。
通过节流的方法平衡系统阻力,暖通空调行业内的专家们过去曾花费很大精力进行了研究,功不可没,今后必要的节流调节会依然存在。
分布式输配系统以泵代阀,整个输配系统没有任何调节阀门,理论上不存在无功电耗,在实际工程中无功电耗极小。系统的冷热源泵、沿程泵、用户泵均变频运行,从调节流量、消除系统冷热不均来说是有效调节。可根据不同用户的使用要求,在冷热用户侧设置与冷热源循环泵串接的直连式系统或混连式系统,每个用户按需要从管网提取冷热量。管网系统采用合理的大温差、小流量运行,用户侧供回水温度可与管网供回水温度相同或不同,实现了同一温度管网不同供回水温度用户的运行方式,从而降低输配能耗,节电节能,获得更高的输送效率,提高了系统的水力稳定性,实现了管网的变流量调节,满足了不同用户的输送温度及舒适性要求,达到了节能、高效、智慧的目的。
我国供冷供热输配系统的特点是所服务城市建筑物密度高、冷热负荷密度集中、供冷供热输配系统作用半径相对较小、北方地区热负荷年负载率和运行时间长、南方地区冷负荷年负载率和运行时间长,且目前供冷供热室内系统形式呈现多样化趋势。针对用户多工况需求,一个输配系统很难满足,不是采用换热器换热就是采用多个输配系统来解决,造成能量浪费,而分布式输配系统可以采用不同用户工况同管网运行,这正是分布式供冷供热输配系统的应用特点。
分布式供冷供热输配系统从根本上消除了输配系统多余的功耗,系统达到水力平衡,避免了过冷过热的现象,提高了输配效率,推广分布式供冷供热输配系统是暖通空调系统节能减排的重要举措,势在必行,任重道远。
为系统介绍相关研究成果,《暖通空调》杂志推出的“分布式输配系统”专栏,刊出7篇文章,全面介绍分布式输配系统的理论研究、设计方法、应用案例及其技术的发展,以期和暖通空调专业人员进行分享与交流。