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我國建筑采暖能耗為同緯度發(fā)達國家建筑采暖能耗的3倍左右，采暖能耗浪費巨大。采暖節(jié)能不僅涉及建筑墻體節(jié)能，而且還涉及供熱系統(tǒng)技術(shù)裝備水平、管理水平以及供熱收費體制等方面的因素。隨著鄭州鐵路局民生工程的不斷推進，鄭州安裝集中供暖的鐵路小區(qū)越來越多。在集中供暖投入使用初期，由于二次網(wǎng)水力、熱力失調(diào)，許多距離換熱站近的用戶室溫高達24℃—25℃，而遠端用戶室溫只有11℃左右。為使遠端用戶室溫達標(biāo)，只好加大二次網(wǎng)循環(huán)流量。這樣造成耗電指標(biāo)偏大，許多遠端用戶靠放二次網(wǎng)系統(tǒng)熱水來提高房間溫度，導(dǎo)致二次網(wǎng)大量失水，整個管網(wǎng)溫度無法提升，形成惡性循環(huán)：越冷越放，越放越冷。然而，可通過對管網(wǎng)的水力調(diào)節(jié)，使各樓、上下層住戶之間達到熱力平衡，以減少循環(huán)泵的開啟臺數(shù)和二次網(wǎng)補水量。下面從供熱運行調(diào)節(jié)和熱網(wǎng)平衡控制方面對供熱節(jié)能進行分析。

一、熱負荷

建筑物采暖熱負荷與室外氣溫、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽輻照等因素有關(guān)，其中室外氣溫起著決定性作用。因此在理論上，把熱負荷只看作是室外溫度的函數(shù)，即Q=f（tw）=K•F（tn－tw）。式中：K—傳熱系數(shù)W/m2•℃F—傳熱面積m2tn—室內(nèi)溫度℃tw—室外溫度℃供熱過程就是維持建筑物室內(nèi)氣溫適宜人們工作、生活、維持建筑物得熱與失熱始終處于一個動態(tài)平衡的過程。

二、供熱節(jié)能

熱網(wǎng)總能耗包括兩部分：一是熱量；二是輸送熱量所消耗的電能?，F(xiàn)行按照面積收費的計費方式，既造成熱費和熱耗相脫節(jié)的情況，又使得采暖用戶沒有節(jié)能積極性，花了不少冤枉錢。平時上班族白天人走屋空，但暖氣卻照常供，有時供得過熱，就開窗散熱，誰也不會在意熱量流失跟自己有什么關(guān)系。按熱量計費的模式將是以后的發(fā)展方向。在目前按供熱面積收費的體制下，熱網(wǎng)節(jié)能主要有以下幾個途徑：

1．盡可能減少總供熱量。熱網(wǎng)總熱負荷隨著室外氣溫變化而變化。為滿足采暖建筑的基本采暖要求（設(shè)計室溫18℃），總供熱基本滿足總需求。供小于需，則供熱不達標(biāo)；供大于需，則室溫過高，用戶散熱加大，造成熱能浪費。因此在供熱運行中，需適時對熱網(wǎng)進行調(diào)節(jié)，以使供求熱量保持平衡，且始終維持在最小值。

2．均衡熱量分配。在熱量分配上，力求熱網(wǎng)上各用戶室溫均衡，避免因熱網(wǎng)的水平失衡和用戶垂直失衡，造成用戶冷熱不均。這可避免為使冷的用戶達標(biāo)而使熱的用戶超溫的問題。熱網(wǎng)平衡是熱網(wǎng)節(jié)能的前提基礎(chǔ)，是進行供熱調(diào)節(jié)的前提條件。

3．節(jié)約熱量輸送中的電耗。在熱量的輸送過程中，需要消耗電能。熱量輸送所消耗有效功率同流量、同系統(tǒng)阻力成正比。減少熱網(wǎng)流量將極大降低電耗。其耗電公式為：Ne=V•△P•ρ•g/3600式中：Ne—有效功率WV—循環(huán)水流量m3/h△p—系統(tǒng)阻力mρ—水密度kg/m3g—常數(shù)N/Kg

三、供熱調(diào)節(jié)

從熱網(wǎng)與熱用戶整體關(guān)系角度來討論熱量的供求調(diào)節(jié)關(guān)系，供熱調(diào)節(jié)共有質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)、質(zhì)和量綜合調(diào)節(jié)三種。

1．質(zhì)調(diào)節(jié)：常用于熱水網(wǎng)，適用于一、二次熱網(wǎng)。使用質(zhì)調(diào)節(jié)時，循環(huán)水流量保持不變，只改變供水溫度。這是目前國內(nèi)普遍采用的調(diào)節(jié)方法。其優(yōu)點是水利工程穩(wěn)定，熱網(wǎng)易實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)。其缺點是只節(jié)熱，不節(jié)電，且熱網(wǎng)遠、近端用戶溫度有時間差，不能達到同步調(diào)節(jié)。

2．量調(diào)節(jié)：常用于熱水網(wǎng)。使用量調(diào)節(jié)時，供水溫度保持不變，只改變循環(huán)水流量。其優(yōu)點是既節(jié)熱，又節(jié)電。另外，因流量在管道中變化是以壓力變化來實現(xiàn)的，水又是不可壓縮的，傳遞速度非?？?，因而此種調(diào)節(jié)可消除熱網(wǎng)遠近兩端在調(diào)節(jié)上的時間差，達到同步調(diào)節(jié)。其缺點是網(wǎng)路水流量迅速減少，常常會使室內(nèi)供暖系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的豎向熱力失調(diào)。

3．質(zhì)和量綜合調(diào)節(jié)：不論是單管還是雙管熱水供暖系統(tǒng)，其最佳調(diào)節(jié)均是質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)。隨著室外氣溫tw的升高，不但應(yīng)降低供水溫度tg，而且還應(yīng)該逐步減少網(wǎng)路的循環(huán)水流量G。同一供熱系統(tǒng)中，熱網(wǎng)循環(huán)水總流量與各用戶樓及用戶各房間的循環(huán)水流量的變化比例是一致的。對于二次熱水網(wǎng)來講，此法供熱質(zhì)量最好，同時既節(jié)電又節(jié)熱，也是最節(jié)能的調(diào)節(jié)方法。所以近幾年，國內(nèi)供熱行業(yè)在二次熱網(wǎng)實施循環(huán)泵變頻調(diào)速變流量運行中，進行質(zhì)和量并調(diào)的工程實踐項目也較多。

四、熱網(wǎng)的平衡技術(shù)及產(chǎn)品

目前國內(nèi)熱網(wǎng)平衡技術(shù)產(chǎn)品主要有以下幾種：

1．手動調(diào)節(jié)閥或普通關(guān)斷閥門：兩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理相同，皆為單一手動調(diào)節(jié)孔板，不同的開度對應(yīng)不同的阻力系數(shù)，只是手動調(diào)節(jié)閥比普通關(guān)斷閥線性好。調(diào)節(jié)時，每調(diào)節(jié)任一用戶閥門，由于并聯(lián)用戶間的相互耦合作用，全網(wǎng)總流量、各用戶流量及分配比例均發(fā)生改變，產(chǎn)生振蕩。因此，其調(diào)節(jié)性能很差，熱網(wǎng)很難平衡，但價格低，且無安裝條件要求，可應(yīng)用于一、二次熱網(wǎng)，為目前國內(nèi)熱網(wǎng)最廣泛采用的平衡控制產(chǎn)品。熱網(wǎng)平衡后，各閥門開度固定不變，阻力系數(shù)不變，可進行恒定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，也可進行變流量調(diào)節(jié)。

2.平衡閥：結(jié)構(gòu)同手動調(diào)節(jié)閥基本相同，也為單一的手動調(diào)節(jié)孔板，只是在本閥進出口各有一測壓孔。調(diào)節(jié)時，也存在著各用戶間流量的相互耦合作用，并要求邊調(diào)節(jié)邊測壓。測壓數(shù)據(jù)需通過專用的儀器及軟件來處理，計算出各閥門的開度，以調(diào)節(jié)全網(wǎng)各用戶閥門。因此操作復(fù)雜，且需專用儀器設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員，但安裝條件要求不高，可用于一、二次網(wǎng)。熱網(wǎng)平衡后，各閥門開度不變，即阻力系數(shù)不變，熱網(wǎng)可進行恒流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，也可以采用變流量調(diào)節(jié)。

3.自力式流量控制閥和差壓式流量控制閥：兩者結(jié)構(gòu)、原理相近。自力式流量控制閥是由手動孔板、自動孔板、自動調(diào)節(jié)機構(gòu)、壓力控制（反饋）管路及流量設(shè)定刻度標(biāo)尺等主要部分構(gòu)成。其原理是根據(jù)用戶設(shè)計流量，調(diào)整手動孔板開度至流量設(shè)定刻度標(biāo)尺數(shù)值。閥前后壓差改變時，由壓力控制管路反饋壓差變化信號到自動調(diào)節(jié)機構(gòu)，依靠壓差動力使自動調(diào)節(jié)機構(gòu)自動調(diào)節(jié)自動孔板開度，從而維持手動調(diào)節(jié)孔板前后壓差不變，進而達到恒定流量的目的，避免熱網(wǎng)各用戶間的相互耦合作用及產(chǎn)生的流量振蕩。它們具有操作簡單、方便、快捷、穩(wěn)定、可靠的特點，無安裝條件要求，價格高于平衡閥，適用于一、二次熱網(wǎng)。

五、結(jié)論

1．從前述分析可以看出，一次網(wǎng)采用量調(diào)節(jié)、二次網(wǎng)采用質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)，熱網(wǎng)運行最為經(jīng)濟節(jié)能，既節(jié)熱，又能節(jié)電，且供熱質(zhì)量最好。

2．使用自力式流量控制閥和差壓式流量控制閥，使一個好的熱網(wǎng)平衡控制技術(shù)與一個最為經(jīng)濟節(jié)能的熱網(wǎng)運行調(diào)節(jié)技術(shù)———循環(huán)泵變頻調(diào)速變流量運行調(diào)節(jié)技術(shù)能有機結(jié)合在一起，同時應(yīng)用于同一熱網(wǎng)之中，取長補短，優(yōu)勢互補，組成了一個最為穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟、節(jié)能的供熱系統(tǒng)。