采暖供热系统节能改造的典型应用

采暖供热系统节能改造的典型应用（推荐6篇）

采暖供热系统节能改造的典型应用 篇1

2008-06-12 13:05:01 作者：

来源：建筑环境与设备 第16期

采用了天然气锅炉“采暖供暖系统节能”新技术后，解决了目前燃气锅炉供暖系统耗能大、能源有效利用率低、供暖质量差的问题，显著地降低了天然气、电、水等能源的耗量。同时缓解了我省天然气供不应求的矛盾，冬季耗气量峰谷差过大的问题，若对全陕西省70%天然气锅炉进行节能改造，则冬季平均每天就可节约天然气50万立方米，同时优化了管网运行工艺，在目前供不应求的现状下，可以让有限的资源得到更充分有效的利用。

关键字：改造[91篇]

□陕西成明环保科技有限公司李琦李成明

采暖供热系统节能改造的意义（一级）

采用了天然气锅炉“采暖供暖系统节能”新技术后，解决了目前燃气锅炉供暖系统耗能大、能源有效利用率低、供暖质量差的问题，显著地降低了天然气、电、水等能源的耗量。同时缓解了我省天然气供不应求的矛盾，冬季耗气量峰谷差过大的问题，若对全陕西省70%天然气锅炉进行节能改造，则冬季平均每天就可节约天然气50万立方米，同时优化了管网运行工艺，在目前供不应求的现状下，可以让有限的资源得到更充分有效的利用。

供暖系统节能改造新技术（一级）

1、将原来的采暖供热单一的系统分为两个系统，供热部分为小系统，负责高效率的生产热能，外网的循环系统为大系统，用来定性定量的进行调控所需温度，用小系统控制整个大系统，提高了锅炉运行热效率，可节约能源20%以上。

2、供热系统在设计上采用小流量、变流速、大温差的方案，替代传统的大流量、大流速、小温差运行的方式，实现了低能耗、高效率的运行；采暖系统在设计上采用大流量、恒流速、小温差的方案，替代传统的小流量、小流速、大温差，达到了平稳恒定的采暖效果。

3、通过专家识别系统软件，实现了采暖供热的智能控制，达到了按需供热。智能供暖调控管理中心采用多个温度采集点，把当日当时室外气温、锅炉出水温度、管网损耗及温度、建筑结构的情况精确地采集，将温度变化信息传输到控制系统中，实时在线计算能耗、热量、室内温度理论值，并与测量的实际室内温度进行对比，综合建筑结构、管网效率等因素，由计算机给各种执行机构提供运行管理的最佳调控指令，实现动态调节，使锅炉按需供给热量。

原采暖供热系统为了达到同一目的，提高锅炉的温度，采用的是截流锅炉的高温出水，然后返回与锅炉的回水混合，再进入锅炉提升温度，部分水需要二次加热，锅炉运行效率低、能耗大。

理论上锅炉的高效率运行温度为：70℃~90℃（常压锅炉）；90℃~130℃（带压锅炉），但在实际供热期，有75%以上的时间，锅炉供热温度低于以上温度，锅炉供热未达到高效率运行温度，即采用低温供暖，极易造成锅炉内部结露、锈蚀，使用寿命大大降低；若供暖期间，始终满足锅炉高效率运行，会导致外网温度过高，能源浪费严重的运行状态。

原锅炉为满足供暖要求，采用传统的采暖供热方式，使外网温度的时高时低，超供和欠供现象严重；为降低燃料的运行成本，采用间歇式供暖，造成外网水平热力失调和垂直热力失调，系统补水量大大增加。

传统的供暖运行方式，受人为因素影响较大。现有的锅炉操作人员相对知识水平和素质参差不齐，在锅炉运行管理中，责任心强、弱和技术水平高、低的差别，使供暖运行费用差别也很大。

典型案例（一级）

改造项目名称：西安文理学院采暖供热系统节能改造（二级标题）

西安文理学院采暖供热原有基本情况（二级标题）

1、6吨/小时采暖热水锅炉3台

2、供暖面积：14.11万平方米

3、循环水泵：共四台，两大两小（一大一小用，一大一小备用）

Q=280m3/hH=80mη=75千瓦

Q=180m3/hH=65mη=55千瓦

4、补水泵：两台（一用、一备）

Q=24m3H=79mη=11千瓦

5、间断式定时供暖。（供热约14～16小时/天）

6、西安市天然气价格：1.75元/m3（西安市天然气发热值8000大卡/M3）

西安文理学院供暖改造前存在的问题（二级标题）

1、锅炉的运行效率低，采暖费用高，改造前冬季采暖燃气量111万立方，燃气费用195万元。

2、全校供暖为分区、分时、分段、分温供暖，不必要的能耗损失大。

3、水力失调严重，供暖面积较大，水力失调问题较严重。上热下不热，前热后不热。

4、循环泵，补水泵配置不合理。水量小、扬程高与现有的供暖系统水泵的技术要求不匹配。

5、采暖供热系统结垢严重，有的支管阻塞严重，供暖热水都过不去，尤其是末端问题更为突出。

6，采暖系统管路问题较多。热管线较长，间断供热热损失较大。渗透水、地面水（浇花草、雨水）、管道漏水等，地沟被水淹，管线浸泡水中，管路阻塞，阀门损坏等等，热损失很大，系统补水量大。

7、传统的供暖运行方式，受人为因素影响较大，浪费较大。

针对性改造（二级标题）

根据西安文理学院采暖供热特点及改造前存在的问题，依照“热量随着学生走”的改造原则，对西安文理学院进行有针对性的节能改造。

对锅炉房内及外管网改造，解决采暖供热系统水力失调问题；安装智能型系统水力平衡控制系统，解决冬季采暖高层循环水气堵问题；更换循环泵，安装自动定压系统，解决循环系统和系统定压不稳问题；安装智能型调温节能控制系统，温度传感器无线数字传输网络系统，实现供暖区域内室内温度自动监测及控制；对该院采暖供热系统，实施分时分温分段自动化节能控制；采用专用水射器，同时实现采暖供热系统全自动控制、动态调节循环水力大小；对采暖供热系统进行清洗，清理系统结垢，提高整体供热效率。

改造前后采暖季耗气量、耗水量、耗电量统计（二级标题）

天然气节能情况统计（三级标题）

改造前冬季采暖耗气量：

120天燃气总量为：111（万m3）

改造后冬季采暖耗气量：

120天燃气总量为：78（万m3）

冬季采暖燃气比较，节约天然气：33（万m3）节约燃气费用：57.75（万元）

系统补水量情况统计（三级标题）

改造前：采暖季系统补水量为：80(吨/天)

改造后：采暖季系统补水量为：40(吨/天)

冬季采暖补水比较，节约水量：4800（吨）

采暖季耗电量情况统计（三级标题）

(1)循环泵改造后采暖季节约电能37200（KW）.改造前：126000(KW)，改造后：88800(KW)

（2）除氧泵解决了无功损耗问题，每天节约电：110KW，采暖季电：3960（KW）

（3）补水泵节约电量：6144(KW)

改造前：7200(KW)，改造后：1056(KW)

冬季采暖用电量比较节约电量为:41496(KW)

改造效果（二级标题）

通过成明公司节能改造，西安文理学院采暖供热系统节能改造达到了以下效果：

1、增加了供暖时间，每天的供暖时间由16小时增加到20小时，提高了采暖质量，同时降低了采暖费用，经核算节能率达到近30%。

2、解决现有的采暖供热不均的情况下，水力失调问题得到了有效解决，采暖合格率得到提高。

3、原采暖需三台同时运转，改造后，运转两台就能保证供暖要求，提高了锅炉的运行热效率，增加锅炉供暖面积，延长了锅炉使用寿命。

4、系统补水量大大降低，降低了水、电及热能的损耗。

5、节能改造后劳动、环保条件得到改善，采暖的卫生、舒适度等均有所提高。

陕西成明环保科技有限公司

采暖供热系统节能改造的典型应用 篇2

供电系统由热源、热网、用户末端等部分构成, 在对供热系统做节能技术改造前, 需要对现状做详细了解。

1) 热源。供热系统的供应热源形式主要有区域锅炉房、太阳能供热、水源热泵等样式, 随着社会经济的发展, 现今以集屮供热为其发展的主导方向。供热系统发展的新局面是多种能源和供热形式相互协调, 以低品质热能做发热能源, 在增强电力供应的同时, 实现供热功能, 具备双重经济效益。目前, 供热广泛应用的依然是燃煤锅炉, 但是存在热效率利用低、生态破坏严重现象, 相关部门对燃煤锅炉做过调查统计, 发现锅炉输出热量仅占装机容量70%, 但是承受负荷远远超出装机容量, 所以传统的燃煤锅炉肩负着节能减排的重任。为了达到此目的, 也要对锅炉供热系统做节能改造, 这样才有利于能源的高效利用, 从而达到节能减排的目的, 节能技术纳入供热系统中是其未来主导发展方向。2) 热网与用户末端系统。集中供热系统以间接供热形式为主, 热量通过一级管网到达热力站, 在此环节进行热量转换, 供给给末端系统用户。管网敷设存在一些弊端问题, 比如, 设施比较落后, 漏热问题严重, 能源浪费等问题。地下管道长期受水流侵蚀, 致使局部老化脱落, 逐渐丧失了管网的保温作用。

2 集中供热系统节能技术改造

针对集中供热系统发展的现状, 本文从烟气装置回收、变频技术、气候补偿器、热网保温出发, 分析供热系统改造中节能技术的应用。

1) 烟气装置回收。热源节能进行改造比较重要的一项措施是热气装置回收, 锅炉在正常运行中, 会不断排出燃烧能源的烟气, 燃气的热量远远高于外部温度, 所以这种烟气排放损失了相当可观的热量, 占据整个锅炉热量损失的一半左右。通过利用烟气余热, 设置烟气回收装置, 是这一流程节能技术的关键M题。不但可以充分利用余热, 还能提高锅炉传热的运行效率, 是锅炉节能的有效措施。烟气装置回收的应用原理, 是在锅炉烟道上安置换热器, 利用烟气的高温对换热管受热, 然后管内的水流循环, 管道与换热器之间进行对流换热, 促使烟气热量得到有效的利用, 如图1。

2) 变频技术。集体供热系统中, 消耗能源最多的设备是风机与水泵, 本文做重点说明。传统的水泵电机, 在转速上已经不能满足数目众多和随机调节热量变化需求, 热量调节的办法比较简单和直观, 延续节流阀控制等基本调节手段, 但这方法只是简单地改变水流量, 水泵的转速未发生任何改变, 起到的调节作用很不理想, 无形中增加了能源的浪费。据有关数据显示, 风机和水泵浪费的能量在供热系统屮占据25%, 具备一定的现实研究意义。因此, 可以发现这两者有一定的节能潜力。变频技术用于供热系统, 促使其流量得到控制, 可以根据环境温度和具体的用热状况, 控制对应的水泵流量参数, 达到基本的电能节约目的。还有供电系统由于受材料、温度等因素的影响, 容易出现漏水事故, 一旦出现漏水现象, 需要及时地给管道补水和采取维修措施。为了有效地解决这一问题, 保证供热管道良好旳运行状况, 需要对其设置一种补水装置, 从而维持水压力的稳定。补水装置主要采用定压方式, 一般分为两种技术, 膨胀水箱与补水泵变频。首先说明一下现今研究中补水泵变频使用效果更好一些, 可以促使供热系统压力稳定, 并且在这一基础上实现能源节约。补水泵变频安置在水管循环的水泵处, 通过压力传感器释放出压力信号, 反馈给对应的接受设备, 与事先设定的压力对比, 调节其旋转的速度, 然后改变原本的水流量, 从而达到补水目的。促使水泵管理更加便捷, 也实现了供热系统的自动化, 节约了电能的投入使用。

3) 气候补偿器。现今使用的散热器和换热设备都是根据供热系统的不安定状况设定的, 但是在实际供热中, 设计制定的温度比室外温度偏低, 如果不能进行换热调节, 供热系统提供的能量是大于用户热量需求的, 这样就造成了一定的资源浪费。然而气候补偿器能够解决这一问题, 气候补偿器可以根据室外的环境温度变化, 调节换热站供水旳温度, 对供水温度随时调节, 实现热力站的动态调节能力。把气候补偿器设置在热力站换热器口, 随时调节水管运行温度, 有效地避免了热量浪费等现象。

4) 热网敷设。供热系统室外管网工程量大, 是供热系统投资数目最大的配置, 热量输送流程中, 热量损失主要集中体现在管道自然散热方面。所以要为管道进行保温设计, 有效地减少土壤热阻。热网敷设是当前减少管道热损的有效办法, 是将管道材料改变为聚氨酯, 解决地沟存水状况, 减少外部因素降低管道热量的途径。

3 结语

随着时代的发展, 能源供应日益紧缺, 供热系统的节能技术已经成为其发展瓶颈问题, 供电系统节能任务艰巨。本文通过分析指出, 节能技术要解决的关键问题是对供电系统的节能技术进行改革, 只有解决这一问题才能提升我国集中供热系统的节能力度, 加快我国集中供热系统的节能化进程。

摘要：随着社会经济的发展, 城市对供热系统的规模需求增加, 为了满足城市能源的可持续发展, 需要完善供热系统, 促使其更加地节能可靠。

采暖供热系统节能改造的典型应用 篇3

会议指出, “十一五”期间, 在中央有关部门和地方共同努力推动下, 北方十五省 (区、市) 超额完成了国务院规定的1.5亿平米的节能改造任务, 取得了节能减排、改善民生等多重政策效果, 既有居住建筑节能改造已成为深受广大群众欢迎的“暖房工程”、“暖心工程”, 并初步形成了政府积极引导、企业主动参与的良好工作局面。

会议明确, 根据国务院有关决定精神, 下一步将大幅度扩大改造规模, “十二五”时期要完成北方既有居住建筑节能改造4亿平方米以上, 完成老旧住宅节能改造任务的35%, 使约700万户城镇居民改善采暖及居住条件, 力争到2020年北方采暖区基本完成老旧住宅节能改造任务12亿平米。

会议指出, “十二五”期间要进一步加大投入, 创新体制机制, 确保把既有建筑节能改造任务落到实处。要加快建立以市场融资为基础的多元化资金筹措机制, 中央财政将加大投入, 完善“以奖代补”办法, 按照严寒地区55元/平米、寒冷地区45元/平米的标准足额拨付补助资金, 地方各级财政部门也应积极安排配套资金;要大力推进市场化融资, 突出热力企业、节能服务公司的主体地位, 不断拓宽改造资金来源。要健全工作机制, 创新方式方法, 注重明确责任, 签订省部级协议, 中央与地方形成工作合力;注重突出重点, 狠抓重点市县“节能暖房”工程, 实现“以点带面”;注重统筹协调, 把既有建筑节能改造与保障性住房建设、棚户区改造等相结合, 使政策效应最大化;注重改革创新, 加快供热计量改革, 为推进既有建筑节能改造创造良好的制度环境。

在会上, 财政部、住房和城乡建设部与北京、天津、吉林、内蒙、山东5个省市区签订了节能改造工作协议, 明确了2011—2013年工作任务及补助政策等;将沈阳市、唐山市、赤峰市等10个市, 及吉林省抚松市等10个县作为首批“节能暖房”工程重点市县。对上述重点省份与重点市县, 将集中政策资源加大支持力度, 对如期完成改造目标的重点市县, 给予专门财政资金奖励, 力争用3年左右时间实现重点突破, 使重点地区建筑能耗明显下降、煤烟型污染得到有效治理, 老旧住宅居住条件显著改善。

采暖供热系统节能改造的典型应用 篇4

1.1 调研设计与数据采集

实地采集信息包括:功能类型、建筑年代、窗墙比、窗是否双层、墙材质、屋顶绿化情况、供暖方式等。

1.2 数据整理和分析

1.2.1 有效数据整理

对所采集的数据录入到Excel表格, 筛选有效数据。共30个样本 (在统计学中一般地, 样本数量大于30个的样本成为大样本) 。使本文的数据样本具有在年代以及地域类型上具有一定代表性。

1.2.2 数据处理分析

①建筑年代久, 窗墙比值小:从采集的数据信息统计结果显示, 随着建筑建设年代的临近, 墙窗比基本呈现上升趋势, 即越来越多公共建筑的窗体使用率在提高 (与玻璃幕墙的大量使用有一定关系) , 在2005年之后的样本里甚至窗墙比都大于等于1:1, 这可能跟我们样本选取有一定关系, 但是也不难看出玻璃在建筑外墙的应用中越来越频繁, 尤其是新建建筑, 部分高端酒店写字楼等为了美观时尚, 大量采用玻璃幕墙。为建筑的有效节能提出了巨大挑战;②屋顶绿化少:屋顶是建筑围护结构的重要组成部分, 它的热工性能对建筑的温度环境有一定影响, 同时屋顶是建筑的“第五立面”, 它的立面效果也值得关注。屋顶绿化是一种新型的节能环保、绿色建筑屋面处理形式, 不仅可提高屋面保温性能, 更能有效提高城市绿化率, 改善城市环境;③空调采暖多, 新技术使用少:从供暖方式来看, 80%的建筑仅使用或结合使用了中央空调, 23.3%的建筑仅使用或结合使用了柜式 (独立) 空调, 极少数的建筑采用新节能技术采暖如地暖、地源热泵、太阳能等, 不同的供暖方式对建筑环境、天气情况、地质等有要求, 也通常结合建筑需要已经相应的预算来决定。

2 公共建筑维护结构改造技术

2.1 外墙节能改造技术

外墙的保温系统主要包括内保温系统和外保温系统。内保温系统在欧洲的一些国家应用较多, 它作法简单, 造价较低, 且技术成熟。但也存在明显缺陷:建筑物使用面积减少;对既有建筑的改造需拆除内部装修, 增加拆除及重装成本;内保温结构会导致内外墙出现两个温度场, 建筑物结构不稳定, 保温层易出现裂缝。外保温系统则可以规避内保温系统的缺点, 但是容易引起火灾, 对保温材料的防火性能要求极高。

2.2 窗体节能改造技术

在郑州公共建筑普遍使用的节能改造方法是将玻璃改成双层中空玻璃窗。更改窗体后的节能效果明显, 但是更改窗体初始投资大, 应在计算能耗节省和改造成本的评估后进行。在不能大面积更改窗体的基础上修缮窗体, 窗主体传热系数不能大幅改善, 可通过修缮增加窗体气密性, 减少不必要的冷风渗入, 如在窗框与窗扇之间加上高效保温气密性材料 (矿棉、玻璃棉、橡胶条) 。

2.3 屋顶的节能改造

屋面节能技术是指改善屋面的热工性能阻止热量传递, 有加贴绝热反射膜、架空通风屋面、蓄水屋面、坡屋面、绿化屋面等类型。郑州公共建筑的屋顶主要为平屋顶, 可采用绿化屋面的形式。绿化屋面节能环保能改善城市景观, 存在隐性效益, 需考虑屋顶承重能力, 屋面防水方面技术性强, 其他部分的施工技术较成熟, 但仍鼓励屋顶绿化进行节能改造。

3 几类采暖设备比较分析

下文具体分析对比中央空调、地暖、地源热泵三类供暖方式的采暖原理和优缺点比较。

3.1 中央空调采暖

3.1.1 工作原理

中央空调系统制热通过电动四通阀的转换, 将经过压缩机压缩的高温高压液体直接进入室内机冷凝器、释放出大量的热量由风扇排放到室内, 吸收室内的冷空气;系统制冷剂经膨胀阀节流后通过室外机蒸发器由液体转换为气体, 将在室内机吸收的冷空气经室外机蒸发器和风扇将冷空气排到室外, 制冷剂通过管道回到压缩机吸气端。通过循环达到制热目的。

3.1.2 优劣势

初始投资较小, 施工难度较小, 国内该项施工经验丰富, 但是运行费用较高, 对外部环境会造成一定的污染破坏, 运行声音大, 且体感干燥。

3.2 地板辐射采暖

3.2.1 工作原理

地暖以不高于60℃的低温水作为热媒, 使其科学分布于地面层下的热水盘管, 均匀辐射加热整个地面, 并以整个地面为散热面, 利用地面自身的蓄热量向房间各个角度辐射热量, 来达到取暖的目的。

3.2.2 优势

地板辐射使人“温足凉顶”, 体感良好。地面蓄热量大, 室内温度变化缓慢, 热稳定性好;热媒低温输送, 输送过程热损失小, 节能效果好;铺在地下, 利于屋内装修和家具布置, 节约室内使用面积同时隐藏在地下稳定性好、不腐蚀, 免除挖开地面维修的烦恼, 如正常使用无人为破坏, 地暖系统使用寿命长达50年以上;由于地暖的热源设备是壁挂炉, 可充分利用低温热水资源, 运行费用低。

3.2.3 劣势

采用加热的方式有煤炭、太阳能、电等, 煤炭会造成环境污染, 太阳能来源不够持续稳定, 电能消耗较大。由于地暖铺设占用3-8厘米层高, 人会感到压抑。由于地暖采暖时, 地面会达到一定的温度, 所以地面铺设有限制。

3.3 地源热泵采暖

3.3.1 工作原理

地源热泵系统在制热状态下, 地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功, 通过四通阀将冷媒流动方向换向。由室外地能换热系统吸收地下水或土壤里的热量, 通过水源热泵机组系统内冷媒的蒸发, 将水路循环中的热量吸收至冷媒中, 在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝, 由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中, 以室内采暖空调末端系统向室内供暖。

3.3.2 优点

绿色环保, 利用少量电能作为驱动力, 汲取储存在大地的太阳能取暖;寿命长, 地下水或深层土壤温度恒定, 地源热泵机组运行稳定;安全性能高, 系统机组无直接对外散热风扇, 不会对人造成意外伤害;占地面积小, 约为传统空调的三分之一;运行安静。

3.3.3 劣势

地源热泵对施工区域有要求如建筑周围是否有充足打井空间, 地下土壤是否适合打井等, 当地政府政策限制也会影响。另外初投资较高, 一般设备价格都占到整个工程的30%不到, 大部分费用都用在了施工上面。最重要的是对工艺要求高, 国内安装经验不够成熟, 会影响使用效果。

综上分析, 三者的前期投入从低到高依次是中央空调、地暖、地源热泵, 但是在后期的运营上, 单位建筑面积的花费顺序是颠倒的, 所以仅从这两个方面来看, 前者符合短期的以及初期预算较小的采暖, 后者从长远来说是经济性强的, 通过几年的运行可以将初期多投资的通过运营费用的减少来折算, 并在后期一直维持经济节能环保的状态, 以下将以中央空调和地源热泵做经济分析, 用数据说明初期投入和运营费用的关系。同时在国家的绿色环保的口号下, 节能环保无疑是以后的建筑趋势, 政府也用政策积极引导另外不得不提的是, 从体感上来说空调和后两者有明显的差距, 后两者更符合人体需要。也值得指出的是, 地暖只使用于采暖, 但是其他两种是适用于夏冬, 地源热泵甚至可以扮演提供热水的角色。所以这三种模式, 需要根据具体项目的资金、需求、环境条件等详细分析得到最佳的方案。

4 结语

通过实地调研并在此基础上对几种节能改造技术以及供暖方式的可行性和经济性进行了讨论和研究。围绕建筑的围护结构和供暖方式两个方面对既有建筑采暖进行节能改造的研究, 得到以下结论:围护结构的热能消耗量占据采暖热负荷1/3以上, 在同等条件下, 发达国建的房屋单位面积采暖能耗不到我国的1/3, 也就是说我们可以通过有效的改善围护结构的方法降低既有建筑能耗50%~65%;围护结构的构件中, 门窗对建筑节能的影响最大, 在改造过程中, 可对门窗进行重点设计。可从玻璃材质构造、门窗密闭性等角度进行改造并注意太阳辐射得热和保温性能两个指标;地源热泵整体上表现出较节能环保, 但是初始投资高, 对施工技术、地质等有明显要求, 需要对建筑进行全方位分析, 结合实际情况综合考虑;新的采暖节能方式的探索之路还应该不断继续前行, 特别是对于既有建筑的节能改造具有较大潜能, 本文只是初步的探索。

参考文献

[1]刘晓君, 胡伟.合同能源管理模式下既有住宅节能改造收益分配研究——基于华北地区的分析[J].建筑经济, 2015, 36 (8) :92-96.

住宅供热采暖节能有关问题的探讨 篇5

居住区住宅供热采暖, 即为城市居民生产生活提供热能。一般意义上的生活用热主要包含两个方面:热水和暖气。随着科学技术的发展, 城市居民夏季供冷 (空调等) 也被列入城市供热采暖范畴。就我国总体发展形式而言, 城市居民供热采暖主要集中分布在东北、西北、华北三个地区, 据最新媒体报道数据显示, 这三个地区的住宅区供热采暖普及率高达60%以上;近年来, 长江中下游、珠三角地区供热采暖也逐步开始发展。

热力站和锅炉房是城市居民住宅供热采暖的主要来源。据调查资料数据显示, 当前我国城市耗能中, 建筑供热采暖耗能占到32%以上。研究供热采暖节能, 开发城市住宅供热采暖节能发展潜力, 在当前形势下对有效利用资源, 提高资源利用率有着十分重要的现实意义。

居住区住宅供热采暖系统节能最重要的手段就是提高一、二次网热效率, 主要从节水、节电、节煤三方面着手。据我国民用采暖居住建筑节能设计标准对供热系统节能目标的相关规定, 要求全国各城市地区居民住宅设计在通用能耗平均水平基础上节能60%, 其中, 供热系统节能率要求至少达到35%, 建筑物节能率则应达到40% (详见表1) 。

二、居住区住宅供热采暖节能现状 (存在的问题)

1. 经验理论不够

一方面, 国内从业人员在工作实践中不善于总结归纳, 对城市居民住宅供热采暖节能思考不够, 即使有部分技术人员总结出一些经验, 也是零散的缺乏理论支持的, 没有得到深入探讨归纳和推广, 久而久之, 理论陈旧落后, 跟不上社会对供热采暖系统的要求, 无法完成节能目标。

另一方面, 对国外先进经验理论学习不够。我国供热采暖发展是最近几十年的事情, 但西方发达国家尤其北欧各国供热采暖技术从第一次世界能源危机开始就蓬勃发展, 经验理论成熟完善。鉴于我国与发达国家在此技术上的巨大差距, 我国相关从业人员应结合本土实际, 积极学习借鉴发达国家的先进经验, 以提高我国居民住宅供热采暖系统设计和施工管理运营水平。

2. 收费方式不统一

长期以来, 在我国实现集中供热的大部分城市地区, 收费方式一直是困扰管理人员的难题。部分市民认为应按住宅面积计算, 采用计量计算有失公平;而热电集团则认为按流量计算更能省钱。事实上, 无论是按面积还是按流量, 这两种计算方式都存在明显弊端。

如果纯粹采取计量收费, 以一家周围住户都供暖的住宅居民说明, 利用墙体自身的热传导, 这一家住户即便关掉阀门, 也可以实现室内较温暖的供热效果, 这样一来, 根本不用交费;如果依据面积计算, 考虑到无论用与不用都需要缴费, 多数居民选择常年开着供暖阀门, 造成不必要的能源消耗和资源浪费。

专家提示, 受到城市住宅供热采暖复杂性的影响, 单纯依靠行政手段对收费方式采取“一刀切”是不现实的, 应该研究制定出更为科学合理的计费体系, 为城市居民生产生活服务。

三、居住区供热系统节能潜力探讨

我国国土面积大、人口数量多, 是世界上对供热采暖需求最大的国家之一。近年来, 随着科学技术的发展, 城市集中供热面积也呈直线上升, 我国集中供热采暖节能事业展现出巨大发展潜力和广阔市场。

未来的居住区采暖供热节能系统应从我国基本国情出发, 结合当前城市住宅供热采暖发展现状, 积极学习借鉴发达国家先进理论和经验, 实现我国供热采暖节能的市场化可持续发展。笔者认为可从以下几方面展开探讨。

(1) 热源。近年来, 我国城市热电厂和锅炉房规模都有了大幅增加。为适应城市工业民用建设用电用暖需求的不断增长, 三北地区大型热电机组比重也逐年增加;区域锅炉房中单台锅炉容量也开始向国际化大型化方向发展;多热源组合建网综合运营成为大城市供热采暖系统的新形式;长江中下游、珠三角地区实现电、热、冷联产式发展, 电厂效益得到明显提高;技术人员积极寻找新能源, 清洁能源和核热技术成为未来供热采暖技术发展的必然趋势;除开大中城市之外, 目光投向小城镇热电系统, 市场前景广阔。

(2) 热力网。未来的城市住宅区供热采暖节能系统热力网应向环状管网和组网建设方向发展, 计算机互联网技术在管理中得到普遍应用, 逐步实现供热采暖节能系统管理由过去监测为主向控制为主转变;输送蒸汽逐渐取代直埋保温管, 未来热力网对耐高温提出更高期待;提高量调控技术以优化计量收费标准。

(3) 热用户。未来的民用住宅建筑应严格以分户控制计量为依据进行设计施工, 完善热用户管理;室内供热采暖方式更加多样化, 地面供暖得到大范围应用;热力计量表更加精确可靠;阀门操作控制更加简便稳定;散热器外观设计更加实用、美观。

四、结语

面对当前我国部分城市地区供热采暖技术现状存在的问题, 未来城市应大力发展集中供热, 完善城市采暖供热政策, 制定科学合理的计费方法, 在实践操作中不断总结归纳经验教训, 充实理论储备, 以更好地指导推广城市居民住宅供热采暖先进运营管理技术。为适应社会主义市场经济发展和国民日益增长的物质文化需求, 国家各级政府事业单位和社会企业组织都应高度重视城市居民住宅区供热采暖问题, 并将其上升到民生规划的高度, 从政策、理论、技术、资金等层面上给予多方位支持, 切实保证人民群众基本生活权益, 为社会和谐稳定发展提供基本保障。

参考文献

[1]孙童.城市民用建筑集中供热采暖节能原理研究[D].天津大学, 2003.

采暖供热系统节能改造的典型应用 篇6

1 能耗分析

该公司中央空调系统主要用能设备包含:低温冷水机组、中温冷水机组、中温热回收冷水机组、低温冷冻水二次泵、中温冷冻水二次泵、热水循环水泵、热回收水泵、空压机冷却水泵 (CDA循环泵) 、低温冷冻水一次泵、中温冷冻水一次泵、中温热回收机组冷冻水一次泵、低温冷却水泵、中温冷却水泵、中温热回收机组冷却水泵、冷却塔等。以上用能设备能耗存在以下问题。

1.1 系统大延迟问题

(1) 中央空调水力路由较长, 水系统循环周期较长; (2) 水系统热容量大、惰性大、温度响应较慢 (空调系统特性) ; (3) 传感器检测——反馈——控制指令发出——执行存在周期性滞后; (4) 导致中央空调供回水温差与设计工况相比偏小, 换热不充分; (5) 导致冷水轻微温度波动。

1.2 冷冻水运载问题

(1) 一、二次泵流量, 压力匹配问题; (2) 一次泵定流量运行 (以不变应万变) ; (3) 二次泵变流量, 压力控制 (动态改变) ; (4) 设计院设计系统, 留有设计余量; (5) 末端部分负荷运行状态下, 一次泵不需要全频运行。

1.3 冷却水运载问题

(1) 冷却塔与冷水机组优化运行问题; (2) 冷却塔散热受环境温湿度影响较大, 传感器检测存在误差, 且当地历史气候条件数据库未作为控制参考依据; (3) 冷却泵定频率运行; (4) 冷却水出水温度区间影响冷机自身效率特性; (5) 冷凝器最佳中点温度寻优缺失; (6) 冷却水泵功率较塔风机功率大, 如何做好泵组流量、冷机流量、塔流量匹配是关键。

例证:低温冷机冷凝器流量981 m3/h, 低温冷却水泵1 100 m3/h, 冷却塔800 m3/h, 冷机处于部分负荷, 冷却水泵设计阶段即留有余量, 故冷却水泵没必要长时间工频运行, 浪费能耗, 可以寻求控制的流量最佳匹配点。

2 节能技术方案选择

综合目前市场上的各类节能方案, 挑选几类进行以下对比。

(1) 蓄冷技术 (利用峰谷电价差) ; (2) 板式换热器技术 (在空调二次侧加板式换热器, 减小二次泵所需扬程及功率) ; (3) 采用行之有效的能源管理手段及有效的节能群控技术对现有中央空调运行方式实施节能改造。

方案比较:

蓄冷技术的发展是随着国家电力的趋势应生的一种模式, 这种模式的最直接的结果是节钱不节能 (主机在制冰或制更低温水的功耗远大于正常供冷工况) , 且蓄冷技术需要对主机制冷形态进行改变, 同时需要增加蓄冷槽 (池) , 且需要对现有管路进行割管作业, 这与该公司目前的状态不相符 (全年365 d每天24 h开机器, 故不存在停机作业的时间) 。

增加板式换热器技术目的为了利用一次冷源和二次冷源换热, 可以减小二次冷源输送泵的压力需求, 但是此项技术也需要割管作业, 与该公司现实性需求也不符。

所以综上所述, 采用行之有效的能源管理手段及有效的节能群控技术对现有中央空调运行方式实施节能改造具有很明显的优势所在。该案例最终采用的技术是目前具有独家专利的智能模糊控制技术, 它改变了传统中央空调各耗能设备独立控制及能耗管理的方式, 更好的将中央空调系统能耗最低作为控制目标。此项技术不需要改变原有中央空调系统水力路由, 及管道敷设;所有的传感器安装作业也无需管道放水, 所有的控制柜体安装也无需原有柜体断电, 保证从项目的施工、调试等阶段中央空调系统不停机, 不影响工厂正常的生产作业。

在中央控制室设置CMS900中央空调系统能源管理平台;动力中心分别设置两套独立的BKS中央空调智能模糊控制系统。BKS中央空调智能模糊控制系统在现场针对中、低温空调系统实施节能控制, 执行所有的控制技术及策略, CMS900系统对全局进行寻优控制, 从整体上把握中低温系统的能耗问题。同时CMS900能源管理系统还提供标准的通讯协议, 可以和目前公司现有的罗克韦尔系统实现无缝对接, 确保罗克韦尔系统也可以对节能控制系统实施监控。

3 效益分析

首先, 节能改造后, 由于中央空调的系统能效上升每年为企业节约大量运营成本, 具备良好的投资回报率。

其次, 由于设备的性能提高, 带来以下间接效益:确保中央空调系统安全可靠的运行;确保公司生产工艺性需求;在保障适宜环境的同时, 可实现全系统的节能达到10%~20%的效率;建立中央空调系统的运行、监测、管理平台;强电、弱电、节能一体化集成, 减小实施风险, 提高投资效益;实现大空间、长距离、设备联动的高效运行目标;可实现中央空调系统各个子单元的能耗计量;可对中央空调系统完成全局系统COP优化解决方案;可切实有效解决中央空调系统现存问题。

4 结语

该案例遴选推荐的节能技术、设备、改造方案, 先进、适用、可靠, 节能效果显著。该案例具有节能改造期短、见效快、效果好、回报高、效益显著等特点, 无可预见明显风险, 经济效益和社会效益非常突出。该光电科技公司中央空调系统节能改造后, 实际数据表明节能率达到19%, 实现年节约电量约647万k W时, 折合标煤2 587 t, 在节能的同时减少CO2排放6 400余t, 有效控制了温室气体排放。在为企业节省成本的同时, 达到了节能环保的目的。今后对大型企业中央空调系统的节能改造, 是节能环保的有效途径。

参考文献

[1]陶昆, 张利琼.智能模糊控制技术在空调系统中的应用[J].自动化应用, 2013 (11) :39-41.

[2]胡雪梅, 任艳艳.中央空调的变频控制设计及节能分析[J].电机与控制应用, 2011, 38 (7) :44-47.

[3]李玉轩.智能建筑中央空调系统节能控制的研究[J].科学与财富, 2015 (7) :186.