熱電廠間接連接供暖系統能耗分析

王春山

目前,我國城鎮民用建筑能耗約占我國總能耗的1/3,而三北地區城鎮供暖能耗占建筑總能耗的1/2以上。隨著國民經濟的持續發展和城市建設的加快,我國住宅建設規模日益擴大,供暖能耗的比例將呈逐漸上升趨勢,供暖節能也成為建筑節能[1,2]的重要標志。研究供暖系統的能耗顯得至關重要,若將供暖能耗作為相對獨立的統計對象,則有利于全面了解我國建筑供暖能耗的基本狀況。推廣大型熱電聯產集中供暖是今后集中供暖系統發展的趨勢。而大型熱電聯產間接連接供暖系統對新型墻體節能居住建筑供暖的研究,已經成為今后研究的熱門。對其進行能耗統計,掌握新型墻體節能建筑的能耗水平[3-5],積累建筑能耗基礎數據,為制定經濟運行方案提供科學依據。通過能耗分析,發掘可行的節能措施,總結切實可行的經濟運行經驗。

1 科研小區概述

1.1 小區建筑概況

金港灣小區位于佳木斯市長安路東段,小區用地面積7.3 hm2。小區內共有18棟多層建筑,層數均為7層,呈南北朝向。小區內建筑均采用新型墻體節能建筑材料。

1.2 小區供暖系統概況

小區總供暖面積為95 038.7 m2,戶內采暖形式為地熱采暖,小區換熱站一級網供回水參數為95℃/55℃,二級網地熱采暖系統供回水參數為60℃/50℃。

根據佳木斯地區的室外溫度平均延續小時數,采用熱負荷延續表我們可以計算出金港灣小區的總耗熱量,得到金港灣小區的理論耗熱量,繪制出熱負荷延續圖,見圖1。

為了消除個體因素的影響,我們對實際的供暖能耗數據進行了處理和分析,將其科學折算成標準年份的數據,形成量化指標[6],進而指導今后的系統運行。

2 科研小區供暖能耗匯總與分析

2.1 供暖熱耗匯總分析

把金港灣小區換熱站的耗熱量又全部按標準年、標準室溫折合。具體數據如表1所示。

表1 2008～2009采暖季金港灣小區單位耗熱量統計表

由表1可以看出,該小區的單位耗熱量為0.35 GJ/m2,明顯小于理論耗熱量,而且供暖期的室內平均溫度高達21.05℃,說明該供暖系統的運行效率比較高,熱網的熱損失也相對較少,節能建筑的節能效果良好。由此獲得的數據對于同類供暖系統具有重要的參考價值。

2.2 供暖電耗匯總分析

把金港灣小區換熱站的電耗量又全部按標準年、標準室溫折合。具體數據如表2所示。

表2 2008～2009采暖季金港灣小區換熱站單位耗電量統計表

金港灣小區換熱站補水系統采用一級網補二級網,省去了補水泵,節省了補水泵的耗電量。并且采用混水泵混水的方式使供、回水溫度達到地熱采暖系統設計參數。混水泵與循環水泵的流量比為1∶1,減少了進入板式換熱器的流量,與傳統不混水地熱采暖系統設計方式相比,混水方式既降低了循環水泵的流量,又減小了混水泵的揚程,從而使耗電量得到大幅度的降低。而且該小區換熱站的循環水泵和混水泵均安裝了變頻調速裝置,且在供暖初期對小區熱網的水力平衡做了較好的調節,提高了熱網的輸配效率,充分降低了熱損失,使本采暖季的單位耗電量非常小,彌補了地熱采暖系統溫差小、循環流量大導致循環水泵耗電量大的缺點。

2.3 供暖水耗匯總分析

把金港灣小區換熱站的水耗量又全部按標準年、標準室溫折合。具體數據如表3所示。

由表3可以看出,金港灣小區在2008～2009采暖季的補水量非常小,這也是由地熱采暖系統的特性決定的,由于地熱盤管敷設在地面以下,所以不會出現丟水現象,且試點小區剛剛竣工,戶內管道及外網管道均為新建,基本沒有跑冒滴漏的現象,從而使本采暖季的補水量能夠得到很好的控制,降低了供暖系統的水耗。

表3 2008～2009采暖季金港灣小區單位耗水量統計表

2.4 采暖期建筑面積熱指標

采暖期實際建筑面積熱指標能夠直觀地體現建筑物的供暖能耗水平,其主要受建筑物的建造年代,建筑的圍護結構及保溫狀況的影響。同時面積熱指標也是檢驗節能建筑與非節能建筑的重要依據。

金港灣小區為新型墻體節能建筑,在室內平均溫度達21.05℃的情況下,實際建筑面積熱指標也僅為22.14 W/m2。由于耗熱量是在換熱站內測量,這項指標實際包括了熱網輸配效率及熱網熱損失的影響。若排除這部分影響,則小區建筑平均熱指標將會進一步降低。若按哈爾濱地區節能建筑標準年平均面積熱指標21 W/m2進行折算,佳木斯地區節能建筑標準年平均面積熱指標應為21.8 W/m2,由按標準年折算后的熱指標23.6 W/m2可以看出,在本次科研運行中,通過熱網的水力平衡調節,熱網的輸配效率和熱效率綜合達到了90%以上,使供暖系統取得了明顯的經濟節能效益。

3 結語

經過一個采暖期對佳木斯金港灣小區供暖系統的經濟節能科研運行,取得了較好的成績,改善了該類型熱網運行的條件,積累了此種類型供暖系統節能運行的經驗,并且為今后的供暖系統節能運行工作提供了參考依據。同時通過對該小區整個采暖期的供暖能耗的數據統計和處理,得到熱耗、水耗、電耗以及面積熱指標。

表4 2008～2009采暖季金港灣小區實際單位能耗匯總表

表4為本次科研間接連接供暖系統2008～2009采暖季各項供暖能耗按照標準年、標準室溫折算后的各項供暖能耗指標。

可以看出,本次科研運行得到的供暖能耗指標非常經濟合理,表4中折算得出具有普遍指導意義的供暖能耗數據。此數據可作為三北地區同類供暖系統的經濟運行參考依據,進而推動三北地區供暖系統節能工作的發展。

通過一個采暖期的跟蹤指導運行,本科研對于該供暖系統的經濟運行取得了顯著的成果,不僅得到了該類型供暖系統的經濟運行供暖能耗指標,而且為該類型供暖系統的實際調節運行提供了參考方案。

[1]涂逢祥.建筑節能——當代建筑科技發展的一個重要方向[J].建筑技術,1996,23(11):731-733.

[2]江 億.我國建筑能耗趨勢與節能重點[J].建筑科技,2006(7):26-27.

[3]龍惟定.建筑能耗比例與建筑節能目標[J].中國能源,2005,27(10):43-44.

[4]JGJ 26-86,民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)[S].

[5]JGJ 26-95,民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)[S].

[6]徐金泉.加強建筑節能標準化為建筑節能工作服務[M].北京:中國建筑工業出版社,2002:1-6.