張 欣
(太原市熱力公司城南供暖分公司,山西太原 030045)
在我國遼闊的北方地區,每年的供熱采暖期不但要耗費很多燃料,還會對生態環境造成一定程度的污染。迄今為止,我國大多數建筑為普通的非節能型建筑,能耗較節能型建筑大。很多供熱采暖系統會出現水力失調等現象,即不能對現有熱量進行按需分配,使得室內溫度不均衡,從而導致用戶需求不能得到滿足[1]。目前,與供暖收費相關的制度改革還不完善,集中供暖系統的運作成本也很高,但供暖質量卻沒有得到相應的提高,即實現建筑節能降耗的階段性目標比較困難。
在日常生活中,尤其對集中供暖的用戶而言,在供熱采暖期要注意加強對用戶“熱量平衡”意識的普及,且大力倡導節能降耗以及綜合、有效利用現有能源。盡管節能降耗的一些新舉措不是解決能耗過大等問題最有效的途徑,但是對于中國大規模的人口及能源消耗的基數而言,在對待節能降耗問題上不能因其利小而不為。基于此,本文提出節能降耗新舉措的思想及具體方法。
集中供暖系統為封閉式且相對獨立,所以其運行模式很難變更。由于該系統在運行過程中會受很多因素影響,故很難按照所有用戶的實際需求進行操作,工作人員只能采取比較適合的技術手段或人為干預的方式對運作系統進行改造。但實施這種行為需要有相應的條件,并不是每個熱用戶都可以實現的。
節能降耗新舉措是基于無法改變集中供暖系統的形式,且不能對其進行大規模調整的情形下,通過采取比較適合的技術手段或人為干預的方式,不但能滿足用戶需求,而且還有利于節能降耗[2]。因系統的采暖效果會受系統本身、天氣狀況、建筑物的結構和性質、圍護結構的蓄熱保溫能力等的影響,所以需根據具體實際情況采取相應的節能降耗措施,這樣才可能達到預期效果。
供熱采暖的系統,根據其形式可分為集中型供熱采暖系統、自備戶式熱源型局部供熱采暖系統、其他熱源供熱采暖等;根據其位置不同可分為熱網部位、熱源部位、末端用戶部位等。
2.1.1 集中型供熱采暖的熱網
集中型供熱采暖的外網管道可能會出現未對其保溫或損壞其保溫材料等問題,采取措施為:務必每年檢查外網管道的保溫狀況,即分別對管溝內鋪設的管道和直埋的管道進行檢查。前者可直接檢查,較為容易,后者較為棘手,可采用間接方法進行檢查,即分別測量該管道起點、終點的溫度差以檢查其保溫狀況。若選用溫度計的系統設置較為全面,可通過計算用戶入口的溫度計和熱源的溫差來檢查管道的保溫狀況。
室內供熱采暖的管道可選取對干管和主立管保溫的措施,即輸送熱媒和換熱分別由供熱管道和換熱器完成,這樣可確保用戶的設計需熱量和實際散熱量相平衡。與各管道配套的閥門可對流量進行分配調節,在供暖期間要注意使其正常工作。
在熱網系統中,初調節可減少其水力失調,該步驟對其系統很關鍵,應盡力做好。若開始階段未對其進行調節,可在系統運作數日后,通過對用戶進行調查以及數據分析后,再對其調節。同時,也可選用超聲波流量計對其進行調節。
2.1.2 集中型供熱采暖的熱源
1)根據供熱采暖運行的質調曲線進行。質調曲線,即溫控運行曲線,是按照外界不同溫度制定的。大多數熱源均依據這種方式進行調節,而手動控制的熱源要依據具體情況對其進行及時調節,以減少熱量的損失。
2)改善熱交換、燃燒換熱等熱源設備的換熱條件。對于間接供熱的鍋爐房系統,在供暖期應定期檢查并維修設備,清理換熱器灰塵以減小其傳熱阻力,從而使設備換熱效率有所提高。目前,因大多數城市的市政熱網選用控制用戶的一次水回水溫度,同時其很多參數均小于設計的工況要求,故對熱源進行改造時,可以適當的增大其換熱面積,從而使得一次水回水溫度達到所需要求以及具有充足的熱量。對于直供系統的鍋爐房,如直燃機、鍋爐等,在供暖期應很好地調節設備的工況以提高其換熱效率。
2.1.3 集中型供熱采暖的用戶
對于集中型供熱采暖的用戶而言,其室內溫度普遍存在不同程度的不均衡現象。因缺乏必要且專業的指導,當用戶的室溫過高時,會首選開窗放熱;但當用戶的室溫過低時,則束手無策。若整體供熱量較富裕,但因其未分配均勻而使得供熱采暖的質量不能得到顯著提高,且無法實現按需供熱,從而導致有效能源的浪費。故對用戶倡導節能降耗是解決“熱量平衡”的有效措施。
簡單、易行、有效的節能降耗措施是綜合、有效地利用現有能源。比如,當用戶的室溫過高時,可選用床單等物體來遮擋暖氣,這樣既可降低室內溫度,又能減少散熱量,同時又可將多余的熱量返回至熱源。此外,也能對多余的熱量進行綜合利用,即將裝有涼水的塑料瓶擱置在暖氣片上,吸熱后的溫水可充當生活用水。類似這些方法均優于開窗放熱。一些用戶在改造暖氣時裝配了跨越管、溫控閥等設備,但在供暖期并不對其進行設置及使用。溫控閥上顯示的數字代表閥體作用設置的溫度,其一般為室溫,若數字越大,則表示閥門設置的關閉溫度會越高。裝有普通閥門的旁通管用戶,在供暖期要檢查其閥門是否開啟。供熱管理的單位和部門有必要走訪、調查負責的所有用戶,并對有問題的用戶進行詳細記錄,同時在非供暖期進行有目的的上門維修及改造。相應的政府管理部門也要加大對節能降耗的宣傳,并積極開展相對應的措施,為用戶實施的節能降耗行為提供有力的支持。
選用自備戶式熱源型局部供熱采暖系統的用戶采用的熱源多為燃氣、燃油或電鍋爐。從設計及節能降耗的角度看,自備戶式熱源型的供熱采暖方式可減少供熱量、降低室溫、提高舒適度等。若選用散熱器進行供熱采暖,其材質應為傳質系數較高的鋼或銅鋁復合材料,且安裝在明顯位置。目前,市場上的供熱采暖設備多數都裝有自動的安全保護裝置,即可不間斷地連續運行。當用戶外出時,可將家里供熱采暖設備的出水溫度調小,但不能關閉,這樣可對建筑結構的蓄熱能力進行充分利用,從而使室內溫度的變化范圍較小。從調研情況看,同種戶型的用戶都選用自備戶式采暖設備時,在供暖期對該設備進行間歇操作的運行成本高于其不間斷地連續運行的成本。
2.3.1 采用自備戶式空調供熱采暖
目前,很多用戶選用熱泵型的戶式空調進行供熱采暖。從調研情況看,一些用戶反映空調機組在數九寒天里的供熱采暖效果不佳,以空氣源的熱泵最為顯著。出現此現象為正常情況,因為機組在溫度較低的環境下啟動需預熱,從而導致其啟動后供熱運行緩慢;此外,當機組除霜時也會停止工作,并且一些熱泵型空調的熱媒溫度偏低,僅為20℃ ~30℃,這會導致末端風機的盤管出風溫度偏低。即讓用戶感到有冷風吹出,故熱媒溫度較低時完全不符合選用風機盤管的供熱采暖方式。因這種狀況只是短暫的,所以可對局部區域采取臨時增添供熱采暖設備的措施,以提高其室內溫度。有些用戶的機組為水系統,可利用其機組的出水將采暖方式變更為低溫的地板輻射型采暖方式。該系統在供暖期應不間斷地連續運行。
2.3.2 采用電供熱采暖
采用電供熱采暖的用戶,因開啟、關閉電源相當容易,同時又有“人走燈滅”的良好習慣,故其供熱采暖系統常為間歇操作。但該方法既沒有取得很好的供暖效果,也未必能節約成本。
從調研情況看,電供熱采暖用戶大多選用輻射采暖的方式,早期多選用地板、頂棚或踢腳線等電熱膜輻射采暖的方式,后期有些用戶也選用鋪設電熱纜的地面式輻射采暖方式。這種采暖方式的輻射體溫度和環境溫度對用戶很關鍵。為節約成本,選用電供熱采暖的功率較低,即幾十瓦/平方米,故室內溫度不可能在較短時間內快速提升。
從用戶的感知效果看,對選用鋪設電熱纜的地面式輻射采暖的效果會較選用頂棚輻射采暖的好一些。選用電供熱采暖系統的使用方法與常規節約用電的模式是有區別的,該系統應不間斷地連續運行,同時根據外界溫度及用戶使用情況,通過其溫度控制器對室內溫度進行調節,或分階段對室溫進行設置,方能使用戶的感知效果良好。選用該方式供熱采暖的用戶,因其成本較其他方式高,房間傳熱效果可能不佳,故必要時可采取相應的保溫措施。
建筑節能降耗的任務相當重大,每個環節的實施都顯得尤為重要。雖然每個用戶采取節能降耗措施節約的能源較為有限,但對于中國大規模的人口及能源消耗的基數而言,該行為是很有必要的。目前,就國家對能源方面的政策而言,對能源的利用要采取開源節流的方式,并進一步提高居民節能降耗的意識觀念。若所有用戶都積極主動地采取節能降耗新舉措,那離實現建筑節能降耗的階段性目標就會更近一些。
[1] 李德英.供熱工程[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.
[2] 李宗義.小區供熱系統調查和改造[J].暖通給排水,2005(8):34-37.