淺談城市采暖供熱系統及其形式

劉 倩，于 博

遼寧冶金設計研究院

淺談城市采暖供熱系統及其形式

劉 倩，于 博

遼寧冶金設計研究院

概述并比較了各種采暖供熱方式的特點，并且根據自身多年的工作經驗對室內采暖系統的選擇做出比較，分析各系統的特性及優缺點歸納了其適用性。

室內；采暖；供熱方式；采暖系統

前言：隨著經濟的發展、人們生活水平的提高和科技的不斷進步，采暖供熱形式及系統也逐漸得到發展和完善。在19世紀末期，在集中供暖技術的基礎上，開始出現以熱水或蒸汽作為熱媒，由熱源集中向一個城鎮或較大區域供應熱能的方式——集中供熱。目前，集中供熱已成為現代化城鎮的重要基礎設施之一，是城鎮公共事業的重要組成部分。如何對建筑內供暖系統進行最優化、最節能的選擇成為當前需要研究的一個課題。筆者根據自身的工作經驗，對采暖各系統的特性及適用性進行粗淺分析。

1.城市集中供熱形式簡介

1.1 熱電聯產供熱

以熱電廠作為熱源的供熱系統稱為熱電廠集中供熱系統。由熱電廠同時供應電能和熱能的能源綜合供應方式，稱為熱電聯產（也稱為“熱化”）。熱電廠內的主要設備之一是汽輪機。汽輪機驅動發電機產生電能，同時利用做過工的抽汽供熱。熱電廠的熱能利用效率遠高于凝汽式發電廠，其熱效率可達70%～85%。所謂熱電聯產供熱主要是指在產電的同時又產生熱能的一種能源有效利用的形式。這種供熱形式的出現有效地增強了我國能源的利用效率并且成為城市集中供熱中的一種經濟、清潔的熱源利用方式。熱電聯產要比熱電分產的方式更節能。通常情況下來講，一般的大型火力發電廠的理論熱效率在41%左右，但是實際運行起來僅僅可以達到32%-35%。然而實行熱電聯產后，對于熱效率的理論要求是在45%以上，但是實際運行以后可以達到61%甚至更高。

1.2 大型集中鍋爐房供熱

大型集中鍋爐房供熱是指整個城市或者是城市中的幾個社區共同由一個大型的鍋爐房進行供熱，采用二次熱網的供熱方式，在熱網中建立換熱站，這時外部熱網的規模就會增加，通常情況下來講這樣的供熱面積可以達到幾百萬平方米。一般情況下，根據鍋爐使用的燃料不同可以將鍋爐房分為以下三種：（1）大型燃煤鍋爐房；（2）大型燃氣鍋爐房；（3）大型燃油鍋爐房。供暖所采用的大型鍋爐其容量都在14兆瓦以上，同時鍋爐的額定蒸發量都在每小時20噸以上。這種供熱的優勢是不但可以單獨地完成對城市的集中供熱，并且還可以將這種供熱系統與熱電廠的供熱系統進行聯網或者是聯合地運行，這樣可以將集中供熱系統作為熱電廠的調峰鍋爐房，可以有效地增加熱電廠的經濟效益。

1.3 區域集中供熱

給小區供熱的鍋爐房，也就是我們平常所說的小型集中供熱鍋爐房，主要是給一個小區中的幾棟住宅供熱的。通常情況下來講，這種鍋爐房的單臺爐的容量都會在14兆瓦以下，其額定蒸發量在每小時20噸以下，而且鍋爐都會與用戶直接相連。這種小型鍋爐房的使用主要是為了解決由于城市集中供熱發展落后于城市擴張的步伐所帶來的新建小區無法供熱的問題。

1.4 利用地熱泵對用戶進行供暖

地熱具有兩種價值，一種是熱的價值，而另一種則是水的價值。在采暖用水以及生活用水方面，地熱有著非常強的優勢，并且這種供熱方式在北方地區得到了快速的發展。通常情況下來講，地熱的參數都比較穩定，主要具有以下特點：（1）可以全天候地進行地熱的開采：（2）地熱的使用非常方便；（3）地熱的使用安全可靠。在使用地熱的時候，通常采用綜合梯級利用的方式，一旦出現溫度較低的情況時，就會使用地熱泵對熱量進行補充。并且在使用地熱的過程中必須要注意的兩點就是：一、必須進行地下水回灌；二、避免地下水出現污染情況。

2 室內采暖供熱系統

2.1 普通熱水采暖系統

人們為了生產和生活，要求室內保證一定的溫度。一個建筑物或房間可有各種得熱和散失熱量的途徑。當建筑物或房間的失熱量大于得熱量時，為了保持室內在要求溫度下的熱平衡，需要有供暖通風系統補進熱量，以保證室內要求的溫度。供暖系統通常利用散熱器向房間散熱，為房間提供熱量。從而散熱器的布置方式又值得人們討論。室內采暖系統以及散熱器的形式也在不斷地改進?，F階段我國所使用的室內采暖系統散熱器種類非常多，并且還在不斷地發展。

（1)垂直單管系統

垂直單管系統是一種較為常見的采暖系統，稱為單管上供下回式。這種采暖系統經常被用于多層樓房的采暖。在多層樓房的頂樓設置供水的橫管，然后一根立管從頂層一直貫穿到底層，將各個樓層的供熱管線串聯在一起，熱水從頂樓向底層流，水溫隨著樓層的下降而隨之降低。這種采暖形式的缺點是每個房間的溫度都是不可調節的；其優點就是施工簡單，同時建設成本較低。筆者在中冶遼寧德龍鋼管有限公司ERW二期項目綜合辦公樓設計中就采用的這種方式，并且取得了很好的效果。”

（2）垂直雙管并聯系統

這種系統的管道主要使用的是鍍鋅管或是水煤氣輸送鋼管，并且可以在每一個散熱器的管道入口處都安裝截止閥對水流量進行調節。這種系統主要分為以下幾種形式及其適用條件。

a下分雙管異程式：當首層地面下具備設置管溝或地下室頂板下具備敷設供回水干管的條件時，下分雙管異程式常用。特點：異程式系統。主要缺陷是：需要在頂層散熱器上端排出空氣。

b下分雙管同程式：當頂層頂板下具備敷設供水干管的條件時，也采用雙管同程式系統。特點：同程式布置，似乎具備水力平衡的條件。我院在遼寧海正工業設備有限公司綜合樓及廠房項目中的采暖系統設計中采用了這種方式，供熱效果較好。”

c下分三管同程式：當頂層頂板下不具備敷設供水干管的條件時，有時為了采用對水力平衡似乎有利的同程式系統。可以增設一根回流管，稱為下分三管同程式。

2.2 地板輻射采暖系統

建筑低溫地板輻射采暖系統同時兼具傳統的優勢及新特性。這種采暖方式擁有對流采暖系統不可達到的優點。但同時這種采暖方式也有一定的弊端，那就是在建設過程中投資較高，所以至今發展較慢。

結語：隨著科技的不斷發展與進步，城市采暖供熱系統及其形式還會得到不斷的發展與創新。當前，具有抗老化、耐高溫、能承受較高壓力的交聯管材以及輕質隔熱保溫材料的問世，更將促進城市采暖系統的快速發展。

[1]《集中連續供熱是采暖的發展方向》于亞玲等，應用能源技術，2001，6．

[2]《從可持續發展的觀點評價采暖供熱方式的優劣》石兆玉，區域供熱，2003，3．