探討供熱采暖節能技術的應用

【摘 要】隨著經濟的發展，現在建筑供熱采暖的能耗問題日趨嚴重，做為我們衣、食、住、行之一的住宅，其建造和運行過程中，必須考慮能耗和環保，這也是建設部確定的建筑業的發展方向。

【關鍵詞】供熱采暖；節能技術

在工業化高度發達的二十一世紀，供熱采暖系統是由熱媒制備（熱源）、熱媒輸送和熱媒利用（散熱設備）三個主要部分組成的能源消耗。搞好節能工作，尤其是供暖節能，不僅是節能工作的重點，而且對保護環境也同樣意義重大。

1.供熱采暖技術概述

供熱采暖技術是指為了給室內創造舒適的環境和保持適宜的溫度，通過供熱采暖系統，以不同的熱量傳播媒介向室內傳送熱量的工程技術。供熱采暖系統主要包括供熱源、熱量傳播媒介和散熱設備三部分。就目前供熱采暖技術的應用存在以下幾點現象：

（1）目前應用最廣的供熱采暖方式是集中燃煤鍋爐房，因其有著便于集中管理，成本消耗低，熱力能源利用率高的優點而被市民所青睞。

（2）燃油采暖也有實用，它有著管理簡單，自動化水平高，勞動強度低，鍋爐利用效率高的優點。

（3）目前，燃氣鍋爐房應用也比較多，多為分散式燃氣鍋爐房，它的顯著優點是對環境的污染小，自動化水平高，管理人員的勞動強度低，鍋爐的利用率也比較高；對于壁掛式的燃氣采暖來說，節省了鍋爐的占地空間，減小了熱網投資，避免了集中鍋爐房一次性的大量投資，更是方便，節能，便于計量和收費。對于樓棟式燃氣鍋爐房來說，也具備環境污染小，節約能源和熱網投資，節省了建筑空間，鍋爐自動化性能良好，管理人員勞動強度低等優點。

（4）現在直接用電采暖的方式也很常見，例如用低溫輻射電熱膜，電暖氣等的采暖，其特點是方便快捷，控制簡單，不需要水等來作熱媒，不需要外部管網建設，成本低，環境污染小，計量和收費方便快捷。

（5）另外還有直燃機采暖和蓄熱式電鍋爐采暖。對于直燃機采暖而言，既可以供熱也可以供冷，全年利用的時間比較長，自動化程度高，環境污染小；對于蓄熱式電鍋爐房采暖而言，不會有有害氣體和廢棄物的排放的，沒有污染，沒有噪聲，環境效益高，自動化性能強，運行安全可靠。另外它可以避開高峰電價，充分利用較低電價，運行過程經濟合算。

近幾年來，一些節能、環保的采暖設備正在研發并投入使用，例如地源熱泵技術供熱采暖、水源熱泵技術供熱采暖、氣源熱泵技術供熱采暖、地熱的梯級利用技術供熱采暖逐步被人們接受。我國建筑采暖技術也會一直朝著節環保、節能、舒服適宜的方向發展，氣、電等清潔能源將逐步代替煤能源。

2.供熱采暖節能技術要點分析

2.1供熱采暖節能系統的設計依據及其實施途徑

鍋爐在運作的過程中，一般只能將燃料所含熱量的55%～70%轉化為有效熱能（即鍋爐的運作效率為0.55～0.70），這些熱量通過室外管網輸送到采暖用戶，然而在輸送過程中又將損失10%～15%（即室外管網的輸送效率為0.85～0.90），只有剩余的熱量供給建筑物，成為采暖供熱量。所以，供熱采暖系統節能的實施途徑主要為：改善供熱采暖系統的設計方案，實行合理的運行管理，以提高鍋爐的運作效率。完善管道的保溫措施，以提高室外管道的輸送效率。

2.2供熱采暖的能耗分析

我國供熱系統熱效率普遍較低，發達國家的單位能耗是我國的1/2-1/3。按《民用建筑節能設計標準》的耗能量指標，提高供熱系統的能效潛力巨大。而我國建筑供熱采暖系統高能耗也有著諸多原因。首先從熱源和熱媒的角度分析，目前我國絕大多數的城市及城鎮采用分散鍋爐供熱，其主要的燃燒能源為煤，出現燃燒不徹底，大量的煙塵排放于大氣中的現象，煤的小顆粒到處都有，另外，多數采用間歇供暖方式，鍋爐普遍在低負荷、低效率下運行，實際的供熱面積平均只達到鍋爐能夠提供的供熱面積的45%左右，導致能源被大量浪費。熱源熱媒參數低，熱源的設計參數為115℃/70℃，而在真正運行中，因采用一次網供熱，循環流量偏大，熱媒參數在80～90℃，導致熱源傳熱效率偏低。供熱量有很大程度的浪費，近端用戶水流量是設計流量的2～3倍，室溫偏高，浪費能源；末端用戶水流量是設計流量的0.2～0.5倍，室溫偏低；這種水力失調造成的冷熱不均現象，影響供熱系統效果，降低能源利用率。管網失水率也比較高，熱媒輸送熱損失大是因為個別用戶偷放供熱系統水，或是有些管線比較陳舊，管網保溫材料受到嚴重破損，從而導致了管線散熱多，熱能損失大。其次，熱力工況失調，形成“大流量，小溫差”的運行方式。為提高供熱效果，克服熱力工況失調造成的冷熱不均現象，多年來形成了靠增大系統循環量、減小供回水溫差的方法解決，如單位面積的設計水流量為2～3Kg/h，實際水流量大于3～5Kg/h，降低了熱效率，且導致系統水泵耗電量增加。最后，建筑圍護結構也造成一定程度的能耗，我國長期以來因片面強調建筑造價，加之沒有建筑節能的標準規范可供施工單位參照，導致圍護結構保溫隔熱性能差，單位能耗：外墻為發達國家的4～5倍；屋頂為2.5～5.5倍；外窗為1.5～2.2倍；門窗氣密性為3～8倍，門窗空氣滲透為3～6倍。

2.3供熱采暖節能技術質量提高的關鍵

供熱采暖節能技術質量提高的關鍵是要把握好水力平衡技術，對于一個設計成功的供熱采暖管網系統來說，每個用戶都可以獲得設計水量，也就是說能滿足其熱負荷的需求。供熱系統的質量好壞由供熱系統的水力工況和熱力工況直接決定。因為種種原因的存在，供熱系統所存在溫度不均勻現象，也表明了供熱系統熱力工況已經失調；而熱力工況的失調，也是由于水力工況的失調，這種現象是由于供熱系統流量分配不均所造成的。往往近熱源處室溫偏高，遠熱源處室溫偏低。如果水系統達到平衡，設計者可以沒必要顧慮環路居民因不利而進行的投訴，要選用合理的鍋爐及水泵容量，說明水系統的平衡是節能及提高供熱品質的首要條件。要實現水力平衡，對硬件的要求應該既具有良好的流量調節性能，又能定量顯示環路流量（或壓降）的一種閥門，為了達到調節流量的目的要利用平衡閥，平衡閥是用來改變閥芯的行程來改變閥門的阻力系數。平衡閥與普通閥門的不同之處在于閥體上有開度指示，開度鎖定裝置及兩個測壓小閥。在管網平衡調試時，將專用智能儀表與被調試的平衡閥測壓小閥聯接后，就能顯示出流經閥門的流量值，向儀表輸入該平衡閥處要求的流量值后，儀表經計算分析，可直接顯示管路系統達到水力平衡時該閥門的開度值。過去大部分熱力站沒有有效的調節循環水量的方法，管線的水力失調嚴重，使得熱力站的二次水系統普遍處于小溫差大流量運行狀態，加強二次水系統的水力平衡調節，盡可能用較小的流量來保證用戶尤其是末端用戶的正常用熱需求，以免電能與熱能的浪費。安裝流量調節閥使管網水力平衡，加大供回水溫差，降低熱耗，取得了很好的社會效益和經濟效益；為了研究管網平衡調試方法對軟件要有嚴格的要求，要使整個管網系統平衡調試最科學，工作量最小。為此國內已開發了平衡閥及其平衡調試時使用的專用智能儀表。專用智能儀表不僅用于顯示流量，更重要的是配合調試方法，使原則上只需要對每一環路上的平衡閥作一次性的調整，即可使全系統得到水力平衡。這種技術尤其適用于逐年擴建熱網的系統平衡。實踐證明，應用平衡閥并經調試水力平衡后，煤和電可以各節省15%以上。

3.結束語

供熱采暖節能技術還有待推廣與完善，努力建造節約型社會，力求創造節能的、環保的、適宜的居住環境，認真貫徹落實節能減排的目標。

【參考文獻】

[1]韓國彬.集中供熱系統節能降耗技術應用[J].中小企業管理與科技，2011.

[2]史寶國.簡談集中供熱與節能[J].民營科技，2008.