淺談供暖系統的節能調節

李 鵬 崔永祥

淺談供暖系統的節能調節

李 鵬 崔永祥

（河南省機場集團有限公司，河南 鄭州 450000）

隨著國家節能環保政策的不斷推廣，供暖系統采用了越來越多的節能技術。本文介紹一種通過對鍋爐房（熱源廠）供水溫度的調節來實現整個供暖系統的溫度控制方案，獲得了良好的節能效果。

熱計量；溫度控制；節能

1 供暖系統現狀

1.1 供暖系統結構

目前，我國主要采用的供暖方式是集中供暖，集中供暖系統結構如圖1所示。其工作原理是：首先將高溫熱水或蒸汽從鍋爐房（熱源廠）輸送到小區換熱站，然后在小區換熱站通過板式換熱器進行熱交換，經過板式換熱器加熱的二次供水（45～60℃）再輸送給用戶。據統計，截至目前，我國90%以上的小區換熱站都能通過遠程控制實現供水溫度的調節，這為供暖作業集中管理提供了極大便利［1］。但是，在該調節系統中，系統無法采集用戶室內的供暖溫度，不能調節用戶室內溫度，用戶只能根據自己的習慣來設定固定的室內溫度。

圖1 集中供暖系統結構框圖

1.2 供暖系統溫度調節現狀

近年來，我國為減少粉塵、二氧化硫等有害物的排放，逐步開始使用燃氣鍋爐作為集中供暖的熱源。燃氣鍋爐供水溫度調節具有升溫快、溫度穩定等優點，在先進控制系統的控制下，其可以實現按照用戶供給要求調節鍋爐出水溫度，控制十分便捷［2］。

換熱站（板式換熱器）溫度的調節是通過板式換熱器上一次管網電動調節閥的開度來調整的。它是根據二次管網出水溫度的設定來控制一次管網水的流量，從而保證二次管網的供水溫度在工作人員設定的范圍內［3］。二次管網的供水溫度是現場工作人員根據天氣變化進行不定時的調節。這就要求現場工作人員要有較強的責任心和豐富的工作經驗，以及時準確地調節供暖溫度，保證室內的供暖質量。

2 用戶端供暖溫度的調節

通常，用戶可選擇安裝暖氣片或風機盤管空調系統實現用暖需求，其中安裝暖氣片的用暖方式廣泛應用于居民用暖用戶中，而安裝風機盤管空調系統的用暖方式在商業用戶中應用較多。兩者的供暖溫度調節方式也各有不同。

2.1 通過暖氣片調節供暖溫度

暖氣片溫度的調節是通過溫度調節閥（圖2）調節管網內熱水的流量，從而控制室內溫度的高低。在這種調節方式下，用戶只能根據體感溫度被動地進行流量調節，而且調節量的大小與溫度都不能顯示具體的數據，該調節方式依賴于人的主觀性，也不適用于無專人管理的場所。

圖2 溫度調節閥

2.2 通過風機盤管調節供暖溫度

風機盤管溫度的調節是通過調節安裝在墻面上的風機盤管控制器（圖3）來改變送風電機轉速以調節室內溫度的高低。當室內溫度低于設定溫度時，送風電機啟動的同時，風機盤管內水管電磁閥開啟向室內送暖風；當室內溫度接近或達到設定溫度時，送風電機轉速降低或關閉的同時，風機盤管內水管電磁閥也關閉。其保證室內的溫度在一個合理的范圍。

圖3 風機盤管控制器

綜上所述，以上調節方式每個環節都需要人為去設置供水溫度，鍋爐房（熱源廠）的出水溫度必須比實際用暖溫度高出許多，才能滿足使用要求。在換熱站（板式換熱器）溫度調節時，溫度電動調節閥會根據現場工作人員設定的溫度自動調節開度，即溫度低于設定值時開啟，高于設定點時關閉。溫度電動調節閥調節也和一次管水溫有很大關系，如果一次管網內送給二次管網的熱量由于分配不均小于二次管網的損耗量，那就很難滿足合理、均衡供暖的需求。同時，由于調整環節過多，不僅增加了工作量，而且會造成能源浪費和熱量分配不均衡。通過減少中間環節和供熱源、用戶端優化控制能為用戶提供更舒適的用暖體驗，也能節約能源。

3 供暖系統控制優化

3.1 熱源廠信息反饋控制

在直供模式下，從熱源廠輸送的暖氣直接供應給用戶使用，不經過中間環節。以往都如上所述，設定固定的鍋爐出水溫度范圍，這在環境溫度較高時會造成能源浪費。通過在室外環境中安裝2～6個溫度收集點，根據收集的溫度數據調節鍋爐的出水溫度，找出環境溫度和供水溫度的相關變化規律，然后將其應用到控制系統中，通過自動化控制實現鍋爐供水溫度的實時調節，從而為用戶提供更舒適的供暖溫度，同時反饋信息控制的實現也能減少供熱源運行人員工作量。

3.2 用戶端自動控制及節能效果

在居民用戶和商業用戶中，用暖控制功能都較為單一，如果能在這些用戶安裝具有開關、定時功能的室內調節器，那么當室內處于無人狀態時，便可以關閉開關；而當人員需要進入室內時，便可以預先設定開啟時間。如此便可以在我們到室內前就把室內溫度提高到設定的溫度范圍內，在保證室內溫度的同時，減少不必要的浪費，進一步降低用暖成本，節約資源。

以一個10㎡的辦公室為例，一小時17～21W/㎡。一天如果24小時全開，工作時間按12h計算，最少2 040W的熱量被白白浪費，拆合成電量2.04kW·h，天然氣0.204m3。一年按供暖120天計算，10㎡的辦公室會浪費24.48m3天然氣。據不完全統計，中國目前的既有建筑總面積已達600億㎡左右，我們按我國建筑面積的1/3是固定時間內沒有必要供暖氣的，全部按天然氣供暖計算，那么我們每年最少可以少用1 468億m3天然氣，可見，對用戶端進行優化控制具有相當可觀的節能前景。

4 結論

通過對供暖系統控制調節的優化，有效克服原有控制方式的不足，優化后的供暖系統不僅能有效減少供暖管理工作量，而且能節約資源，降低用暖成本。熱源廠信息反饋控制和用戶端自動控制是供熱系統的發展方向。

［1］楊智，明麗萍.21世紀燃氣鍋爐在中國的發展前景［J］.鍋爐制造，2001（2）：27-48.

［2］陳金鵬，王淑紅.燃氣鍋爐微機控制系統［J］.自動化儀表，2002（3）：31-36.

［3］王善武.中國工業鍋爐行業現狀分析及前景展望［J］.工業鍋爐，2004（1）：1-9.

Energy Saving Regulation of Heating System

Li Peng Cui Yongxiang
（Henan Airport Group Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

With the promotion of national energy saving and environmental protection policies,more and more energy saving technologies are adopted in the heating system.This paper introduced a method to realize the temperature control of the whole heating system by adjusting the water supply temperature of the boiler house(heat source factory).

heat metering；temperature control；energy saving

TU832

A

103-5168（2017）09-0151-02

2017-08-02

李鵬（1986-），男，本科，工程師，研究方向：燃氣鍋爐供暖系統節能技術；崔永祥（1989-），男，碩士，研究方向：機械電子工程。