淺談供暖熱網系統熱力平衡調節

[ 作者簡介 ]

白天宇，男，北京人，北京市熱力集團石景山分公司，大學本科，研究方向：供熱。

[ 摘要 ]

目前，大部分開發商在新建住宅區時，優先考慮的房屋供暖方式是水暖，因熱水供暖的優勢較多，可以將室內溫度控制在較為均衡的狀態，給住戶提供舒適的居住體驗，加之熱水供暖的投資費用和管理費用比其他方式低，大多數住戶能夠接受。但熱水供暖在建設和使用期間，也存在著或大或小的問題，需要通過做好供暖熱網系統熱力平衡技術的調整，從根本上解決供暖的問題。

[ 關鍵詞 ]

供暖熱網;水力失調;熱力平衡

中圖分類號：TK12?文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.10.060

面對大部分民用供暖是以熱水供暖的方式，供暖行業需要對其產生的問題做好觀察和改造，充分做好供暖熱網系統熱力平衡技術的調整，使供暖熱網系統在安全的前提下發揮作用。同時保障住戶及時享受應有的供暖服務，收取合理的供暖費用，進一步完善供暖熱網系統[1]。

1? ? 熱水供暖存在的問題

大部分使用熱水供暖的是較為寒冷的地區，暖氣設備受到天氣因素的影響，在初冬開啟時容易發生暖氣片泄漏的情況，加之市面上的暖氣片質量不一，一旦使用材質較差的暖氣片，很大程度上會對住戶造成熱水浸泡風險，具有一定的危險性。因此，在使用前要多方面檢查供暖設備是否正常，只有做好室內供暖的安全防護措施，才能維持供暖熱網系統熱力平衡，讓供暖系統能夠安全穩定地運行[2]。

2? ? 熱水供暖的日常維護

供暖熱網系統在冬季使用期間，由于霜凍及大雪，會引起供暖管道凍裂的問題，在日常維護時應當對容易發生凍裂的管道加強保暖防護，安裝管道除污器，定期清理管道內的污漬和廢棄物殘留，讓暖氣設備處于干凈、無堵塞的狀態。因供暖管道中存在空氣而導致形成氣堵，影響水流正常循環，為保證供暖熱網系統的正常使用，需要及時排掉管道中的空氣[3]。通過在暖氣管道上安裝空氣管、放氣閥門等，能夠很好地解決這一問題。如果住戶較小或者僅用于室內取暖，也可以安裝小型手動的排氣設備、自動排氣閥等設備，以此達到暖氣覆蓋的目的，這是供暖熱網系統日常維護中必不可少的環節。

3? ? 熱水供暖的優勢與供熱調節的原理

熱水供暖在使用上有著不可替代的優勢，實行區域大面積供暖，在很大程度上減少了單獨供暖所產生的空氣污染等問題，也有利于集中對暖氣系統進行管理，滿足住戶的供暖需求。同時，熱水供暖能夠很好地保持室內舒適的溫度，打造均衡且暖和的居住環境，在建設成本上也能滿足大部分住戶的預算，投入與后期管理的費用比較低，在衛生問題上也比較好清理，不需要花費大量時間去清洗或者更換管道，適合長期使用[4]。

在供熱調節方面，目前大多數建筑和住宅區是采用全天候供暖，但其在使用時間上有一定的差別，一般辦公區、商業綜合體有著明確的開關時間，宿舍樓及住宅區大部分時間有居民居住。如果持續使用全天候供暖，對下班時間處于關閉狀態的辦公區和商業樓來說，會產生大量的暖氣損耗和費用。因此，為了減少能源消耗和燃料，供暖熱網系統采用分時段供熱控制，在商業樓開工期間保持穩定供暖，其余時間則可采取關閉供暖熱網系統或進行低溫運行供暖兩種方式，而住戶可以根據自身的實際使用情況來調節供熱需求，這樣的方式在一定程度上能夠節省用電，減少耗能，進而提高燃料資源的利用率。采用分時段供熱控制系統的原理，能夠充分考慮不同建筑的使用特性，不僅能夠滿足人們對供暖的需求，也能控制燃料資源的使用，達到節能環保的目的。

4? ? 熱力平衡的合理分配

供暖熱網系統雖說在使用上是比較方便的，但受到供暖管道及主干線的影響，在同個區域內可能會出現室內冷熱不均的情況，這就是供暖熱網系統比較常見的水力失調問題，需要及時調整好平衡，才能有效解決。

4.1? 水力失調

水力失調在供暖熱網系統中比較常見，由于區域內暖氣設備的熱水實際流量和設定需求流量不同而造成的不平衡，使供暖熱網系統失去控制作用。比如，供暖管道中存在有利環路與不利環路，當供暖管道處于有利環路一端，其資用壓頭會偏高一點。但由于供暖熱網系統的控制和熱水的走向限制會導致失去平衡，而壓頭就會存有剩余流量。當剩余量過大，超過設定的流量，就會使部分區域的暖氣溫度過高;當區域出現暖氣溫度低或者不熱的情況，則可能是供暖管道處在不利環路，熱水流量不足且達不到設定的流量，就容易出現供暖較慢或者室內不熱的問題[5]。

供暖管道的壓力不平衡是需要根據區域大小進行整改的，通過調小近環路水流控制閥門與調大遠環路控制閥門，對暖氣管道進行降壓與增壓，使暖氣熱力系統在不同位置保持同樣的熱水流量，并加速水循環達到不同區域的溫度平衡。經過調整閥門進行增壓、降壓，能夠有效解決同個區域暖氣溫度不一樣的問題，讓區域內的每一個住戶室內都能夠維持舒適的溫度。

4.2? 供熱系統管道阻力大

供暖熱網系統在使用期間，其初始出口的壓力太低會導致后續的供暖不足，而在形狀不同的供暖管道中，熱水水流所受到的壓力也是不相同的。在暖氣管道排布的直管中，熱水經過會形成一定的摩擦阻力，這就是在供暖系統啟動時所產生的沿程阻力，當熱水經過管道彎道或者閥門等部件時所產生的阻力為局部阻力。這兩種阻力會在一定程度上限制熱水流量的壓力，導致供暖無法達到均衡溫度，同個區域部分室內的溫度會出現過高或者過低的情況，使得居住舒適感有所降低。因此，為了減少供暖熱網系統出現管道阻力大的問題，需要對熱水供應的循環水泵加以調整，確保水泵有足夠的壓力，為供暖系統提供充足的水量進入到區域內，才能保證每個住戶室內的暖氣溫度達到正常循環[6]。如果循環水泵出力無法克服管道的總阻力，則會發生系統循環水量不足的情況，使得供暖系統無法維持正常循環，同時會增加暖氣能源的使用和消耗，而且會對供暖熱網系統的循環造成損壞，也會使供暖系統安全穩定性受到一定的影響。所以，要做好供暖熱網系統熱力平衡技術調整，結合供暖區域的大小、規模范圍以及管道排布的阻力情況，保證供暖循環系統的壓力和水流量能夠滿足區域內的正常使用。通過建設前的考察與研究供暖管道排布，能有效達到克服暖氣管道的阻力，減少水力失調的產生，保障供暖熱網系統得以正常循環使用。

5? ? 集中供暖熱網熱力平衡調節系統

面對供暖熱網系統在使用期間出現的問題，需要通過做好熱力平衡技術的調整來減少區域內出現暖氣溫度不均衡的情況，確保每個區域都能夠正常、安全地使用暖氣熱網系統。

5.1? 供熱系統的調節

供暖熱網系統的調節技術有多種，比較常見的是質調節、量調節、分階段改變流量的質調節等方式，這幾種方式能夠有效做好熱水流量的分配和調節，確保供暖熱網系統的正常循環和使用，這三種調節方式在操作和解決效果上是比較安全可靠的。質調節調整供暖系統的供水溫度，而循環水量保持不變，實現按需供熱的需求，保障區域內溫度處于舒適且均衡的狀態，有著其他調節方式不可替代的優勢。首先，質調節能夠根據室外溫度以及環境的變化進行調節，經過調節后與外部條件、天氣因素互相融合和適應，使室內溫度既能保持溫暖，也能減少與室內的溫度差，總體上維持一個舒適且暖和的區域環境。其次，質調節可以有效減少供暖熱網系統所產生的熱量失調的問題。熱量失調會導致同一區域出現溫度過熱或者溫度低的情況，經過質調節便能解決這一問題，在一定程度上提高室內溫度的穩定性，保障區域溫度處于平衡狀態。比如，量調節是供暖系統中供水溫度始終維持設定的溫度不變，隨著室外溫度的變化而改變熱網系統中循環流量，以適應熱負荷變化的一種調節方法，隨著室外溫度的升高，降低循環流量容易造成嚴重的垂直失調，使其適應熱負荷變化的調節方式。因其操作比較復雜，僅作為輔助調節方式使用，很少單獨使用。而分階段改變流量的質調節是在供暖季中按照室外溫度高低分成幾個階段，在室外溫度較低時，保持較大的循環水流量，在室外溫度較高時，保持較小的循環水流量，在同一階段，保持循環水流量不變，從而改變供水溫度的一種調節方式。優勢在于，可以根據供暖使用的時間段、天氣變化等因素來控制熱網系統分階段改變流量及供水溫度，以此達到供暖熱網系統熱力平衡的目的。但在操作過程中需要注意熱網系統溫度的變化，在溫度平衡時及時控制集中調節，降低發生熱力失調的問題;通過集中調節可以精準、科學地對供暖燃料進行控制使用，減少對暖氣燃料的浪費與損耗，經濟性較好，在環境保護方面也有著一定的積極作用[7]。

5.2? 正確使用閥門調節方法

供暖熱網系統熱力平衡技術的調整，在很大程度上是對暖氣管道的閥門控制、熱水流量以及管道阻力加以調節，以此來維持區域內溫度的平衡，確保室內溫度處于均衡且舒適的環境。在進行供暖熱網系統熱力平衡技術調整的過程中，需要根據供暖的實際情況和發生的問題對閥門進行調節，做到具體分析供暖系統問題并制訂解決方案。要正確使用閥門調節的方法。比如，在供暖運行時的系統調節，可以通過調節不同位置閥門的相對開度或者控制熱水流量大小來滿足熱平衡，調節不同位置閥門的相對開度，能夠改變暖氣管道中的熱水量，使供暖熱網系統的水量和溫度達到實際的熱水流量需求，減少部分區域的供暖不足或者暖氣不熱的問題。對此，在熱力平衡技術調整時，要正確使用與控制遠中近閥門的相對開度，將其應用在合適的環節和區域內，使供暖熱網系統的調節處于合理范圍，減少對供暖熱網系統運行的影響，讓供暖系統維持在正常循環運行的狀態。

6? ? 熱力平衡調節

我國北方地區冬季寒冷，供暖設備是必不可少的，室外溫度低，體感溫度也較低，因此，北方地區冬季供暖質量顯得尤為重要。只有進一步提高供暖熱網系統的供暖能力，提高室內溫度，才能保證居民的日常生活不受到嚴寒的影響。所以，供暖熱網系統熱力平衡技術需要從供暖管道的壓力控制、熱水供水、回水溫度以及區域覆蓋范圍等方面進行調整，使每家每戶都能享受到安全、穩定的供暖設備。根據冬季城市室外溫度和天氣因素的變化，需要對供暖熱網系統加以調整，及時關注室外溫度變化，科學調整熱水出口水溫及流量，按照供暖熱網系統的相關指標進行調整，使其不斷適應環境和溫度的變化，確保在極端嚴寒天氣下也能夠維持室內的溫度。

以某住宅區為例，樓宇的單元數會存在三至八個單元不等，當單元數超過四個以上時，會出現末端的單元室內溫度低于前端的單元，導致同一棟樓出現室內溫度不均衡的問題。對此，該住宅區通過二次管網的調節實現室內溫度平衡。首先是在鋪設暖氣管道時選擇合理的干線管徑，選擇較小的比摩阻，降低網路阻力。其次是采用適當的立管，保證每棟樓的熱水流量滿足住戶所需。最后是在每棟樓每個單元的入口處進行閥門開度的調節或安裝流量控制閥進行調節，通過閥門的控制來解決各個單體建筑之間存在水力失調的問題。由于所帶建筑物情況的復雜性和多樣性，會出現樓宇間的節能等級不同、室內散熱方式不同，導致所需要的熱量有所不同，當在建立二次管網水力平衡的前提下，按照所需熱量的不同，合理分配流量，保障該住宅區中各個樓棟之間和室內溫度維持在相對平衡穩定的狀態，保障冬季室內處于溫暖穩定的環境。

7? ? 結束語

綜上所述，城市供暖熱網系統在冬季的使用是十分頻繁且重要的，其在很大程度上對居民的日常生活和工作有著很大的影響，經過熱力平衡技術的調整，能夠解決供暖上出現的溫度不均衡或者溫度過低的問題。雖說目前的供暖熱力平衡技術處于較完善的階段，但仍然存在一些問題需要解決。對此，與供暖相關的部門要根據實際情況，對供暖熱網系統進行科學調整，合理使用閥門控制管理方法，減少出現熱力不平衡的情況，讓室內處于舒適穩定的溫度環境下，進一步提高居民的幸福感。

參考文獻

[1]楊楊.調整供暖熱網系統熱力平衡的技術分析[J].門窗，2017，（03）：212.

[2]王科峰.調整供暖熱網系統熱力平衡的技術分析[J].門窗，2017，（03）：217.

[3]席叢煜.供暖熱網系統熱力平衡的調整技術分析[J].化工管理，2017，（08）：226.

[4]馬勝利.供暖熱網系統熱力平衡的調整技術分析[J].江西建材，2016，（17）：72，75.

[5]曹東輝， 梁翠翠， 鞠丕濤. 淺談做好供暖熱網系統熱力平衡技術調整[J]. 工業， 2016， 000（007）：00156.

[6]武政. 供熱系統熱網水力平衡調節淺析[J]. 商品與質量·建筑與發展， 2015， 000（002）：896.

[7]邵仁山. 試論供暖熱網系統熱力平衡的調整技術[J]. 商品與質量， 2015， 000（046）：129，130.