節能技術在供熱管網中的應用研究

薛紅衛

（山西建設投資集團有限公司，山西 太原 030000）

城鄉進程推進速度一直在不斷加快，很多高層建筑的占地面積越來越大，集中供熱是現階段城鎮比較常見的供熱方式之一。但是由于管網在鋪設以及安裝施工過程中，經過的路段過于復雜，同時技術也相對比較落后，由于受到現有諸多客觀因素的影響，供熱管網的整體能耗普遍比較大。因此，供熱單位必須要針對管網的能耗問題給予足夠的關注和重視，加強對節能環保技術的投入力度。以節能技術的改造和升級，盡可能避免管網能源的嚴重消耗，以此來滿足目前我國在節能環保方面提出的基本要求。

1 供熱管網現存問題

1.1 無法保證供熱質量

城市管理逐漸嚴格，以架空敷設的管網形式也越來越少，對于新建的建筑供熱管網來說，目前比較常見的敷設方式是以塑套鋼直埋的方式來進行敷設施工處理。但是這種方式在應用時，其接頭的保溫施工具有一定的復雜性，尤其是在施工水平方面也具有明顯的不，通常情況下對于運行幾年的管網來說，其聚氨酯保溫層勢必會受到嚴重的腐蝕影響，導致其保溫功能無法得到有效利用，熱損面積也會越來越大。管道在埋設于地下時，由于其自身的供熱管網并沒有設置對應的檢漏設施，所以無法對泄露或者是保溫失效的管道等進行及時的更換處理，對整個供熱系統的運行也會造成嚴重的危害影響。另外，部分熱力公司由于早期受到資金等諸多因素的限制影響，其發展規模過快，導致主管道的管徑設計過小。后期由于供熱面積不斷增加，經常會出現管道分配不均等問題。

1.2 水力失調嚴重

目前供熱管網在正式運行過程中，主要是以支狀的結構為主，這種結構的管網必須要在末端位置，使用良好的調節手段，但是這種形勢下水力失調的問題就會越來越嚴重。多數用戶對供熱系統的認知水平普遍比較低，甚至個別用戶盲目的隨意增設壓水泵或者是暖氣片防水，導致供熱效率無法得到有效提升，對整個采暖系統也會造成嚴重的影響，進而引起嚴重的水利失調等問題。另外，很多客戶并沒有采熱計量方法，所以造成的熱能浪費問題相對比較嚴重。對于供熱單位來說，必須要保證管網水力平衡，這也是實現其轉型和升級的重中之重。要想實現對現有諸多問題的及時有效處理，必須要投入大量的人力、物力以及財力作為支持，尤其是對于供熱單位來說，具有非常重要的影響和作用。

1.3 供熱系統的控制水平以及調節水平過于落后

目前雖然管網的整體發展形勢相對良好，但是由于管網設計以及建設基本上都是一直沿用傳統、老舊的模式，所以很難對運營中的狀態進行實時有效的監督和管理。長此以往，勢必會導致運營過程中出現各種不同類型的問題，現有諸多問題無法得到及時有效的處理，另外，在整個管網運營發展過程中，其自身的自動化水平普遍比較低，無形當中導致運營成本有所增加。

2 供熱管網技術的應用定位以及目標

結合目前我國集中供熱面積分析時，集中供熱面積已經達110億m2，根據相關數據統計結果，每年基本上都是以2%～3%的速度不斷增長。根據實際情況的不同，全國每年應用在供暖以及空調等方面的能耗占比，在全國總能耗中的占比可以達到10%。在經過長時間的研究和分析，目前大眾普遍都會認為霧霾的出現或者是治理，供熱行業需要承擔的責任相對比較大。結合目前現有的基本情況，供熱工程項目本身屬于民生、能源以及環保工程項目。基于該定位，不僅有利于滿足目前實際情況中的個性化需求，而且還可以促使行業自豪感、使命感有所增加，以此來推動整個行業的穩定、可持續發展。集中供熱系統，如圖1所示。

圖1 集中供熱系統

2.1 節能技術在供熱管網系統中的定位

供熱管網系統在發展中，要對該系統的整個發展給予足夠的關注和重視，對其進行科學合理的定位，同時還要有科學合理的目標作為支持。以此為基礎，整個行業可以實現穩定、可持續發展，促使現有措施真正有效的落實到實處。對于供熱管網系統而言，其自身可以被看作是民生工程項目中非常重要的組成部分，自身的基本目標應當控制在不冷不熱等各方面。也就是在實踐中，夏天室溫通常控制在24～26℃，而冬天的室溫必須要控制在18～22℃左右。我國目前的標準是16～20℃，可以被稱之為是小康水平的階段。如果以更加嚴格的標準對其進行定位或者是分析，我國目前想要實現18～22℃的標準，那么在全國供暖過程中，通常要延長至少2個月左右的時間，但是在整個過程中需要耗費的人力、物力以及財力普遍比較大[1]。因此，要結合實際情況，對供熱“不冷不熱”目標進行設立，促使該目標在實踐中得到有效推進。

2.2 節能技術在供熱管網系統中的目標

眾所周知，供熱管網工程項目在規劃和建設時，其可以被看作是目前現有的能源工程項目之一，無論是在具體的奮斗目標或者是在其他方面，應當遵循“不多不少”基本原則。也就是在實踐中，在室溫可以實現不冷不熱目標的基礎上，要嚴格按照目前現有的規范化標準要求，按照需求進行供熱，以此來保證需求量得到有效供應。為了實現該目標，供熱管網系統在運行和應用時，必須要保證其自身的各方面能力和水平實現大幅度的提升，實現三零的根本目的。三零主要是指水力達到一種平衡狀態時，并沒有任何的節流損失，對流量進行調節過程中，并沒有過流量的情況發生，而在對熱量進行控制時，并沒有剩余的熱量會出現嚴重浪費等情況[2]。因此，我國目前供熱管網系統在運行時，其自身的能效通常是將目前的30%作為出發點，逐漸朝著60%～70%的目標不斷前進，整個過程中，其自身的節能潛力在經過統計和分析之后，可以確定為30%～40%左右。為了從根本上實現該目標，要結合國家目前供熱管網技術的整體發展形勢，以此來提出有針對性的發展策略。眾所周知，供熱管網工程可以被納入到環保工程項目的范疇當中，衡量的主要目標應當將其確定為不霧不霾。霾化石燃料在經過充分燃燒之后，排放出來的汽溶膠微小顆粒物，霧本身是大量的水、汽以及廢熱排放出來的產物。霧霾在某種程度上相輔相成，要想對霾進行治理，就必須要對霧進行同步治理。由此可以看出，供熱管網工程某種程度上也可以被看作是制作霧霾的主要來源之一。所以，供熱管網工程在發展中，要加強對霧霾治理的重視程度，擔負起自身的責任，以此來實現對環境的保護。

3 供熱管網中對節能技術的應用

3.1 分戶采暖

供熱管網項目在建設過程中，要想最大限度保證節能環保工作能夠真正有效落實到實處，盡可能減少在采暖中的能源消耗問題，一般可以對分戶采暖的方式進行合理利用。這樣不僅有利于滿足用戶在供暖方面的基本需求，而且還可以實現節能環保根本目的。該供暖方式在提出和應用中，現有施工工序相對比較簡便，能夠節省建設管道以及鍋爐房中的各環節內容，同時還可以避免煤炭的大量使用[3]。在保證可以節省供暖造價成本投入的基礎上，有利于實現節能減排的根本目的，對環境也可以起到良好的保護效果。除此之外，分戶采暖系統在構建和應用中，能夠避免外界諸多因素條件帶來的不良影響，包括時間、溫度等，所以在目前的整個推廣力度普遍比較大。在供暖時，并不需要安裝大量的散熱器就可以達到良好的效果。分戶采暖，如圖2所示。

圖2 分戶采暖

3.2 太陽能熱水系統的應用

通過對太陽能熱水系統的安裝和利用，有利于將太陽能直接轉變成為熱能，促使冷水變熱，還可以節省燃料使用量。該系統運行時，有利于針對供熱系統能耗過大等問題進行有效控制，避免對環境造成嚴重污染影響。對該加熱系統進行利用時，要對地理位置以及氣候條件等因素條件進行綜合分析。為保證該系統在應用時的效果，普遍都會對加熱系統或者是儲熱系統與之進行匹配使用，與其他系統展開對比分析時，該系統應用時的耗電量普遍比較小。技術人員需要加強對集熱器設備的安裝控制力度，對間距以及角度等問題進行管控，避免留下隱患。

3.3 蓄冷與熱泵技術的應用

熱泵技術是指以相對少量的功，從低溫熱源當中獲取熱量，滿足用戶對熱量供應的基本需求。同時可以提供相同數量的熱量，熱泵系統應用時，能夠節省電能，由此可以看出，熱泵技術應用時，能夠實現對低溫熱能的合理利用。熱泵可以分為不同類型組合形式，包括空氣-水熱泵式冷熱水機組等，其中空氣-水熱泵式冷熱水機組在夏季應用時，可以利用空氣側向外排熱方式，實現水側制冷。冬季則可以對空氣側吸收熱量進行合理利用，以此來實現水側炙熱的根本目的[4]。空氣-空氣熱泵式冷熱風機組在應用時，以整體式方式進行操作，無論是在安裝以及使用方面，都具有便利性特征。不僅有利于滿足各類建筑物的使用需求，而且還可以實現節能減排的根本目的。

3.4 供熱管網安裝施工技術應用要點

供熱管網工程項目在建設時，都會涉及到管網布置問題。在施工時，要保證管網布局的合理性和針對性，嚴格按照現有規范化標準要求進行施工。從整體角度出發對管網進行合理布置，保證管網施工的科學性、合理性。管網施工技術在應用時，盡可能避免對建筑內部采光帶來不良影響，避免管網施工不合理而導致門窗無法實現有效開展。在管網安裝過程中，要對后期維護便利性等綜合因素條件展開綜合分析，避免對人們的日常操作帶來不良影響，在施工時，勢必會遇到管網交叉等問題[5]。相關工作人員要嚴格按照現有方案中的內容進行有效推進，根據施工現場實際情況避免出現管網交叉問題，提前對施工方案進行編制和落實，如果施工方案與實際施工之間存在明顯出入，必須立即停止施工。與方案人員展開有針對性的溝通和交流，對施工圖紙內容進行適當調整，按照全新圖紙進行施工操作。供熱管網工程中，水暖安裝是其中重中之重。因此要結合國家現有標準要求，對各種水管進行安裝時，保證吊架的選擇和利用。通常會選擇利用減震吊架，禁止吊架安裝在樓板上，促使其能夠安裝在對應建筑物梁上。在施工時，如果水管需要安裝在墻或者樓板等部位，需要為水管配備對應套管，做好有針對性的填縫處理。同時還要對防止燃燒材料進行合理利用，這樣不僅能夠對水管起到良好保護效果，而且能夠保證供熱管網系統在運行時的安全性和穩定性得到強化。

3.5 調節供熱管網運行

為保證供熱管網在運行時的穩定性、可靠性，實現節能降耗的根本目的，必須要展開全面的管網調查。在運行前期，運營單位必須要實現全網的管線調查，對其中涉及到的各種不同類型的管網基礎設備以及配置情況進行檢查，同時還要對調節方案進行編制和落實。在水力平衡調節方面，供熱管網在投入正式運行時，對平衡閥以及流量控制器等各種不同類型的技術提供保障，此時可以對熱網進行調節，保證供求的熱量呈現出相等的狀態，同時要保證其可以維持在最小值，避免供熱管網近端用戶過熱等問題，以此來實現節能降耗的根本目的。為盡可能避免系統出現嚴重的失水問題，在供熱管網投入正式運行時，針對管道系統中可能會出現的丟水以及漏水等問題進行分析，更為重要的是還要提前做好預判處理，避免管網熱量帶來的嚴重損失。加強對熱量的調節和管理力度，對于供熱管網運行工作人員來說，必須要結合目前提出的一系列要求，根據熱負荷以及室外溫度的整體變化形勢進行適當的調節和控制，以此來保證其穩定運行。加強管道管理力度，針對設備進行檢修，對老化以及損壞的設備進行及時的更換處理。更為重要的是要定期對儀器儀表等進行校準，這樣才能夠最大限度保證提供出來的數據具有一定準確性、可靠性。

4 結語

集中供熱一直以來都是冬季供暖中非常重要的方式之一，節能技術在其中的應用具有非常重要的影響和作用，同時也是目前供熱管網中的重點組成部分。通過對節能技術的合理利用，不僅有利于實現節能降耗的根本目的，而且還可以提高能源的整體利用率，對社會的可持續發展可以起到良好的推動作用。在現階段的各項工作開展中，要將節能放在首要位置上，將其作為發展目標，采取有針對性的對策，保證節能效率和質量的提升。