探讨供热采暖节能技术的应用

在工业化高度发达的二十一世纪，供热采暖系统是由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成的能源消耗。搞好节能工作，尤其是供暖节能，不仅是节能工作的重点，而且对保护环境也同样意义重大。

1.供热采暖技术概述

供热采暖技术是指为了给室内创造舒适的环境和保持适宜的温度，通过供热采暖系统，以不同的热量传播媒介向室内传送热量的工程技术。供热采暖系统主要包括供热源、热量传播媒介和散热设备三部分。就目前供热采暖技术的应用存在以下几点现象：

（1）目前应用最广的供热采暖方式是集中燃煤锅炉房，因其有着便于集中管理，成本消耗低，热力能源利用率高的优点而被市民所青睐。

（2）燃油采暖也有实用，它有着管理简单，自动化水平高，劳动强度低，锅炉利用效率高的优点。

（3）目前，燃气锅炉房应用也比较多，多为分散式燃气锅炉房，它的显著优点是对环境的污染小，自动化水平高，管理人员的劳动强度低，锅炉的利用率也比较高；对于壁挂式的燃气采暖来说，节省了锅炉的占地空间，减小了热网投资，避免了集中锅炉房一次性的大量投资，更是方便，节能，便于计量和收费。对于楼栋式燃气锅炉房来说，也具备环境污染小，节约能源和热网投资，节省了建筑空间，锅炉自动化性能良好，管理人员劳动强度低等优点。

（4）现在直接用电采暖的方式也很常见，例如用低温辐射电热膜，电暖气等的采暖，其特点是方便快捷，控制简单，不需要水等来作热媒，不需要外部管网建设，成本低，环境污染小，计量和收费方便快捷。

（5）另外还有直燃机采暖和蓄热式电锅炉采暖。对于直燃机采暖而言，既可以供热也可以供冷，全年利用的时间比较长，自动化程度高，环境污染小；对于蓄热式电锅炉房采暖而言，不会有有害气体和废弃物的排放的，没有污染，没有噪声，环境效益高，自动化性能强，运行安全可靠。另外它可以避开高峰电价，充分利用较低电价，运行过程经济合算。

近几年来，一些节能、环保的采暖设备正在研发并投入使用，例如地源热泵技术供热采暖、水源热泵技术供热采暖、气源热泵技术供热采暖、地热的梯级利用技术供热采暖逐步被人们接受。我国建筑采暖技术也会一直朝着节环保、节能、舒服适宜的方向发展，气、电等清洁能源将逐步代替煤能源。

2.供热采暖节能技术要点分析

2.1供热采暖节能系统的设计依据及其实施途径

锅炉在运作的过程中，一般只能将燃料所含热量的55%～70%转化为有效热能（即锅炉的运作效率为0.55～0.70），这些热量通过室外管网输送到采暖用户，然而在输送过程中又将损失10%～15%（即室外管网的输送效率为0.85～0.90），只有剩余的热量供给建筑物，成为采暖供热量。所以，供热采暖系统节能的实施途径主要为：改善供热采暖系统的设计方案，实行合理的运行管理，以提高锅炉的运作效率。完善管道的保温措施，以提高室外管道的输送效率。

2.2供热采暖的能耗分析

我国供热系统热效率普遍较低，发达国家的单位能耗是我国的1/2-1/3。按《民用建筑节能设计标准》的耗能量指标，提高供热系统的能效潜力巨大。而我国建筑供热采暖系统高能耗也有着诸多原因。首先从热源和热媒的角度分析，目前我国绝大多数的城市及城镇采用分散锅炉供热，其主要的燃烧能源为煤，出现燃烧不彻底，大量的烟尘排放于大气中的现象，煤的小颗粒到处都有，另外，多数采用间歇供暖方式，锅炉普遍在低负荷、低效率下运行，实际的供热面积平均只达到锅炉能够提供的供热面积的45%左右，导致能源被大量浪费。热源热媒参数低，热源的设计参数为115℃/70℃，而在真正运行中，因采用一次网供热，循环流量偏大，热媒参数在80～90℃，导致热源传热效率偏低。

供热量有很大程度的浪费，近端用户水流量是设计流量的2～3倍，室温偏高，浪费能源；末端用户水流量是设计流量的0.2～0.5倍，室温偏低；这种水力失调造成的冷热不均现象，影响供热系统效果，降低能源利用率。管网失水率也比较高，热媒输送热损失大是因为个别用户偷放供热系统水，或是有些管线比较陈旧，管网保温材料受到严重破损，从而导致了管线散热多，热能损失大。其次，热力工况失调，形成“大流量，小温差”的运行方式。为提高供热效果，克服热力工况失调造成的冷热不均现象，多年来形成了靠增大系统循环量、减小供回水温差的方法解决，如单位面积的设计水流量为2～3Kg/h，实际水流量大于3～5Kg/h，降低了热效率，且导致系统水泵耗电量增加。最后，建筑围护结构也造成一定程度的能耗，我国长期以来因片面强调建筑造价，加之没有建筑节能的标准规范可供施工单位参照，导致围护结构保温隔热性能差，单位能耗：外墙为发达国家的4～5倍；屋顶为2.5～5.5倍；外窗为1.5～2.2倍；门窗气密性为3～8倍，门窗空气渗透为3～6倍。

2.3供热采暖节能技术质量提高的关键

供热采暖节能技术质量提高的关键是要把握好水力平衡技术，对于一个设计成功的供热采暖管网系统来说，每个用户都可以获得设计水量，也就是说能满足其热负荷的需求。供热系统的质量好坏由供热系统的水力工况和热力工况直接决定。因为种种原因的存在，供热系统所存在温度不均匀现象，也表明了供热系统热力工况已经失调；而热力工况的失调，也是由于水力工况的失调，这种现象是由于供热系统流量分配不均所造成的。往往近热源处室温偏高，远热源处室温偏低。如果水系统达到平衡，设计者可以没必要顾虑环路居民因不利而进行的投诉，要选用合理的锅炉及水泵容量，说明水系统的平衡是节能及提高供热品质的首要条件。要实现水力平衡，对硬件的要求应该既具有良好的流量调节性能，又能定量显示环路流量（或压降）的一种阀门，为了达到调节流量的目的要利用平衡阀，平衡阀是用来改变阀芯的行程来改变阀门的阻力系数。平衡阀与普通阀门的不同之处在于阀体上有开度指示，开度锁定装置及两个测压小阀。在管网平衡调试时，将专用智能仪表与被调试的平衡阀测压小阀联接后，就能显示出流经阀门的流量值，向仪表输入该平衡阀处要求的流量值后，仪表经计算分析，可直接显示管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。

过去大部分热力站没有有效的调节循环水量的方法，管线的水力失调严重，使得热力站的二次水系统普遍处于小温差大流量运行状态，加强二次水系统的水力平衡调节，尽可能用较小的流量来保证用户尤其是末端用户的正常用热需求，以免电能与热能的浪费。安装流量调节阀使管网水力平衡，加大供回水温差，降低热耗，取得了很好的社会效益和经济效益；为了研究管网平衡调试方法对软件要有严格的要求，要使整个管网系统平衡调试最科学，工作量最小。为此国内已开发了平衡阀及其平衡调试时使用的专用智能仪表。专用智能仪表不仅用于显示流量，更重要的是配合调试方法，使原则上只需要对每一环路上的平衡阀作一次性的调整，即可使全系统得到水力平衡。这种技术尤其适用于逐年扩建热网的系统平衡。实践证明，应用平衡阀并经调试水力平衡后，煤和电可以各节省15%以上。

3.结束语

供热采暖节能技术还有待推广与完善，努力建造节约型社会，力求创造节能的、环保的、适宜的居住环境，认真贯彻落实节能减排的目标。