新时期市政供热的节能设计探索 王艳

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:王艳
[导读] 摘要:经济的发展,人民生活水平的提高,促进城镇化进程的加快。
        青岛能源设计研究院有限公司  山东省青岛市  266000
        摘要:经济的发展,人民生活水平的提高,促进城镇化进程的加快。随着我国城市化建设步伐的加快,城市范围逐渐扩大,城市人口逐渐增加。而城市人口对城市生活的舒适度需求越来越高。原本只在东北地区范围内进行冬季采暖,当前正在逐渐扩集中供热城市范围。当前,河南、河北、山东,甚至湖南、江西、浙江等地也都正在积极推进政府集中供热。集中供热虽然提高了城市居民生活的舒适度,但对能源消耗需求却逐渐增大。因此研究市政供热的节能设计对于节约能源、保护环境有着重大的意义。本文就新时期市政供热的节能设计展开探讨。
        关键词:新时期;市政供热;节能;设计
        引言
        在我国的供热系统中能源消耗仍较为严重,这与国家提倡的绿色节能发展不相符合,也不能很好地适应当前社会的进步和发展需求。因此,相关部门和工作者应制定出可行性高且有效的节能措施,促使供热系统的正常有序和稳定运行,从而有效实现资源能源的优化配置,并最大限度发挥其利用率,更好地顺应时代的发展。
        1城市供热系统节能的问题
        (1)冷热不均,浪费能源。现阶段我国大部分城市在进行集中供暖的过程中往往采用单向顺流的方式,即热源由一个固定的方向通向所有的住户家中,单向顺流的方式很容易导致在供暖的过程中存在冷热不均的问题。主要因为每个用户距离热源的远近不同,或者家中供暖设备老化,加上同一栋楼的个别住户私自增减暖气片、将暖气片供暖改为地暖或者将房屋空置,也会影响部分住户家的供热效果,进而造成能源的浪费。(2)集中供热系统中的锅炉运行热效率偏低。现阶段,城市供热系统在使用过程中存在的主要问题在于供热系统中的锅炉运行热效率偏低,据调查显示,我国民用建筑锅炉的热运行效率远远低于国家标准,锅炉热运行效率偏低往往会导致资源的浪费,不能保证集中供暖系统运行的效率和质量。据分析可知,影响集中供暖系统中锅炉运行热效率的主要因素为燃料自身的质量较差,我国集中供暖系统中使用的原料普遍为质量较差的原煤,这些燃料本身存在较大的杂质,在燃烧的过程中存在燃烧性能较差的问题,不能很好的满足集中供暖锅炉燃烧的需要。(3)供热管网输送效率低。供热管网输送效率低也影响着城市供热自动化节能减排的效率。供热管网热输送效率的计算方法为:计划由管网输送的热量总和减去在输送过程中损失掉的热量总和,在此基础上除以真正获得的热量总和,得到的数据即为供热管网的输送效率。现阶段,我国对于供热管网输送效率有着明确的要求,但在供热管网实际输送过程中表现出的问题在于输送效率远远低于国家标准,导致供热管网效率低的主要原因在于供热管网自身结构存在的问题,例如热保温损失、水力失调或者存在热泄漏的问题。
        2新时期市政供热的节能设计基本策略
        2.1选用绿色能源
        目前我国大多数城市集中供热都采用煤炭为主要燃料。煤炭并非取之不尽、用之不完的可再生资源。同时,煤炭燃烧后还会产生大量的烟尘,造成环境污染。因此未来在能源选择上,需要考虑引用多种能源,尤其是绿色能源。如采用核电、太阳能、工业废热、水能、风能等作为能源形式,就可以更大限度的节能、减排,减少能源消耗的同时为建设环保地球做出贡献。
        2.2合理控制水力平衡
        供热主要宗旨是保障用户可体验到舒适室温,但在此还需保证节能减排与降低能耗。因此实现供热系统中的热量平衡成为了供热的基础保障条件,故而,务必要确保水力平衡,方可保障热力平衡,乃至于达到热量的平衡。然而在供热当中,为了可靠地控制水力平衡,仅仅运用设计计算极难达到预期效果,再优良的设计也无法杜绝水力失调状况。究其原因,一是因施工实况及设备材料跟预期设计相比存有差异,二是热网运行期间实施动态调节均会致使失调发生。

为了达到水力平衡依然需要靠设备来实施控制,现阶段主要是靠设备的调节控制形式来解决水力失调状况的。总体来说,如果未对热网实施监控,则会发生失调状况。但是供热是针对多个取暖用户,为了让所有供热点统一性和同时性的得到满足是困难的,冷热不均现象时有发生,即便经过一定时间的调整达到了一个暂时的平衡。但是在热源和室外气温变化时,整个热网又需要一个较长时间的调稳过程,这样用户实际供热量就会与需要的热量偏离很多,用户室温也不能保持相对稳定,在较长时间内存在部分用户室温高和部分用户室温低的失衡问题,换热站的调节始终处于被动状态。所以说,热网的水力平衡需要依靠强大的监控系统来实现,总体上平衡是控制出来的。
        2.3用户热计量的应用
        热量结算点主要包括热力站、热源与集中供热系统当中的用户,热计量工作主要通过将热量计安装到热量结算点中来起作用。在实际的供热量计算过程中往往以每一户为单位,在计算的过程中采用直接式或者分摊式的计量方式。两者在使用的过程中存在一定的差别,首先,如果在计量过程中采用直接式的计量方式,则开展结算工作时往往以热量结算点统计的热值为主要标准。而如果在进行计量的过程中采用分摊式的计量方式,则在使用的过程中就需要运用到记录仪,要以每户为单位进行记录仪的安装,在安装之后就可以单独进行热量的测量,这样可以有效保证其在整体用热量中所占的比重,在此基础上统计出每一户所需要分摊的热量。现阶段,随着用户热计量方案的不断完善,能够保证供热工作有效开展,同时实现供热目标的贯彻和落实,以此来达到节能减排的目标。
        2.4积极采用新技术、新方法、新设备。
        在西方发达国家,城市集中供热大多按照热能实际使用量进行收费,用户可以按照需要调节阀门控制热闹需求量,极大地提升了用户节能的意识与行动。因此在节能减排的思路引导下要积极推进按照实际热能使用量进行计费的系统。积极引入热量配表、热量控制阀、热量计量仪器等设备。以一户一表的形式,更加科学准确的计量客户热能使用量,并以此为依据进行缴费。同时建议客户室内采暖设备安装时增加热量控制阀,可以根据需要进行温度控制。使用户在不需要的时候可以减少或停止热能的使用,达到节能减排的目的。除此之外,还必须严格节能要求,大力有效地推广各种先进的室温控制设备,如,平衡阀、压差控制器、散热器、恒温控制器等,从而有效用热避免热能浪费以及热用户水利失调的情况。
        2.5环境空气综合温度
        (1)室外空气综合温度是针对墙体等的一个假想温度,无法直接测量得到,需要通过太阳辐射仪、风速仪等间接测量;而环境空气综合温度是一个可直接测量得到的温度,且测量方法简单。(2)接受太阳辐射的主体不同,室外空气综合温度接受太阳辐射的主体是墙体、屋顶等围护结构;而环境空气综合温度接受太阳辐射的主体是温度传感器。(3)室外空气综合温度忽略了围护结构外表面与周围环境之间的长波辐射,而且围护结构外表面受风速影响的对流传热系数是取的定值;环境空气综合温度的主体是温度传感器,由于直接放置在空气中测量,因此测得的结果已经考虑了与周围环境的长波辐射换热量,也无需将温度传感器表面受风速影响的对流传热系数取定值。
        结语
        如今,随着现代化信息技术的不断发展,人们对社会生产生活中各个领域内的自动化效率和质量的要求越来越高。在城市供热系统的发展过程中,我们更要注重不断提高其自身的自动化水平,从而促进供热系统效率和质量的提高,保证城市供热系统的完善,更好的实现节能减排技术的应用,实现构建资源节约型社会的目标。
        参考文献:
        [1]赵勃遥,周斌.城市供热自动化节能减排技术研究探析[J].区域治理,2019,(08).
        [2]冯文启.城市供热自动化节能减排技术研究应用[J].百科论坛电子杂志,2019,(22).
        [3]马文娟.城市供热自动化节能减排技术研究应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(25).
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