城市集中供暖的節(jié)能技術(shù)探索

劉然

摘 要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)住宅品質(zhì)的要求越來(lái)越高，從而增加了采暖及空調(diào)設(shè)備，這些種種因素都將導(dǎo)致建筑能耗大幅度增加。預(yù)計(jì)到2050年，我國(guó)的建筑能耗將占國(guó)家總能耗的三分之一。因此，建筑節(jié)能工作是當(dāng)前國(guó)家為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。文章將探索城市集中供暖的相關(guān)節(jié)能技術(shù)，目的是為了可以給人們提供良好的生活環(huán)境。

關(guān)鍵詞：城市集中供暖；節(jié)能技術(shù)；探索

1 城市集中供暖的節(jié)能途徑分析

1.1 重視水力平衡。要想讓城市集中供暖系統(tǒng)可以達(dá)到節(jié)能的目的，就需要加強(qiáng)室外供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力平衡，避免在供熱時(shí)出現(xiàn)冷熱不均的現(xiàn)象，從而造成能源浪費(fèi)。因此在設(shè)計(jì)城市集中供暖系統(tǒng)的過(guò)程中，要保持該供暖系統(tǒng)的水力平衡，以便提高水力的穩(wěn)定性能。不過(guò)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，集中供暖系統(tǒng)中的供熱管網(wǎng)并不能確保水力的穩(wěn)定性能，因此，要以集中供暖的實(shí)際情況為根本，采取科學(xué)、有效的技術(shù)手段，適當(dāng)調(diào)節(jié)集中供暖系統(tǒng)中的水力平衡，從而達(dá)到城市集中供暖系統(tǒng)的供暖要求，在一定程度上提高人們的生活質(zhì)量。水力平衡的調(diào)節(jié)手段主要是加強(qiáng)管網(wǎng)的熱平衡調(diào)節(jié)。熱源運(yùn)行的調(diào)節(jié)主要分為兩個(gè)階段：當(dāng)室外溫度高于零下五攝氏度時(shí)，可采用間歇供暖方式，循環(huán)水量為75%，每天供暖16h；當(dāng)室外溫度低于零下五攝氏度時(shí)，需采用連續(xù)供暖方式，循環(huán)水量為100%，每天供暖24h，制定了供水溫度曲線。當(dāng)供水溫度達(dá)標(biāo)時(shí)，需結(jié)合室外溫度、鍋爐供水溫度、住戶室內(nèi)溫度及散熱器溫度等參數(shù)進(jìn)行分析，依照由近至遠(yuǎn)、近開(kāi)小遠(yuǎn)開(kāi)大的原則調(diào)節(jié)各用戶的進(jìn)口閥門，采用量調(diào)節(jié)的方法控制閥的開(kāi)度，使近端用戶實(shí)際流量為設(shè)計(jì)流量的80%左右，遠(yuǎn)端用戶則不小于設(shè)計(jì)流量的50%，進(jìn)行初調(diào)節(jié)。隨后在寒期經(jīng)過(guò)反復(fù)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、記錄、分析，使遠(yuǎn)近水平失調(diào)的程度得以改善，遠(yuǎn)端用戶室溫由十一攝氏度提高到十六攝氏度以上，用戶室溫波動(dòng)小，放水現(xiàn)象減少，官網(wǎng)失水率降低，從而減少了能源浪費(fèi)，下表1為某供熱站改造前后的能耗對(duì)比。

從以下表2數(shù)據(jù)中可以看出，采用水利平衡措施后，官網(wǎng)水利失調(diào)基本得以根除，用戶室溫基本穩(wěn)定在十八攝氏度左右，沒(méi)有過(guò)冷過(guò)熱現(xiàn)象，節(jié)能效果很明顯。

1.2 提高管網(wǎng)輸送熱效率。通常情況下，在設(shè)計(jì)并安裝室外管網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，熱效率必須達(dá)到90%以上，因此在設(shè)計(jì)施工前，要保證熱網(wǎng)設(shè)置的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使其具有良好的節(jié)能作用，另外，為了保持熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還要定期對(duì)熱網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，從而減少能源的浪費(fèi)。

1.2.1 室外管網(wǎng)的敷設(shè)與布置。供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式主要分為兩大類型，分別是地上敷設(shè)和地下敷設(shè)。其中地上敷設(shè)主要是把供熱管道敷設(shè)在地面上獨(dú)立的支架上，這也可以稱之為架空敷設(shè)。而地下敷設(shè)又可以分為地溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)，地溝敷設(shè)通常是將管道敷設(shè)在地下管溝內(nèi)，而直埋敷設(shè)則是直接將管道埋在土壤里。另外，集中供暖系統(tǒng)在使用時(shí)，由于熱網(wǎng)的主、支干線都埋設(shè)在地下，很容易被地下水淹沒(méi)而發(fā)生滲漏現(xiàn)象，為了更好地解決這一問(wèn)題，要運(yùn)用膨脹橡膠來(lái)密封主支干線的小室，這樣可以避免地下水進(jìn)入管道，從而確保了集中供暖系統(tǒng)的保溫效果。

1.2.2 供熱管網(wǎng)保溫層厚度的確定。管網(wǎng)保溫的目的主要是減少熱媒在輸送過(guò)程中的熱損失，從而保證供水的溫度。根據(jù)熱網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以了解到，就算有再好的保溫，熱水管網(wǎng)中的熱量都會(huì)損失5%-8%左右。因此在管網(wǎng)保溫工作中，確定保溫層的厚度很重要。在確定供熱管網(wǎng)保溫層厚度時(shí)，要把管道散熱損失降到最低限度。管道的保溫層厚度與管道的直徑、管道表面溫度、材料的導(dǎo)熱系數(shù)、管道允許最大的散熱損失有關(guān)。通常情況下，經(jīng)濟(jì)合理的保溫層厚度的計(jì)算方法，可以按照以下公式進(jìn)行：

在這個(gè)公式中可以看出，管道外徑、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)、輸送的介質(zhì)溫度達(dá)到一定時(shí)，保溫層的厚度是隨管道的散熱損失的變化而變化的，因此，使用國(guó)家規(guī)定的允許最大散熱損失來(lái)確定保溫層厚度，既經(jīng)濟(jì)合理，又能達(dá)到節(jié)能的效果。

2 城市集中供暖的節(jié)能技術(shù)

2.1 熱源節(jié)能技術(shù)。（1）集中供熱熱源現(xiàn)狀。隨著人們生活水平的提高，我國(guó)各城市的集中供熱系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)城市集中供熱被廣泛應(yīng)用的熱源形式主要是熱電廠和鍋爐房，集中供熱所使用的能源依然是煤炭，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在我國(guó)集中供熱熱源總熱量中，熱電聯(lián)產(chǎn)占62.9%。（2）集中供熱熱源的發(fā)展前景。第一，太陽(yáng)能供熱技術(shù)。太陽(yáng)能是永無(wú)止境的，它是目前人類最有希望實(shí)現(xiàn)的能源。我國(guó)的太陽(yáng)能資源非常豐富，有三分之二以上的國(guó)土面積日照在2200小時(shí)以上，每平方米每年可產(chǎn)生相當(dāng)于110-280公斤標(biāo)準(zhǔn)煤以上的熱量。

2.2 熱網(wǎng)節(jié)能技術(shù)。（1）外網(wǎng)設(shè)計(jì)節(jié)能。對(duì)于城市集中供熱區(qū)域來(lái)說(shuō)，它往往會(huì)因地理、建筑物等因素的影響，使熱網(wǎng)工程的造價(jià)高、投資大。因此做好外網(wǎng)設(shè)計(jì)，在供熱節(jié)能中非常重要。第一要做好管網(wǎng)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一規(guī)劃；第二要確定合理的敷設(shè)方式；第三要落實(shí)好熱用戶及其負(fù)荷；第四要選擇合理的熱指標(biāo)。（2）熱網(wǎng)的控制與節(jié)能。目前，人們已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到，僅依靠單純的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，已經(jīng)無(wú)法解決節(jié)約能源的問(wèn)題。要實(shí)施科學(xué)的管理必須要考慮三個(gè)方面的問(wèn)題，分別是可行性問(wèn)題、可靠性問(wèn)題和運(yùn)行管理水平問(wèn)題。（3）熱網(wǎng)的設(shè)施與材料節(jié)能。優(yōu)質(zhì)保溫材料的選用。當(dāng)前市場(chǎng)中推廣的聚氨酯保溫材料具有吸水性差、導(dǎo)熱系數(shù)小、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，它比其他保溫材料可以減少40%的熱損失，保濕性能較好。

調(diào)節(jié)閘閥的選用。平衡閥的流量特性曲線就好比直線一樣，有清晰、精確的開(kāi)度顯示，同時(shí)耐濕性也比較好，具有很好的調(diào)節(jié)流量功能。平衡閥裝入后，可以適當(dāng)?shù)脑黾幼枇Γ瑏?lái)消除環(huán)路剩余壓力，從而消除管網(wǎng)水力失調(diào)，達(dá)到有效解決局部不熱問(wèn)題的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的分析我們可以了解到，在城市集中供暖系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，人們?yōu)榱颂岣吖┡到y(tǒng)的熱能利用率，使其具有良好的供熱、節(jié)能效果，既要重視水力平衡，還要提高管網(wǎng)輸送的熱效率，同時(shí)將許多領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用其中，從而可以有效保證集中熱網(wǎng)系統(tǒng)熱能輸送的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及可靠性，使我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)可以得到持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，最終為人們提供良好并舒適的居住環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶金.教授花園供熱系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能技術(shù)及方法的應(yīng)用與研究[D].山東建筑大學(xué)碩士論文，2010.