左海敏

近兩年來,全國各采暖地區(qū)的供熱企業(yè)與民眾就采暖費的價格問題爭論不休。以筆者所在地區(qū)為例,今年政府給出的住宅采暖費定價為18元/m2(建筑面積),可絕大多數(shù)供熱企業(yè)認為是虧本的,筆者所考察的居住小區(qū)(按65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的住宅小區(qū),95℃/70℃的散熱器供暖系統(tǒng),采暖期122 d)物業(yè)給小區(qū)居民的通告中說,按其2007年的燃煤量測算2008年的供熱成本將達到23.5元/m2。那么新建節(jié)能住宅的理論供熱成本到底應(yīng)該是多少。筆者通過計算所得節(jié)能住宅的理論供熱成本只有11.85元/m2,與供熱企業(yè)測算的23.50元/m2相差近一倍。筆者認為上述問題主要是由于設(shè)計缺陷、運行管理及采暖收費方式而導(dǎo)致的耗煤量和耗電量過高造成的。

1 節(jié)能住宅的理論供熱成本測算

1)供熱成本的組成主要是燃料費、電費、水費、人工費、設(shè)備的折舊費、維修費等。以下成本核算的燃煤量計算和熱水循環(huán)泵功率計算以文獻[2]中的有關(guān)條文限值為準(zhǔn)。2)燃煤費用計算:按65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的多層節(jié)能住宅,其采暖耗煤量指標(biāo)為7.23 kg/m2;燃煤價格按750元/t計,則單位建筑面積的燃料費為750×7.23/1 000=5.42元/m2。3)耗電費用計算:電費主要由熱水循環(huán)泵等的耗電組成,熱水循環(huán)泵按全年定流量運行,供回水溫差按25℃計算,室外管網(wǎng)主干線長度為2 000 m,在供熱規(guī)模大于2 000 kW條件下,文獻[2]規(guī)定的耗電輸熱比為0.006 84,即輸送1 kW的熱量熱水循環(huán)泵需要0.006 84 kW的功率,按65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的多層節(jié)能住宅熱負荷按25 W/m2計,定壓補水泵及控制、照明等用電按熱水循環(huán)泵用電量的20%計,電價按1.0元/(kW·h)計,則單位建筑面積的耗電費用為1.0×0.006 84×25/1 000×24×122×1.2=0.60元/m2。4)水費計算:每噸軟化水的成本價按20元/t計,系統(tǒng)每天補水量按系統(tǒng)水容量的5%計,系統(tǒng)單位水容量按1.5 L/m2計,則水費為 20×122×0.05×1.5/1 000=0.18元/m2。5)人工費用計算:按建筑面積 20萬 m2的建筑小區(qū)配8人、采暖期4個月、每人每月人工費按2 000元計,則人工費為8×4×2 000/200 000=0.32元/m2。6)設(shè)備折舊及日常維修費計算:據(jù)測算對于20萬m2的建筑小區(qū)鍋爐房、換熱站、室外管網(wǎng)等的初投資約為50元/m2,其使用壽命按15年計,日常維修費每年按設(shè)備初投資的4%計,則設(shè)備折舊及日常維修費為50/15+50×0.04=5.33元/m2。7)節(jié)能住宅理論供熱成本合計為:5.42+0.60+0.18+0.32+5.33=11.85元/m2。

2 采暖系統(tǒng)設(shè)計及運行方面的基本情況和存在的問題

1)住宅在建設(shè)時并未安裝熱量表。2)系統(tǒng)的水力不平衡導(dǎo)致室溫嚴重不均。據(jù)調(diào)查,同一供熱系統(tǒng)內(nèi)室溫高者可達26℃,室溫低者則只有13℃。而熱源輸出的總熱量經(jīng)計算完全可以滿足整個采暖系統(tǒng)的熱負荷甚至有很大的富余量,嚴重的供熱管網(wǎng)水力失調(diào)現(xiàn)象導(dǎo)致熱能的極大浪費和供熱質(zhì)量的低下,為了緩解上述問題,供熱企業(yè)的做法只能是把備用循環(huán)泵也投入運行以增加循環(huán)水泵的流量,形成供熱管網(wǎng)“大流量、小溫差”的運行工況,造成熱能的更大浪費及系統(tǒng)輸熱耗電比偏大、水泵低效率運行等電力能源浪費的情況。3)造成水力失調(diào)產(chǎn)生熱能浪費的原因分析。a.計算熱負荷與實際熱負荷不一致。戶內(nèi)管道系統(tǒng)的計算阻力損失與實際運行時水力平衡狀態(tài)下所要求的阻力損失不一致,從而引起住宅動態(tài)的戶間水力失調(diào)。由于房屋建設(shè)及物業(yè)管理水平的原因和居住者生活習(xí)慣(開窗換氣的時間等)的不同,各住戶的冷風(fēng)滲透部分的計算熱負荷與實際運行時的實際熱負荷也不一致。b.由供回水溫差產(chǎn)生的自然循環(huán)壓力差是變化的。由于季節(jié)的不同,采暖系統(tǒng)按自調(diào)節(jié)的方式運行時實測供回水溫度可達65℃/50℃甚至更低,此時垂直方向由供回水溫差產(chǎn)生的自然循環(huán)壓力差只有73.58 Pa/m,相差一倍多。c.設(shè)計圖紙與實際工程的安裝情況不一致。由于施工條件的限制,使管路的實際情況與設(shè)計情況有很大不同,供熱管網(wǎng)在實際運行中不能達到平衡;管網(wǎng)建成后增加新的用戶,使原有的水力平衡遭到破壞;管網(wǎng)維護不當(dāng),使管網(wǎng)水力平衡受到影響。文獻[1]規(guī)定“4.8.10采暖系統(tǒng)計算壓力損失的附加值宜采用10%”。而當(dāng)實際增加的阻力大于計算壓力損失的10%時就會有水力失調(diào)情況的發(fā)生。4)在現(xiàn)階段按面積收取采暖費的情況下,室外管網(wǎng)的熱平衡問題及低溫住戶的“過冷”問題得到了建設(shè)單位、供熱企業(yè)及設(shè)計人員的重視,而戶與戶之間的熱平衡問題及高溫住戶由于“超熱”而引發(fā)的問題并未暴露出來,所以未被得到足夠的重視。

3 住宅采暖節(jié)能手段的探討

1)政府相關(guān)部門應(yīng)為供熱企業(yè)按用熱量收取采暖費制定相應(yīng)的鼓勵政策,盡快全面實現(xiàn)按熱計量收費,將采暖用熱作為商品在市場上流通,讓買方賣方按用熱量計算采暖費,才能促使用戶自覺節(jié)能,促使供熱企業(yè)提供質(zhì)優(yōu)價廉的商品(熱)和服務(wù)。2)在熱源處的熱水循環(huán)泵上考慮變頻裝置,使系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)量調(diào)節(jié),提高整個系統(tǒng)的耗電輸熱比,達到節(jié)電節(jié)能的目的。在建筑物的采暖入口安裝自力式壓差控制裝置,克服室外管網(wǎng)靜態(tài)及動態(tài)水平方向的水力失調(diào),解決個別熱力入口“過冷”或“超熱”的現(xiàn)象。3)借用空調(diào)領(lǐng)域成熟的溫控技術(shù),在分戶熱計量表處安裝電動兩通閥,在戶內(nèi)安裝溫控器面板,為住戶自主調(diào)節(jié)室溫的主動節(jié)能行為提供方便?？梢苑奖愕倪_到節(jié)能及水力平衡等多種功效。a.通過調(diào)動住戶的行為節(jié)能意識達到水力平衡的目的。分戶采暖系統(tǒng)的節(jié)能型住宅安裝戶用熱量表,實現(xiàn)熱量計費,用多少熱交多少錢,在此前提下,住戶出于節(jié)約采暖費用支出的目的,會主動把以前熱了開窗戶的習(xí)慣改為設(shè)定自己適宜的室內(nèi)溫度,由于在現(xiàn)階段大多數(shù)熱力站的運行方式為分階段變流量的自調(diào)節(jié)方式,整個采暖系統(tǒng)的平衡狀態(tài)始終是動態(tài)的。通過調(diào)動住戶的行為節(jié)能意識就減小了“超熱”戶內(nèi)系統(tǒng)的熱媒流量,使整個采暖系統(tǒng)的水力工況趨于平衡。b.解決“超熱”用戶能源浪費及可能拒繳采暖費的問題,以往如果住戶的室內(nèi)溫度過高,絕大多數(shù)住戶的解決方法也是最簡單直接的方法就是開窗通風(fēng)降溫,而很少有人調(diào)節(jié)入戶閥門,據(jù)測算,室內(nèi)溫度每超高1℃就會多消耗約3%的熱能,這就是供熱企業(yè)測算的供熱成本與理論供熱成本不一致的根本原因。在現(xiàn)階段按面積收取采暖費的情況下,因水力失調(diào)導(dǎo)致室內(nèi)溫度過高的采暖費收繳問題并沒有暴露出來,因為只要住宅面積一樣采暖費就是一樣的,而如果改為按熱量表收費,因為“超熱”就需多交采暖費,住戶“超熱”的現(xiàn)象如不能很好的解決,則又會引發(fā)類似因水力失衡導(dǎo)致住戶“過冷”而拒繳采暖費的問題,或者“超熱”住戶可能會提出“超熱”是由供熱管網(wǎng)和供熱企業(yè)造成的,而要求仍按面積計費的老政策繳費的情況,這樣就會阻礙按熱量表計費政策的實施。而如果安裝了熱量表和溫控裝置,住戶就有條件去根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)自己滿意的室內(nèi)溫度,就不會引發(fā)因“超熱”而拒繳采暖費的問題。c.節(jié)能方面,安裝了室溫控制裝置后,它會自動實現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡,還可實現(xiàn)分時段控制不同的室溫,家中無人時可通過調(diào)節(jié)熱媒流量實現(xiàn)戶內(nèi)采暖系統(tǒng)低溫運行,在回家之前的一定時間內(nèi)將設(shè)定溫度提升到合適的溫度,達到類似“人走燈滅”的節(jié)能效果,在實現(xiàn)水力平衡而節(jié)能的基礎(chǔ)上進一步實現(xiàn)節(jié)能的目的。

4 結(jié)語

在住宅圍護結(jié)構(gòu)保溫良好的情況下,節(jié)能的第一關(guān)鍵問題是必須實行按熱量表計費的采暖收費政策,這樣才能最大限度的調(diào)動住戶的行為節(jié)能意識。通過合理的設(shè)計,采取可靠溫控及調(diào)節(jié)裝置,避免“大流量、小溫差”運行工況,解決采暖系統(tǒng)的水力不平衡問題,提高水泵運行效率、降低輸熱耗電比是住宅節(jié)能的第二關(guān)鍵問題。通過政府的收費體制改革調(diào)動供熱企業(yè)的節(jié)能和住戶的自主節(jié)能積極性,再加上良好的系統(tǒng)水力平衡一定能使實際的供熱成本趨近理論供熱成本。

[1]GB 50019-2003,采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].

[2]DB13(J)63-2007(建設(shè)部備案號:J10928-2007),居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]李華兵.淺談住宅采暖系統(tǒng)的節(jié)能[J].山西建筑,2008,34(14):249-250.