暖通工程中的集中供暖探討

葛寶來

（大唐保定供熱有限責(zé)任公司，河北 保定 071000）

0 引言

一直以來，我國北方地區(qū)的冬季由于非常寒冷，人們只能以消耗能源的方式進(jìn)行采暖，獲得熱量，保證最基本的生活條件，這一過程導(dǎo)致很多能源被消耗，并且隨著建筑領(lǐng)域的不斷發(fā)展，建設(shè)過程也消耗了很多的資源與能源，導(dǎo)致我國當(dāng)前資源與能源緊缺的問題越來越嚴(yán)重，并且所造成的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。在新時期下必須改變傳統(tǒng)供暖方式，當(dāng)前的集中供暖方式可以有效地改善能源浪費的問題，促進(jìn)節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。因此，需要不斷提升集中供暖方式的應(yīng)用水平，來更好地促進(jìn)我國城市的現(xiàn)代化發(fā)展，滿足人民群眾的實際供暖需求。

1 暖通工程中集中供暖的概述

應(yīng)用集中供暖方式進(jìn)行供暖時的主要媒介為熱水或蒸汽，以供熱管網(wǎng)和熱交換站為主要載體，對熱源進(jìn)行有效的傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)城市中的各個區(qū)域都獲得相應(yīng)的熱能，能夠給人們提供優(yōu)質(zhì)的供暖體驗。集中供暖方式一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣泛的應(yīng)用，是因為其應(yīng)用優(yōu)勢非常的明顯，例如能夠起到節(jié)能與環(huán)保的效果，在進(jìn)行熱能供應(yīng)時，可以降低能源的消耗，不會污染城市環(huán)境，能夠幫助供暖企業(yè)獲得更多經(jīng)濟效益，使供暖企業(yè)得到可持續(xù)性的發(fā)展。集中供暖方式中所應(yīng)用的主要供暖系統(tǒng)是多熱源集中供暖系統(tǒng)，它主要是利用大型燃煤鍋爐或者熱電廠作為熱能來源，這些大型設(shè)備有很好的供暖基礎(chǔ)負(fù)荷能力，可以承載著城市的大量熱能需求。

由于傳統(tǒng)的城市供暖方式會造成大量的能源消耗，嚴(yán)重污染環(huán)境，所以集中供暖方式出現(xiàn)后，與傳統(tǒng)供暖方式相比，有著突出的應(yīng)用優(yōu)勢，在我國當(dāng)前的城市暖通工程中得到了廣泛的應(yīng)用。集中供暖方式的穩(wěn)定性極強，哪怕某一管段出現(xiàn)問題，對其進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)就可以繼續(xù)運行。由于大型多熱源集中供暖網(wǎng)在實際運行時有一定的特點，包括復(fù)雜和特殊，所以要想調(diào)節(jié)曲線，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)換熱站的實際熱量需求來進(jìn)行優(yōu)化，對主熱源的熱網(wǎng)流量和溫度進(jìn)行控制，使熱網(wǎng)供暖量能夠得以保障，實現(xiàn)相應(yīng)的供暖目標(biāo)。

2 現(xiàn)代供暖系統(tǒng)消耗能量環(huán)節(jié)及評估

要想將熱量從源頭運輸?shù)娇蛻羰种?，需要?jīng)過供暖系統(tǒng)的運作，這一過程會涉及幾個環(huán)節(jié)，包括熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱。熱量的主要來源是依靠化石燃料的燃燒來產(chǎn)生，燃燒環(huán)節(jié)的區(qū)域以區(qū)域鍋爐房和城市熱電廠為主。

顧名思義，區(qū)域鍋爐房的主要設(shè)備是鍋爐，同時還有相應(yīng)的配套設(shè)施，包括燃料輸送與灰渣清除機械、鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、循環(huán)水泵等。主要以燃料、電力、水等為能源。對于區(qū)域鍋爐房的耗能水平進(jìn)行評價時，通常以單位供暖量的消耗量為依據(jù)。

熱電廠的主要組成包括抽凝式或背壓式供暖機組排、汽通過熱能轉(zhuǎn)換裝置，以此來進(jìn)行熱量的傳遞。對于熱電廠來說，其熱源是供暖系統(tǒng)，熱交換器作為主要的耗能設(shè)備，所消耗的能源主要為蒸汽、電力、水和熱。對熱電廠的耗能水平進(jìn)行評價時，主要按照單位供暖量的消耗量為依據(jù)。

輸送熱能時，主要依靠熱網(wǎng)來進(jìn)行承擔(dān)，并且在進(jìn)行供暖時所應(yīng)用的管道也必須有足夠的組成，包括鋼管、保溫層與保護(hù)層，但是具體的供暖管道材料以及結(jié)構(gòu)形式如何還要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來進(jìn)行設(shè)計。通常情況下，對供暖管道進(jìn)行敷設(shè)時，有三種方式，分別是架空、管溝和直埋。這三種方式都會造成一定的能量消耗，主要是損失掉運輸過程中的熱量，并且會有一定的漏水損失。為了確定供熱管道的保溫效果，可以用熱網(wǎng)熱效率來進(jìn)行評價，同時應(yīng)用熱網(wǎng)補水率來評價熱網(wǎng)的保密性，檢查是否有嚴(yán)重的水泄漏問題。要想降低系統(tǒng)水力情況，可以設(shè)置中間加壓泵，將其設(shè)置在非空載干線上，同時能夠起到降低電能損耗的作用。由于中間加壓泵主要是用水泵設(shè)備，所以在對其耗能水平進(jìn)行評價時，可以用單位供暖量的耗電來決定。

3 熱水管道能源消耗的影響因素

（1）管道外徑。如果管道的外徑很大，那么其所散失的熱量也會越多。管道外徑大，管道內(nèi)的水所傳出的熱量也會越來越多，導(dǎo)致熱能損耗越大。

（2）輸水溫度。如果水的溫度過低，那么管道外徑也會使管道的散熱損失受到影響，導(dǎo)致管道散熱損失較大。但是如果水的溫度過高，那么管道內(nèi)水的溫度會極大地影響管道散熱損失。

（3）管道熱導(dǎo)率。管道的熱量損失與保溫材料的導(dǎo)熱率也有很大關(guān)系，如果導(dǎo)熱率過大，那么管道所損失的熱量在不同的管徑之下所出現(xiàn)的材質(zhì)導(dǎo)熱率也會變大，導(dǎo)致差距逐漸增加。

（4）土壤熱導(dǎo)率。如果土壤熱量越大，那么管道所產(chǎn)生的熱量也會越大，但是如果土壤熱導(dǎo)率較小，那么不同的管徑環(huán)境之下，管道所損失的熱量會隨著土壤熱導(dǎo)率的減小而降低，二者之間的差距會越來越小，但是所減少的幅度不會過大。

（5）保溫層厚度。如果保溫層的厚度越來越大，那么管道損失的熱量將會越來越小，這是因為保溫層較厚，其傳熱的熱阻就會越大，土壤中所被傳入的熱量就會相應(yīng)的減少。但是如果保溫層的厚度變小，那么在不同的管徑環(huán)境之下，管道所損失的熱量會隨著保溫層厚度的降低，變得越來越大，差距會越來越明顯。

一直以來我國在進(jìn)行供暖時所應(yīng)用的系統(tǒng)多數(shù)以定流量控制調(diào)節(jié)運行的方式，設(shè)置流量控制器。壓差控制器更適合于當(dāng)前即將采用或正在采用的變流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通常情況下，在單元門的入口處會設(shè)置流量控制設(shè)備，這樣可以更好地保證每一棟樓之間擁有合理的流量分配，并且可以對其進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。如果在立管上安裝平衡閥，這樣能夠使各個立管之間的流量得到調(diào)節(jié)和平衡，安裝這些控制器可以更好地幫助小區(qū)建筑物之間存在房屋冷熱不公平的情況。

4 供暖系統(tǒng)的水力平衡調(diào)整

要想系統(tǒng)得到有效的調(diào)整，其實是有一定的困難的，因為整個技術(shù)較為復(fù)雜，但是其帶來的效果卻非常明顯，能夠起到節(jié)能的作用。將各個用戶之間的流量進(jìn)行合理的調(diào)整分配，能夠使管理量化工作得到有效地開展，保證供暖的質(zhì)量同時可以提升系統(tǒng)的經(jīng)濟性，保證系統(tǒng)運行得更加穩(wěn)定安全。

4.1 利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提升能源利用率

供暖系統(tǒng)在實際進(jìn)行工作時，可以合理利用相關(guān)技術(shù)的可行性，并且利用技術(shù)的經(jīng)濟合理性，使得集中供暖系統(tǒng)的耗能系統(tǒng)與設(shè)備，可以運行得更加良好，使整個過程的能源消耗情況得以減輕，使能源資源的利用率得到提高，這對于實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)有著重要意義。

4.2 以先進(jìn)評價指標(biāo)之間的差距為依據(jù)

對比分析方式是提升供暖系統(tǒng)節(jié)能效果的重要手段，這種方式可以更好地判斷出供暖系統(tǒng)是否擁有足夠的節(jié)能潛力。相關(guān)的能耗指標(biāo)在不同的降低能耗環(huán)節(jié)中所體現(xiàn)出的效果會反映出供暖系統(tǒng)的運行能力。所以在評價運行指標(biāo)時所產(chǎn)生的差距也會代表著相應(yīng)的節(jié)能潛力。由此可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)能潛力具體如何實際上和研究對象的條件以及系統(tǒng)自身的水平有著直接聯(lián)系，通常情況下，不同系統(tǒng)以及不同單位在節(jié)能潛力上會有較大的差距。

5 結(jié)語

綜上所述，我國北方地區(qū)的暖通工程非常重要。為了提升集中供暖的應(yīng)用優(yōu)勢，需要對集中供暖進(jìn)行仔細(xì)的研究。由于暖通工程中的集中供暖有著特殊性和復(fù)雜性的特點，所以要想提升集中供暖運行的穩(wěn)定性、節(jié)能性、安全性，就應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行一定的評價，從而挖掘相應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能潛力。評價工作需要定期地進(jìn)行開展，并且做好檢測與評估工作，對相關(guān)方案要仔細(xì)研究，從而尋找實現(xiàn)指標(biāo)的有效措施，來更好地提升我國暖通工程集中供暖系統(tǒng)運行的可靠性，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的供暖體驗。