院校供暖與節能

第23卷,總第133期《節能技術(shù)》Vol 23 Sum. No. 1332005年9月,第5期ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYsep.2005,No.5院校供暖與節能石久勝,王浩},潘洪偉(1.長(cháng)春工程學(xué)院,吉林長(cháng)春130012;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)后勤集團動(dòng)力與維修中心,黑龍江哈爾濱15000)摘要:院校建筑物通常屬多類(lèi)型、多用途的公共建筑物,不需要24小時(shí)恒溫供熱,尤其在寒假,只需保證值班釆暖溫度。本文提出釆用分建筑物的分時(shí)供暖方法,以實(shí)現按需供熱節能。通過(guò)實(shí)例分析看出,節能潛力很大關(guān)鍵詞:分時(shí)供暖;節能中圖分類(lèi)號:U832文獻標識碼:A文章編號:1002-6339(2005)05-0471-03Heating and Energy Saving of AcademySHI Jiu-sheng', WANG Hao, PAN Hong-wei2(1. Changchun Institute of Technology, Chang chun 130012,China;2. Logistics Group, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)Abstract: The buildings of academy generally are multi- type and multi-use public ones, and there is noneed to be heated with constant temperature in 24 hours. In winter vacation, maintaining the buildings with dutyature is enough. This paper suggests to apply the time-share heating strategy for different buildingsin order to achieve heating as expectation and energy saving The analysis of the instance demonstrates that thepotential of energy saving is hugeKey words: time-share heating; energy saving國外廣泛采用的分戶(hù)控制與計量的建筑節能供1引言暖技術(shù),節能的實(shí)質(zhì)就是分戶(hù)的分時(shí)間歇供暖。我公共建筑物(如辦公樓、禮堂、實(shí)驗和教學(xué)樓、學(xué)國實(shí)現分戶(hù)控制與計量供暖技術(shù)還需相當長(cháng)的一段生宿舍等)不需要24h恒溫供暖,本應采用間歇供暖時(shí)間。采用分建筑物而不是分戶(hù)的控制方法,相對制度,以實(shí)現用熱與供熱相協(xié)調。尤其院校放假期宏觀(guān)地協(xié)調用熱與供熱關(guān)系,更符合國情,也易于實(shí)間只需保證值班采暖溫度。但由于鍋爐間歇運行效現。率低、熱源負荷附加大等問(wèn)題未予解決。在較大的挪威、德國等歐洲發(fā)達國家,對于分戶(hù)計量以及集中供熱系統中,當建筑物用熱時(shí)間和熱量及其持集中供熱間歇供暖運行調節的經(jīng)驗很多。對于非居續時(shí)間不同時(shí),采用分建筑物的分時(shí)供暖方法,由于住性公共建筑如學(xué)校,辦公樓等建筑,主要有兩種不必同時(shí)給各建筑物供暖,熱源規模及運行負荷大控制方法,一種是控制啟—停時(shí)間;另一種是定流大減小,從而減少熱源投資,并實(shí)現按需供熱。量控中國煤化工于對建筑物熱容量的CNMHG用時(shí)間供熱系統收稿日期200518修訂稿日期2005-08-15利用控制器米定后—停時(shí),啟和停都帶有作者簡(jiǎn)介:石久勝),男,教授,工學(xué)學(xué)士。定的提前性,同時(shí)在建筑內系統安放溫控器,制定上471限和下限溫度,在保證供熱質(zhì)量的同時(shí)也達到了節能的目的。如法國的 Gilles Fraisse于199年所提出3供暖節能分析的采用模糊邏輯的方法。后一種方法是在建筑物3.1供熱量的節約分析內、外均安放熱電偶測溫裝置,將室內、外溫度信號供熱量的計算公式如下:遠傳給控制器,再根據供暖系統供、回水的溫度,由Q2=q×FxZ2×24×3.6(kJ)(1)電腦預先編制的程序向控制器發(fā)送指令,控制供熱Q1={- x grx FxZ1×24×3.6(kJ)系統的回水與供水之間連著(zhù)的混水閥,來(lái)確定合適的供水溫度,基本上屬于定流量的質(zhì)調節,如挪威的J. Rekstadr提出的多參數控制的方法。Q2=-4xq1xFx2×24×3.6(k我國的建筑供熱系統與國外大不相同,國外的供熱系統即使是公共建筑內部也都設有溫控閥,這式中Q2建筑物總熱負荷kJ;Q1-—正常供暖期的建筑物熱負荷k;于我國的公共建筑來(lái)說(shuō),所有的散熱器都加裝溫控Q2寒假期間的建筑物熱負荷kJ;閥的系統目前很少。所以第二種運行方法很難實(shí)ta—正常供暖期的室內平均溫度,℃現tn—寒假期間的室內平均溫度,℃;本文針對院校供暖的特點(diǎn),提出了采用分建筑物的分時(shí)供暖方法,并進(jìn)行了運行節能分析。tp—供暖期室外平均計算溫度,℃tn供暖室內計算溫度,℃2院校供暖特點(diǎn)qr——建筑物面積熱指標,W/m2;院校建筑具有多類(lèi)型、多用途的特點(diǎn)。主要包F—建筑物面積,m2括:辦公樓、教學(xué)樓、學(xué)生宿舍、教工家屬樓、實(shí)驗室Z:—供暖期總天數,d禮堂、體育館、校辦工廠(chǎng)等。院校供暖有兩個(gè)主要特Z1—正常供暖期的天數,d;點(diǎn):其一,對于間歇供暖,各種類(lèi)型建筑物的供暖時(shí)Z2寒假天數,d間是不一樣的,表1是長(cháng)春工程學(xué)院供暖統計表。其中室內平均溫度按時(shí)間平均法求得,例如辦對于禮堂、體育館等,它的使用時(shí)間特別少,其它時(shí)公樓的供暖時(shí)間是7:30-17:00,那么它的室內平間可按值班采暖設定,因此它的供暖間歇性很強;對均溫度t=18×(17-75)+5×[24-(17于學(xué)生宿舍,在上課時(shí)間(包括晚自習)可按值班采7.5)]/24=10.15℃,按照同樣的方法求得其它建暖設定,而早、中、晚的休息時(shí)間才保證供暖;對于辦筑物的室內平均溫度,最后按面積平均法求得tn公樓,下班時(shí)間可按值班采暖設定,上班時(shí)間才保證tn供暖;而對于實(shí)驗室、教工家屬樓等,在供暖時(shí)間上供熱量的節約率按下式計算應根據具體情況加以控制。其二、學(xué)校的另一特點(diǎn)Q1+Q2(-x是有寒假。在寒假期間(約35天),院校的多數建筑可以只保證值班供暖?；谝陨咸攸c(diǎn)采用合適的5-4x供暖方式和方法,院校供暖的節能效果會(huì )很顯著(zhù)。表1長(cháng)春工程學(xué)院供暖統計表以長(cháng)春工程學(xué)院供暖系統為例,參照表1,l建筑物面積m供時(shí)間=-83℃,21=145,2=35d,z=180d,=辦公樓2100018℃,tn=13.23℃,ta=8.82℃,按(4)式計算得供6:00-7:00,11:30-13:30,學(xué)生宿舍17000熱量的節約率為21.5%。16:00-18:00,21:00-23:00實(shí)驗樓78003.2節電分析招待所16000連續供暖中國煤化工時(shí)間不一樣,若采用食堂37006:00-7:00,11:30-13:30,16:00-18:00分圖書(shū)館70007:3022:00CNMHG盾環(huán)流量可減少,水泵家屬樓33000連續供暖的節電奴可駝倀明顯。70007:30-22:00表1可以求得每一時(shí)刻所要供暖的面積,由此472可以得到供暖面積與時(shí)間之間的對應關(guān)系圖(圖本文推薦采用:在各建筑物熱力入口處安裝智1)。由此可以知道哪些時(shí)間運行哪個(gè)泵,并且要運能控制閥(電動(dòng)閥+單板機),區分供暖時(shí)間和非供行多少時(shí)間,并可以求得泵所消耗的電能暖時(shí)間段,根據代表性房間的溫度反饋信號,實(shí)施自以長(cháng)春建筑高等專(zhuān)科學(xué)校供暖系統為例,原先動(dòng)開(kāi)、關(guān)動(dòng)作。選擇2臺75kW(一用一備),如果選擇三臺泵組合,供暖時(shí)間段內溫度控制:16~20℃,平均溫度其中一臺循環(huán)水泵的流量按設計值100%選擇18℃。(75kW),第二臺按設計值的60%~70%選擇非供暖時(shí)間段內溫度控制:5~9℃,平均溫度(55kW),第三臺按設計值的40%~50%選擇7℃。值班室電輔助采暖。(40kW)根據供暖的時(shí)間安排,分析結果詳見(jiàn)表2開(kāi)發(fā)熱源負荷運行調節自動(dòng)控制裝置,該裝置和表3。根據用戶(hù)負荷規律統計和系統壓力變化信號反饋,智能系統計算出流量改變信號,控制變頻水泵運行,同時(shí)智能系統計算出熱量、熱負荷改變信號,指導鍋爐運行負荷調節。45614151617i812021223244.2運行調節方法圖1供暖面積與時(shí)間之間的對應關(guān)系通過(guò)傳統的方法,質(zhì)調節和分階段改變流量的表2原運行方法水泵電耗質(zhì)調節,理論上可滿(mǎn)足不同建筑物、不同時(shí)間的供暖水泵功率,每天運行時(shí)間,每天耗電量,采暖期耗電量,溫度要求。但實(shí)際情況有兩個(gè)問(wèn)題很難解決:首先,kWkW·h外網(wǎng)和室內系統都存在失調,如果流量過(guò)少,個(gè)別用35000戶(hù)不能保證溫度,甚至散熱器可能凍裂;其次,質(zhì)調注:一個(gè)采暖期按180d計算。節無(wú)節電效果,且各建筑物不同的溫度要求時(shí)的質(zhì)表3采用分建筑物的分時(shí)供暖方法電耗分析調節,需要有混水泵,顯然是不便的。非寒假期間寒假期間采用分建筑物的分時(shí)供暖方法,充分利用建筑水功率,每天運每天耗「每天運每天耗行時(shí)間,電量,行時(shí)間,電量,合計物的蓄熱性質(zhì)提前加熱使建筑物在使用時(shí)達到溫h kW.h hkWh度要求,并可提前停止供熱,由于建筑物的蓄熱性很1臺7532625大,降溫是很慢的。分時(shí)供暖方法控制簡(jiǎn)便,節約燃31900臺1040031400料并節電95925從表2和表3可以看出,采用分建筑物的分時(shí)5結論供暖方法,寒假期間僅需一臺40kW水泵運行,而非不同于民宅,院校供暖具有負荷不同時(shí)、變化大寒假期間,也不需總是75kW水泵運行。如此,每年的特點(diǎn)尤其在寒假,學(xué)生宿舍教學(xué)樓、食堂等所需可以節約電能:△D=135000-95925熱負荷很少。實(shí)現按需給熱,有很大的節能效益。=39075kWh為實(shí)現按需給熱,可采用分建筑物的分時(shí)供暖節電率:7=D=289%方法,在各建筑物熱力入口處安裝智能控制閥(電動(dòng)閥+單板機),區分供暖時(shí)間和非供暖時(shí)間段,根據4供暖節能措施代表性房間的溫度反饋信號,實(shí)施自動(dòng)開(kāi)、關(guān)動(dòng)作。同時(shí)循環(huán)水泵,根據不同時(shí)間的熱負荷變化所需流4.1供暖系統設置鍋爐房設分水、集水器。根據不同建筑物的供量不同,可采用泵組控制或液力偶合及變頻調速控暖制度和時(shí)間,形成獨立的循環(huán)回路。這種方案的制,達到節熱、節電的雙重效果優(yōu)點(diǎn)是便于對不同性質(zhì)建筑物分別進(jìn)行控制維護B具有負荷不同時(shí)變化大的特點(diǎn)尤其在寒方便,容易保證間歇供暖的效果。缺點(diǎn)是需要對現些合微竺所需熱負荷很少。實(shí)中國煤化工有的網(wǎng)路按照建筑物的性質(zhì)進(jìn)行分環(huán)改造,管線(xiàn)投現按益CNMH節能20%以上資較大。473