采暖設計中的問(wèn)題及系統節能設計

采暖設計中的問(wèn)題及系統節能設計商洛市建筑勘察設計院陜西 726000摘要:在本采暖季，對幾個(gè)運行不正常的采暖系統一“問(wèn)題工程”，進(jìn)行了補救處理，節能是我國一項長(cháng)遠的戰略方針。我國政府對節能工作高度重視，特別是改革開(kāi)放以后節能工作出現了欣欣向榮的局面。節能對于供熱行業(yè)來(lái)說(shuō)潛力是相當大的。供熱行業(yè)是能耗大戶(hù)，能耗支出占據其大部分成本。由于以往的住宅供暖按面積收取熱費，存在很大的不合理性，且不便于用戶(hù)進(jìn)行局部調節，造成供熱用熱浪費很大。隨著(zhù)人們生活水平的提高和供暖事業(yè)的不斷發(fā)展，對供暖系統實(shí)現用熱量的分戶(hù)計量和獨立控制的呼聲越來(lái)越高。關(guān)鍵詞:住宅采暖;問(wèn)題探討;系統節能設計中圖分類(lèi)號: TE08 文獻標識碼: A文 章編號:1.我國建筑節能現狀及采暖設計中存在的問(wèn)題我國節能工作起步較晚，1986 年頒發(fā)了第一部建筑節能規范，后陸續出臺了一系列相關(guān)行業(yè)法規。由于政府的重視，我國的節能技術(shù)水平有了很大提高，積極開(kāi)展建筑節能研究并陸續建設了- -批節能試點(diǎn)工程。取得了良好的經(jīng)濟效益。盡管我國建筑節能工作取得了定成績(jì)，但依然存在不少問(wèn)題。其中在住宅采暖系統的節能設計中主要存在以下問(wèn)題:在設計鍋爐房時(shí)，往往富裕量太大，先天地形成“大馬拉小車(chē)”現象，鍋爐低負荷運行，每0.7Mw只帶4000- -5000 m'，熱效率低。煤耗大，實(shí)踐證明，集中鍋爐房，每0.7MW能帶10000 m'，分散鍋爐房每0.7MW能帶8000 m，沒(méi)有什么問(wèn)題。在選擇循環(huán)水泵時(shí)，往往選擇偏大，形成大流量不經(jīng)濟運行。在建筑物熱負荷計算方面，往往偏大，偏大的熱負荷，造成在選擇鍋爐、水泵、散熱器及管道等方面都偏大，這無(wú)形中就增加了建設初投資,增加了占地面積，加大供暖運行成本、浪費能源。設計中沒(méi)有選擇具有調節功能的閥門(mén)，而用普通的閘閥和截止閥，很難起到調節作用.造成水力失調。設計中沒(méi)有考慮分時(shí)供熱這--因素,根據不同使用性質(zhì)的建筑,如果在網(wǎng)點(diǎn)中將其分開(kāi)，實(shí)現分時(shí)供熱，節能工作大有潛力可挖，因為象辦公、教學(xué)樓等建筑夜間溫度可降至值班溫度，在有條件的集中鍋爐房可以上微機監護和變頻調速裝置，實(shí)踐證明。微機監護和變頻調速對節能十分有利。2.室外供暖管網(wǎng)2.1管網(wǎng)保溫室外保溫是供熱工程節能的重要部分，為了使供熱管網(wǎng)從鍋爐房到建筑物的距離中熱損失達到最小，必須做好管網(wǎng)保溫，以使供暖管網(wǎng)輸送效率達到90%以上，輸送效率=供熱建筑總得熱量/鍋爐總輸出熱量供熱管網(wǎng)保溫厚度按國家標準，設備及管管保溫導則中的經(jīng)濟厚度的計算公式確定，其保溫厚度應不小于規定數值。為了節省粘土磚建議采用直埋管道。2.2管網(wǎng)連接每個(gè)供熱管網(wǎng)中往往既有住宅、托幼，又有學(xué)校、辦公樓、商店等，這種情況下如各建筑一律并聯(lián)就易造成能源浪費，或有些建筑達不到設計溫度，因住宅、托幼等居住建筑屬全天24小時(shí)內都要求達到設計舒適溫度，夜間允許室溫適當下降，但不得超過(guò)一-定幅度， 此類(lèi)建筑應連續供暖，而學(xué)校、辦公樓、商店等公共建筑，在一-天的使用時(shí)間低于24小時(shí)。除在使用時(shí)間內需要保持舒適溫度以外，其他時(shí)間并無(wú)溫度要求。這些建筑采用間歇供暖是經(jīng)濟合理的，因間歇供暖日平均溫度低于連續供暖的日平均溫度，從供暖熱損失與室內外平均溫差成正比的關(guān)系角度來(lái)分析,是可以節能的，為了使住宅連續件暖-公茌建箱間歇供暖,將住宅和公共建筑共用一條室外采暖供水干管，而室外采暖回中國煤化工二在運YHCNMHG行中可以實(shí)現公共建筑間歇供暖達到節能的效果。2.3管網(wǎng)水利平衡室外供熱管網(wǎng)中通過(guò)各建筑物的并聯(lián)環(huán)路之間的水利平衡是整個(gè)供暖系統達到節能的必要條件，因為當不利建筑環(huán)路的流量偏低時(shí)，其室內平均溫度必然低于其他建筑。為使不利建筑達到舒適溫度就要提高整個(gè)系統的供水溫度，則其它建筑就超過(guò)了設計舒適溫度,造成熱能浪費，所以室外供暖管網(wǎng)的水利平衡是節能的主要環(huán)節。3.室內供暖系統在室內供暖系統設計中，為了解決南、北向分開(kāi)環(huán)路并設置調節閥，各并聯(lián)環(huán)路的水利平衡是通過(guò)在干管、立管、支管的管徑計算中進(jìn)行較詳細的阻力計算來(lái)解決，為了防止局部堵塞，易在如下獨立部位設置不小于KN20的排污閘閥，以便排除污物。(1)當系統為下行式時(shí)，在供、回水導管的未端;(2)不系統為上行式時(shí)，在總立管上升彎頭部位4.熱媒設計溫度散熱器熱水采暖系統的熱媒設計溫度，一般 根據熱舒適度要求、系統運行的安全性和經(jīng)濟性等原則確定。供水溫度不超過(guò)95°C，可確保熱媒在常壓條件下不發(fā)生汽化;適當降低熱媒溫度，有利于提高舒適度，但要相應增加散熱器數量。所以一般經(jīng)常采用 95/70C,例如:作為散熱器“標準工況”的64. 5°C，就是水溫95/70C的平均值與室溫18"C的傳熱溫差。許多采暖系統的設計計算資料，也按此條件編制。當然，熱媒設計溫度也要符合熱源條件的可能性和考慮其它因素。例如:以較低溫度的一次熱媒進(jìn) 行換熱所得的二次熱媒，或采用戶(hù)式燃氣熱水采暖爐的水溫有限制，或采用塑料類(lèi)管材為提高其耐用性時(shí)，也有采用85/60'C作為設計參數的。但是，再進(jìn)--步降低散熱器采暖的熱媒設計參數，顯然是不合理的。以95/70C為比較基礎，熱媒平均溫度每降低10°C，散熱器數量約增加20%。5.系統環(huán)路的設計對于系統環(huán)路的大小和劃分，要有明確的思路。應以水力平衡為主要的依據，有條件時(shí)宜按朝向劃分環(huán)路。我分公司現在所做的設計多為機械循環(huán)熱水供暖系統，作用半徑為150m。所以當遇見(jiàn)占地面積比較大的建筑時(shí)，要分環(huán)考慮。這樣即避免了因為系統過(guò)大而造成系統末端散熱器不熱，又不會(huì )產(chǎn)生系統中立管數量過(guò)多水力計算不宜平衡的狀況6.系統補水某供暖建筑面積22萬(wàn)多m2的居住小區，存在水力失調的室內系統末端底層住戶(hù)，出現以下奇怪的現象:每到晚.上八九點(diǎn)鐘后散熱器就開(kāi)始降溫，到半夜就完全不熱，而次日早晨又會(huì )逐漸熱起來(lái)。據深入調查,重新熱起來(lái)是由于頂層住戶(hù)在每晚臨睡前和次日早晨起床后進(jìn)行了手動(dòng)放風(fēng)所致。經(jīng)改裝了質(zhì)量較好的自動(dòng)排氣閥后有所緩解，但系統中還是經(jīng)常因有空氣存在。顯然，應徹底解決系統進(jìn)入空氣的問(wèn)題。據查，系統未設置膨脹水箱，也未設置氣壓水罐等膨脹容積，只是依靠功率較大的補水泵進(jìn)行補水定壓，而補水泵則由電接點(diǎn)壓力表控制啟停，當降至下限值時(shí)水泵啟動(dòng)，達到上限值時(shí)停泵。由于設置在管路上的壓力表,指針會(huì )發(fā)生抖動(dòng)，上: 下限值的整定間距不能很小，因此，停泵后重新啟動(dòng)必然會(huì )有較長(cháng)的時(shí)間間隔。在此時(shí)段內，由于水的不可壓縮性和不可避免的系統泄漏，總會(huì )有空氣進(jìn)入系統，并積存于流量較小的系統末端頂點(diǎn)。由于該工程已無(wú)條件增設膨脹水箱和足夠容積的氣壓水罐,采取了增設一臺略大于 系統泄漏量的小功率補水泵(0.75kW)的方法，使之連續運行，當流量大于系統泄漏量時(shí),通過(guò)限壓閥回流至軟水箱，基本上解決了問(wèn)題。由此可得到啟示:用合理容積的膨脹水箱或氣壓水罐進(jìn)行定壓，是十分必要的，如無(wú)條件設置，則應采用不間斷運行的巒頻補水磊或像本工中國煤化工程所采取的簡(jiǎn)易方法。MHCNMH G7.采用節能材料節能新材料的應用無(wú)疑給住宅采暖系統的節能設計帶來(lái)了新的希望,地面采暖興起以來(lái)直受到用戶(hù)的青睞。據了解，它已經(jīng)被稱(chēng)為“最具舒適、最具環(huán)保、最具節能性”的采暖方式，采用該種供暖方式也正在成為房地產(chǎn)項目的大賣(mài)點(diǎn)，受到了百姓的關(guān)注。地面供暖是貼近地面的空氣溫度先升高，然后整個(gè)房間自地面至屋頂形成--個(gè)合理的空氣溫度場(chǎng)，使人體腳部、身驅和頭部有--個(gè)舒適的溫差。-種新型的電熱材料技術(shù)正在改變著(zhù)住宅采暖的傳統，獲得上海市節能產(chǎn)品稱(chēng)號的“圣爾諾碳晶材料產(chǎn)品”在過(guò)去的3個(gè)采暖季中經(jīng)上海市2000余戶(hù)業(yè)主的實(shí)際使用，其平均能耗比目前傳統的水電地暖技術(shù)降低了30%~50%，獲得了十分顯著(zhù)的節能減排效果。該技術(shù)已申請了20 余項國家專(zhuān)利，并順利通過(guò)了歐盟、北美和日本的標準測試，目前已進(jìn)入國際市場(chǎng)，成為中國本土科技發(fā)明產(chǎn)業(yè)化的個(gè)亮點(diǎn)。更令人矚目的是，該項產(chǎn)品以其優(yōu)異的節能特性已被選用為中國南極衛星地面站的長(cháng)期設備保溫材料，并已隨“雪龍”號奔赴南極。碳晶地暖產(chǎn)品被業(yè)內專(zhuān)家稱(chēng)為“--種創(chuàng )新的具有廣闊市場(chǎng)前景的電熱建筑材料”，它具有使用壽命與建筑物基本同步、單位配置功率低、地面升溫非常迅速(從傳統技術(shù)4~5個(gè)小時(shí)縮短到20分鐘左右)。這種新技術(shù)的推廣采用，將為建筑住宅行業(yè)的節能減排工作提供重要的技術(shù)手段。8.結束語(yǔ)綜.上所述，對于住宅小區的供暖系統設計，如果規劃和設計合理，不僅能夠實(shí)現較好的系統控制和計量功能，同時(shí)可以降低能源的浪費，極大的提高供熱的社會(huì )效益并獲得相當的經(jīng)濟效益。參考文獻:[1]王維華.適宜分戶(hù)計量、分室控溫的住宅供暖系統形式.節能技術(shù), 2001, (2):22 24.[2] 狄育慧.采暖建筑中墻體節能的探討， 北京節能，2000， (6): 29~ 30.[3]中國建筑科學(xué)研究院，中國建筑業(yè)協(xié)會(huì )建筑節能專(zhuān)業(yè)委員會(huì ). GB50189- -2005 公共建筑節能設計標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2005.中國煤化工YHCNMH G