陳林偉

【摘 要】近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)住宅建設(shè)逐步朝著高檔化、精品化和優(yōu)質(zhì)化方向發(fā)展，在這種發(fā)展趨勢(shì)下，我國(guó)各地的建筑產(chǎn)業(yè)逐步趨于多功能化發(fā)展。在這種社會(huì)背景下，建筑供熱水系統(tǒng)已成為住宅建設(shè)中的一項(xiàng)不可缺少的環(huán)節(jié)，其無(wú)論各地區(qū)都受到人們的關(guān)注。但是由于各地區(qū)的住宅小區(qū)都不是一棟樓宇組成的，而是由多套樓宇以及配套設(shè)施共同建設(shè)而成的，這就極容易給房屋建設(shè)中的供熱水系統(tǒng)造成一定的影響，使得供熱水系統(tǒng)中的能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，尤其是泵系統(tǒng)運(yùn)行中的浪費(fèi)更加明顯。基于此，本文就供熱水系統(tǒng)泵常見的耗能問(wèn)題進(jìn)行分析與總結(jié)，并提出了相關(guān)的管理和預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】住宅小區(qū)；供熱水系統(tǒng)；泵；節(jié)能

0.引言

根據(jù)過(guò)去我國(guó)的工業(yè)普查數(shù)據(jù)總結(jié)得出，我國(guó)目前水泵裝機(jī)容量大約為1000萬(wàn)kw，而由其造成的電能耗費(fèi)每年大約有3200億kw/h，占據(jù)了整個(gè)工業(yè)用電量的三分之一以上，因此來(lái)說(shuō)，在目前的工作中對(duì)于供水泵裝機(jī)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化就顯得十分必要，其潛力值尤為突出。根據(jù)過(guò)去多年的實(shí)際總結(jié)得出，在目前的社會(huì)發(fā)展中我國(guó)普遍存在著城市鍋爐供暖實(shí)際能耗高、供暖效率低、供暖質(zhì)量不科學(xué)、不合理的現(xiàn)象，這也就說(shuō)明在目前的供熱系統(tǒng)中我們可以通過(guò)各種先進(jìn)技術(shù)和手段來(lái)做到節(jié)能要求，從而發(fā)揮出應(yīng)有的社會(huì)效益和相關(guān)的工作理念和技術(shù)模式。根據(jù)目前我國(guó)現(xiàn)行《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)條例和條款規(guī)定得出，供暖系統(tǒng)中的循環(huán)水泵的電功能功耗一般都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對(duì)于單位建面的用電量要控制在0.35～0.45w/m2之內(nèi)，但是在目前的實(shí)際工程項(xiàng)目中，這種能耗往往都高達(dá)0.5～0.6w/m2，有些地區(qū)甚至是高達(dá)到了0.6～0.9w/m2這種能耗問(wèn)題可以說(shuō)高的驚人。

在供熱泵系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)工作在烘干，電功率往往都相對(duì)于其他的地區(qū)而言偏大，其運(yùn)行耗電能較高，而在熱泵的電耗之中，其中其他的一些能量消耗也在逐漸的提升，因此在供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)于泵電功率必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免在運(yùn)行的過(guò)程中造成峰谷差。

1.供熱泵電耗大的原因分析

1.1設(shè)計(jì)泵功率大的原因

從泵軸功率N=0.163rvH/η（kw）可知，影響泵功率主要因素是流量、揚(yáng)程和泵效率。

（1）設(shè)計(jì)熱負(fù)荷偏高，造成熱水流量偏大，尤其是在我國(guó)的北方地區(qū)，由于受到氣候因素的影響使得這些地區(qū)一直面臨著供暖困難和室內(nèi)供暖要求無(wú)法達(dá)到人們生活質(zhì)量需要的困惑。在過(guò)去的供熱設(shè)計(jì)工作中，往往都存在著設(shè)計(jì)熱指標(biāo)值較高，而供熱實(shí)際情況很難達(dá)到預(yù)計(jì)范圍的因素。因此在目前的工作中就需要我們?cè)诠ぷ髦羞M(jìn)行深入的總結(jié)和思考，并對(duì)其中存在的種種問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格的總結(jié)和深入的分析，從而實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)系統(tǒng)而又全面的供暖模式，以避免供熱系統(tǒng)中造成的能源損耗和浪費(fèi)。

（2）揚(yáng)程選擇過(guò)高，造成選用泵偏大。供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，二次網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際揚(yáng)程一般約150-300Kpa，但水泵選型時(shí)，揚(yáng)程一般為400-600kpa，泵電功率與揚(yáng)程成正比關(guān)系，揚(yáng)程偏高導(dǎo)致水泵電氣容量增大。

（3）一些國(guó)產(chǎn)水泵屬低效產(chǎn)品，新設(shè)計(jì)制造的泵或國(guó)外引進(jìn)泵一般效率提高10%-20%。效率的提高往往是指其額定工作點(diǎn)的75%附近，但實(shí)際工況常常偏離高效率點(diǎn)。

1.2泵運(yùn)行耗電量大原因

從熱水泵運(yùn)行期耗電量Pr（kwh/a）=（∑Pr）xTr可知，水泵軸功率和運(yùn)行期延時(shí)小時(shí)數(shù)是影響耗電量大的主要原因，而泵流量、揚(yáng)程和運(yùn)行效率又直接影響軸功率。

（1）大流量運(yùn)行方式增大了泵的運(yùn)行功率。

為了解決目前由于被水力失衡造成的用戶室內(nèi)供熱現(xiàn)象不均勻的問(wèn)題，在工作的過(guò)程中多數(shù)地區(qū)都是采用大流量、小溫差的工作模式進(jìn)行全面處理與分析，并且針對(duì)其中存在的各種常見問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格的總結(jié)和處理。這個(gè)工作環(huán)節(jié)中，通常都是采用二次間接供暖循環(huán)泵來(lái)進(jìn)行流量的預(yù)測(cè)和管理，為解決熱網(wǎng)水平失調(diào)帶來(lái)的用戶冷熱不均問(wèn)題，許多供熱系統(tǒng)采用“大流量，小溫差”的運(yùn)行方式。實(shí)際運(yùn)行時(shí)流量偏大。

（2）水泵運(yùn)行在低效率區(qū)，增大了無(wú)效能耗。

泵的工作點(diǎn)指的是運(yùn)行時(shí)水泵的流量和揚(yáng)程，它是由泵的性能曲線和水系統(tǒng)管網(wǎng)特性曲線兩方面因素決定，目前，泵運(yùn)行時(shí)的流量和揚(yáng)程比要求的大得多，消耗的功率也比預(yù)想的大得多，水泵處于低效運(yùn)行區(qū)，增大了無(wú)效運(yùn)行范圍。

（3）定流量運(yùn)行方式增大了水泵運(yùn)行電耗。

一般供熱系統(tǒng)平均負(fù)荷率均為0.6～0.7。但水泵為恒速泵，為適應(yīng)負(fù)荷變化，流量調(diào)節(jié)依靠閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)水量的調(diào)節(jié)減少了泵所耗功率增加了泵的運(yùn)行壓力，又產(chǎn)生了新的無(wú)用運(yùn)行范圍。

2.供熱泵節(jié)能

使供熱泵能耗偏大原因有設(shè)計(jì)造成的，運(yùn)行形成的和泵性能等。因此應(yīng)從設(shè)計(jì)、運(yùn)行和提高泵性能這三方面進(jìn)行有效節(jié)能。

2.1嚴(yán)格按照水輸送系統(tǒng)數(shù)的要求確定水泵的型號(hào)

水輸送系統(tǒng)數(shù)的定義是：循環(huán)水泵單位電耗（1kwh）所能輸送出的熱媒供熱量。

2.2采用先進(jìn)的泵性能調(diào)節(jié)方法

（1）傳統(tǒng)泵性能調(diào)節(jié)方法。以往采用改變?nèi)~輪外徑或采用減速機(jī)改變轉(zhuǎn)速方法來(lái)改變泵性能，理論上泵性能調(diào)節(jié)非常簡(jiǎn)單，但實(shí)際上尚存在許多問(wèn)題，例如改變?nèi)~輪外徑上存在的問(wèn)題。

①必須拆下葉輪，停泵時(shí)間較長(zhǎng)。

②葉輪可能出現(xiàn)重量不平衡，產(chǎn)生異常振動(dòng)。

③加工量大時(shí)，泵效率下降，甚至產(chǎn)生噪聲。

（2）當(dāng)需要增加負(fù)荷時(shí)，則不能恢復(fù)到原來(lái)的性能。設(shè)置減速機(jī)時(shí)必須修改基礎(chǔ)。

（3）變頻器應(yīng)用。

隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的顯著發(fā)展，這種調(diào)速方式具有節(jié)能，易于實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)切換，起動(dòng)電流小和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

2.3強(qiáng)化管理，實(shí)現(xiàn)泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能運(yùn)行

（1）管理標(biāo)準(zhǔn)：中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《泵類系統(tǒng)電能平衡的測(cè)試與計(jì)算法》（GB/T-13468）?！豆こ虦u流泵、軸流泵與旋渦泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》（GB/T13469-92）。

（2）測(cè)試系統(tǒng)圖。

（3）測(cè)試項(xiàng)目與內(nèi)容：包括泵系統(tǒng)輸入電能和有效功率：電動(dòng)機(jī)輸出能量、功率和運(yùn)行效率；機(jī)械傳動(dòng)裝置的能量損耗和傳動(dòng)效率；泵輸入能量和功率；泵輸出的能量、有效功率和運(yùn)行功率；機(jī)組運(yùn)行效率、系統(tǒng)管網(wǎng)的能量損耗和效率；泵系統(tǒng)運(yùn)行效率、電能利用率。

2.4選用高效、可靠、耐用，維修量少的水泵

許多資料表明：水泵投資約占鍋爐房供熱系統(tǒng)總投資4%，但在運(yùn)行成本中，電費(fèi)約為10%-15%。因此，高效泵雖然價(jià)格稍貴些，但為了可靠，安全供熱，為了降低運(yùn)行成本，從投入產(chǎn)出比上看，也是非常合理的。

3.小結(jié)

本文介紹了供熱系統(tǒng)運(yùn)行中存在水泵耗能量較大，運(yùn)行效率低問(wèn)題，初步分析能耗大的主要原因，更要從設(shè)計(jì)、先進(jìn)調(diào)速方法、管理、設(shè)備等各方面采取相應(yīng)措施，降低能耗，提高效率。