張育霞

（前郭縣華宇建設(shè)工程有限公司,吉林 松原 131100）

1 集中供熱系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

北方地區(qū)由于四季分明，冬季氣候較為寒冷，而集中供熱的方式是改善居住環(huán)境溫度的最佳方式。而集中供熱也是有效降低能源浪費的有效方式，通過對集中供熱能源利用率的有效提升，在集中供熱過程中開源、節(jié)流。這里的開源是在供熱中不斷尋找替代礦石燃料的新熱源，而節(jié)流則是通過對單位需熱量的降低，節(jié)約能源，同時在各個輸配環(huán)節(jié)中減少不必要的熱損失。在我國主要的供熱形式以及供熱系統(tǒng)的重要組成主要包括：熱力站、熱源、城市庭院管網(wǎng)以及樓內(nèi)管網(wǎng)和散熱末端。城市管網(wǎng)是連接熱源到熱力站的中間部分，但是由于覆蓋面積較廣，因而大多采用了微機控制以及精密的管理，這也是為了方便熱源結(jié)算以及供熱安全。因此，在城市管網(wǎng)中壓力、流量以及溫度等方面的調(diào)節(jié)監(jiān)控措施都相對較為完善；但是從熱力站到終端用戶之間以及建筑入口到具體用戶之間的管網(wǎng)，在管理以及調(diào)節(jié)、控制中仍舊以粗放的經(jīng)驗管理調(diào)節(jié)作為主要的手段。為了改變這一現(xiàn)狀，我國開始推廣分戶計量模式，隨著這一工作的推進，供熱末端可以主動調(diào)節(jié)，因而小區(qū)供熱管理發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。供熱環(huán)節(jié)中的損失可以通過對小區(qū)管網(wǎng)設(shè)計水平、調(diào)節(jié)水平以及管理水平的提高予以降低，這對于分戶計量的供熱管理模式的推廣具有重要意義。而這一目標的實現(xiàn)就需要首先對小區(qū)供熱管網(wǎng)進行了解。文章中主要針對某一小區(qū)進行了典型的調(diào)研測試，依照實際狀況采用DeST模擬的方式系統(tǒng)的分析了該小區(qū)實際供熱中存在的問題，并對運行管理人員提出了可供擦考的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2 研究分析

測試小區(qū)位于北方某地級市。該市冬季平均氣溫-10℃左右，屬于嚴寒地區(qū)，供暖期為每年10月25日至翌年4月10日。2013年該市總供熱面積為1970萬m2，平均耗熱量指標為0.58 GJ/（m2·a）。進行調(diào)研的城市主要采用分階段調(diào)節(jié)的方式進行供熱，依照季節(jié)時段即初寒、嚴寒以及末寒這三大階段對供熱流量進行綜合性的調(diào)節(jié)，并在實際的供熱中依照實際的天氣變化狀況對供熱流量以及水溫進行調(diào)節(jié)。在小區(qū)供熱中，僅僅依照網(wǎng)溫變化調(diào)節(jié)，而流量僅僅在供熱初期進行以此平衡，在整個供熱期中基本保持不變。

3 測試分析

因此將一棟建筑分為四個區(qū)域，即，ABCD四個區(qū)域，分別對其進行測試，可以得出：

3.1 耗熱量分析

對供回水溫度以及支路流量進行測試可以得到四個區(qū)域在供熱過程中詳細的流量、耗熱量等結(jié)果。

由于10月、11月的耗熱量并未測量，所以為了得到全年耗熱量，假設(shè)各單元的耗熱量與室外溫度呈線性關(guān)系，根據(jù)10月、11月的平均溫度數(shù)據(jù)，反算得到各單元的耗熱量。計算得到供暖季的平均累計耗熱量為0.44 GJ/（m2·a）。

通過分析可以得出：

（1）根據(jù)調(diào)研，該市2013—2014年供暖季的平均累計耗熱量為0.58 GJ/（m2·a），因此該小區(qū)的耗熱量處于平均偏低水平。

（2）室外溫差較大。由于氣候變化較為明顯因而在不同的寒冷時期室外溫度就會出現(xiàn)明顯變化。尤其在末寒期，室外溫度上升幅度較大。分別對四個區(qū)域熱耗量進行分析，可以發(fā)現(xiàn)C區(qū)耗熱量相對較高，其主要原因如下：

（1）圍護結(jié)構(gòu)存在差異。由于A，B，D三個區(qū)域具有相同的圍護結(jié)構(gòu)，C區(qū)沒有外保溫，所以C區(qū)耗熱量同其他幾個區(qū)相比相對較高。

（2）建筑形式不同。在耗熱量較為接近的A，B，D區(qū)中，A，B區(qū)的建筑形式相同，底層均為車庫，而D區(qū)底層沒有車庫。底層車庫造成2層的散熱量大，因此A，B區(qū)的耗熱量比D區(qū)大0.04～0.08 GJ/（m2·a）左右。

3.2 樓內(nèi)管網(wǎng)

3.2.1 室溫分析

對樓內(nèi)的房間進行精準的溫度測試，將整個月中的每個房間平均溫度計算出來，可以得到一棟建筑中室內(nèi)溫度的分布。通過測試結(jié)果可以看出，在同一棟建筑中房間和房間之間的溫度差異不均勻，尤其在嚴寒期間，一旦室外溫度升高，室內(nèi)過熱溫差現(xiàn)象更為明顯。

3.2.2 垂直失調(diào)

通過分析可以得到以下結(jié)論：

（1）垂直熱力失調(diào)是存在于各種供熱形式中的，無論供熱采用何種方式，該問題都始終存在。

（2）在建筑垂直方向中間偏上的用戶中最常出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

3.2.3 朝向不同

測試結(jié)果表明高度相同位置不同的用戶中，中間用戶南北房間溫度差異不打，而邊角用戶的房間南北朝向房間具有較大的差異性。

結(jié)語

通過分析可以看出，無論是測試還是模擬分析，結(jié)果都證明，在整個供熱系統(tǒng)中熱能消耗較大的都是建筑自身的消耗。通過對建筑保溫水平的提高，尤其是地層保溫水平的提高，雖然不能從總體上降低熱耗，但是可以減少下兩層用戶的熱負荷。

庭院管網(wǎng)損失較大。測試小區(qū)達到 了11.41%，其中保溫損失9.96%，高于理論計算值。主要原因是保溫層脫落、滲水等。

樓棟間的供熱不均較嚴重。由于建筑形式、在樓棟中的位置不同等因素，樓棟間的需熱量有較大差異，而實際中由于缺少必要的儀表或測量點，很難確切知道每個樓棟的需熱量和調(diào)節(jié)參數(shù)，只能依靠運行人員的經(jīng)驗進行粗略地調(diào)節(jié)，造成樓棟間的供熱不均。這部分損失在0.055 GJ/（m2·a）左右，約占總供熱量的11%。

通過分析可以看出，導致以上問題的主要原因就在于，無論用戶還是庭院管網(wǎng)系統(tǒng)都存在缺陷，即不能夠有效進行調(diào)節(jié)，這就導致即便室外溫度升高了，由于供熱無法調(diào)節(jié)，因此室內(nèi)溫度過高，這就會造成過量供熱。通過調(diào)研分析可以看出，一旦室內(nèi)出現(xiàn)過量供熱而溫度過高時，居民就會采用開窗的方式進行降溫，這種方式必然會導致耗熱量的增加。而這一問題可以通過樓棟混水或者末端通段的方式予以調(diào)控。在有條件的地方可以適當推廣，若條件不適宜，則需要考慮通過水力平衡的方式對庭院管網(wǎng)進行調(diào)節(jié)，通過適當?shù)姆绞綄涑跗谝约澳┢诘墓崃窟m當?shù)倪M行降低。

[1]江億.北方采暖地區(qū)既有建筑節(jié)能改造問題研究[J].中國能源，2011，33（09）：613.