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供热系统按户计量技术开发及设备研制

发布于:2006-01-07 11:04:07 来自:商易宝社区/行业脉动 [复制转发]
摘要】 本文分析了住宅供热采暖系统采用温控和按热量计费技术的节能潜力,分析了适合我国国情的具有按热量计量功能的住宅室内采暖系统方案和室外供热管网水系统变水量控制方案,介绍了与供热系统温控和热计量相关的控制产品,总结了在此领域所做的技术研究成果和示范工程,提出了今后急需解决的主要问题,探讨了按热收费的主要原则,阐述了与我国住宅建筑采暖计量收费相适应的室内采暖系统和室外供热管网水系统的设计原则。

一、概论

1.供热系统现状

1)采暖能耗巨大

我国地域广泛,人口众多,房屋建筑规模巨大,而且,住宅建设正处于快速发展阶段。同时,我国能源紧缺,采暖用能十分巨大,目前的采暖用能约点全国商品能源总消耗的10%,采暖的高能耗不仅造成资源的消耗,而且还成为大气污染的一个重要因素。

2)采暖能耗浪费

由于我国建筑物的保温隔热和气密性能很差,供暖系统热效率低,管网输送效率低,缺乏控制与节能手段,普遍在低负荷、低效率下运行,实际供暖面积平均只有设备能力的40%左右。同时,用户节能意识差也是浪费的主要原因。我国住宅建筑采暖能耗为相近气候条件的发达国家的3倍左右。

3)室内热环境差

发达国家通常室内保证温度是22℃,我国仅为16℃,而且我国的供热品质很差,室温冷热不匀,系统热效率差,没有计量末端能耗的手段,用户不能自行设定和调节室温等等。


2.技术措施

建设部于1995年12月修订了“民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ26-95”,目标是在1980/1981年当地通用设计的基础上节能50%。标准提出的目标应通过以下几方面实现:

改善围护结构保温性能,提高门窗密封性;

提高管网输送效率;

推行温控技术,作到用户室温可以控制调节;

推广应用用热计量收费技术,促使用户自觉节能。

建设部已将集中供暖的民用建筑按热量计费列到了全国建筑节能“九·五”计划和2010年规划的发展目标,把建筑按户计量和温控技术及供热管网调节控制技术做为今后研究开发的主要内容。根据发达国家的经验,采取供热计量收费措施,即可节能20~30%。


3.国外经验

国外,特别是在北欧国家,从70年代能源危机以来,十分重视建筑节能工作,并制定了有关政策、法规,以及相配套的技术措施,特别对采暖系统安设自动控制装置,以使用户能够充分利用自由热,提高舒适度,提出了明确的要求,并且普遍采用计量热量收费制度,取得了良好的节能效果,计量与温控技术业也已日臻成熟。

国外发达国家的集中供热系统均为动态的变流量系统,其调节与控制技术先进,调控手段完善,设备质量高。通常一次管网所提供的热量在热力站交换成二次采暖热水和民用生活热水。在热力站的二次水系统中均安装有变频调速的水泵,差压控制器,电动调节阀,气温补偿器以及回水温度限制器等设备。有了一整套成熟的供热系统运行模式。对于多层公寓式居住建筑,其室内采暖系统主要采用垂直双管或水平双管中央供暖系统以及80年代随着温控技术的发展而采用中央分散型水平单、双管系统(即所谓CIC系统),不管哪种系统,每个荼热器进水管上均装有散热器恒温阀,用户可按需要,设定室内温度。通常在双管系统的每根立管上安装一个压差调节器及自动平衡控制阀。近几年随着东欧国家供热系统实行计量收费制度,针对单管系统改造开发恒温阀,使水平单管系统得到迅速发展。

集中采暖按热量计费是世界各国发展的趋势,是各国家节能环保的一项基本措施。目前除西方发达国家已采用这一措施外,东欧各国及原苏联地区国家正逐步推广。与此同时,集中采暖按热量计费的相应技术也进一步发展,采暖系统的动态调节更加先进,计费技术更加可靠和准确,整个采暖热量计费装置向小型化,计算机化发展。

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只看楼主 我来说两句
  • zhengxufeng
    zhengxufeng 沙发
    七、亟待进一步解决的问题

    1.要求政策配套

    ●采暖费由目前的国家“暗贴”转变成“明补”;由单位统一交费转变成个人交费,国家和单位负担的部分采暖费在职工工资中体现。这样才能作到供需见面,才能将采暖热作为商品在市场上流通,让买方卖方直接发生关系,才能促使用户自觉节能,促使供热企业提供质优价廉的商品(热)和服务。

    ●需要尽快制定并推出计量与温控方面的全国性的法规文件,以及在此基础上相应的地方实施细则。这将对计量与温控的推广起到重要的推广意义,产生有力的推动作用。

    2.国内产品的开发研制与推广应用

    按户计量收费和温度控制的实施,势必带动相关产品的巨大市场;系统的改造与增加控制与计量设备,势必要增加许多的改造和建设投资;这也为有关技术的推广带来了难度,同时也带来了潜在的巨大市场。目前,国外厂家看到了这一点,纷纷进入中国,建立了相应机构,做了许多工作,他们在推广先进产品的同时,也为我国带来了先进的技术与经验。但是,这样大的一个推广项目,关系到千家万户基本生活方式的项目,要完全依靠购买国外产品,既不能消化吸收先进技术,又要消耗大量外汇,这样做是不可能的,也是不应该的。因此,必须及时发展国内企业研究开发国内产品。
    计量与温控产品的开发主要有两个基本原则:

    1)产品性能与适应性

    ●国产产品要求质量可靠,性能优良。

    例如针对散热器恒温阀,要求长时间使用不泄漏(目前国产阀门很少有不漏水的),流量、温度调节性能好,外观美观,功能全面;针对热量表,要求测量可靠、准确,显示直观。

    ●国产产品要求适应中国采暖现状

    我国集中采暖系统与国外相比有很大的不同,管道设计计算与安装均有差异。因此,国外产品在中国直接应用会带来一些问题:严重的情况下设备或系统不能正常工作,较轻的情况下控设备也许会达不到应有的控制性能,不能取得良好的节能效果。这就要求暖通技术人员与产品工艺技术人员相互配合,开发出适合中国国情的产品,而不能按照国外产品照搬。

    2)产品价格

    新建建筑按户计量,旧有建筑需要改造,这些都需要增加投资。为了降低成本,与国外对手兑,要求国产产品具有价格优势。这一点对于计量温控的推广实施具有重要的意义。

    3.按户计量供热系统方案要与建筑等专业配合

    供热系统要改造成可以计量耗热量,可以由用户控制室温,必然要对系统有较大改动。改动工作就要牵涉到建筑中其它专业领域,例如户型热表的安装需要有管道井,管道埋地安装需要增加建筑层高,且增加结构负载,等等。这就要求按户计量供热系统方案的实施要与建筑等专业进行配合,共同努力实现计量和温控。

    4.供热企业的改制,以适应计量收费的实施

    当前的供热企业模式还不能够适应计量收费的推广,供需双方没有真正自觉成为买卖双方关系,供热企业还需要进一步改变机制与观念,以适应计量收费的实施:

    ●供热企业需增强市场竞争意识。

    长期向单位收费和向国家领取补贴的方式,使供热企业没有作到真正地自负盈亏,还没有足够的具有危机感和服务观念,市场竞争意识还需要增强;

    ●供热企业需增强节能意识。

    当前,节能降耗与企业效益没有建立应有的关系,以至造成系统落后,管理落后的现状,这一点需要有所改变;

    ●供热企业的供热模式需要转变成为按需供热。

    过去供热企业是凭经验调节供热,计量温控实施后,作为买方的用户必然会主动调节用热量,有些用户会调节室温较低以节能省钱,也有些用户会调节室温较高以舒适,供热方就得按照用户的需求随时调节控制,既满足用户需要,又得有效节能。

    5.标准图、规范的修改

    为配合按户计量与温度控制的实施,设计、施工等单位必须有所依据。这就需要有关政府部门在制定政策与细则的同时,有关研究设计单位、标准制定单位制定修改出相关规范、标准,如提高采暖室内设计温度,增大采暖设计的热负荷,以及水力、势力计算方法等等。

    八、结束语

    计量温控这一课题在我国已经成为新的热点问题,其发展符合我国当前的市场经济与节能、环保政策,推广和发展势在必行,近年来的发展也非常迅速。

    本文仅对这一领域的主要研究成果和进展情况以及主要产品的发展进行了回顾与评述,希望能够给研究、设计、建设和生产厂家等多方面的人员一个全面的认识,共同配合促进我国供热系统计量温控的实施,达到节能50%的目标。
    文章来源:中国建筑科学研究院空调所
    2006-01-07 11:06:07

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  • zhengxufeng
    zhengxufeng 板凳
    四、室外系统控制

    实现节能目标中重要的一个手段就是提高管网输送效率;同时,室内温控包含控制设备自动调节与用户主动调节两种动态调节方式,为适合室内动态控制的需要,外网及热源必须采取相应的控制手段。

    1)热源控制

    由于用户室内采取温控措施,系统热负荷为动态的变数;同时由于室外气温的变化,要求系统出力相应地变化。因此要求热源供水水温采取相应的质调节方式,采用气候补偿的方式,根据室外气温与回水温度自动调节供水水温是非常重要的。同时,通过组装式热力站或三通混水阀方式,可以将外网分割成若干个系统,根据不同建筑的不同负荷需要单独控制。但是也要考虑到锅炉出力的调节和锅炉效率。

    2)水泵控制

    室内采用温控阀是一种变流量调节的方式,利用组装式热力站和三通混水阀也要求改变通过的流量。这种情况下,可以采用旁通定温量的系统,也可以采用循环水泵变频变流量的系统。为了有效的节省电能,水泵采用变频控比较优化。如何选取变频设备,如何选择定压点,一些单位针对这些问题进行了理论研究,还有待实践探索。

    3)水力系统稳定性控制

    实现动态调节,水力系统稳定性是关键问题之一。末端设备(温控阀)调节工况的改变会对其它末端产生相互影响,影响其它末端设备的调节性能甚至产生噪音;同时末端设备调节工况的改变也会对系统集中控制产生影响,使锅炉、水泵不在额定工作点工作。因此,需要利用调节设备增强系统稳定性,减少不利影响。

    通过平衡阀可以解决水力失调,提高供热效率,改善供热品质,这一点在国内有大量的成功范例;同时,正确的利用平衡阀,还可以增强系统稳定性,减少调节产生的影响程度。通过自动的压差控制、流量控制设备可以动态地调节,补偿系统变化,增强稳定性。通过组装式热力站或三通混水阀也可以将大系统分割成若干小系统,便于独立控制。

    这方面的理论研究已经有单位进行了较深入的研究,试点实践尚缺乏。

    五、收费方法

    在实现了计量每户用热量之后,如何定价收费的研究就非常重要了。这方面的探讨主要分为两方面:定价与收费。

    1.制定热价

    1)热价的确定,也就是供热的投资和运行成本计算,其中包括锅炉煤耗、水泵电耗、软化水的药、水耗,供热人员的工资收入,设备的投资、折旧等等很多项目。还要考虑一次换热、二次换热乃至三次换热后根据热源品质定价的问题,不同供热模式及燃料种类对热价的影响等等。

    热价需要考虑到能源费用的两个部分:固定开支与浮动开支。以及两部分之间的分配比例。

    固定开支是指与能源产量没有直接的比例关系,即在完全没有生产的情况下也必须付出的费用,如土地使用,设备投资,维修管理,职工工资等。这些固定开支提供了用户相应的使用功能,并不因为使用或停用、用得多少而变化。这部分投资应当按照用户所占建筑面积均分或是在房价上体现出来。

    浮动开支是随能源的产量而变化的部分,即能源产量越多,浮动开支越大。如燃料消耗、运行耗电,系统用水、废料处理,职工加班费等。这部分费用需按照各用户应通过冷热量表计量的实际用能量进行分配。

    2)热价的修正

    ●外墙传热修正:即使用户的室内设定温度相同,但由于房间之间不同的朝向、楼层、外墙面积等因素造成耗热量相差很大,这种的现象,需要在制定热价时考虑给予补偿。

    ●内墙传热修正:由于不同住户设定温度的不同,造成楼内内墙传热,致使室内设定温度较高的住户多耗了许多额外的热量,设定温度较低的住户得到额外热量,这需要在制定热价时考虑补偿。

    2.收费办法

    按热计费是实现温控节能的重要手段,但是我国长期以来国家“暗贴”方式,养成了用户用热交费观念淡漠的习惯;再加上一些地区、单位经济形式不景气,一下子让百姓自己交费有很大的困难。

    因此,按热收费要制定基本原则:

    1)“暗贴”转“明补”,由国家、单位和个人分摊供热费用逐步转化成用户自费;

    2)节能改造先行,收费随后,不可以将浪费全部转嫁在热用户身上,造成强买强卖形式,避免挫伤用户积极性甚至造成强烈抵触;

    六、按户计量与温度控制的示范工程

    当前针对按户计量与温度控制的实施,各地区都做出了许多工作,建立了研究试点、示范工程,其中部分比较有影响的示范工程有:

    北京会城门小区节能示范工程

    山东烟台民生小区节能示范工程

    北京西三旗新康小区节能示范工程

    天津滨水里、寿园里小区节能示范工程

    天津凯丽花园热计量示范工程

    哈尔滨煤热院住宅楼节能示范工程

    长春市供热公司旧有居民楼采暖分户控制改造工程

    等等
    2006-01-07 11:06:07

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这个家伙什么也没有留下。。。

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