混水直供技术供热模式的发展与应用分析

混水直供是近几年在国内发展起来的供热模式，该模式在新建区域集中供热项目以及旧有供热项目的改造中得到普遍认可。该供暖模式在欧洲的应用已经非常普遍。

混水直供供热在单纯循环水直供能力及供热管径不变的情况下，将循环水供热改造成混水供热，不仅可大大提高供热能力（一般可提高供热规模2~3倍），而且最大限度地利用了低品位能源、优化了热网运行。

在传统的供热系统中，水力不平衡导致热不平衡，而热不平衡却又产生了多余损耗，浪费能源，以北京地区为例，采暖室外计算温度为-9℃，实际能耗比需要的高：>20%。

传统的供热方式

水压图

l 由近到远，水管中水的资用压头逐渐减小；

l 远近端资用压头的不同导致水流差异，近端水流大，远端水流小；管道中调节阀无法完全消除远近端资用压头的差异；

l 对分时、分区要求较高的建筑物群，采用阀门调节的调节能力差。

混水直供机组供热方式

混水供热的优点：

与换热站形式的间接供热相比，具有节电、节水、节热的优点。

在节电方面，由于混水站中没有换热器，除去换热阻力，循环泵扬程可降低5-8m，循环泵电功率小，耗电量低；混水站定压方式与换热站定压方式不同，换热站系统采用二次网补水定压，混水站系统直接采用一次网定压，与换热站系统相比，混水站中不设补水泵，既节省了补水泵的耗电量，还节约了补水的费用，与此同时还节约了将软化水加热到与循环水相同温度的热量，同时实现了节电、节水、与节热；换热站中的换热器通常都有热损耗，因次混水供热能够节约板式换热器所损耗的那部分热量。

与直供系统相比，直接连接供热方式，热网供水直接进入热用户，不进行混水，在运行中仅仅是流量分配，运行调节容易，但是由于受到供水温度不能太高的限制，一般运行温差仅为10-15℃，流量较大。小温差、大流量的供热模式使得一次网管径较大，首站循环水泵也较大，运行起来相对弊病较多；而混水供热方式一次网供回水温差远大于用户系统设计温差，一般运行温差为25-40℃，通过混水来满足二次网的循环流量，并达到热网的设计温差，满足用户系统的需要。混水方式与单纯的直供方式相比，在管径、经济比摩阻相同的情况下，前者输送的热量远大于后者，因此混水供热方式在相同的热网管径下可供更大供热面积，比单纯的直供供热方式具有更大的供热能力。

混水供热的形式

混水供热的形式分为跨越管上装混合水泵、供水管上装混合水泵、回水管上装混合水泵三种，根据不同的一、二次网的压力状况，确定采用何种方式。

跨越管上装混合水泵：?

图1所示的混水换热系统供热方式，适用于二次网供水压力小于一次网供水压力的情况。需要在供回水管道之间，增加一条混水管道，混水管道上增加混水泵，并在一次网供水的管道上增加调节阀，在一次网回水管道上增加定压阀，即可以实现混水运行。混水站通过温度控制器调节混合系数来调节采暖系统供回水温度。混水管道的管径要根据水力计算按规范要求的比摩阻进行选择，混水泵的流量要满足设计混入水量的要求，扬程要满足二次网回水与二次网供水的压差的同时，还要克服混水管道的阻力。

供水管上装混合水泵：?

图2所示的混水换热系统供热方式，适用于二次网供水压力大于一次网供水压力；二次网回水压力小于一次网供水压力。在一次网供水管上增加调节阀，在一次网回水管道上增加定压阀，在二次网供水官道上增加混水泵，混水管道的管径要根据水力计算规范要求的比摩阻进行选择，混水泵的流量应满足二次侧用户的流量要求，扬程应满足二次侧管道、用户及混水管道的阻力要求。

回水管上装混合水泵

图三所示的混水换热系统供热方式，适应于二次网供水压力小于一次网供水压力；二次网回水压力小于一次网回水压力。供热信息网了解到在一次网供水管上增加调节阀，在一次网回水管道上增加定压阀，在二次网回水管道上增加混水泵，混水管道的管径要根据水力计算按规范要求的比摩阻进行选择，混水泵的流量应满足二次侧系统的流量要求，扬程应能克服二次侧供、回水管道、二次侧用户及混水管道的阻力。

混水供热应注意的问题：

l 首先一定要将一次网和各混水站二次网水压图绘制好；

l 根据各站压力和流量情况及与一次网的关系，确定各站采用哪种混水方案；

l 混水泵的出力要有富余，以弥补设计偏差和负荷变化造成的系统不可调问题；

l 为了方便判断热网的调节及运行情况，各站的压力表和温度计要装全；

l 一次网供水管上要安装调节阀，回水管上要安装定压阀，以方便调节和定压；

l 混水泵应加变频，这样方便调平且更节能；

l 对过低用户要有超压保护措施。

混水直供之前因其运行复杂等原因应用较少，但混水直供因其“大温差、小流量”运行、一次网富余压差在二次网中得以充分利用等特点，具有很大的节能空间。我们结合多年热网运行调节经验，总结出混水直供热网运行调节模式，并在供热系统中得到实际检验。运行控制涉及到以下几个问题：控制点选在什么地方；控制点的设定值应取多大；供水温度如何调节；选择几级泵系统，如何合理地综合调节供水温度和控制点的设定值，以尽量节省运行成本。

二级泵系统流向图（回水管上装混水泵）

混水供热方式，在当前研究、运用领域有了很大的进步和完善。相对于先前发展遇到的阻碍，混水直接供热的瓶颈主要是在于供热的理念以及控制方式。随着研究的不断深入，供热技术的不断发展，监控设备在供热领域上的应用技术也越来越完善，使得混水换热有了长足发展。混水供热系统一次网混水站的建设费用、运行费用、热损耗与间接供热、直接供热系统相比，已大幅降低；一次网温差大，供热能力强。因此混水供热是经济、实用、可行的。

（苏州曼能节能科技有限公司：暖通工程师—王睿）  

参考文献：

中国建筑标准设计研究院.13K511分布式冷热输配系统用户装置设计与安装[M]，

马晓红，于卓诚.混水直供供热方式的设计与应用[J]

崔友轩，李春芳.混水供热系统的研究与分析[J]

吕耀军，覃宏，牛秀栅，李琳，史登峰.混水直供热网运行控制策略[J]

金建钧.最新城镇供暖作业、改造、节能及计量收费标准实施手册[M].北京:中国城市出版社，2004

覃宏，宋建元，马力，等.浅谈混水直供供热方式的运行特征及经济型[J].区域供热，2007（2）：16-26