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据统计,目前我国建筑能耗约占全社会总能耗的25%左右,其中北方地区建筑供暖能耗能占建筑总能耗的65%以上,这些地区城市的集中供暖的热源主要以燃煤、燃气锅炉为主,但普遍存在“三高一低”的现象,即热损失高、能耗、电耗高,而热效率低.这就需要我们大力推广和应用供暖节能技术.供暖系统不仅关系到千家万户,还关系到各个企业,可以说关系到社会的方方面面各个角落.为了节约能源、降低环境污染,坚持城市的可持续发展,我们发展了集体供暖.但是目前的供暖系统中仍然还存在很多缺陷,并没有完全符合可持续发展理念.

1.节能减耗的意义

我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈.这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关.不加快调整经济结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继.只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展.同时,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注.進一步加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要,是我们应该承担的责任.

2.供暖现状

近几年随着我国生产力的发展,很多地方开始实行集中供暖,尤其是在城区,已经基本完全实现了集中供暖.但是,供暖系统本身并没有完全发挥其节能效果,有很多地区的供暖存在严重的能源浪费现象,整个供暖系统还有很大的节能空间.据统计供暖系统所面临的问题主要有四个：首先是各热源分布分散,而且小锅炉较多,这对供暖系统的节能减耗造成了很大障碍.第二是集体供暖过程中高新技术开发力度不够,管理不强.第三是电力公司职工节能减耗意识不够,积极性有待提高.第四是供暖系统基础设备陈旧,管网跨度大,需要维护更新.

3.节能的途径及措施

3.1 户内控制与户外控制相结合

对于一个户内控制设备完善的系统（安装了温控阀和热量表）,必须有相应的户外控制保证户内设备正常的工作.如果户内采取了节能手段,而户外没有配合措施,一方面会引起管网水力热力工况失调现象,导致近端与远端热用户平均室温差异过大,增加整个供热系统的热耗,降低输水系统的热效率,另一方面室内温控阀、热量表也不能在正常工况下工作,节能这一根本目的就不能实现.因此,户内控制一定要与户外控制相结合.

3.2 热媒参数控制

由于供暖用户在室内采取温控措施以及室外气温的变化,使系统热负荷为动态的变数,外网及热源必须采取相应的控制手段,例如热水网路采取相应的流量调节或质调节方式及气候补偿方式等.目前许多地方采用根据室外温度自动调节供水温度的方法.另外,热源热媒温度低会影响传热系统,如集中锅炉房的高温水参数为115～70℃,实际为95～75℃,低温热水锅炉的热媒参数应为95～75℃,实际为70～55℃或更低.供水温度普遍偏低主要是两个原因造成的：一是“大流量、小温差”的落后运行方式,二是散热器计算留有余地过多.对于一个恒供热量的热源（锅炉或热力站）来说,因循环水泵流量过大,降低了热媒参数,影响了室内散热器的传热.

3.3 水泵变频控制

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温水阀也要求改变通过的流量.这种情况下,最好采用循环水泵、补给水泵的变频变流量调节系统.变频水泵根据系统阻力、流量变化,改变转速,调节水泵出力,使水泵始终在较高的频率下工作,达对当前推广的动态变流量系统是十分重要的.循环水泵实现变流量调节,在整个运行期间,可节电30%～50%.这不仅大大降低耗电量,有效节能,也改善了调节阀（温控阀、电动调节阀）的工作条件.而且系统运行平稳、可靠性高.

3.4 加装相应的控制装置

发达国家的集中供热系统均为动态的变流量系统,系统自动控制技术先进,调控手段完善,设备质量高.中华人民共和国住房和城乡建设部《建筑节能“九五”计划和2010年规划》就提高供热管网调节控制技术问题提出,“在推广管网水力平衡技术,做到静调节的基础上,在开发推广热表和温控阀的过程中,引进和研究管网调节控制技术及其设备.

3.4.1 室内温控阀

温控阀是安装在散热器上的自动控制阀门,它可以根据用户设定的温度,自动控制和调节散热器的热水供应,保证稳定舒适的室温.还可充分利用周围环境资源的热量（如阳光入射、人体活动、电器等热量产生的供暖自由热）,降低供暖热负荷,实现充分的节能.室内温度根据需要自行设定也符合我国国民经济的发展水平.

3.4.2 气候补偿器

根据室外气候变化和时间变化,按照设定曲线求出恰当的供水温度给定值,自动控制供水温度,简单准确的实现动态质调节,满足用户对室内温度要求.保证供热量与建筑物的需热量一致,获得最佳舒适度及能源利用.

3.4.3 自力式流量调节阀、自力式压差调节阀

两种调节阀原理相同,都是根据测压点的压力变化自动调节阀芯位置,达到恒定流量或是恒定压差的作用.在供热、供暖系统末端安装温控阀等控制元件后,动态地调节势必会给系统带来波动,系统稳定性受到影响.在影响其他末端设备工况的同时,也影响水泵、锅炉等设备的出力、效率等工况,因此需要通过这种自力式控制设备来增强系统稳定性.

当系统的运行调节采用热源主动进行的集中量调节（比如随室外温度的变化而改变流量）时,不能采用自力式调节阀.因为这种调节是通过改变水量实现的,调节时会改变系统的水力工况,所以若采用自力式调节阀,势必造成有的阀虽能正常工作,使被控对象流量过大（超过此时的热负荷所对应的流量）；有的阀全开仍达不到流量要求,有的阀却因两端压差达不到启动压差而不能正常工作,即再现流量分配的混乱.

3.4.4 平衡阀

平衡阀在我国开发应用已有较长时间.简单地说,平衡阀是一个可以测出流量的调节阀.在我国水力失调非常严重的现状下,平衡阀有很大的节能效果和推广价值.对于温控与计量的动态调节系统,平衡阀是调节系统平衡与稳定性,达到控制设备发挥应有作用的一个关键设备.

3.4.5 热量表

使用热量表可促使热用户按个人的需求从供暖系统中取热,节省多余热量和开支,使更多的人关注节能.发达国家早在六七十年前就开始进行热量的按户计量工作.近年来,国外的厂商纷纷关注我国的市场,并带来了各种型号的仪表.国内也已研制生产出各种型号热计量表.

3.5 推进供热管理信息化

计算机控制系统可对供暖系统的各种设备、阀门等运行状态进行在线的智能化监测、控制和管理,全面监测、记录各运行参数,协调各系统间运行,提高管理水平,增强系统的安全性和可靠性,并可使整个生产过程实现信息化管理,节省运行能耗,使供热供暖系统的运行、管理水平定向现代化.