城市集中供暖的节能技术探索

刘然

摘 要：随着我国国民经济的快速发展，人们对住宅品质的要求越来越高，从而增加了采暖及空调设备，这些种种因素都将导致建筑能耗大幅度增加。预计到2050年，我国的建筑能耗将占国家总能耗的三分之一。因此，建筑节能工作是当前国家为实现可持续发展的重要组成部分。文章将探索城市集中供暖的相关节能技术，目的是为了可以给人们提供良好的生活环境。

关键词：城市集中供暖；节能技术；探索

1 城市集中供暖的节能途径分析

1.1 重视水力平衡。要想让城市集中供暖系统可以达到节能的目的，就需要加强室外供热管网系统的水力平衡，避免在供热时出现冷热不均的现象，从而造成能源浪费。因此在设计城市集中供暖系统的过程中，要保持该供暖系统的水力平衡，以便提高水力的稳定性能。不过在实际运行过程中，集中供暖系统中的供热管网并不能确保水力的稳定性能，因此，要以集中供暖的实际情况为根本，采取科学、有效的技术手段，适当调节集中供暖系统中的水力平衡，从而达到城市集中供暖系统的供暖要求，在一定程度上提高人们的生活质量。水力平衡的调节手段主要是加强管网的热平衡调节。热源运行的调节主要分为两个阶段：当室外温度高于零下五摄氏度时，可采用间歇供暖方式，循环水量为75%，每天供暖16h；当室外温度低于零下五摄氏度时，需采用连续供暖方式，循环水量为100%，每天供暖24h，制定了供水温度曲线。当供水温度达标时，需结合室外温度、锅炉供水温度、住户室内温度及散热器温度等参数进行分析，依照由近至远、近开小远开大的原则调节各用户的进口阀门，采用量调节的方法控制阀的开度，使近端用户实际流量为设计流量的80%左右，远端用户则不小于设计流量的50%，进行初调节。随后在寒期经过反复系统的调节、记录、分析，使远近水平失调的程度得以改善，远端用户室温由十一摄氏度提高到十六摄氏度以上，用户室温波动小，放水现象减少，官网失水率降低，从而减少了能源浪费，下表1为某供热站改造前后的能耗对比。

从以下表2数据中可以看出，采用水利平衡措施后，官网水利失调基本得以根除，用户室温基本稳定在十八摄氏度左右，没有过冷过热现象，节能效果很明显。

1.2 提高管网输送热效率。通常情况下，在设计并安装室外管网系统时，热效率必须达到90%以上，因此在设计施工前，要保证热网设置的质量符合设计标准，使其具有良好的节能作用，另外，为了保持热网结构的稳定性，还要定期对热网系统进行维护，从而减少能源的浪费。

1.2.1 室外管网的敷设与布置。供热管网的敷设方式主要分为两大类型，分别是地上敷设和地下敷设。其中地上敷设主要是把供热管道敷设在地面上独立的支架上，这也可以称之为架空敷设。而地下敷设又可以分为地沟敷设和直埋敷设，地沟敷设通常是将管道敷设在地下管沟内，而直埋敷设则是直接将管道埋在土壤里。另外，集中供暖系统在使用时，由于热网的主、支干线都埋设在地下，很容易被地下水淹没而发生渗漏现象，为了更好地解决这一问题，要运用膨胀橡胶来密封主支干线的小室，这样可以避免地下水进入管道，从而确保了集中供暖系统的保温效果。

1.2.2 供热管网保温层厚度的确定。管网保温的目的主要是减少热媒在输送过程中的热损失，从而保证供水的温度。根据热网的运行经验可以了解到，就算有再好的保温，热水管网中的热量都会损失5%-8%左右。因此在管网保温工作中，确定保温层的厚度很重要。在确定供热管网保温层厚度时，要把管道散热损失降到最低限度。管道的保温层厚度与管道的直径、管道表面温度、材料的导热系数、管道允许最大的散热损失有关。通常情况下，经济合理的保温层厚度的计算方法，可以按照以下公式进行：

在这个公式中可以看出，管道外径、保温材料的导热系数、输送的介质温度达到一定时，保温层的厚度是随管道的散热损失的变化而变化的，因此，使用国家规定的允许最大散热损失来确定保温层厚度，既经济合理，又能达到节能的效果。

2 城市集中供暖的节能技术

2.1 热源节能技术。（1）集中供热热源现状。随着人们生活水平的提高，我国各城市的集中供热系统得到了迅速发展。当前我国城市集中供热被广泛应用的热源形式主要是热电厂和锅炉房，集中供热所使用的能源依然是煤炭，根据相关统计数据显示，在我国集中供热热源总热量中，热电联产占62.9%。（2）集中供热热源的发展前景。第一，太阳能供热技术。太阳能是永无止境的，它是目前人类最有希望实现的能源。我国的太阳能资源非常丰富，有三分之二以上的国土面积日照在2200小时以上，每平方米每年可产生相当于110-280公斤标准煤以上的热量。

2.2 热网节能技术。（1）外网设计节能。对于城市集中供热区域来说，它往往会因地理、建筑物等因素的影响，使热网工程的造价高、投资大。因此做好外网设计，在供热节能中非常重要。第一要做好管网设计的统一规划；第二要确定合理的敷设方式；第三要落实好热用户及其负荷；第四要选择合理的热指标。（2）热网的控制与节能。目前，人们已经普遍认识到，仅依靠单纯的手动调节方式，已经无法解决节约能源的问题。要实施科学的管理必须要考虑三个方面的问题，分别是可行性问题、可靠性问题和运行管理水平问题。（3）热网的设施与材料节能。优质保温材料的选用。当前市场中推广的聚氨酯保温材料具有吸水性差、导热系数小、抗腐蚀性强等特点，它比其他保温材料可以减少40%的热损失，保湿性能较好。

调节闸阀的选用。平衡阀的流量特性曲线就好比直线一样，有清晰、精确的开度显示，同时耐湿性也比较好，具有很好的调节流量功能。平衡阀装入后，可以适当的增加阻力，来消除环路剩余压力，从而消除管网水力失调，达到有效解决局部不热问题的目的。

3 结语

通过以上的分析我们可以了解到，在城市集中供暖系统的建设过程中，人们为了提高供暖系统的热能利用率，使其具有良好的供热、节能效果，既要重视水力平衡，还要提高管网输送的热效率，同时将许多领先技术应用其中，从而可以有效保证集中热网系统热能输送的经济性、安全性以及可靠性，使我国社会主义市场经济可以得到持续、稳定发展，最终为人们提供良好并舒适的居住环境。

参考文献

[1] 陶金.教授花园供热系统运行节能技术及方法的应用与研究[D].山东建筑大学硕士论文，2010.