供热系统节能分析
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摘要：集中供热系统的节能降耗是建筑节能最重要的工作，集中供热系统主要就是由热源、热网、换热站和热用户等四个方面组成。集中供热系统节能降耗应该针对于四个组成的部分采取不同的节能措施和方法。综合使用分层式燃烧、烟气余热回收、变频调速、管网直埋、气候补偿以及供热计量等节能措施，能够极大的降低集中供热系统的耗能，提高能源的使用效率。
关键词：供热系统；节能；能量消耗
中图分类号：TE08文献标识码： A
前言
城镇集中供热的系统是当前社会供热系统中最重要的组成部分，其中热力用户、热网和热源是该系统的三大要素。这三者既是相互制约，同时也是相互联系的。由于目前我国的能源资源逐渐紧缺，能源的利用和节约受到了国家的重视。集中供热系统主要就是针对于我国的北方地区，这主要和地理的特点相关。供暖对能源的消耗巨大，使用的能源类型有煤炭、天然气、电能、水蒸气等等。随着供热的集中化方式，水能成为了供热来源。热水或者温水经由管道流经千家万户又重新回到供热源头，这就是具体的供热流程。如何不断改进供暖设备的设计和工艺，合理利用热源，减少热量的损耗，提高热量的利用率，减少对于环境的污染，对于我国的经济发展和人民群众的生活水平的提高都具有重要的现实意义。
1.集中供热系统的能量供给消耗
1.1、节能的循环水泵
供热的媒介试水，首先必须要先加热，水源带着加热的热能通过管道的源头，也就是循环水泵的原理，在进入到居民住宅区内的保暖设备中，从而散发了热量，而后同样是循环水在水泵的动力作用之下，按照相同的路径最后回到锅炉房中，等待再次被加热。循环水泵的使用不仅仅节约了能源，同时还充分使用了水资源，这种方法是一种高效节水最好的方法。循环水泵有很多种，存在着容量大小、数量、功率等方面的不同。每个集中供热系统都要根据实际情况具体分析判断应该选择的循环水泵种类。还要定期检验循环水泵的损耗情况，即使做出维护。
1.2、容易失衡的供热系统水力
供热系统的水利关系很容易失调，这和热力供应网的结构相关，热力供应网在室外是水平放置的，当供热的水源从总的路线中运送的过程中，很可能没有灌注到偏于主线路较远的支流就流送了过去，这样就会使得不同位置的住户家里的供热的温度不相同。当前，水力失调是供热的一大问题，常常会造成冷热不均的现象。这种住房位置的差别待遇会给市民生活和城市的治安稳定带来一定的负面影响。相关机构单位对此做出了一系列措施进行调整，可惜大多效果不佳，水力失衡的问题依然存在。
1.3、保持温度的管网
热力供应管网作为供热的运输工具，在整个供热系统个职工是暴露在外界的，这个区域的保温问题是整个节能阶段最重要的方式，如果热量在运输的过程中被消耗，那么就会直接造成能源的浪费，同时还会增加投资的成本，热力供应管网的保暖是一定要重点关注的问题。现在的管道线路处于保护和方便的原因，一般采用填埋、高架的方式，这样的方式又会对管道外壁造成一定的损耗，但是与热量流失的损耗相比，这要好得多。供热管网的保温措施有待相关技术人员的继续研究。
2.热源的节能
热源是供热的直接供应点，目前我国的热源是多种多样的。除了常使用的热电厂之外，还有大型的集中供热的锅炉房，还有一些零散的使用风能、太阳能和潮汐能等热源形式。热源的选择应该尽量因地制宜，在考察当地的供热的需求和能源资料的基础之上在进行选择。目前来说，热电联产是国家当前最支持的节能项目，将发点和制热相互连接在一起，不仅仅提高了资源的利用效率，从而解决了环境污染的问题，符合当前发展绿色经济的发展主题。虽然我国总的煤炭资源丰富，但是人均占有量却非常少。因此开展对于以煤炭为资源的热源供热上，应该在取得相关部门的批准之后，对于一些容量较大，状况较好的大型设备进行保留，作为用热高峰的备用装置，其余中小型燃煤发热厂房和设备一律给予取缔，大力发展热电联产的大型产热企业，以来可以节约能耗，二来加大了对于环境的保护。
3.热网的节能措施
3.1、热介质的选择
目前来说，我国常用的供热介质主要有两种形式，一种是热水，还有一种就是蒸汽。热水的热能的消耗在运输的过程中要比蒸汽的热量消耗的要少很多，因此，目前国内在大力推广以热水为热介质的集中供热的紫铜。但是由于针对的热用户不相同，目前依然有部分工业用热需要以蒸汽为介质。但随着供热技术的不断提高，这方面的问题正在不断改变。在针对居民用热方面，应该充分考虑到高层建筑的结构对于供热的能量损耗。
3.2、设计上的节能
随着供热系统的不断改进，如何才能对供热的网线进行优化和改造，成为了供热设计部门最主要的工作。目前来说，供热在设计上的节能措施主要可以从供热管网热量负荷的确定和热网系统形式的设计、热网循环泵的设置上进行整改。
（1）供热管网热负荷确定
热管网热负荷的确定需要对供热的全年的需求做出预测，这个实在设计供热管网的时候的设计根据。尤其是在考虑热源和供热管道的路线和用量上，都需要根据对供热地区的全年气温曲线图进行详细的分析，一般而言，全年气温中温度较低的月份持续时间较长，那么需要供热的总量就会越大，这些都是需要在设计的进行管道供热量的总体安排，引起设计人员的足够重视。
（2）热网系统型式设计
热网系统的型式在进行设计的过程中，最为重要的关键点就是确保系统在满负荷的运作过程中的安全性，其次考虑的才是经济效益。环装的管网是目前我国内使用比较普遍的供热系统，尤其是多联的环状管网系统，其有着安全性高和能源节约等诸多优点，唯一的不足是在建设的初期的投人较大。因此适合在官网节能改造中作为一种备选的方案进行预备。
（3）热网循环泵的设置
热网循环泵的主要作用就是热网系统在供热运作的过程中，根据供热的需求来调节热流的流量，从而满足供热的需求。目前在节能的各个方面采取的是变速的热网循环泵，其自身有着灵活便利的优点，在进行整体设计的过程中，必须要充分考虑循环泵的调整留有足够大的运作位置，这样便可以大为降低工作中的能量损耗，有利于能源的节约。
4.换热站的节能措施
换热站安装监控系统可以实现实时调节和控制供给给热用户的热量。根据实际的情况确定换热站内部的采暖系统、空调系统和生活热水系统等的控制水平。当一次网、二次网系统采用水质调节时，可根据二次网系统的供水温度、回水温度来控制一次网系统的供水，可以通过手动调节阀、自力式流量调节阀或配有电动执行器的阀门来控制。采取气候补偿的技术，在供热系统在运行的过程中，室外环境空气的温度和设计的温度都会存在着一定的偏差，需要及时根据室外空气温度变化的情况来调整换热站的供热的能力，否则就会造成换热站的供热量和热用户的需求不相符合从而导致了用户温度达不到要求或者是造成能源的浪费。气候补偿器内部设有不同的温度条件中之下的调节曲线，可以根据室外环境空气温度的变化来自动调节一次网的供水流量，以此来达到控制二次网供水的温度和节能的目的。采用二次网混水技术。即在二次网系统的建筑物热力入口处加装混水泵及相应的控制装置。该方法可在满足热用户室内温度达标的前提下，大幅度降低换热站的运行电量，还可以有效解决建筑物内垂直水力失调的问题，提高热力利用率。
5.热用户的节能措施
按照建筑节能设计的标准进行对新建建筑设计或者对现有的建筑节能进行改造，全面提高其维护结构的保温隔热的能力，加强墙体的保温，提高门窗气密性，加强屋顶的保温技术，有效的利用太阳的敷设。推荐供热的计算，全面推进城镇供热的体系改革，在保证供热质量的情况下，实现高效节能。随着人民生活水平的日益提高，热用户对用热舒适性的要求越来越高。实施供热计量可以满足热用户根据自身要求，利用室内温度控制装置在一定温度范围内自主调节所需室温，节能降耗。公建建筑采用热力入口前安装超声波或机械式热量表分用户、分系统的方式进行热计量；居住建筑则采用以楼栋为对象设置热量表进行计量、各用户通过技术手段进行热量分摊。目前国内供热计量主要方式有热分配计法、户用热量表法、流量温度法、通断时间面积法和温度面积等。
结束语
总的来说，对于系统性供热的能源节约是从多个方面进行的。每一个地区都应该根据当地的实际情况进行分析，务必不能完全不够热网的实际情况进行整改，因为一旦系统性的热网关节出现了问题，那么就会对整个供暖的系统带来严重的影响。因此，城镇集中供热系统的节能分析应该以实际情况依据，从而为热网的节能减排，做出更大的贡献。
参考文献
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