浅谈供热系统的节能控制

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【摘要】随着全球能源危机的加剧，能源的节约已成为全球关注的焦点。现在国家大力推广建筑节能和系统节能，降低能源消耗，倡导节能型社会建设，走可持续发展的道路。为了建立节能型企业，深入挖掘公司的内部潜力，进一步提高能源利用水平是当务之急。

【关键词】区域供热，节能管理，经济运行，分户计量

引言：供热企业作为一个大的能源供应户，一方面要尽可能地满足热用户的需求，以提高其生活质量和水平；另一方面作为能源的经营者，又必须采取相应的系统优化技术措施，以降低供热成本，提高企业经济效益。由于在供热企业运营成本中水、电、热的消耗占有相当大的比重，所以供热企业要发展就必须做到有效的节能降耗。

一、供热系统中消耗能量的环节

现有供热系统以城市集中供热系统为主，它由热源（电厂）、一级管网、供热站、二级管网及热用户组成。供热企业将从热电厂获得的热水经过敷设的一次侧管网送至小区内的供热站，二次侧的水与一次侧的水在换热设备中进行热交换后，将热水输送给热用户，以达到供热目的。管网的能量损失主要是沿途管道散去的热损失和泄漏的水，以及泄漏同时散发的热量和耗费的电能，其中一次侧耗费的能量是最高的。热力站是二级管网的热源，主要耗能设备是换热设备、循环水泵和补水泵等。它们耗用的能源是水、电和热。热用户通过采取散热器把热传给房间以保持室内温度。其能量损失一方面取决于用户室内散热器的位置、散热方式及性能，另一方面取决于建筑维护结构的保温性能、室内温度的要求和室外温度。

二、供热系统的节能管理

1、系统失水造成的损失与管理措施。供热管网每小时失水率一般要求不超过其循环水量的1%，而目前有些供热管网的实际失水率远超过这个数值，个别热网的实际失水率甚至高达4～5%。在工业用水价格不断上涨的情况下，热网失水率的增多使供热企业不堪重负。以我公司某供热区域为例，其供暖面积约34万㎡，供热温度45～60℃，热网循环水量约1000t/h。每个采暖季开始前热网试水阶段管网渗漏、排污等自然失水量约4～5t/h，失水率约为0.4～0.5%。2008年～2009年和2009年～2010年两个采暖季开始后，由于人为泄水的增加，使热网平均失水量达到15t/h，失水率1.5%。依近两年能源价格计算，该热网两个采暖期因失水而增加的供暖成本约达百万元之多。由此可见，控制热网失水对供热企业来说是相当重要的。

1.1供热管网失水一般有以下几个原因：

1.1.1 管网的正常泄漏。热网的各种附件如阀门、跑风等的跑、冒、滴、漏、渗及排污等，其失水量无法计算，但可把供热管网试水时的补水量视为正常泄漏量应

1.1.2意外事故失水。管网上的除污器、调节阀、管道本身及其他附件突然损坏而造成的失水。其失水的多少与破坏程度和关断速度有直接关系，事故发生时的管网补水增加值即为意外事故失水量。

1.1.3人为泄水。人为泄水一般发生在二级管网上，泄水者的目的一般有两种：①取用热水作为日常的生活用水；②每个管网都会由于各种原因而出现水力失调现象，有些不热的用户就会自发地采用泄水的办法来增加流速，提高室温，虽然这种做法的效果并不明显，但是在热用户心中已经根深蒂固，所以泄水量也不容小觑；

1.2 现行的防失水措施

1.2.1为减少热网的跑、冒、滴、渗，防止意外事故失水，供热企业可以通过对热网的技术改造或是加强检查及维修等手段把管网的失水率控制在0.1%～1%之间，甚至更低。

1.2.2 居民区供热管网的人为故意泄水现象比较普遍。泄水严重时不仅造成供热企业大量的水、电、热的损失，也使热网无法保持正常系统压力和供热温度，从而导致居民区无法正常采暖。

为维持热网的正常运行，目前供热企业普遍采用的办法是向系统内注入防腐除垢剂。该除垢剂不仅可以防止管路产生水垢，还有对人体无害的颜色和味道，可以对泄水者起到抑制作用。

2、供热系统中电耗的管理。热力站内循环水泵是主要的耗电设施，其主要的作用是用来调节管道中介质的流量。在换热站增设水泵变频设备，可对水泵电机频率进行自动控制，达到节能的目的。而且变频控制的调节范围很宽，还能保持较高的效率，实现精度很高的运行。变频控制的节能还表现在消除了电动机启动过程中的大电流，对延长水泵的使用寿命也很有益处。另一方面，当热用户的用热负荷较小时，可以通过减小流量的方式降低水泵对能源的消耗。

3、热量的损失与调节。近年来，供热负荷快速增加，导致管网水力失衡、热耗难以有效控制等问题日渐突出。因此，为提高供热系统的能源利用，建立和供热系统相适应的远程自动控制系统对于保证供热系统的优质供热和经济节能具有十分重要的作用。拿我公司的自动控制为例。我们把一天分成四个时间段，在每个时间段内根据气象网站的温度预测段内平均温度，以公司下达的二次供水调节曲线为基础曲线，再考虑一些影响供热的其他因素，如管道供热方式，房屋结构等进行二次修正，从而得出次日的二次供温曲线，使得优质服务和精细化管理并存，另外遇到特殊天气时再进行实时处理！

通过自动控制的实施，可以对热力站内热媒参数进行采集、监控及设定，最大限度地降低了供热管网的耗热量，避免不必要的热量损失。配合平衡阀的使用，更有利于整个供热管网的水力平衡，避免了局部水力失调现象的发生。既满足了用户的用热需求，又保证了能源的合理利用，进一步提高了供热质量。

三、其它节能措施

为提高热力设备的热效率，消除冷热不均带来的热损失，进而充分利用自由热，降低热源能量的消耗，分户计量存在着巨大的优势和益处：实施按户计量，用户的节能意识会明显增强，实现了其自觉节能，而且能有效控制人为泄水的现象；在节约能源的同时减轻了大气污染；供热商品化的前提是必须对作为商品的热能进行计量，因此，采用分户计量收费作为贸易结算办法则满足了这一需要，并且从根本上解决了供暖收费难等一系列问题。

当然，如果采用分户计量，要保证供热的高质量，供热系统就要有更完善的调节控制措施。实施分户热计量后，供热系统的调节控制必须加强，以适应整个系统的变流量运行的需要。当热用户进行调节时，那么热源处应该能够调节供热量，使其跟踪所需热负荷的变化，这也就需要供热企业改进相应的管理。

参考文献：

[1]史宝国 简谈集中供热与节能

[2]潘景宏 供热系统节电节能技术控制