供熱采暖與計(jì)量系統(tǒng)節(jié)能改造

　　1、熱源（熱力站）改造

　　既有建筑的采暖供應(yīng)以熱電廠和區(qū)域鍋爐房為主要熱源，也可以有效利用工業(yè)余熱、廢熱，把其轉(zhuǎn)化為采暖熱源，節(jié)約一次能源。在鍋爐房和換熱站的改造中，要通過加裝高效節(jié)能的裝置和控制設(shè)備，如氣候補(bǔ)償裝置、煙氣余熱回收裝置、鍋爐集中控制系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)、水泵變頻裝置等，以節(jié)省運(yùn)行的電耗，并對(duì)余熱進(jìn)行利用。

　　2、室外供熱管網(wǎng)改造

　　供熱管網(wǎng)負(fù)責(zé)把熱量輸送至建筑物，輸送期間損失的熱量越少，管網(wǎng)效率越高，能源浪費(fèi)則越少。在對(duì)供熱管網(wǎng)進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，要優(yōu)先選取導(dǎo)熱系數(shù)小、濕阻因子大、吸水率低、密度小的高效保溫材料，如閉孔橡塑保溫材料或硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯材料等，能減少管網(wǎng)與周圍環(huán)境的熱交換，減少管網(wǎng)的熱損失，增大供熱管網(wǎng)的保溫厚度。

　　3、室內(nèi)采暖系統(tǒng)及計(jì)量改造

　　通過對(duì)熱計(jì)量進(jìn)行改造，從而形成以住宅每戶為單位進(jìn)行計(jì)量，對(duì)每戶的供熱量進(jìn)行直接計(jì)量或是分?jǐn)傔M(jìn)行計(jì)量，從而達(dá)到節(jié)約熱能的目的。

　　3.1熱量直接計(jì)量方式

　　利用熱量表對(duì)熱量進(jìn)行直接計(jì)量，可以對(duì)用戶進(jìn)行單獨(dú)核算，而且利用此種方法進(jìn)行計(jì)量時(shí)，則用戶需要采取共用立管分戶獨(dú)立采暖系統(tǒng)或是利用地面輻射供暖系統(tǒng)來進(jìn)行供熱，而熱量表則裝在各戶熱力入口處，這樣每戶所使用的熱量則會(huì)通過熱計(jì)量表進(jìn)行測量，從而作為計(jì)量供熱費(fèi)的結(jié)算依據(jù)。

　　3.2熱量分?jǐn)傆?jì)量方式

　　這種計(jì)量方式是通過設(shè)置總熱量表，然后再利用住宅內(nèi)的測量記錄裝置來對(duì)每戶用熱量的比例來進(jìn)行核算，從而核算出每戶應(yīng)分?jǐn)偟臒?使分戶熱計(jì)量得以實(shí)現(xiàn)。

　　3.2.1散熱器熱分配法

　　此種方法是通過在散熱器上安裝的熱分配計(jì)來對(duì)所使用的熱量進(jìn)行計(jì)量的方法。

　　（1）組成及攤原理

　　此種分配法由熱量分配表和熱量共同組成，熱量分配表是安裝在用戶的散熱器上的，而熱量表則是裝設(shè)在建筑物熱力人口或是熱力站的，通過熱量分配表可以有效的將各用戶的用熱比例進(jìn)行測算出來，然后再根據(jù)總供熱量來進(jìn)行戶間熱量的分?jǐn)偂＿@種方法的修正因素有散熱器的類型、散熱量、連接方式等。而散熱器熱量分配表也分為三種不同的類型，即蒸發(fā)式熱量分配表、電子式熱量分配表和電子遠(yuǎn)傳式熱分配表等。

　　（2）適用范圍

　　利用散熱器分配法對(duì)熱量進(jìn)行計(jì)量，其改造較為簡單，具有較好的靈活性，但對(duì)于地面輻射供暖系統(tǒng)則不適宜。

（3）安裝要求

　　①熱量分配表的產(chǎn)品和安裝方法應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

　　②采用蒸發(fā)式熱量分配表或單傳感器電子式熱量分配表時(shí)，散熱器平均熱媒設(shè)計(jì)溫度不應(yīng)低于50℃；采用傳感器電子式熱量分配表時(shí)散熱器平均熱媒設(shè)計(jì)溫度不應(yīng)低于35℃；采用蒸發(fā)式熱量分配表時(shí)，不同的采暖季節(jié)應(yīng)使用不同的蒸發(fā)液體顏色。

　　③熱量分配表的使用和保護(hù)應(yīng)與用戶說明，入戶讀表時(shí)應(yīng)盡量減少對(duì)用戶的干擾。

　　3.2.2流量溫度法

　　流量溫度法是通過連續(xù)測量散熱器或共用立管的分戶獨(dú)立系統(tǒng)的進(jìn)出出口溫差，結(jié)合測算的每個(gè)立管或分戶獨(dú)立系統(tǒng)與熱力入口的流量比例關(guān)系進(jìn)行用戶熱分?jǐn)偟姆绞剑�該方法利用每個(gè)立管或分戶獨(dú)立系統(tǒng)與熱力入口流量之比相對(duì)不變的原理.結(jié)合現(xiàn)場測出的流量比例和分支三通前后溫差，分?jǐn)偨ㄖ�的總供熱量。流量比例是每個(gè)立管或分戶獨(dú)立系統(tǒng)占熱力入口流量的比例。

　　（1）系統(tǒng)構(gòu)成

　　該系統(tǒng)由樓宇總表、溫度采集處理器（無線，有線）、流量熱能分配器、用戶查詢器、無線接收器組成。

　　（2）適用范圍

　　流溫法熱分配系統(tǒng)適合既有建筑垂直單管順流式的熱計(jì)量改造，還可用于共用立管的按戶分環(huán)供暖系統(tǒng)。因其采集的溫度是供熱水介質(zhì)的迸、出水溫度，用其所對(duì)應(yīng)的焓差進(jìn)行計(jì)算分配，所以排除了溫度采集的環(huán)境影響。

　　（3）安裝要求

　　室內(nèi)室溫調(diào)節(jié)裝置必須使用三通閥（或恒溫閥+旁通管），選擇三通閥時(shí)其旁通的阻力應(yīng)略大于直通阻力。流量熱能分配器可多棟樓使用一部（一般4棟以上）并箱鎖保護(hù)。用戶查詢器（單元儀表）可一棟樓或一單元一部，以用戶方便查詢?yōu)樵瓌t。既有住宅垂直單管系統(tǒng)改造中所用無線接收器每層樓安裝一部，系統(tǒng)總熱量表必須選用有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信接口（485或M-bus）的表具利用超聲波流量計(jì)測量流量確立流量比例時(shí)，應(yīng)選擇表面較好的直管段（不小于0.5）進(jìn)行測量。系統(tǒng)采用有線通信的其線纜均應(yīng)采用屏蔽信號(hào)線。

　　熱網(wǎng)節(jié)能及節(jié)能改造技術(shù)

　　從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合考慮，管網(wǎng)保溫效率可達(dá)到96%以上，系統(tǒng)的補(bǔ)水量可控制在循環(huán)流量的0.5%，平衡效率能達(dá)到98%。這表明只要管網(wǎng)保溫效率、輸熱效率和平衡效率同時(shí)達(dá)到要求，供熱管網(wǎng)輸送效率滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的93%是完全可行的。在熱網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，系統(tǒng)的補(bǔ)水量應(yīng)從管理方面加以控制，提高管網(wǎng)的平衡效率和保溫效率要采取有效技術(shù)措施。

　　1、熱網(wǎng)的水力平衡

　　第一，水力平衡的作用。供熱管網(wǎng)的水力平衡用水力平衡度來表示，水力平衡度是供熱管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)各管段的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量的比值。這種值越接近1表明供熱管網(wǎng)的水力平衡度就越好，室外供熱管網(wǎng)各個(gè)熱力入口處的水力平衡度應(yīng)為0.9～1.2。

　　不然在供熱系統(tǒng)運(yùn)行中就可能發(fā)生建筑物供給的熱量大于設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，而有的建筑物供給的熱量小于設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，發(fā)生各建筑物內(nèi)溫度冷熱不均的現(xiàn)象，導(dǎo)致熱量浪費(fèi)或達(dá)不到設(shè)計(jì)的室內(nèi)溫度，降低供熱質(zhì)量。保證供熱管網(wǎng)的水力平衡度，要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仔細(xì)進(jìn)行水力計(jì)算及平衡計(jì)算。雖然設(shè)計(jì)者做了仔細(xì)的計(jì)算，而供熱管網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，因其管材、設(shè)備和施工等方面存在的差別，各管段及末端裝置中的水流量并不可能按設(shè)計(jì)要求輸配，所以，需要在供熱系統(tǒng)中采取措施。

　　第二，運(yùn)用管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，要使用動(dòng)態(tài)的水利平衡設(shè)備或委托專業(yè)的熱網(wǎng)平衡調(diào)控公司。

2、熱網(wǎng)保溫

　　2.1保溫厚度的確定

　　供熱管網(wǎng)保溫厚度要根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則（GB8175）》中的計(jì)算公式確定。該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，為減少保溫結(jié)構(gòu)散熱損失，保溫材料層厚度應(yīng)按經(jīng)濟(jì)厚度的方法計(jì)算。經(jīng)濟(jì)厚度是在考慮管道保溫結(jié)構(gòu)的基建投資和管道散熱損失的年運(yùn)行費(fèi)用兩個(gè)因素后，折算得出在一定年限內(nèi)其年費(fèi)用為最小值時(shí)的保溫厚度。年總費(fèi)用是保溫結(jié)構(gòu)年總投資與保溫年運(yùn)行費(fèi)之和，保溫層厚度增加時(shí)，年熱損失費(fèi)用減少，但保溫結(jié)構(gòu)的總投資分?jǐn)偟矫磕甑馁M(fèi)用則相應(yīng)增加。

　　反之保溫層減薄，年熱損失費(fèi)用增大，保溫結(jié)構(gòu)總投資分?jǐn)傎M(fèi)用減少。年總費(fèi)用最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的最佳保溫層厚度即為經(jīng)濟(jì)厚度在《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中都對(duì)供熱管道的保溫厚度作了規(guī)定。推薦采用巖棉或礦棉管殼、玻璃棉管殼及聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫管（直埋管）三種保溫管殼，它們都有較好的保溫性能。敷設(shè)在室外和管溝內(nèi)的保溫管要切實(shí)做好防水、防潮層，防止由于受潮增加散熱損失。在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮管道保溫層厚隨管網(wǎng)供熱面積增大而增加厚度等情況。

　　2.2管網(wǎng)保溫效率分析

　　供熱管網(wǎng)保溫效率是輸送過程中保溫程度的指標(biāo)，體現(xiàn)了保溫結(jié)構(gòu)的效果，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料和增加厚度均可提高供熱管網(wǎng)保溫效率，而由于經(jīng)濟(jì)原因，并不是一味地增加厚度就是最好，要在年總費(fèi)用的條件下考慮提高保溫效率。在相同保溫結(jié)構(gòu)時(shí)，供熱管網(wǎng)保溫效率還與供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式有關(guān)。架空敷設(shè)方式由于管道直接暴露在大氣中，保溫管道的熱損失較大，管網(wǎng)保溫效率較低，而地下敷設(shè)，特別是直埋敷設(shè)方式，保溫管道的熱損失小，管網(wǎng)保溫效率高。因此從合理利用能源和保證距熱源最遠(yuǎn)點(diǎn)的供熱質(zhì)量出發(fā)，除了要控制單位管長熱損失外，還必須控制管網(wǎng)輸送時(shí)的總熱損失，使輸送效率提高到規(guī)定的水平的1/4。

　　3、更換供熱管網(wǎng)

　　對(duì)年久失修、已接近壽命終期、存在安全隱患的管網(wǎng)進(jìn)行更換。更換的供熱管網(wǎng)應(yīng)結(jié)合用熱需求考慮擴(kuò)容與合并。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，合理選擇改造管徑、管位和敷設(shè)方式。避免改造不久又負(fù)荷不夠，造成重復(fù)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)損失。

　　對(duì)未設(shè)置或雖設(shè)置凝結(jié)水管但未投入運(yùn)行、腐蝕嚴(yán)重已不能使用的蒸汽管網(wǎng)，結(jié)合供熱管網(wǎng)改造，增設(shè)、更換凝結(jié)水管和疏水管。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，敷設(shè)低負(fù)荷蒸汽管。在換管、擴(kuò)徑的同時(shí)，對(duì)閥門、補(bǔ)償器、疏水器等管道附件進(jìn)行維修保養(yǎng)。采用調(diào)節(jié)、防腐性能好的閥門、補(bǔ)償器、疏水器等更換相應(yīng)的失效附件。

　　管道保溫采用新型節(jié)能保溫材料。對(duì)不需更換但保溫層嚴(yán)重?fù)p壞的部分供熱管網(wǎng)，更換新型節(jié)能保溫材料，加強(qiáng)防水、防腐處理，采用新型材料做好管道保護(hù)層。對(duì)設(shè)置在防空洞內(nèi)的供熱管網(wǎng)應(yīng)設(shè)法移出或做好防水，并做好管溝的修復(fù)與防水。

　　總結(jié)：綜上所述，對(duì)于供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)規(guī)劃合理，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較好的供熱效果，同時(shí)可以降低能源的浪費(fèi)，供熱成本的減少，并且可以提高供熱的社會(huì)效益和相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。