采暖设计中的问题及系统节能设计

采暖设计中的问题及系统节能设计商洛市建筑勘察设计院陕西 726000摘要:在本采暖季，对几个运行不正常的采暖系统一“问题工程”，进行了补救处理，节能是我国一项长远的战略方针。我国政府对节能工作高度重视，特别是改革开放以后节能工作出现了欣欣向荣的局面。节能对于供热行业来说潜力是相当大的。供热行业是能耗大户，能耗支出占据其大部分成本。由于以往的住宅供暖按面积收取热费，存在很大的不合理性，且不便于用户进行局部调节，造成供热用热浪费很大。随着人们生活水平的提高和供暖事业的不断发展，对供暖系统实现用热量的分户计量和独立控制的呼声越来越高。关键词:住宅采暖;问题探讨;系统节能设计中图分类号: TE08 文献标识码: A文 章编号:1.我国建筑节能现状及采暖设计中存在的问题我国节能工作起步较晚，1986 年颁发了第一部建筑节能规范，后陆续出台了一系列相关行业法规。由于政府的重视，我国的节能技术水平有了很大提高，积极开展建筑节能研究并陆续建设了- -批节能试点工程。取得了良好的经济效益。尽管我国建筑节能工作取得了定成绩，但依然存在不少问题。其中在住宅采暖系统的节能设计中主要存在以下问题:在设计锅炉房时，往往富裕量太大，先天地形成“大马拉小车”现象，锅炉低负荷运行，每0.7Mw只带4000- -5000 m'，热效率低。煤耗大，实践证明，集中锅炉房，每0.7MW能带10000 m'，分散锅炉房每0.7MW能带8000 m，没有什么问题。在选择循环水泵时，往往选择偏大，形成大流量不经济运行。在建筑物热负荷计算方面，往往偏大，偏大的热负荷，造成在选择锅炉、水泵、散热器及管道等方面都偏大，这无形中就增加了建设初投资,增加了占地面积，加大供暖运行成本、浪费能源。设计中没有选择具有调节功能的阀门，而用普通的闸阀和截止阀，很难起到调节作用.造成水力失调。设计中没有考虑分时供热这--因素,根据不同使用性质的建筑,如果在网点中将其分开，实现分时供热，节能工作大有潜力可挖，因为象办公、教学楼等建筑夜间温度可降至值班温度，在有条件的集中锅炉房可以上微机监护和变频调速装置，实践证明。微机监护和变频调速对节能十分有利。2.室外供暖管网2.1管网保温室外保温是供热工程节能的重要部分，为了使供热管网从锅炉房到建筑物的距离中热损失达到最小，必须做好管网保温，以使供暖管网输送效率达到90%以上，输送效率=供热建筑总得热量/锅炉总输出热量供热管网保温厚度按国家标准，设备及管管保温导则中的经济厚度的计算公式确定，其保温厚度应不小于规定数值。为了节省粘土砖建议采用直埋管道。2.2管网连接每个供热管网中往往既有住宅、托幼，又有学校、办公楼、商店等，这种情况下如各建筑一律并联就易造成能源浪费，或有些建筑达不到设计温度，因住宅、托幼等居住建筑属全天24小时内都要求达到设计舒适温度，夜间允许室温适当下降，但不得超过一-定幅度， 此类建筑应连续供暖，而学校、办公楼、商店等公共建筑，在一-天的使用时间低于24小时。除在使用时间内需要保持舒适温度以外，其他时间并无温度要求。这些建筑采用间歇供暖是经济合理的，因间歇供暖日平均温度低于连续供暖的日平均温度，从供暖热损失与室内外平均温差成正比的关系角度来分析,是可以节能的，为了使住宅连续件暖-公茌建箱间歇供暖,将住宅和公共建筑共用一条室外采暖供水干管，而室外采暖回中国煤化工二在运YHCNMHG行中可以实现公共建筑间歇供暖达到节能的效果。2.3管网水利平衡室外供热管网中通过各建筑物的并联环路之间的水利平衡是整个供暖系统达到节能的必要条件，因为当不利建筑环路的流量偏低时，其室内平均温度必然低于其他建筑。为使不利建筑达到舒适温度就要提高整个系统的供水温度，则其它建筑就超过了设计舒适温度,造成热能浪费，所以室外供暖管网的水利平衡是节能的主要环节。3.室内供暖系统在室内供暖系统设计中，为了解决南、北向分开环路并设置调节阀，各并联环路的水利平衡是通过在干管、立管、支管的管径计算中进行较详细的阻力计算来解决，为了防止局部堵塞，易在如下独立部位设置不小于KN20的排污闸阀，以便排除污物。(1)当系统为下行式时，在供、回水导管的未端;(2)不系统为上行式时，在总立管上升弯头部位4.热媒设计温度散热器热水采暖系统的热媒设计温度，一般 根据热舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95°C，可确保热媒在常压条件下不发生汽化;适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，但要相应增加散热器数量。所以一般经常采用 95/70C,例如:作为散热器“标准工况”的64. 5°C，就是水温95/70C的平均值与室温18"C的传热温差。许多采暖系统的设计计算资料，也按此条件编制。当然，热媒设计温度也要符合热源条件的可能性和考虑其它因素。例如:以较低温度的一次热媒进 行换热所得的二次热媒，或采用户式燃气热水采暖炉的水温有限制，或采用塑料类管材为提高其耐用性时，也有采用85/60'C作为设计参数的。但是，再进--步降低散热器采暖的热媒设计参数，显然是不合理的。以95/70C为比较基础，热媒平均温度每降低10°C，散热器数量约增加20%。5.系统环路的设计对于系统环路的大小和划分，要有明确的思路。应以水力平衡为主要的依据，有条件时宜按朝向划分环路。我分公司现在所做的设计多为机械循环热水供暖系统，作用半径为150m。所以当遇见占地面积比较大的建筑时，要分环考虑。这样即避免了因为系统过大而造成系统末端散热器不热，又不会产生系统中立管数量过多水力计算不宜平衡的状况6.系统补水某供暖建筑面积22万多m2的居住小区，存在水力失调的室内系统末端底层住户，出现以下奇怪的现象:每到晚.上八九点钟后散热器就开始降温，到半夜就完全不热，而次日早晨又会逐渐热起来。据深入调查,重新热起来是由于顶层住户在每晚临睡前和次日早晨起床后进行了手动放风所致。经改装了质量较好的自动排气阀后有所缓解，但系统中还是经常因有空气存在。显然，应彻底解决系统进入空气的问题。据查，系统未设置膨胀水箱，也未设置气压水罐等膨胀容积，只是依靠功率较大的补水泵进行补水定压，而补水泵则由电接点压力表控制启停，当降至下限值时水泵启动，达到上限值时停泵。由于设置在管路上的压力表,指针会发生抖动，上: 下限值的整定间距不能很小，因此，停泵后重新启动必然会有较长的时间间隔。在此时段内，由于水的不可压缩性和不可避免的系统泄漏，总会有空气进入系统，并积存于流量较小的系统末端顶点。由于该工程已无条件增设膨胀水箱和足够容积的气压水罐,采取了增设一台略大于 系统泄漏量的小功率补水泵(0.75kW)的方法，使之连续运行，当流量大于系统泄漏量时,通过限压阀回流至软水箱，基本上解决了问题。由此可得到启示:用合理容积的膨胀水箱或气压水罐进行定压，是十分必要的，如无条件设置，则应采用不间断运行的峦频补水磊或像本工中国煤化工程所采取的简易方法。MHCNMH G7.采用节能材料节能新材料的应用无疑给住宅采暖系统的节能设计带来了新的希望,地面采暖兴起以来直受到用户的青睐。据了解，它已经被称为“最具舒适、最具环保、最具节能性”的采暖方式，采用该种供暖方式也正在成为房地产项目的大卖点，受到了百姓的关注。地面供暖是贴近地面的空气温度先升高，然后整个房间自地面至屋顶形成--个合理的空气温度场，使人体脚部、身驱和头部有--个舒适的温差。-种新型的电热材料技术正在改变着住宅采暖的传统，获得上海市节能产品称号的“圣尔诺碳晶材料产品”在过去的3个采暖季中经上海市2000余户业主的实际使用，其平均能耗比目前传统的水电地暖技术降低了30%~50%，获得了十分显著的节能减排效果。该技术已申请了20 余项国家专利，并顺利通过了欧盟、北美和日本的标准测试，目前已进入国际市场，成为中国本土科技发明产业化的个亮点。更令人瞩目的是，该项产品以其优异的节能特性已被选用为中国南极卫星地面站的长期设备保温材料，并已随“雪龙”号奔赴南极。碳晶地暖产品被业内专家称为“--种创新的具有广阔市场前景的电热建筑材料”，它具有使用寿命与建筑物基本同步、单位配置功率低、地面升温非常迅速(从传统技术4~5个小时缩短到20分钟左右)。这种新技术的推广采用，将为建筑住宅行业的节能减排工作提供重要的技术手段。8.结束语综.上所述，对于住宅小区的供暖系统设计，如果规划和设计合理，不仅能够实现较好的系统控制和计量功能，同时可以降低能源的浪费，极大的提高供热的社会效益并获得相当的经济效益。参考文献:[1]王维华.适宜分户计量、分室控温的住宅供暖系统形式.节能技术, 2001, (2):22 24.[2] 狄育慧.采暖建筑中墙体节能的探讨， 北京节能，2000， (6): 29~ 30.[3]中国建筑科学研究院，中国建筑业协会建筑节能专业委员会. GB50189- -2005 公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2005.中国煤化工YHCNMH G