暖通工程中的集中供暖探讨

2021-10-12 07:09葛宝来
科技视界 2021年27期
关键词:热网热能保温层

葛宝来

(大唐保定供热有限责任公司,河北 保定 071000)

0 引言

一直以来,我国北方地区的冬季由于非常寒冷,人们只能以消耗能源的方式进行采暖,获得热量,保证最基本的生活条件,这一过程导致很多能源被消耗,并且随着建筑领域的不断发展,建设过程也消耗了很多的资源与能源,导致我国当前资源与能源紧缺的问题越来越严重,并且所造成的环境污染也越来越严重。在新时期下必须改变传统供暖方式,当前的集中供暖方式可以有效地改善能源浪费的问题,促进节能事业的发展。因此,需要不断提升集中供暖方式的应用水平,来更好地促进我国城市的现代化发展,满足人民群众的实际供暖需求。

1 暖通工程中集中供暖的概述

应用集中供暖方式进行供暖时的主要媒介为热水或蒸汽,以供热管网和热交换站为主要载体,对热源进行有效的传输,能够实现城市中的各个区域都获得相应的热能,能够给人们提供优质的供暖体验。集中供暖方式一经出现就受到了广泛的应用,是因为其应用优势非常的明显,例如能够起到节能与环保的效果,在进行热能供应时,可以降低能源的消耗,不会污染城市环境,能够帮助供暖企业获得更多经济效益,使供暖企业得到可持续性的发展。集中供暖方式中所应用的主要供暖系统是多热源集中供暖系统,它主要是利用大型燃煤锅炉或者热电厂作为热能来源,这些大型设备有很好的供暖基础负荷能力,可以承载着城市的大量热能需求。

由于传统的城市供暖方式会造成大量的能源消耗,严重污染环境,所以集中供暖方式出现后,与传统供暖方式相比,有着突出的应用优势,在我国当前的城市暖通工程中得到了广泛的应用。集中供暖方式的稳定性极强,哪怕某一管段出现问题,对其进行相应调节就可以继续运行。由于大型多热源集中供暖网在实际运行时有一定的特点,包括复杂和特殊,所以要想调节曲线,就应当根据换热站的实际热量需求来进行优化,对主热源的热网流量和温度进行控制,使热网供暖量能够得以保障,实现相应的供暖目标。

2 现代供暖系统消耗能量环节及评估

要想将热量从源头运输到客户手中,需要经过供暖系统的运作,这一过程会涉及几个环节,包括热制备、转换、输送和用热。热量的主要来源是依靠化石燃料的燃烧来产生,燃烧环节的区域以区域锅炉房和城市热电厂为主。

顾名思义,区域锅炉房的主要设备是锅炉,同时还有相应的配套设施,包括燃料输送与灰渣清除机械、鼓风机、引风机、循环水泵等。主要以燃料、电力、水等为能源。对于区域锅炉房的耗能水平进行评价时,通常以单位供暖量的消耗量为依据。

热电厂的主要组成包括抽凝式或背压式供暖机组排、汽通过热能转换装置,以此来进行热量的传递。对于热电厂来说,其热源是供暖系统,热交换器作为主要的耗能设备,所消耗的能源主要为蒸汽、电力、水和热。对热电厂的耗能水平进行评价时,主要按照单位供暖量的消耗量为依据。

输送热能时,主要依靠热网来进行承担,并且在进行供暖时所应用的管道也必须有足够的组成,包括钢管、保温层与保护层,但是具体的供暖管道材料以及结构形式如何还要根据现场的实际情况来进行设计。通常情况下,对供暖管道进行敷设时,有三种方式,分别是架空、管沟和直埋。这三种方式都会造成一定的能量消耗,主要是损失掉运输过程中的热量,并且会有一定的漏水损失。为了确定供热管道的保温效果,可以用热网热效率来进行评价,同时应用热网补水率来评价热网的保密性,检查是否有严重的水泄漏问题。要想降低系统水力情况,可以设置中间加压泵,将其设置在非空载干线上,同时能够起到降低电能损耗的作用。由于中间加压泵主要是用水泵设备,所以在对其耗能水平进行评价时,可以用单位供暖量的耗电来决定。

3 热水管道能源消耗的影响因素

(1)管道外径。如果管道的外径很大,那么其所散失的热量也会越多。管道外径大,管道内的水所传出的热量也会越来越多,导致热能损耗越大。

(2)输水温度。如果水的温度过低,那么管道外径也会使管道的散热损失受到影响,导致管道散热损失较大。但是如果水的温度过高,那么管道内水的温度会极大地影响管道散热损失。

(3)管道热导率。管道的热量损失与保温材料的导热率也有很大关系,如果导热率过大,那么管道所损失的热量在不同的管径之下所出现的材质导热率也会变大,导致差距逐渐增加。

(4)土壤热导率。如果土壤热量越大,那么管道所产生的热量也会越大,但是如果土壤热导率较小,那么不同的管径环境之下,管道所损失的热量会随着土壤热导率的减小而降低,二者之间的差距会越来越小,但是所减少的幅度不会过大。

(5)保温层厚度。如果保温层的厚度越来越大,那么管道损失的热量将会越来越小,这是因为保温层较厚,其传热的热阻就会越大,土壤中所被传入的热量就会相应的减少。但是如果保温层的厚度变小,那么在不同的管径环境之下,管道所损失的热量会随着保温层厚度的降低,变得越来越大,差距会越来越明显。

一直以来我国在进行供暖时所应用的系统多数以定流量控制调节运行的方式,设置流量控制器。压差控制器更适合于当前即将采用或正在采用的变流量调节系统。通常情况下,在单元门的入口处会设置流量控制设备,这样可以更好地保证每一栋楼之间拥有合理的流量分配,并且可以对其进行有效的调节。如果在立管上安装平衡阀,这样能够使各个立管之间的流量得到调节和平衡,安装这些控制器可以更好地帮助小区建筑物之间存在房屋冷热不公平的情况。

4 供暖系统的水力平衡调整

要想系统得到有效的调整,其实是有一定的困难的,因为整个技术较为复杂,但是其带来的效果却非常明显,能够起到节能的作用。将各个用户之间的流量进行合理的调整分配,能够使管理量化工作得到有效地开展,保证供暖的质量同时可以提升系统的经济性,保证系统运行得更加稳定安全。

4.1 利用现代科学技术提升能源利用率

供暖系统在实际进行工作时,可以合理利用相关技术的可行性,并且利用技术的经济合理性,使得集中供暖系统的耗能系统与设备,可以运行得更加良好,使整个过程的能源消耗情况得以减轻,使能源资源的利用率得到提高,这对于实现节能环保的目标有着重要意义。

4.2 以先进评价指标之间的差距为依据

对比分析方式是提升供暖系统节能效果的重要手段,这种方式可以更好地判断出供暖系统是否拥有足够的节能潜力。相关的能耗指标在不同的降低能耗环节中所体现出的效果会反映出供暖系统的运行能力。所以在评价运行指标时所产生的差距也会代表着相应的节能潜力。由此可以发现,节能潜力具体如何实际上和研究对象的条件以及系统自身的水平有着直接联系,通常情况下,不同系统以及不同单位在节能潜力上会有较大的差距。

5 结语

综上所述,我国北方地区的暖通工程非常重要。为了提升集中供暖的应用优势,需要对集中供暖进行仔细的研究。由于暖通工程中的集中供暖有着特殊性和复杂性的特点,所以要想提升集中供暖运行的稳定性、节能性、安全性,就应当对其进行一定的评价,从而挖掘相应系统的节能潜力。评价工作需要定期地进行开展,并且做好检测与评估工作,对相关方案要仔细研究,从而寻找实现指标的有效措施,来更好地提升我国暖通工程集中供暖系统运行的可靠性,为人们提供更加优质的供暖体验。

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