供熱空調(diào)系統(tǒng)水力平衡技術(shù)及其應(yīng)用

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　一、水力平衡技術(shù)是節(jié)能及提高供熱（冷）品質(zhì)的關(guān)鍵

　　在供熱空調(diào)系統(tǒng)中，由于種種原因，大部分輸配環(huán)路及熱（冷）源機(jī)組（并聯(lián)）環(huán)路存在水力失調(diào)，使得流經(jīng)用戶及機(jī)組的流量與設(shè)計(jì)流量不符。加上水泵選型偏大，水泵運(yùn)行不合適的工作點(diǎn)處，導(dǎo)致水系統(tǒng)

　　統(tǒng)處于大流量、小溫差運(yùn)行工況，水泵運(yùn)行效率低、熱量輸送效率低。并且各用戶處室溫不一致，近熱（冷）源處室溫偏高（高），遠(yuǎn)熱（冷）源處室溫偏低（高）。對(duì)熱（冷）源來(lái)說(shuō)，機(jī)組達(dá)不到其額定出力，使實(shí)際運(yùn)行的機(jī)組臺(tái)數(shù)超過(guò)按負(fù)荷要求的臺(tái)數(shù)。以上種種原因，造成了能耗高，供熱（冷）品質(zhì)差的弊病。

　　據(jù)實(shí)測(cè)及調(diào)查，目前供熱系統(tǒng)普遍存在下列問(wèn)題：

　　水系統(tǒng)處于大流量、小溫差工況，水輸送系數(shù)不能達(dá)標(biāo)。根據(jù)對(duì)十個(gè)供熱小區(qū)調(diào)查計(jì)算，理論水輸送系數(shù)平均值為375，但按實(shí)際配用水泵的銘牌軸功率計(jì)算的水輸送系數(shù)只有154?！睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）要求設(shè)計(jì)選用水泵的銘牌軸功率計(jì)算得的水輸送系數(shù)不應(yīng)小于0.6倍理論水輸送系數(shù)，即不應(yīng)小于0.6x375=225，顯然達(dá)不到《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定值。

　　每t/h鍋爐出力能提供的供熱面積不到應(yīng)能提供面積的一半。據(jù)全國(guó)房產(chǎn)系統(tǒng)供暖協(xié)作網(wǎng)1989年對(duì)“三北”地區(qū)10個(gè)城市房產(chǎn)系統(tǒng)自管鍋爐房抽樣調(diào)查的資料表明，每t/h鍋爐所帶供暖面積平均只有4008米，鍋爐處于低負(fù)荷情況下運(yùn)行。

　　采暖煤耗量指標(biāo)高。大部分城市每個(gè)采暖季的煤耗為32-46Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/米。折算到鍋爐年運(yùn)行效率及供熱管網(wǎng)輸送效率只有45%左右。

　　室溫不均。以目前能耗情況與氣候條件相近的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)能耗要高出1-2倍，而供熱品質(zhì)，據(jù)調(diào)查，近環(huán)路室溫可達(dá)26-28℃（或更高），不利環(huán)路則只有11-13℃（或更低）。

　　同樣，空調(diào)系統(tǒng)也存在著大流量，室溫不均的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了供冷品質(zhì)。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，如果水系統(tǒng)達(dá)到平衡，機(jī)組運(yùn)行在其額定水流量下，上述不合理現(xiàn)象均將得到改善?？梢?jiàn)，解決水力平衡問(wèn)題是節(jié)能及提高供熱（冷）品質(zhì)的首要問(wèn)題。

　　二、水力平衡技術(shù)的應(yīng)用

　　為了實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)的平衡，中國(guó)建筑科學(xué)研究院空氣調(diào)節(jié)研究所在吸收、消化國(guó)外平衡技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀于1986年提出、并承擔(dān)了原國(guó)家經(jīng)委下達(dá)的“平衡閥研制”課題，開(kāi)發(fā)了平衡閥及其專(zhuān)用智能儀表，解決了硬件與配套的軟件技術(shù)。

　　十幾年來(lái)，空調(diào)所在水力平衡領(lǐng)域作了大量而卓有成效的工作。從系統(tǒng)診斷入手，通過(guò)應(yīng)用本所開(kāi)發(fā)研制的模擬分析軟件對(duì)系統(tǒng)存在問(wèn)題進(jìn)行分析，先后對(duì)眾多不同規(guī)模的供熱小區(qū)進(jìn)行了水力平衡改造，為用戶解決了長(zhǎng)期困繞著的難題，即改善了居民的供熱質(zhì)量，又節(jié)約了能源，改造工程取得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。

　　以安貞西里小區(qū)為例，該小區(qū)位于北京安定門(mén)外，是1985年開(kāi)發(fā)的住宅新區(qū)。小區(qū)采用區(qū)域鍋爐房集中供熱，鍋爐房裝備有單臺(tái)容量為12x106kcal/h熱水鍋爐6臺(tái)。系統(tǒng)一次網(wǎng)設(shè)計(jì)供回水溫度130/80℃，二次設(shè)計(jì)供回水溫度95/70℃，通過(guò)6個(gè)熱交換站間接連接。改前小區(qū)供熱效果較差，相當(dāng)數(shù)量住戶的室溫低于16℃，有的只有10 ℃左右。在對(duì)該系統(tǒng)全面的測(cè)試診斷分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用水力平衡技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的改造。改造后，大幅度提高了供熱品質(zhì)，測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)中全部室溫均達(dá)到16℃以上，住戶普遍反映改造后室溫比以往高2-3℃。從鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)看，比以往少運(yùn)行一臺(tái)，相當(dāng)于一個(gè)采暖季節(jié)電68萬(wàn)kw.h , 按電價(jià)0.16元/kw.h計(jì)，一個(gè)采暖季節(jié)電10.9萬(wàn)元，平衡閥的投資為24萬(wàn)元（包括平衡閥費(fèi)用及管網(wǎng)改造安裝等費(fèi)用），光節(jié)電就可在當(dāng)年回收近50%的投資費(fèi)用。

　　水力平衡技術(shù)不僅限于供熱系統(tǒng)，在空調(diào)領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。空調(diào)所利用自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，先后對(duì)北京國(guó)際飯店、北京國(guó)際俱樂(lè)部、人民大會(huì)堂、凱賓斯基飯店等空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試診斷等技術(shù)服務(wù)，幫助業(yè)主解決了長(zhǎng)期存在的空調(diào)系統(tǒng)問(wèn)題，取得了令人滿意的成果。

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　目前，我國(guó)供熱空調(diào)系統(tǒng)中普遍存在水力失調(diào)現(xiàn)象，不僅造成供冷、供熱質(zhì)量差，而且增加了能耗。

　　水力平衡技術(shù)的應(yīng)用是改善供熱空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀和促進(jìn)節(jié)能改造的有效途徑，它投資少、見(jiàn)效快，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。