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【摘 要】 分析了普遍存在水利失调现象、难以满足供热总流量需求以及供热系统自身存在一些不足等传统供热模式弊端，同时探讨了分布式变频泵技术基本原理和优势，并提出了分布式变频泵技术在集中供热中应用的注意事项，以及为分布式变频泵技术在集中供热中的应用提供一些参考，有效降低电能消耗，提升供热质量。
【关键词】 分布式变频泵技术；集中供热；应用
分布式变频泵技术在集中供热中的应用，能够有效解决水力失调问题，根据用户实际需要进行按需供热，同时也能够提升供热系统安全性和远端最不利环路供热质量，自行调整水力平衡点，确保水力平衡点附近的用户的供热质量。对此，在集中供热系统中可以采用分布式变频泵技术，有效降低集中供热系统的电能消耗，确保供热安全，提升集中供热系统的供热效率和供热质量。
一、传统供热模式弊端
传统的供热模式通常采用管网供热系统，在锅炉房内设置一次循环水泵，依据一次网的总流量以及最不利环路的阻力来对循环泵的流量、扬程以及功率进行科学选择，以便满足供热系统运行需要。在传统网管供热系统中，热源循环水泵有效克服了热源与换热站一次管网局部和延程阻力，同时采用调节阀或电动阀消耗水泵多余的资用压头，能够有效改善远端用户供暖质量。然而，传统供热模式的单位热量用电量会随着面积增长逐年增大，并且随着供热面积和规模的不断扩大，传统供热模式的弊端日益突出，难以满足现代供热要求，应当对传统供热模式进行不断优化和改进。目前，传统供热模式的弊端主要体现在以下方面：第一，普遍存在水利失调现象。在传统大型集中供热系统中普遍存在水利失调的问题，供热系统的水力平衡难度会随着换热站越增多、供暖面积增大、管道分支增多以及地势高差增大而不断增大。传统的供热系统只能通过近端流量调节和分支管道节流调整平衡管网流量，然而这两种调节方式会使得所有调节阀无端消耗多余资用压头。根据相关研究表明，传统管网供热模式系统调节阀消耗的电能超过供热系统电能的30%。第二，难以满足供热总流量需求。随着供暖面积的逐年增加，使得供热总流量不断增加，传统的锅炉供热模式下安装的循环泵难以满足供热总流量的需求。第三，传统供热系统自身存在一些不足。传统供热系统中，锅炉停电容易产生气化现象和气锤的现象，会对锅炉管道造成较大的破坏，这也是传统供热模式实现安全生产的一大主要难题，直接影响着传统供热的安全生产。同时，传统供热模式中管网和换热站热量调整不规范、不科学，难以有效根据太阳辐射、风力风向、学校或办公室有无人员实行自动精确调节。
二、分布式变频泵技术基本原理及优势
（一）分布式变频泵技术基本原理
分布式变频泵技术基本原理为：在锅炉房设置一次循环泵，其扬程按照锅炉房内阻力（锅炉阻力和锅炉房内管道阻力）计算，热源循环泵只承担热源内部的循环动力。同时，在各个换热站内设置二次循环泵，通过换热站内一次侧阻力和本站与锅炉之间阻力之和来确定二次循泵的扬程。利用分布在换热站的二次泵取代一次网上的调节阀，由原来调节阀上消耗多余的资用压头改为分布式变频泵提供必要的资用压头。分布式变频泵技术在换热站内配置了由气候补偿器调节的变频控制器，以实现二次泵达到按照需求从一次网中取热量。分布式变频泵技术基本原理如图1所示。
图1 分布式变频泵技术基本原理
（二）分布式变频泵技术优势
分布式变频泵技术在供热系统的应用具有明显优势，能够有效克服传统管网供热的弊端，在确保供热质量的同时，有效降低电能消耗。分布式变频泵技术的优势主要体现在以下方面：第一，有效解决水力失调。分布式变频泵技术采用了自动控制措施，能够有效提高一次供水温度，增大供回水温差，减少一次水流量，能够有效降低一次水压降，确保热网远端自用压头，从而有效解决各换热站之间的水力平衡问题。第二，按需供热。采用分布式变频泵技术的供热系统的换热站分别设置一次水二级泵，通过变频调速代替调节阀，有效实现“已泵代阀”，能够根据天气变化对二级泵频率进行智能调节，通过改变一次水流量，对用户侧的供暖温度进行精确控制，在实现对用户按需供热的同时，有效节约能源，减少排放。第三，提升供热系统安全性。采用分布式变频泵技术的供热系统，一级循环泵只承担热源内部的水循环，对循环泵扬程要求相对低，有效降低了锅炉的承受压力，能够有效消除锅炉可能爆管的隐患，提升供热系统的安全性。同时，在锅炉房一旦出现停电现象，锅炉水仍然能够依靠换热站各个二级循环泵提供的动力进行流动，能够有效防止锅炉内发生气化危险，确保锅炉安全运行。第四，有效提升最远端最不利环路供热质量。传统管网集中供热模式的供暖半径大约为6公里最为合理，一旦供暖范围半径超出6公里，会使得供暖管道阻力较大、流速降低、流量不足，供暖管道温度损失相对较大，直接影响最远端环路的供热质量。而采用分布式变频泵技术的供热系统，采用二次泵克服管道阻力，能够有效加快管道流量，降低管道热损失，提升最远端供热质量。第五，能够自行平衡水力平衡点。传统多热源系统难以有效确定水力平衡点，一定程度上加大了热源循环泵的选择难度，通常才采用增大每座锅炉房的循环泵来对末端的水力平衡点的不确定性进行弥补。然而，采用分布式变频泵技术的供热系统采用分布式变频二级泵技术，能够实现自行调整水力平衡点，确保水力平衡点附近的用户的供热质量。
三、分布式变频泵技术在集中供热中注意事项
分布式变频泵技术在集中供热系统的应用，应当注意以下问题：第一，对于最不利环路，应当确保一次主管管径满足相关供暖要求，确保管道流量在经济比摩阻范围内，有效控制二次管道扬程，从而有效控制耗电量。第二，在锅炉房的供回水之间加装电动阀，确保热源循环泵由于断电或故障而停泵时，通过关闭电动阀来实现外网循环泵与锅炉串联，及时抽取锅炉热水，避免锅炉产生汽化现象。第三，对于一个换热站出现高低区系统、地暖系统、散热器系统等多系统，应当在每个系统一次管道上加设变频泵，以减少回抽水对各个供暖系统的干扰，确保各个供暖系统的供暖质量。第四，在选择二级泵时，应当全面考虑热换站3～5年内的供热负荷的增长情况和周边换热站之间的相互影响情况，确保二级泵满足热换站负荷增长需要，在确保供热质量的同时，延长二级泵的使用寿命。
四、结束语
目前，传统供热模式由于供热系统自身存在一些不足，使得传统供热模式普遍存在水利失调现象，难以满足日益增长的供热面积所带来的供热总流量需求。对此，可以在城市供热系统中应用分布式变频泵技术，有效解决水利失调现象，实现精确供热，提升供热安全性，降低电能消耗，自行平衡水力平衡点，提升供热质量和效率。
参考资料：
[1]张伟，马志刚.分布式变频泵技术在集中供热中的应用[J].区域供热，2014，（4）：88-90.
[2]潘军华，陈亮.实例浅析分布式变频泵系统方案在城市集中供热中的应用[J].区域供热，2014，（1）：58-63，74.
[3]潘军华.实例浅析分布式变频泵系统方案在城市集中供热中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（16）.
[4]杨威.分布式变频泵系统在城市集中供热中的应用浅析[J].民营科技，2012，（8）：71-71.
[5]周浩，李小平.集中供热系统供热首站方案选择和经济性分析[J].山西建筑，2011，37（11）：123-124.
[6]张春光，李志，梁大为等.分布式和二级泵系统在集中供热系统中的应用[J].暖通空调，2011，41（1）：88-92.
【关键词】 分布式变频泵技术；集中供热；应用
分布式变频泵技术在集中供热中的应用，能够有效解决水力失调问题，根据用户实际需要进行按需供热，同时也能够提升供热系统安全性和远端最不利环路供热质量，自行调整水力平衡点，确保水力平衡点附近的用户的供热质量。对此，在集中供热系统中可以采用分布式变频泵技术，有效降低集中供热系统的电能消耗，确保供热安全，提升集中供热系统的供热效率和供热质量。
一、传统供热模式弊端
传统的供热模式通常采用管网供热系统，在锅炉房内设置一次循环水泵，依据一次网的总流量以及最不利环路的阻力来对循环泵的流量、扬程以及功率进行科学选择，以便满足供热系统运行需要。在传统网管供热系统中，热源循环水泵有效克服了热源与换热站一次管网局部和延程阻力，同时采用调节阀或电动阀消耗水泵多余的资用压头，能够有效改善远端用户供暖质量。然而，传统供热模式的单位热量用电量会随着面积增长逐年增大，并且随着供热面积和规模的不断扩大，传统供热模式的弊端日益突出，难以满足现代供热要求，应当对传统供热模式进行不断优化和改进。目前，传统供热模式的弊端主要体现在以下方面：第一，普遍存在水利失调现象。在传统大型集中供热系统中普遍存在水利失调的问题，供热系统的水力平衡难度会随着换热站越增多、供暖面积增大、管道分支增多以及地势高差增大而不断增大。传统的供热系统只能通过近端流量调节和分支管道节流调整平衡管网流量，然而这两种调节方式会使得所有调节阀无端消耗多余资用压头。根据相关研究表明，传统管网供热模式系统调节阀消耗的电能超过供热系统电能的30%。第二，难以满足供热总流量需求。随着供暖面积的逐年增加，使得供热总流量不断增加，传统的锅炉供热模式下安装的循环泵难以满足供热总流量的需求。第三，传统供热系统自身存在一些不足。传统供热系统中，锅炉停电容易产生气化现象和气锤的现象，会对锅炉管道造成较大的破坏，这也是传统供热模式实现安全生产的一大主要难题，直接影响着传统供热的安全生产。同时，传统供热模式中管网和换热站热量调整不规范、不科学，难以有效根据太阳辐射、风力风向、学校或办公室有无人员实行自动精确调节。
二、分布式变频泵技术基本原理及优势
（一）分布式变频泵技术基本原理
分布式变频泵技术基本原理为：在锅炉房设置一次循环泵，其扬程按照锅炉房内阻力（锅炉阻力和锅炉房内管道阻力）计算，热源循环泵只承担热源内部的循环动力。同时，在各个换热站内设置二次循环泵，通过换热站内一次侧阻力和本站与锅炉之间阻力之和来确定二次循泵的扬程。利用分布在换热站的二次泵取代一次网上的调节阀，由原来调节阀上消耗多余的资用压头改为分布式变频泵提供必要的资用压头。分布式变频泵技术在换热站内配置了由气候补偿器调节的变频控制器，以实现二次泵达到按照需求从一次网中取热量。分布式变频泵技术基本原理如图1所示。
图1 分布式变频泵技术基本原理
（二）分布式变频泵技术优势
分布式变频泵技术在供热系统的应用具有明显优势，能够有效克服传统管网供热的弊端，在确保供热质量的同时，有效降低电能消耗。分布式变频泵技术的优势主要体现在以下方面：第一，有效解决水力失调。分布式变频泵技术采用了自动控制措施，能够有效提高一次供水温度，增大供回水温差，减少一次水流量，能够有效降低一次水压降，确保热网远端自用压头，从而有效解决各换热站之间的水力平衡问题。第二，按需供热。采用分布式变频泵技术的供热系统的换热站分别设置一次水二级泵，通过变频调速代替调节阀，有效实现“已泵代阀”，能够根据天气变化对二级泵频率进行智能调节，通过改变一次水流量，对用户侧的供暖温度进行精确控制，在实现对用户按需供热的同时，有效节约能源，减少排放。第三，提升供热系统安全性。采用分布式变频泵技术的供热系统，一级循环泵只承担热源内部的水循环，对循环泵扬程要求相对低，有效降低了锅炉的承受压力，能够有效消除锅炉可能爆管的隐患，提升供热系统的安全性。同时，在锅炉房一旦出现停电现象，锅炉水仍然能够依靠换热站各个二级循环泵提供的动力进行流动，能够有效防止锅炉内发生气化危险，确保锅炉安全运行。第四，有效提升最远端最不利环路供热质量。传统管网集中供热模式的供暖半径大约为6公里最为合理，一旦供暖范围半径超出6公里，会使得供暖管道阻力较大、流速降低、流量不足，供暖管道温度损失相对较大，直接影响最远端环路的供热质量。而采用分布式变频泵技术的供热系统，采用二次泵克服管道阻力，能够有效加快管道流量，降低管道热损失，提升最远端供热质量。第五，能够自行平衡水力平衡点。传统多热源系统难以有效确定水力平衡点，一定程度上加大了热源循环泵的选择难度，通常才采用增大每座锅炉房的循环泵来对末端的水力平衡点的不确定性进行弥补。然而，采用分布式变频泵技术的供热系统采用分布式变频二级泵技术，能够实现自行调整水力平衡点，确保水力平衡点附近的用户的供热质量。
三、分布式变频泵技术在集中供热中注意事项
分布式变频泵技术在集中供热系统的应用，应当注意以下问题：第一，对于最不利环路，应当确保一次主管管径满足相关供暖要求，确保管道流量在经济比摩阻范围内，有效控制二次管道扬程，从而有效控制耗电量。第二，在锅炉房的供回水之间加装电动阀，确保热源循环泵由于断电或故障而停泵时，通过关闭电动阀来实现外网循环泵与锅炉串联，及时抽取锅炉热水，避免锅炉产生汽化现象。第三，对于一个换热站出现高低区系统、地暖系统、散热器系统等多系统，应当在每个系统一次管道上加设变频泵，以减少回抽水对各个供暖系统的干扰，确保各个供暖系统的供暖质量。第四，在选择二级泵时，应当全面考虑热换站3～5年内的供热负荷的增长情况和周边换热站之间的相互影响情况，确保二级泵满足热换站负荷增长需要，在确保供热质量的同时，延长二级泵的使用寿命。
四、结束语
目前，传统供热模式由于供热系统自身存在一些不足，使得传统供热模式普遍存在水利失调现象，难以满足日益增长的供热面积所带来的供热总流量需求。对此，可以在城市供热系统中应用分布式变频泵技术，有效解决水利失调现象，实现精确供热，提升供热安全性，降低电能消耗，自行平衡水力平衡点，提升供热质量和效率。
参考资料：
[1]张伟，马志刚.分布式变频泵技术在集中供热中的应用[J].区域供热，2014，（4）：88-90.
[2]潘军华，陈亮.实例浅析分布式变频泵系统方案在城市集中供热中的应用[J].区域供热，2014，（1）：58-63，74.
[3]潘军华.实例浅析分布式变频泵系统方案在城市集中供热中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（16）.
[4]杨威.分布式变频泵系统在城市集中供热中的应用浅析[J].民营科技，2012，（8）：71-71.
[5]周浩，李小平.集中供热系统供热首站方案选择和经济性分析[J].山西建筑，2011，37（11）：123-124.
[6]张春光，李志，梁大为等.分布式和二级泵系统在集中供热系统中的应用[J].暖通空调，2011，41（1）：88-92.