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【摘要】任何地方的发展都需要依赖于能源的推动,当前我国的能源的供给有限,因此需要做好供热节能工作,创造能源节约型社会。本文对我国当前供热节能所存在的问题进行了分析,并提出了解决的措施,从而提高能源的利用率。
【关键词】供热节能问题解决途径
中图分类号: TE08文献标识码:A 文章编号:
我国本身的人口基数大,而且近年来城市化得速度逐渐加快,2011年第六次全国人口调查显示我国的城市人口已经超过了农村人口,在当前情况下我国供热所消耗的能源成倍的增长,在未来的发展中对供热的需求量还会不断的增大。因此迫切需要解决我国工人节能问题,实现能源的充分利用。
一、我国目前供热现状
我国幅员辽阔,人口众多,房屋建筑规模巨大,因此,每到采暖期,供热就成为社会各界普遍关注的焦点问题之一。我国传统的采暖区一般指淮河以北的“三北”(东北、华北、西北)地区。城镇供热大体有如下方式:火炉采暖(俗称“土暖炉”)、分散锅炉供暖、区域锅炉供暖、城镇集中供热,也有燃气炉采暖、电热膜辐射采暖等。随着人民生活水平的不断提高,人们对供热的数量和质量也随之增加和提高。实践证明,集中供热是供热发展的主要方向,特别是从2000年以来,我国城市集中供热发展迅速,已实现供热面积约17.5亿m2,但在有些城市还是出现了因热源不足导致热用户不能入网的现象。同时,我们必须清醒地看到,受我国建筑物保温隔热差、封闭性差、传统供热模式效率低等诸多因素影响,我国供暖能耗巨大,浪费惊人。据有关统计显示,我国单位建筑面积的采暖能耗是发达国家的3倍多,由此可见,我们除了积极探索行之有效的节能措施外,已别无选择。
二、城市集中供热系统中存在的相关技术性问题
(1)我国城市建筑的供热主要在当前还是以燃煤为主,虽然说我国煤炭资源的储备量大,但是在近些年的发展中凸显出了能源供给的不足,其中非常显著的原因就是煤炭资源并未得到充分的利用,在供热领域也是如此。而且城市供热主要的还是单热源,相互之间并无联通,若有热能剩余就会造成严重浪费。
(2)热力管网是城市集中供热系统的重要组成部分,现有的大部分热力管网存在着热力站设备落后、热力管网管道老化等问题,因此,常常会发生失调、漏水、不保温等现象,在热力管网施工和管理中也存在着一定的缺陷,容易造成不必要的能耗损失。
(3)供热系统应用技术相对落后,缺乏调节控制设备,存在供热质量差、冷热不均等问题。目前我国大多数建筑物内没有设置调控平衡阀,有些还没有安装计量仪表,现行的供热费用基本上是按供热面积计取,热量计量不合理,且收费困难。热用户大多采用单管顺流式系统,且无有效的调控设备,造成了水力工况失调严重,各用户冷热不均。一些用户的室温达不到设计标准要求,影响了用户的正常生活,而另一部分用户则因室温过高,只能开窗调节室温,造成热能浪费。
(4)建筑本身的保温条件差导致了热量的损失,在我国北方地区大部分老式建筑在外墙的保温上达不到保温的要求,从而导致热量供应到建筑内后在短时间内扩散到房屋外,使房屋热量的使用效率大大的降低。
三、集中供热系统节能的解决途径
1、燃煤锅炉房的改造
近年,北京已經有几百个燃煤锅炉房被改造成了燃气锅炉房。容量在20 MW以内的燃气锅炉通常都是卧式锅炉(2到3个回程),通过配备省煤器和烟气冷凝系统,优化锅炉效率。在没有烟气冷凝器的情况下,锅炉效率约为90—— 92%,配备烟气冷凝系统后,锅炉效率升至100 ——105%。
燃气锅炉常用的是 2级或3级燃烧器,这对于小容量锅炉是可行的,但如能配备连续调节式燃烧器,则燃烧效果更佳。另外,锅炉可通过配备燃烧器氧气调节装置,优化气体/燃料比,从而提高锅炉效率,尤其是对于较大容量的锅炉更应如此。
2、采用水源热泵技术
水源热泵技术是利用水源,通过少量的电能输入,采用热泵原理,实现低位热能向高位热能转移的技术。利用水源热泵技术供热水源主要有两个:一是自然水源,包括河流湖泊以及地表浅层地下水资源等,主要靠的是吸收太阳能,温度较低,具有低位热能;它们的温度一般一年四季都十分稳定;二是对生活与生产废水的再利用,特别是经过处理后的工业废水,一般都在18℃以上,冬季利用这类资源采用水源热泵技术供热是最好的选择。
图1 污水源热泵采暖、生活热水供应系统图
水源热泵机组的工作原理就是在夏季利用逆卡诺循环原理,将建筑物内的热量取出来转移到水源中;冬季利用卡诺循环,从水源中提取能量,由热泵通过水为载冷剂温度提升后送入建筑物中。由于夏季制冷时,机组冷凝压力较低,冬季制热时蒸发压力较高,所以水源热泵机组的能效比较高,通常,水源热泵输入1Kw 电能,可以输出4Kw 以上热量或冷量。
3、供热管沟改直埋
管沟改直埋技术用在旧管网的改造,可以减少输配管网的热损失,提高能源效率。高密度聚氯乙烯塑料套管强度高易熔易焊性好,抗老化能力强,钢管穿入塑料管,在套管与钢管之间发泡几分钟,预制保温管即可完成。这种管结实耐磨,便于运输,便于批量生产,因此目前在集中供热工程中被广泛应用。
为了便于焊接,预制保温管两端均留出150 mm 钢管,不做保温。工程中所要用的管件如弯头、三通、变径均制成保温管件,现场只焊直口,做直口保温。接口保温是用塑料管包绑后,使用热容电阻带热熔焊接,形成外护,再注入泡沫发泡保温。
4、做好外墙保温工作
外墙保温技术是在外墙上增加保温层、从而减少通过外墙的热损失。该技术即可用于既有建筑,又可用于新建筑。
外墙保温技术可以分为三种作法:
A)外墙外保温:是在外墙外表面上增加一层保温层,其特点是可以切断墙体上的冷桥,充分发挥保温材料的作用,保温作用最好,但其施工技术较复杂,对粘接料、面层材料要求较高,否则容易出现底层脱落、外表面裂纹等;
B)外墙内保温:是在外墙的内表面上增加一层保温层,其特点是施工简单,但无法切断冷桥,不能充分发挥保温材料的作用,保温效果相对较差;
C)夹心保温:是在两层墙体之间增加一层保温层,面层可用传统材料,保温材料得到较好的保护,但内外两层墙体在构造上脱离,抗震性差,同时有冷桥。
从目前实际情况看,第一种方式应用最广泛,因此以下仅介绍外墙外保温方式。其构造图如下:
图2 外墙保温基本构造图
结束语
供热节能工作是一项系统且复杂的工作,从本文的供热节能的措施中可以总结出要做好供热节能工作要从供热源头、供热技术的使用、供热渠道的优化、供热终端的保温等多方面入手,才能提高能源的利用率,减少热能的损耗。
参考文献
[1] 潘文玉,高阳.浅谈办公建筑的节能改造[J].建筑安全.2007(07)
[2] 马秀力.集中供热系统中的节能减排探讨[J].中国住宅设施. 2009(09)
[3] 王彦敏.集中供热系统中的节能措施研究[J].科技传播. 2009(05)
【关键词】供热节能问题解决途径
中图分类号: TE08文献标识码:A 文章编号:
我国本身的人口基数大,而且近年来城市化得速度逐渐加快,2011年第六次全国人口调查显示我国的城市人口已经超过了农村人口,在当前情况下我国供热所消耗的能源成倍的增长,在未来的发展中对供热的需求量还会不断的增大。因此迫切需要解决我国工人节能问题,实现能源的充分利用。
一、我国目前供热现状
我国幅员辽阔,人口众多,房屋建筑规模巨大,因此,每到采暖期,供热就成为社会各界普遍关注的焦点问题之一。我国传统的采暖区一般指淮河以北的“三北”(东北、华北、西北)地区。城镇供热大体有如下方式:火炉采暖(俗称“土暖炉”)、分散锅炉供暖、区域锅炉供暖、城镇集中供热,也有燃气炉采暖、电热膜辐射采暖等。随着人民生活水平的不断提高,人们对供热的数量和质量也随之增加和提高。实践证明,集中供热是供热发展的主要方向,特别是从2000年以来,我国城市集中供热发展迅速,已实现供热面积约17.5亿m2,但在有些城市还是出现了因热源不足导致热用户不能入网的现象。同时,我们必须清醒地看到,受我国建筑物保温隔热差、封闭性差、传统供热模式效率低等诸多因素影响,我国供暖能耗巨大,浪费惊人。据有关统计显示,我国单位建筑面积的采暖能耗是发达国家的3倍多,由此可见,我们除了积极探索行之有效的节能措施外,已别无选择。
二、城市集中供热系统中存在的相关技术性问题
(1)我国城市建筑的供热主要在当前还是以燃煤为主,虽然说我国煤炭资源的储备量大,但是在近些年的发展中凸显出了能源供给的不足,其中非常显著的原因就是煤炭资源并未得到充分的利用,在供热领域也是如此。而且城市供热主要的还是单热源,相互之间并无联通,若有热能剩余就会造成严重浪费。
(2)热力管网是城市集中供热系统的重要组成部分,现有的大部分热力管网存在着热力站设备落后、热力管网管道老化等问题,因此,常常会发生失调、漏水、不保温等现象,在热力管网施工和管理中也存在着一定的缺陷,容易造成不必要的能耗损失。
(3)供热系统应用技术相对落后,缺乏调节控制设备,存在供热质量差、冷热不均等问题。目前我国大多数建筑物内没有设置调控平衡阀,有些还没有安装计量仪表,现行的供热费用基本上是按供热面积计取,热量计量不合理,且收费困难。热用户大多采用单管顺流式系统,且无有效的调控设备,造成了水力工况失调严重,各用户冷热不均。一些用户的室温达不到设计标准要求,影响了用户的正常生活,而另一部分用户则因室温过高,只能开窗调节室温,造成热能浪费。
(4)建筑本身的保温条件差导致了热量的损失,在我国北方地区大部分老式建筑在外墙的保温上达不到保温的要求,从而导致热量供应到建筑内后在短时间内扩散到房屋外,使房屋热量的使用效率大大的降低。
三、集中供热系统节能的解决途径
1、燃煤锅炉房的改造
近年,北京已經有几百个燃煤锅炉房被改造成了燃气锅炉房。容量在20 MW以内的燃气锅炉通常都是卧式锅炉(2到3个回程),通过配备省煤器和烟气冷凝系统,优化锅炉效率。在没有烟气冷凝器的情况下,锅炉效率约为90—— 92%,配备烟气冷凝系统后,锅炉效率升至100 ——105%。
燃气锅炉常用的是 2级或3级燃烧器,这对于小容量锅炉是可行的,但如能配备连续调节式燃烧器,则燃烧效果更佳。另外,锅炉可通过配备燃烧器氧气调节装置,优化气体/燃料比,从而提高锅炉效率,尤其是对于较大容量的锅炉更应如此。
2、采用水源热泵技术
水源热泵技术是利用水源,通过少量的电能输入,采用热泵原理,实现低位热能向高位热能转移的技术。利用水源热泵技术供热水源主要有两个:一是自然水源,包括河流湖泊以及地表浅层地下水资源等,主要靠的是吸收太阳能,温度较低,具有低位热能;它们的温度一般一年四季都十分稳定;二是对生活与生产废水的再利用,特别是经过处理后的工业废水,一般都在18℃以上,冬季利用这类资源采用水源热泵技术供热是最好的选择。
图1 污水源热泵采暖、生活热水供应系统图
水源热泵机组的工作原理就是在夏季利用逆卡诺循环原理,将建筑物内的热量取出来转移到水源中;冬季利用卡诺循环,从水源中提取能量,由热泵通过水为载冷剂温度提升后送入建筑物中。由于夏季制冷时,机组冷凝压力较低,冬季制热时蒸发压力较高,所以水源热泵机组的能效比较高,通常,水源热泵输入1Kw 电能,可以输出4Kw 以上热量或冷量。
3、供热管沟改直埋
管沟改直埋技术用在旧管网的改造,可以减少输配管网的热损失,提高能源效率。高密度聚氯乙烯塑料套管强度高易熔易焊性好,抗老化能力强,钢管穿入塑料管,在套管与钢管之间发泡几分钟,预制保温管即可完成。这种管结实耐磨,便于运输,便于批量生产,因此目前在集中供热工程中被广泛应用。
为了便于焊接,预制保温管两端均留出150 mm 钢管,不做保温。工程中所要用的管件如弯头、三通、变径均制成保温管件,现场只焊直口,做直口保温。接口保温是用塑料管包绑后,使用热容电阻带热熔焊接,形成外护,再注入泡沫发泡保温。
4、做好外墙保温工作
外墙保温技术是在外墙上增加保温层、从而减少通过外墙的热损失。该技术即可用于既有建筑,又可用于新建筑。
外墙保温技术可以分为三种作法:
A)外墙外保温:是在外墙外表面上增加一层保温层,其特点是可以切断墙体上的冷桥,充分发挥保温材料的作用,保温作用最好,但其施工技术较复杂,对粘接料、面层材料要求较高,否则容易出现底层脱落、外表面裂纹等;
B)外墙内保温:是在外墙的内表面上增加一层保温层,其特点是施工简单,但无法切断冷桥,不能充分发挥保温材料的作用,保温效果相对较差;
C)夹心保温:是在两层墙体之间增加一层保温层,面层可用传统材料,保温材料得到较好的保护,但内外两层墙体在构造上脱离,抗震性差,同时有冷桥。
从目前实际情况看,第一种方式应用最广泛,因此以下仅介绍外墙外保温方式。其构造图如下:
图2 外墙保温基本构造图
结束语
供热节能工作是一项系统且复杂的工作,从本文的供热节能的措施中可以总结出要做好供热节能工作要从供热源头、供热技术的使用、供热渠道的优化、供热终端的保温等多方面入手,才能提高能源的利用率,减少热能的损耗。
参考文献
[1] 潘文玉,高阳.浅谈办公建筑的节能改造[J].建筑安全.2007(07)
[2] 马秀力.集中供热系统中的节能减排探讨[J].中国住宅设施. 2009(09)
[3] 王彦敏.集中供热系统中的节能措施研究[J].科技传播. 2009(05)