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供热工程节能设计


所属栏目:心理学论文
发布时间:2011-02-25 17:16:01  更新时间:2025-01-08 12:16:00

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  赵克鑫

  中国市政工程西北设计研究院有限公司兰州市730000

  摘要:供热工程是现代建筑工程中一个不可或缺的组成部分,可以为用户提供更加舒适的居住环境,而其本身属于高耗能工程,如何在可持续发展背景下做好供热工程的节能设计,是一个备受瞩目的课题。本文从当前建筑工程常见的供热方式出发,对供热工程节能设计的必要性和具体策略进行了分析和讨论。

  关键词:供热工程;节能设计;必要性;措施

  前言:在不断的发展过程中,人们逐渐认识到了传统片面发展经济中存在的不足,认识到了以牺牲环境为代价来发展经济,实际上是长远发展最大的阻碍。对此,可持续发展理念得以提出,在经济社会的发展中,强调与自然的相互协调。节能是当前建筑行业发展的核心理念之一,也是必须贯彻到每一个分项工程的内容。

  1建筑工程的供热模式

  一是分散燃气锅炉供热,以天然气为热源,相比较燃煤锅有着更高的热效率,也不会产生很大的污染,信息化技术的应用实现了分散式燃气锅炉的自动控制,也为锅炉运行监测及维修提供了便利;二是区域锅炉房供热,属于传统的供热方式,一般是以小区或者一定的区域为供热对象,利用大型燃煤锅炉房进行供热,技术相对成熟,但是能耗大、污染重,已经被发达国家淘汰。而在我国,区域锅炉房同时承担着电力系统的调峰任务,因此在相当长的时间内并不会被淘汰;三是集中供热,也是当前城市中最为常用的供热方式,其热源可以是煤炭、天然气等化石能源,也可以是太阳能、地热等新能源,配合热电联产模式,属于一种比较理想的供热方式,而且与前两种方式相比,占地面积小,能源利用率高,发展速度也更快[1]。

  2供热工程节能设计的必要性

  在一二线城市,集中供热已经得到了普及,并且随着技术的成熟,正在逐渐向着规模化、自动化和环保化的方向发展。不过从实际应用情况分析,受历史因素的影响,多数供暖企业采用的依然是传统的运作方式,存在着比较严重的能源浪费问题,具体来讲,一是以煤炭为主要热源,热效率较低,浪费巨大;二是设备陈旧,技术落后,运行方式存在缺陷,导致供热没有能够真正实现市场化,在缺乏市场竞争的情况下,供热企业虽然也会对设备进行相应的升级改造,但是一般都是在设备接近报废的情况下被动进行,缺乏主动意识,导致设备更新周期较长,节能环保效果较差;三是从用户层面分析,采用的计费方式依然是按照面积计费,然后由区域内的用户均摊费用,在无法实现自主调节的情况下,用户缺乏节能的动力和热情。针对上述问题,推行供热工程的节能设计也就变得非常必要[2]。

  3供热工程节能设计的具体措施

  做好供热工程的节能设计工作,能够从根本上减少供热工程的能源,实现节能降耗的目标,推进可持续发展。而对于设计人员而言,在开展供热工程节能设计的过程中,可以从三个方面着手分析:

  3.1热源节能设计

  热源的节能设计是供热工程节能设计的首要环节,一是应该重视对于热源的合理选择,坚持因地制宜的原则,将原本单纯的燃煤供热模式进行拓展,形成多种热源并行的模式,减少煤炭的应用,这样不仅能够提升热效率,减少煤炭的消耗,还能够在一定程度上降低供热过程中的污染问题。例如,在条件允许的情况下,可以拓展地热能、太阳能等作为热源,也可以引入热电联产模式,实现发电与供热的相互结合,对发电过程中的余热进行回收利用;对于一些大中型城市,也可以利用工业余热、生活垃圾焚烧等作为热源,进一步降低能源消耗;二是需要掌握锅炉的运行状况[3]。从当前应用最为广泛的燃煤锅炉为例,当供煤量和供水量合适时,锅炉处于最佳运行状态,热效率较高,能耗也会相对降低,对此,需要重点关注循环水泵的选择,如果其设计流量不足,无法满足锅炉的供水需求,反之如果流量过大,则会影响水泵的运行效率,导致能耗的增大。另外,锅炉在运行中的总循环水量一般都会超过标称循环水量,在这种情况下会导致锅炉本身使用寿命的降低。对此,可以在锅炉供回水管与循环水泵之间设置旁通管,避免出现炉内阻力超标的问题。

  3.2管网节能设计

  供热管网的是热量传输的通道,也是供热工程的重要组成部分,通过对供热管网的合理设计,能够有效减少热量在传输过程中的流失,起到良好的节能效果。从实际运行清情况分析,受多种因素的影响,供热管网中的热量分配与用户设计需求存在着不相符合的情况,也就是通常所说的水力失调问题[4]。该问题可以分为两种,一是动态水力失调,需要设置相应的自力式压差控制阀;二是静态水力失调,可以利用自力式流量控制阀以及静态水力平衡阀消除失调问题。从保证用户供热质量的角度,比较常见的做法是更换大功率的循环水泵,提升总流量,但是这种方法存在着很大的局限性,即会导致水泵运行能耗的增加,并不符合节能降耗的实际需求。结合热力学的相关原理,在供热过程中,循环水量与供回水温差呈反相关,换言之,为了对水力失调问题进行抵消,可以适当增加供回水的温差,以降低循环水量。实践证明,在一级供热管网中,最佳供回水温差为40℃,在二级供热管网中,最佳供回水温差为20-50℃,在动力一级供热管网中,最佳供回水温差为35℃。考虑到供热管网本身面对的是区域内所有的用户,因此其结构较为复杂,细节众多,任何一个环节的考虑不周,都可能会直接导致能源的浪费问题,对于设计人员而言,需要从全局的层面进行统筹兼顾,做到全面分析,充分考虑当地的气候、温度、地质等因素对于供热管网的影响,通过合理的计算分析,得到最佳的管网结构和运行参数,提升其运行效率[5]。

  3.3终端节能设计

  这里的终端指的是用户端,结合上文分析可知,当前城市集中供热的收费模式是按面积收费,用户均摊费用,在这种情况下,缺乏节能的积极性和热情,很容易导致能源的浪费。如果热能可以与电能一样,按照用量进行收费,则用户会主动控制对于热量的消耗,从而减少不必要的浪费问题。从设计的角度分析,想要实现这样的收费模式,需要在用户端设置相应的调节阀门以及热量分配表,由用户根据自身的实际需求来对流量进行调节,流量越小,产生的费用越低。通过这样的方式,能够调动用户主动节约能源,而如果按热量收费的模式能够得到全面普及,则建筑整体在使用过程中的能耗也会大大降低,更好的满足可持续发展的客观需求[6]。

  4结语

  总而言之,供热工程直接关系着广大用户的日常生活,影响着其生活的质量,而立足可持续发展的大背景,应该高度重视供热工程的节能设计,保证良好的节能效果。从当前应用较为广泛的集中供热模式出发,设计人员应该从热源、供热管网以及用户端三个方面做好相应的优化设计工作,提高热源效率,降低管网损耗,激发用户的节约意识,减少能源的浪费。与此同时,供热企业需要加强管理工作,强化宣传教育,做到按需供热,通过多管齐下的方式来推动社会的可持续发展。

  参考文献:

  [1]孙作山.浅析供热工程节能设计[J].科技创新与应用,2016,(26):250.

  [2]王涛.供热工程节能设计探究[J].商品与质量:消费研究,2015,(9):247.

  [3]纪卫.供热工程节能设计研究[J].价值工程,2015,(3):51-52.

  [4]李伟芳.城市集中供热节能设计探析[J].科研,2016,(12):266.

  [5]罗杨.市政工程供热管网施工改造节能设计[J].城市地理,2016,(12X):169.

  [6]宋文.浅析供热工程节能设计[J].社会科学:全文版,2016,(8):278.



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