供熱空調(diào)系統(tǒng)水力平衡技術及其應用

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　一、水力平衡技術是節(jié)能及提高供熱（冷）品質(zhì)的關鍵

　　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）源機組（并聯(lián)）環(huán)路存在水力失調(diào)，使得流經(jīng)用戶及機組的流量與設計流量不符。加上水泵選型偏大，水泵運行不合適的工作點處，導致水系統(tǒng)

　　統(tǒng)處于大流量、小溫差運行工況，水泵運行效率低、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），遠熱（冷）源處室溫偏低（高）。對熱（冷）源來說，機組達不到其額定出力，使實際運行的機組臺數(shù)超過按負荷要求的臺數(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)實測及調(diào)查，目前供熱系統(tǒng)普遍存在下列問題：

　　水系統(tǒng)處于大流量、小溫差工況，水輸送系數(shù)不能達標。根據(jù)對十個供熱小區(qū)調(diào)查計算，理論水輸送系數(shù)平均值為375，但按實際配用水泵的銘牌軸功率計算的水輸送系數(shù)只有154?！睹裼媒ㄖ?jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）要求設計選用水泵的銘牌軸功率計算得的水輸送系數(shù)不應小于0.6倍理論水輸送系數(shù)，即不應小于0.6x375=225，顯然達不到《標準》的規(guī)定值。

　　每t/h鍋爐出力能提供的供熱面積不到應能提供面積的一半。據(jù)全國房產(chǎn)系統(tǒng)供暖協(xié)作網(wǎng)1989年對“三北”地區(qū)10個城市房產(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，鍋爐處于低負荷情況下運行。

　　采暖煤耗量指標高。大部分城市每個采暖季的煤耗為32-46Kg標準煤/米。折算到鍋爐年運行效率及供熱管網(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)達國家相比，我國能耗要高出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，嚴重影響了供冷品質(zhì)。

　　針對上述問題，如果水系統(tǒng)達到平衡，機組運行在其額定水流量下，上述不合理現(xiàn)象均將得到改善?？梢?，解決水力平衡問題是節(jié)能及提高供熱（冷）品質(zhì)的首要問題。

　　二、水力平衡技術的應用

　　為了實現(xiàn)水系統(tǒng)的平衡，中國建筑科學研究院空氣調(diào)節(jié)研究所在吸收、消化國外平衡技術的基礎上，結合國內(nèi)現(xiàn)狀于1986年提出、并承擔了原國家經(jīng)委下達的“平衡閥研制”課題，開發(fā)了平衡閥及其專用智能儀表，解決了硬件與配套的軟件技術。

　　十幾年來，空調(diào)所在水力平衡領域作了大量而卓有成效的工作。從系統(tǒng)診斷入手，通過應用本所開發(fā)研制的模擬分析軟件對系統(tǒng)存在問題進行分析，先后對眾多不同規(guī)模的供熱小區(qū)進行了水力平衡改造，為用戶解決了長期困繞著的難題，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、經(jīng)濟及環(huán)境效益。

　　以安貞西里小區(qū)為例，該小區(qū)位于北京安定門外，是1985年開發(fā)的住宅新區(qū)。小區(qū)采用區(qū)域鍋爐房集中供熱，鍋爐房裝備有單臺容量為12x106kcal/h熱水鍋爐6臺。系統(tǒng)一次網(wǎng)設計供回水溫度130/80℃，二次設計供回水溫度95/70℃，通過6個熱交換站間接連接。改前小區(qū)供熱效果較差，相當數(shù)量住戶的室溫低于16℃，有的只有10 ℃左右。在對該系統(tǒng)全面的測試診斷分析的基礎上，應用水力平衡技術對系統(tǒng)進行了全面系統(tǒng)的改造。改造后，大幅度提高了供熱品質(zhì)，測試結果表明，系統(tǒng)中全部室溫均達到16℃以上，住戶普遍反映改造后室溫比以往高2-3℃。從鍋爐運行臺數(shù)來看，比以往少運行一臺，相當于一個采暖季節(jié)電68萬kw.h , 按電價0.16元/kw.h計，一個采暖季節(jié)電10.9萬元，平衡閥的投資為24萬元（包括平衡閥費用及管網(wǎng)改造安裝等費用），光節(jié)電就可在當年回收近50%的投資費用。

　　水力平衡技術不僅限于供熱系統(tǒng)，在空調(diào)領域也得到了廣泛應用。空調(diào)所利用自身的技術優(yōu)勢，先后對北京國際飯店、北京國際俱樂部、人民大會堂、凱賓斯基飯店等空調(diào)系統(tǒng)進行了測試診斷等技術服務，幫助業(yè)主解決了長期存在的空調(diào)系統(tǒng)問題，取得了令人滿意的成果。

　　三、結束語

　　目前，我國供熱空調(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。

　　水力平衡技術的應用是改善供熱空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀和促進節(jié)能改造的有效途徑，它投資少、見效快，具有顯著的經(jīng)濟與社會效益。