平衡閥在水力管網(wǎng)中的應(yīng)用及節(jié)能交易

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1、平衡閥在水力管網(wǎng)中的應(yīng)用及節(jié)能交易-暖通論文關(guān)鍵詞平衡閥水力失調(diào)應(yīng)用實(shí)例節(jié)能效益在集中供熱或空調(diào)系統(tǒng)中，熱水或冷水由水力管網(wǎng)輸送到各個(gè)用戶。對(duì)于一個(gè)按照設(shè)計(jì)要求理想運(yùn)行的供熱或空調(diào)系統(tǒng)，各個(gè)用戶都能夠獲得設(shè)計(jì)水流量，滿足用戶室內(nèi)溫度的舒適性要求和系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能性要求，避免了用戶投訴和能源浪費(fèi)。這樣的系統(tǒng)就是實(shí)現(xiàn)了水力平衡的系統(tǒng)，否則，就是水力不平衡或稱水力失調(diào)的系統(tǒng)。我國(guó)以往建成的各類建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)大多沒(méi)有考慮在集中供熱和集中空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置水力平衡設(shè)備，因此比較普遍地存在水力失調(diào)現(xiàn)象，系統(tǒng)中總有室溫過(guò)熱或過(guò)冷的用戶。近年來(lái)，隨著房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各類建筑中的集中供熱和

2、集中空調(diào)面積越來(lái)越大，達(dá)到幾十萬(wàn)平方米已不鮮見(jiàn)，水力失調(diào)現(xiàn)象變得尤為突出，這就迫使業(yè)主或物業(yè)管理單位不得不在系統(tǒng)上投入更多的設(shè)備和能源，以滿足用戶的要求。這種長(zhǎng)期的不合理的運(yùn)行，不僅不能解決供熱或供冷品質(zhì)不高的問(wèn)題，還造成了大量的能源浪費(fèi)。在水力管網(wǎng)系統(tǒng)中，當(dāng)某些環(huán)路存在剩余壓頭時(shí)（即某些環(huán)路的阻力過(guò)小時(shí)），這些環(huán)路的實(shí)際流量就將超過(guò)設(shè)計(jì)流量，這就必然造成其它環(huán)路的實(shí)際流量達(dá)不到設(shè)計(jì)流量。這種水力失調(diào)是管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷和施工缺陷造成的，稱為靜態(tài)失調(diào)。這種失調(diào)是先天性的，根本性的，如不采取措施予以糾正，其不良影響在系統(tǒng)中將自始至終存在。對(duì)于建筑中大量的供熱和空調(diào)系統(tǒng)水力

3、失調(diào)問(wèn)題，通過(guò)調(diào)研，測(cè)試和實(shí)際改造工作，我們發(fā)現(xiàn)，在房屋用戶對(duì)供熱和空調(diào)品質(zhì)強(qiáng)烈投訴的背后，存在著極大的能源浪費(fèi)。本文通過(guò)兩個(gè)管網(wǎng)改造的實(shí)例，說(shuō)明對(duì)水力失調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，將會(huì)取得顯著的節(jié)能效益。這在當(dāng)前我國(guó)建筑節(jié)能呼聲日益強(qiáng)烈、世界性的能源供應(yīng)日趨緊張的形勢(shì)面前，具有重要意義。1應(yīng)用實(shí)例①北京東興住宅小區(qū)是上世紀(jì)90年代建設(shè)的綜合住宅小區(qū)，以多層建筑為主。小區(qū)建成后，每年都有部分用戶因室溫未達(dá)到北京市最低供熱標(biāo)準(zhǔn)，向小區(qū)供熱所投訴，部分用戶拒絕交納供熱費(fèi)。小區(qū)供暖所也曾采取了加裝水泵變頻調(diào)速器、更換鍋爐、鍋爐運(yùn)行量化管理等多種手段,試圖改善供熱質(zhì)量，但都沒(méi)有明顯效果。實(shí)

4、行物業(yè)管理后，超額的運(yùn)行費(fèi)用也使供熱單位不堪重負(fù)。經(jīng)我們現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、測(cè)試后，認(rèn)為該小區(qū)供熱系統(tǒng)屬于典型的管網(wǎng)水力失調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)從解決系統(tǒng)的水力失調(diào)問(wèn)題入手，改善系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。1.1改造前系統(tǒng)狀況1.1.1供熱面積：42.5m2。1.1.2設(shè)備參數(shù)：1.1.3供回水溫差：5℃。1.1.4住戶室內(nèi)溫度：最高26℃,最低10℃。1.2系統(tǒng)運(yùn)行狀況分析根據(jù)理論計(jì)算及常規(guī)經(jīng)驗(yàn)，在鍋爐出力能夠滿足要求的情況下，42.5萬(wàn)m2的供熱面積在北京地區(qū)所需的循環(huán)水量約為1100t/h左右。經(jīng)調(diào)查實(shí)測(cè)，該系統(tǒng)的實(shí)際循環(huán)水量已高達(dá)近2100t/h，實(shí)際循環(huán)水量是所需循環(huán)水量的1.9倍。小區(qū)內(nèi)住戶

5、最高室溫高達(dá)26℃,最低卻只能達(dá)到10℃，供回水溫差只有5℃。這是典型的大流量小溫差的不合理的運(yùn)行狀態(tài)，在這種運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐效率降低，水泵功率超常。造成這一現(xiàn)象的主要原因就是管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)。這種不良的運(yùn)行狀態(tài)，一方面加大了煤、電等能源的消耗量，造成了大量的能源浪費(fèi)，另一方面仍有部分用戶室溫達(dá)不到北京市規(guī)定的最低供熱室溫要求。1.3系統(tǒng)改造方案在對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了全面、充分的調(diào)研分析后,確認(rèn)了系統(tǒng)運(yùn)行中存在的主要問(wèn)題和造成問(wèn)題的原因,對(duì)系統(tǒng)提出了以下幾點(diǎn)改造措施:1.3.1在循環(huán)水泵處安裝平衡閥；1.3.2在管網(wǎng)的各分支管路上安裝平衡閥；1.3.3在各建筑入口處安裝平衡

6、閥；1.3.4進(jìn)行全面系統(tǒng)的水力平衡調(diào)試，使安裝了平衡閥的各個(gè)環(huán)路的流量基本都能達(dá)到設(shè)計(jì)流量，把室溫過(guò)熱的用戶溫度降下來(lái)，把室溫不達(dá)標(biāo)的用戶溫度提高到能夠滿足供熱要求。1.3.5經(jīng)設(shè)計(jì)選型確定該系統(tǒng)共需安裝平衡閥195臺(tái)（見(jiàn)安裝示意圖）。1.4改造效果1.4.1依據(jù)上述方案，安裝了平衡閥并進(jìn)行系統(tǒng)水力平衡調(diào)試后，每一分支環(huán)路及每一棟樓房都基本能夠按照設(shè)計(jì)流量運(yùn)行。1.4.2提高了供熱品質(zhì)，消除了物業(yè)與業(yè)主的矛盾，避免了用戶投訴，收到了良好的社會(huì)效益。1.4.3經(jīng)濟(jì)效益顯著。下表是系統(tǒng)改造前后的運(yùn)行狀況對(duì)比：從上表可以看出，系統(tǒng)經(jīng)改造后少用了1臺(tái)10t鍋爐和1臺(tái)110kW

7、的水泵（流量800m3/h）。僅水泵一項(xiàng)，每個(gè)采暖季就可節(jié)約用電31.7萬(wàn)度。兩個(gè)采暖季即可收回全部用于加裝平衡閥的投資。由于住戶室內(nèi)的采暖設(shè)施大都在房屋裝修時(shí)進(jìn)行了封閉處理，無(wú)法安裝平衡閥，因此上述改造措施只解決了系統(tǒng)的水平失調(diào)問(wèn)題，垂直失調(diào)問(wèn)題還無(wú)法解決。如果垂直失調(diào)現(xiàn)象也能夠得到改變，節(jié)能效益將更為顯著。2應(yīng)用實(shí)例②北京卡爾公寓位于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)（亦莊），是2004年入住的高檔住宅小區(qū)。小區(qū)內(nèi)有別墅288棟；高層住宅樓12棟，住戶588戶。小區(qū)熱力管網(wǎng)通過(guò)熱力站與市政熱力管線換熱。2005年采暖季，小區(qū)開(kāi)始供熱后，每天都有幾十戶