住宅区建筑供暖平衡阀节能技术应用

住宅区建筑供暖平衡阀节能技术应用

 ,张荣波

胜利石油管理局有限公司热力分公司河口区热力运维部，山东 东营 257200

摘要：从提高供暖质量出发，简要介绍住宅小区能耗状况。主要是利用换热站运行数据，深刻剖析用户端冷热不均的原因，为改变小区供暖的现状，提出采用基于室内恒温控制的精准供热控制技术。在每户入户支管上安装流量控制装置，对每户进行定向流量分配，并能够实现自力式恒流量控制，调节用户端水力平衡，从而实现对室内温度的恒定控制，采用较小投入既达到节能目的，同时提高供暖质量。

关键词：供暖运行；节能技术；平衡阀

随着人们生活水平的不断提高，对供热服务质量也提出更高的要求。但现有供暖小区内普遍存在换热站近端用户室内温度超标，热量大量损失，而末端温度不达标的情况，形成近端家里开窗户，远端家里穿棉袄的奇特现象，导致报修率高以及投诉率高。通过室温监测，发现同一热力站所供区域，室温最高的可达26℃，而最低的只有15℃。从能耗状况状况看，主要表现为耗热量高：由于热力平衡调节手段的滞后，导致无法实现各热力站、支干线乃至楼栋之间的量化精细调节。目前油田平均单位面积热耗为0.30GJ/㎡（节能建筑），而当前国内先进的供热系统单位面积热耗约为0.26 GJ/㎡（节能建筑），扣除地域环境气温、建筑保温能力等差异因素，油田供热平均热耗与先进地区仍然存在15.4%以上的差距。耗水量大：供热区内由于住户冷热不均的状况较为严重，致使冷端的用户经常放水，导致供暖耗水量巨大，造成非常大的水力资源浪费。

1能耗问题分析

随着集中供热系统内的热力站已逐步开始实施基本的自动化控制改造，可以通过远程设定循环泵的频率，对调节阀开度进行调节，实现对二级管网供水流量，回水温度的调节控制，以满足不同气候条件下供热量的调整。但是在整个热网的平衡调节、热量的合理分配以及热能的节约等方面依旧无法达到令人满意的效果。突出表现在热源有限。热源调整受限于电厂，调节范围有限，在某些时段只能根据电厂的输出能力来调整热力站的运行。特别是在极端天气下，当室外平均温度在-3℃以下时，就会出现调节量达到上限，部分热网供应不足的情况。随着基地供热面积的不断增加，这种现象会日趋严重，如何在现有热源不变的情况下合理分配热能，将成为我们面临的首要问题。住户端冷热不均。由于目前大部分住户端没有分户调控的手段，加上供热系统水力失调严重，致使小区内住户的室内温度冷热不均：⑴远、近端冷热不均：一支主管带十几栋楼，离站房近的热，离站房远的冷；⑵楼上、下冷热不均：一栋楼有几十户，边户、顶户冷，中间户热。⑶温差现状：同一热力站所供区域，室温最高的可达25℃，而最低的只有16℃，温差竟相差9℃。

造成上述问题的原因主要是管网末端的温度降低，压力不足导致热水流动不畅，温度散布不均。冷的用户通过放水来提高温度，造成巨大的热水资源浪费；同时伴随着投诉率的增加；热的用户开窗散热，造成严重的热能浪费；为满足室温不达标用户的热能需求，只能加大供热量，导致热的用户更热，冷的用户室温提升却不明显，还浪费大量热能和电能。正确的解决办法不是关注冷的用户，加大流量，而恰恰是要关注过热的用户，控制其流量。对过热的用户进行流量的限制控制和调节，使之与过冷用户进行合理匹配，在无需加大供热量的情况下，实现冷热均衡，从而也节省热能消耗。因此，控制过热用户的用热量（流量），是节能控制的关键。

2试验小区的选择

A居民小区平均耗热指标为28.7W/㎡，与国内同行业其他地区节能建筑的平均热耗24W/㎡ 高出20.4%，因此，A居民小区仍具有较大的节能潜力。一是运行流量过大。经过测算，A居民小区平均单位面积流量约为6.79/h.㎡左右，比同行业节能小区的平均流量4.98 l/h.㎡高出26.66%。这主要是由于A居民小区冷热不均，为满足最冷端用户的供热要求，只能加大系统运行流量导致。加大流量的结果不但解决不冷热不均，反而是加剧不均，最后导致能耗升高。根据热网的运行规律可以看出，系统运行流量越小，能耗指标越低，因此控制过热用户的流量，是节能改造的重点。失水量持平。A居民小区的年失水量为1955立方，与同行业其他区域的失水量持平。由于A居民小区为地板辐射采暖系统，用户端的失水情况较少，目前失水原因主要是管网老旧、锈蚀，存在跑、冒、滴、漏现象所致。冷热不均。由于上述系统运行的流量不均，导致的必然结果就是用户端冷热不均。经调查，A居民小区的冷热不均现象较为严重：离站房近的热，离站房远的冷；中间户热，边、顶户冷。过热户与过冷户的室内温度相差8度左右，投诉率高、用户满意度低。且过冷用户的放水行为、过热用户的开窗行为并存，造成巨大的能源浪费。

通过以上分析，选择A居民小区作为用户端节能改造的试点，进行先导性试验。主要原因如下：节能潜力大。同为节能建筑的情况下，A居民小区的平均能耗比同行业其他地区节能建筑高出约20%；因此，A居民小区仍具有较大的节能潜力。需改善供热效果。A居民小区用户端存在较严重的冷热不均现象，供热效果差，投诉率高，应该重点从用户端的流量调节和温度控制入手，实施节能改造，从而改善供热效果。具备改造的条件。A居民小区户内系统为地板辐射采暖系统，而且已经完成按户分环的改造，已经具备分户控制的节能改造的条件。地板辐射采暖系统，采暖舒适度高、热稳定性很好，特别适合于用户端“恒温+均温”的控制模式，有利于对用户端进行恒流量的控制，非常适合做户端的节能改造试验。

3供暖平衡阀节能技术应用

采用基于室内恒温控制的精准供热控制技术。在每户入户支管上安装流量控制装置，对每户进行定向流量分配，并能够实现自力式恒流量控制，调节用户端水力平衡，从而实现对室内温度的恒定控制；通过对用户端流量进行定向分配和锁定，解决不同位置住户（边户、顶户和中间户）供热的不均问题，通过远程监控平台，实现对供热过量用户的有效控制，并能够及时监控冷端用户的室内温度，从而降低投诉率。解决系统的冷热不均现象：通过对户端流量的有效控制，实现“恒温+均温”的控制目标。

调节方式：根据每户的位置不同，定向配置流量，调节每户水力恒定；根据供热要求，远程设置、监控典型室内温度，恒温运行；对典型用户实现远程数据采集、远程监控，利用同类型采集信息，分析控制其它用户，达到基本实现平衡的目标；控制过热用户，避免浪费；监控冷端用户，降低投诉。运行效果：采用是可调自力式流量阀，实现远程自动调节功能。经过试调节，住户室内平均温度控制在21℃； 消除冷热不均，最高温度不超过22℃。 达到用户满意，降低报修率。

4结束语

节能建筑的能耗优化后能够平衡的供热系统延长系统使用寿命，减少因供热不均造成的用户投诉，减少现场工作人员劳动量提高工作效率，节能效果明显。

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