供热运行调节及热网平衡浅谈

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1、供热运行调节及热网平衡浅谈作者：来源：时间：2007-06-29据和关资料显示，我国建筑采暖能耗为同纬度发达国家建筑采暖能耗的3倍左右，采暖能耗浪费是巨人的。这里有现实的问题，更有历史的原因，不仅涉及建筑墙体节能，更涉及供热系统技术装备水平、管理水平，以及供热收费体制等社会政策方面的因素。下面本人仅从供热运行调节及热网平衡控制方面对供热节能做简单的分析。一、热负荷人家知道，建筑物采暖热负荷同室外气温、湿度、风向、风速、太阳辐照等凶素有关，而其中室外气温起着决定性作用，

2、大

3、此在理论上，把热负荷只看作是室外温度的函

4、数,即Q二f(tw)=K-F(tn-tW)o供热过程就是维持建筑物室内气温适宜人们工作、生活，维持建筑物得热与失热始终处于一个动态的平衡这样一个过程。即有热平衡方程式：Q二KF(tn-tw)=G•C(tg-th)•P/3600(1)Q-热负荷W；K-建筑物传热系数W7n)2•°C；F-建筑物外表面积m2；tn-室内气温°C；tW-室外气温°C；C-水的比热J/kg-°C；G-采暖循环水流量m3/h；tg-供水温度°C；th-回水温度°C；卩-水的密度kg/m3o二、供热节能现在我石仅从热网与热用户方面來探讨一下供

5、热节能问题。热网总能耗包括两部分：一是供热量；二是输送热量所消耗的电能。在目前按供热面积收费的体制下，热网节能主要有以下儿个途径。1、尽可能减少总供热量热网总热负荷随着室外气温变化而变化，每一吋刻为满足采暖建筑的基本采暖耍求(设计室温18°C)所供总热量，为最小值，即总供热恰好等于基本的总需求。供小于需则供热不达标，供大于需，则用户过热室温过高，用户散热加大，造成热能浪费。因此在供热运行屮，需适时地对热网进行调节，以便使供求热量保持平衡，且始终维持在最小值。2、热量分配应均衡在热量分配上，力求热网上各用户室温均衡

6、，避免I大I热网的水平失衡，用户垂宜失衡，而造成用户冷热不均现象。也就避免了为使冷的用户达标，而致使热的用户超温，造成热能浪费问题。热网的平衡是热网节能的前提基础，是进行供热调节的前提条件。不同的供热调节方式，需耍不同的热网平衡技术。3、热量输送电耗尽可能节省热量的输送是一个消耗电能的过程，所耗有效功率Ne二V•AP•p•g/3600(2)可见热量输送所消耗有效功率Ne同流量V成止比，同系统阻力Ap成止比。式中Ne-有效功率W；V-循环水流量m3/h；Ap-系统阻力m；P-水密度kg/m3；g-常数N/Kgo另由

7、热水网路的水力特性可知，△P二S•V2(3)将(3)式代入(2)式可得：N二S•V3•P•g/3600(4)由(4)式可见冇效功率Ne只同流量V的立方成正比，英它为常数(S值在热网阀门不操作时也为常数)，减少热网流量V将极大降低电耗。当热网采用水泵调速改变流量运行吋(4)式也可从水泵相似理论获得(证明从略)。热网循环水流量是否可以降低呢？由热平衡方程Q二KF(tn-tW)二G•C•(tg-th)•p/3600可知，当室外温度tw一定时，建筑物耗热Q为一定值，即供热量G•C•(tg-th)•P/3600为一定值，此

8、时可以通过增大(tg-th),以此来降低热网循环流量G,从而降低输热电耗。G变化应遵循供热调节理论屮关于流量G的变化规律。三、供热调节散热器供暖系统供热调节的基本公式：Q=Q/Qj=K•F•(tn-tw)/K•F•(tn-twj)=Ks•Fs•(tp-tn)/Ksj•Fs•(tpj-tn)二G•C•(tg-th)•P/3600/Gj•C•(tgj-thj)•P/3600即Q=Q/Qj-(tn-tw)/(tn-twj)二(tg+th—2tn)1+B/(tgj+thj—2tn)1+B二G•(tg-th)•/Gj•(t

9、gj-thj)式中Q-相对热量比；Fs-用户系统内散热器的散热面积，m2；Ks,Ksj-散热器的供热系数,W/m2•°C；tp,tpj-散热器内载热介质的平均温度，°C；B-为常数，与散热器构造有关。其它同前(上而符号中有角标“j”者表示在室外计算温度下的数值，没有角标“j”者则表示在任意室外温度下的数值)。由此方程可知：(1)当室外温度钿变化吋，热网上各用户楼需求热量及热网总需求热量都按同一比例变化。(2)用户的耗热量Q随着用户室内温度tn的升高而增加，当室内温度tn等于设计的18°C时的耗热量，应为建筑物的基

10、本耗热量，即为保证建筑物供热质量下的最少耗热量。从热网与热用户整体关系角度来讨论热量的供求调节关系，供热调节共有质调节、量调节、分阶段改变流量的质调节和间歇调节共四种。把上述供热调节方法作为补充条件，代入供热调节的基木方程式就可得到齐调节方法的调节公式(公式省略)。1、质调节-常用于热水网。循环水流量保持不变而只改变供水温度。适用于一、二级热网，为口前国内普遍采用的调节方