供熱采暖與計量系統節能改造

　　1、熱源（熱力站）改造

　　既有建筑的采暖供應以熱電廠和區域鍋爐房為主要熱源，也可以有效利用工業余熱、廢熱，把其轉化為采暖熱源，節約一次能源。在鍋爐房和換熱站的改造中，要通過加裝高效節能的裝置和控制設備，如氣候補償裝置、煙氣余熱回收裝置、鍋爐集中控制系統和風機、水泵變頻裝置等，以節省運行的電耗，并對余熱進行利用。

　　2、室外供熱管網改造

　　供熱管網負責把熱量輸送至建筑物，輸送期間損失的熱量越少，管網效率越高，能源浪費則越少。在對供熱管網進行節能改造時，要優先選取導熱系數小、濕阻因子大、吸水率低、密度小的高效保溫材料，如閉孔橡塑保溫材料或硬質發泡聚氨酯材料等，能減少管網與周圍環境的熱交換，減少管網的熱損失，增大供熱管網的保溫厚度。

　　3、室內采暖系統及計量改造

　　通過對熱計量進行改造，從而形成以住宅每戶為單位進行計量，對每戶的供熱量進行直接計量或是分攤進行計量，從而達到節約熱能的目的。

　　3.1熱量直接計量方式

　　利用熱量表對熱量進行直接計量，可以對用戶進行單獨核算，而且利用此種方法進行計量時，則用戶需要采取共用立管分戶獨立采暖系統或是利用地面輻射供暖系統來進行供熱，而熱量表則裝在各戶熱力入口處，這樣每戶所使用的熱量則會通過熱計量表進行測量，從而作為計量供熱費的結算依據。

　　3.2熱量分攤計量方式

　　這種計量方式是通過設置總熱量表，然后再利用住宅內的測量記錄裝置來對每戶用熱量的比例來進行核算，從而核算出每戶應分攤的熱.使分戶熱計量得以實現。

　　3.2.1散熱器熱分配法

　　此種方法是通過在散熱器上安裝的熱分配計來對所使用的熱量進行計量的方法。

　　（1）組成及攤原理

　　此種分配法由熱量分配表和熱量共同組成，熱量分配表是安裝在用戶的散熱器上的，而熱量表則是裝設在建筑物熱力人口或是熱力站的，通過熱量分配表可以有效的將各用戶的用熱比例進行測算出來，然后再根據總供熱量來進行戶間熱量的分攤。這種方法的修正因素有散熱器的類型、散熱量、連接方式等。而散熱器熱量分配表也分為三種不同的類型，即蒸發式熱量分配表、電子式熱量分配表和電子遠傳式熱分配表等。

　　（2）適用范圍

　　利用散熱器分配法對熱量進行計量，其改造較為簡單，具有較好的靈活性，但對于地面輻射供暖系統則不適宜。

（3）安裝要求

　　①熱量分配表的產品和安裝方法應符合產品標準。

　　②采用蒸發式熱量分配表或單傳感器電子式熱量分配表時，散熱器平均熱媒設計溫度不應低于50℃；采用傳感器電子式熱量分配表時散熱器平均熱媒設計溫度不應低于35℃；采用蒸發式熱量分配表時，不同的采暖季節應使用不同的蒸發液體顏色。

　　③熱量分配表的使用和保護應與用戶說明，入戶讀表時應盡量減少對用戶的干擾。

　　3.2.2流量溫度法

　　流量溫度法是通過連續測量散熱器或共用立管的分戶獨立系統的進出出口溫差，結合測算的每個立管或分戶獨立系統與熱力入口的流量比例關系進行用戶熱分攤的方式，該方法利用每個立管或分戶獨立系統與熱力入口流量之比相對不變的原理.結合現場測出的流量比例和分支三通前后溫差，分攤建筑的總供熱量。流量比例是每個立管或分戶獨立系統占熱力入口流量的比例。

　　（1）系統構成

　　該系統由樓宇總表、溫度采集處理器（無線，有線）、流量熱能分配器、用戶查詢器、無線接收器組成。

　　（2）適用范圍

　　流溫法熱分配系統適合既有建筑垂直單管順流式的熱計量改造，還可用于共用立管的按戶分環供暖系統。因其采集的溫度是供熱水介質的迸、出水溫度，用其所對應的焓差進行計算分配，所以排除了溫度采集的環境影響。

　　（3）安裝要求

　　室內室溫調節裝置必須使用三通閥（或恒溫閥+旁通管），選擇三通閥時其旁通的阻力應略大于直通阻力。流量熱能分配器可多棟樓使用一部（一般4棟以上）并箱鎖保護。用戶查詢器（單元儀表）可一棟樓或一單元一部，以用戶方便查詢為原則。既有住宅垂直單管系統改造中所用無線接收器每層樓安裝一部，系統總熱量表必須選用有數據遠程通信接口（485或M-bus）的表具利用超聲波流量計測量流量確立流量比例時，應選擇表面較好的直管段（不小于0.5）進行測量。系統采用有線通信的其線纜均應采用屏蔽信號線。

　　熱網節能及節能改造技術

　　從技術和經濟綜合考慮，管網保溫效率可達到96%以上，系統的補水量可控制在循環流量的0.5%，平衡效率能達到98%。這表明只要管網保溫效率、輸熱效率和平衡效率同時達到要求，供熱管網輸送效率滿足節能標準要求的93%是完全可行的。在熱網的實際運行過程中，系統的補水量應從管理方面加以控制，提高管網的平衡效率和保溫效率要采取有效技術措施。

　　1、熱網的水力平衡

　　第一，水力平衡的作用。供熱管網的水力平衡用水力平衡度來表示，水力平衡度是供熱管網運行時各管段的實際流量與設計流量的比值。這種值越接近1表明供熱管網的水力平衡度就越好，室外供熱管網各個熱力入口處的水力平衡度應為0.9～1.2。

　　不然在供熱系統運行中就可能發生建筑物供給的熱量大于設計熱負荷，而有的建筑物供給的熱量小于設計熱負荷，發生各建筑物內溫度冷熱不均的現象，導致熱量浪費或達不到設計的室內溫度，降低供熱質量。保證供熱管網的水力平衡度，要在設計環節仔細進行水力計算及平衡計算。雖然設計者做了仔細的計算，而供熱管網在實際運行時，因其管材、設備和施工等方面存在的差別，各管段及末端裝置中的水流量并不可能按設計要求輸配，所以，需要在供熱系統中采取措施。

　　第二，運用管網水力平衡技術，要使用動態的水利平衡設備或委托專業的熱網平衡調控公司。

2、熱網保溫

　　2.1保溫厚度的確定

　　供熱管網保溫厚度要根據現行國家標準《設備及管道保溫設計導則（GB8175）》中的計算公式確定。該標準明確規定，為減少保溫結構散熱損失，保溫材料層厚度應按經濟厚度的方法計算。經濟厚度是在考慮管道保溫結構的基建投資和管道散熱損失的年運行費用兩個因素后，折算得出在一定年限內其年費用為最小值時的保溫厚度。年總費用是保溫結構年總投資與保溫年運行費之和，保溫層厚度增加時，年熱損失費用減少，但保溫結構的總投資分攤到每年的費用則相應增加。

　　反之保溫層減薄，年熱損失費用增大，保溫結構總投資分攤費用減少。年總費用最小時所對應的最佳保溫層厚度即為經濟厚度在《民用建筑節能設計標準》、《公共建筑節能設計標準》中都對供熱管道的保溫厚度作了規定。推薦采用巖棉或礦棉管殼、玻璃棉管殼及聚氨酯硬質泡沫塑料保溫管（直埋管）三種保溫管殼，它們都有較好的保溫性能。敷設在室外和管溝內的保溫管要切實做好防水、防潮層，防止由于受潮增加散熱損失。在設計時還要考慮管道保溫層厚隨管網供熱面積增大而增加厚度等情況。

　　2.2管網保溫效率分析

　　供熱管網保溫效率是輸送過程中保溫程度的指標，體現了保溫結構的效果，采用導熱系數小的保溫材料和增加厚度均可提高供熱管網保溫效率，而由于經濟原因，并不是一味地增加厚度就是最好，要在年總費用的條件下考慮提高保溫效率。在相同保溫結構時，供熱管網保溫效率還與供熱管網的敷設方式有關。架空敷設方式由于管道直接暴露在大氣中，保溫管道的熱損失較大，管網保溫效率較低，而地下敷設，特別是直埋敷設方式，保溫管道的熱損失小，管網保溫效率高。因此從合理利用能源和保證距熱源最遠點的供熱質量出發，除了要控制單位管長熱損失外，還必須控制管網輸送時的總熱損失，使輸送效率提高到規定的水平的1/4。

　　3、更換供熱管網

　　對年久失修、已接近壽命終期、存在安全隱患的管網進行更換。更換的供熱管網應結合用熱需求考慮擴容與合并。通過技術經濟分析，合理選擇改造管徑、管位和敷設方式。避免改造不久又負荷不夠，造成重復建設和經濟損失。

　　對未設置或雖設置凝結水管但未投入運行、腐蝕嚴重已不能使用的蒸汽管網，結合供熱管網改造，增設、更換凝結水管和疏水管。通過經濟技術分析，敷設低負荷蒸汽管。在換管、擴徑的同時，對閥門、補償器、疏水器等管道附件進行維修保養。采用調節、防腐性能好的閥門、補償器、疏水器等更換相應的失效附件。

　　管道保溫采用新型節能保溫材料。對不需更換但保溫層嚴重損壞的部分供熱管網，更換新型節能保溫材料，加強防水、防腐處理，采用新型材料做好管道保護層。對設置在防空洞內的供熱管網應設法移出或做好防水，并做好管溝的修復與防水。

　　總結：綜上所述，對于供熱系統設計，如果設計規劃合理，不僅能夠實現較好的供熱效果，同時可以降低能源的浪費，供熱成本的減少，并且可以提高供熱的社會效益和相當的經濟效益。