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摘要：目前我国寒冷地区居民取暖主要是采取集中供暖的方式。随着供暖面积的扩大，提升供暖系统的节能效果就显得非常重要。基于此，本文阐述了集中供热采暖节能的必要性及集中供热采暖节能存在的主要问题，对集中供热采暖节能设计要点进行了探讨分析。
关键词：集中供热采暖节能;必要性;问题;设计要点
一、集中供热采暖节能的必要性
集中供暖采暖节能要在环境和运行成本等方面进行综合考虑，随着供暖面积的增加，大气污染日趋严重，提升供暖系统节能效果非常重要。在冬季，我国西北地区、华北地区和东北地区温度较低，寒冷给居民的正常生活造成了很多不便，所以采取集中供暖就成了必然要开展的重要工作。但目前来讲集中供暖对于能源的消耗比较大，加之目前我国需要集中供暖地面的面积在不断扩大，长江以南地区的武汉、长沙等城市市民也希望能够享受到集中供暖，这就对能源的利用效率提出了更高的要求。另外因为能源消耗所带来的环境问题也不断加剧，温室气体大量排放导致海平面上升给很多海岛国家构成了威胁。因此，对集中供暖进行分析，对于提升能源的利用效率有着十分积极的作用。
二、 集中供热采暖节能存在的主要问题分析
1.热源方面
（1）锅炉效率低。我国大部分城市热源为燃煤锅炉房，燃煤锅炉的效率为65%～75%。在锅炉的运行过程中，存在设备组合匹配不合理，设计时估算的热指标和水力预算偏大，没有配置完善的节能控制设施等问题，从而造成的热损失有2%～10%;此外，因为排烟温度过高，造成的热损失约有5%～10%;燃气锅炉运行时，其燃烧量调节的过量空气系数偏高，致使效率降低，从而造成的热损失约有1%～10%;管道保温工作的缺失，造成的热损失约有1%～2%。
（2）供热调节能力不足。集中供热系统的总供热参数不能随气候变化做出及时调整，这就造成了供热初期和供热末期的过度供热，造成热损失。这部分损失根据运行调节水平和系统规模的不同，一般占到总供热量的3%～5%，甚至更多。
（3）耗电量偏高。如果燃气锅炉、鼓（引）风机、水泵等用电设备不能随采暖期各阶段及每天的负荷变化做出适时调整，也会造成电能的大量消耗;此外，运行人员不懂锅炉习性，运行管理机制的不健全、员工缺乏责任心，都会使热损失增加。
2.热力网方面
（1）输送效率低。造成输送效率低的主要原因是管网保温差，管道散热量大。
（2）水力失衡，能耗增加。水力失衡使能耗增加的原因在于：由于水力失调，为解决末端不热的问题必须加大总供热量，而这一操作将导致近端过热，即近热远冷，多耗能约10%～30%;由于水力失调，为解决末端不热的问题，必须加大水泵总流量，以满足末端用户的需用压头，而这一操作将致使水泵耗电量增加，多耗电约30%～100%。
（3）失水问题。供热过程中损失多少水就必须补充多少水，但损失的是热水，补充的却是冷水，冷热水的温度差异必然导致供热质量的下降。
3.热用户方面
（1）建筑结构。以房屋建筑结构而言，其造成的热损失主要体现在：一是由于围护结构的保温性能差，造成大量热损;二是由于楼内系统的水力失调（系统在设计时难免存在缺陷），带来了水力垂直失调和水平失调的问题，从而加大了热耗;三是由于散热器和管径的原始设计不当，如散热器的设计偏大，管径的设计过大或过小，直接影响节能效果;四是由于施工问题，如未按设计施工，给供热运行埋下隐患。
（2）人为因素。少部分热用户私自改接供热管和设备，改装散热器和阀门，将会直接影响供热系统的原有设置，增加热耗。有的热用户接用供热系统的热水，会间接造成热能的消耗。
三、 集中供热采暖节能设计要点的分析
1、热源节能设计
（1）优先选择热电联产集中供热及清洁能源供热。热电联产供热不仅能提供稳定、可靠、高品质的热源，而且可有效节约能源，减少污染，对改善人民生活环境。（2）热源与热网相互独立的运行调节，热源可以一直在高效区运行，这样做的优势在于：①实现锅炉高效运行;②热网变流量运行，节约电能。
2、 一次网节能设计
（1） 一次网全部采用冷安装无补偿直埋敷设方式。保温层和外护层断点少，防水性好。检查井和固定墩数量少，占地空间小。（2） 管道采用预制保温管。保温材料采用聚氨酯，外保護采用高密度聚乙烯外套。聚氨酯导热系数低，保温、耐空气、耐水气性能好。（3） 一次网的最高点设置放风井，最低点设置泄水井。（4） 利用管网蓄能，与热源厂锅炉高效运行联合供热。在用热低峰时将热量蓄积在热网巨大的水容量中，用热高峰时放热，实现热量的合理利用，解决热源不足的问题，在不增加投资的基础上提高热源的供热能力。（5） 一次网采用智能化调节方式，实现一次网全时水力平衡。一次网可随水力工况改变进行实时调节。（6） 采用管网蓄能系统，由于实现了全时水力平衡，可以利用管网的水容量，通过温差的变化，将传统的热网系统变成储存和分配系统，通过实时调节，使供热整体能力在不提高热源和管网投资的前提下通过蓄能提高20%的供热能力，极大的降低投资成本。
3、换热站节能设计
（1）换热站采用节能型的智能化的换热机组。二次网出水温度按程序设定，自动随室外环境温度变化而调节。（2）设置一网补二网系统，与自动控制系统配合实现一次网对换热站自动补水定压，保证运行稳定性，降低运行成本，便于统一管理。
4、二次网节能设计
（1） 二次网全部采用冷安装无补偿直埋敷设方式，管道采用预制保温管，保温材料采用聚氨酯，外保护采用高密度聚乙烯外套。（2） 二次网利用分户控制阀快速实现二次网水力平衡初步调节。 3. 用户方面
（1） 在建筑物的围护结构的设计上，按照各地区出台的相应节能设计规范进行设计。
（2） 室内温度表采用无线室温监测技术，在线监测热用户室内温度，及时调整热量，实现了对热用户室内温度的全面掌控，既保证室内温度满足用户舒适度要求，又为实现按需供热、节能减排提供了可靠的数据支持。
四、结束语
综上所述，集中供热采暖是目前寒冷区域广泛应用的取暖方式，随着供暖规模的扩大，提高供暖系统的节能效果，降低运行成本和对环境的影响成为供暖系统设计的重点。因此对集中供热采暖节能设计进行分析具有重要意义。
参考文献：
[1]陈金相.城市民用建筑集中供热采暖节能原理研究[J].科技致富向导，2015（09）.
[2]辛丽君.谈城市建筑集中供热采暖节能技术[J].山西建筑，2016（09）.
[3]李鹏远.论集中供热采暖节能的必要性及其节能设计[J].装饰装修天地，2017（12）.
（作者单位：沈阳智通工程有限公司）
关键词：集中供热采暖节能;必要性;问题;设计要点
一、集中供热采暖节能的必要性
集中供暖采暖节能要在环境和运行成本等方面进行综合考虑，随着供暖面积的增加，大气污染日趋严重，提升供暖系统节能效果非常重要。在冬季，我国西北地区、华北地区和东北地区温度较低，寒冷给居民的正常生活造成了很多不便，所以采取集中供暖就成了必然要开展的重要工作。但目前来讲集中供暖对于能源的消耗比较大，加之目前我国需要集中供暖地面的面积在不断扩大，长江以南地区的武汉、长沙等城市市民也希望能够享受到集中供暖，这就对能源的利用效率提出了更高的要求。另外因为能源消耗所带来的环境问题也不断加剧，温室气体大量排放导致海平面上升给很多海岛国家构成了威胁。因此，对集中供暖进行分析，对于提升能源的利用效率有着十分积极的作用。
二、 集中供热采暖节能存在的主要问题分析
1.热源方面
（1）锅炉效率低。我国大部分城市热源为燃煤锅炉房，燃煤锅炉的效率为65%～75%。在锅炉的运行过程中，存在设备组合匹配不合理，设计时估算的热指标和水力预算偏大，没有配置完善的节能控制设施等问题，从而造成的热损失有2%～10%;此外，因为排烟温度过高，造成的热损失约有5%～10%;燃气锅炉运行时，其燃烧量调节的过量空气系数偏高，致使效率降低，从而造成的热损失约有1%～10%;管道保温工作的缺失，造成的热损失约有1%～2%。
（2）供热调节能力不足。集中供热系统的总供热参数不能随气候变化做出及时调整，这就造成了供热初期和供热末期的过度供热，造成热损失。这部分损失根据运行调节水平和系统规模的不同，一般占到总供热量的3%～5%，甚至更多。
（3）耗电量偏高。如果燃气锅炉、鼓（引）风机、水泵等用电设备不能随采暖期各阶段及每天的负荷变化做出适时调整，也会造成电能的大量消耗;此外，运行人员不懂锅炉习性，运行管理机制的不健全、员工缺乏责任心，都会使热损失增加。
2.热力网方面
（1）输送效率低。造成输送效率低的主要原因是管网保温差，管道散热量大。
（2）水力失衡，能耗增加。水力失衡使能耗增加的原因在于：由于水力失调，为解决末端不热的问题必须加大总供热量，而这一操作将导致近端过热，即近热远冷，多耗能约10%～30%;由于水力失调，为解决末端不热的问题，必须加大水泵总流量，以满足末端用户的需用压头，而这一操作将致使水泵耗电量增加，多耗电约30%～100%。
（3）失水问题。供热过程中损失多少水就必须补充多少水，但损失的是热水，补充的却是冷水，冷热水的温度差异必然导致供热质量的下降。
3.热用户方面
（1）建筑结构。以房屋建筑结构而言，其造成的热损失主要体现在：一是由于围护结构的保温性能差，造成大量热损;二是由于楼内系统的水力失调（系统在设计时难免存在缺陷），带来了水力垂直失调和水平失调的问题，从而加大了热耗;三是由于散热器和管径的原始设计不当，如散热器的设计偏大，管径的设计过大或过小，直接影响节能效果;四是由于施工问题，如未按设计施工，给供热运行埋下隐患。
（2）人为因素。少部分热用户私自改接供热管和设备，改装散热器和阀门，将会直接影响供热系统的原有设置，增加热耗。有的热用户接用供热系统的热水，会间接造成热能的消耗。
三、 集中供热采暖节能设计要点的分析
1、热源节能设计
（1）优先选择热电联产集中供热及清洁能源供热。热电联产供热不仅能提供稳定、可靠、高品质的热源，而且可有效节约能源，减少污染，对改善人民生活环境。（2）热源与热网相互独立的运行调节，热源可以一直在高效区运行，这样做的优势在于：①实现锅炉高效运行;②热网变流量运行，节约电能。
2、 一次网节能设计
（1） 一次网全部采用冷安装无补偿直埋敷设方式。保温层和外护层断点少，防水性好。检查井和固定墩数量少，占地空间小。（2） 管道采用预制保温管。保温材料采用聚氨酯，外保護采用高密度聚乙烯外套。聚氨酯导热系数低，保温、耐空气、耐水气性能好。（3） 一次网的最高点设置放风井，最低点设置泄水井。（4） 利用管网蓄能，与热源厂锅炉高效运行联合供热。在用热低峰时将热量蓄积在热网巨大的水容量中，用热高峰时放热，实现热量的合理利用，解决热源不足的问题，在不增加投资的基础上提高热源的供热能力。（5） 一次网采用智能化调节方式，实现一次网全时水力平衡。一次网可随水力工况改变进行实时调节。（6） 采用管网蓄能系统，由于实现了全时水力平衡，可以利用管网的水容量，通过温差的变化，将传统的热网系统变成储存和分配系统，通过实时调节，使供热整体能力在不提高热源和管网投资的前提下通过蓄能提高20%的供热能力，极大的降低投资成本。
3、换热站节能设计
（1）换热站采用节能型的智能化的换热机组。二次网出水温度按程序设定，自动随室外环境温度变化而调节。（2）设置一网补二网系统，与自动控制系统配合实现一次网对换热站自动补水定压，保证运行稳定性，降低运行成本，便于统一管理。
4、二次网节能设计
（1） 二次网全部采用冷安装无补偿直埋敷设方式，管道采用预制保温管，保温材料采用聚氨酯，外保护采用高密度聚乙烯外套。（2） 二次网利用分户控制阀快速实现二次网水力平衡初步调节。 3. 用户方面
（1） 在建筑物的围护结构的设计上，按照各地区出台的相应节能设计规范进行设计。
（2） 室内温度表采用无线室温监测技术，在线监测热用户室内温度，及时调整热量，实现了对热用户室内温度的全面掌控，既保证室内温度满足用户舒适度要求，又为实现按需供热、节能减排提供了可靠的数据支持。
四、结束语
综上所述，集中供热采暖是目前寒冷区域广泛应用的取暖方式，随着供暖规模的扩大，提高供暖系统的节能效果，降低运行成本和对环境的影响成为供暖系统设计的重点。因此对集中供热采暖节能设计进行分析具有重要意义。
参考文献：
[1]陈金相.城市民用建筑集中供热采暖节能原理研究[J].科技致富向导，2015（09）.
[2]辛丽君.谈城市建筑集中供热采暖节能技术[J].山西建筑，2016（09）.
[3]李鹏远.论集中供热采暖节能的必要性及其节能设计[J].装饰装修天地，2017（12）.
（作者单位：沈阳智通工程有限公司）