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【摘要】本文分析了我国集中供热系统热利用效率低，运行能耗高的主要原因，并讨论了目前分户计量、按热量收费改革的问题。认为根据目前居住特点，这种熟改方式不适合在我国推广。应采取按楼计量、楼内按面积分摊的方式。这可以激励围护结构的保温改造，并在技术上扣经济上都可行。为了解决由于系统设计不当和调节不当导致局部过热造成的热损失问题，提出在接用热源入口采用换热或混水，在楼内实行“大流量、小温差、低水温”的供热方式，使每栋楼可在不同的入口水温下运行，以有效减少由于散热器面积不匹配、建筑内局部熟源、系统流量不均等原因造成的局部过热现象，提高集中供热系统的热利用效率。
【关键字】供热节能，问题，解决途径
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
我国的国情是人口基数大，人均资源占有率低，所以我国的生态环境保护工作比较紧迫。根据相关的数据显示，我国的资源有效利用率已为百分之三四十．，远远低于世界平均水平。为此。我国将节能减排纳入我国经济发展的规划之中，供热企业作为高耗能行业，其承受着巨大的压力和责任。在联合国气候大会上，中国要在2020年将二氧化碳排放量降低到当前的一半，所以供热企业必须加快自身节能减排的步伐，尽可能提高能源的利用效率，减低二氧化碳排放量。
二．我国供热节能中存在的问题探讨
尽管各级政府投入大量资源进行热改，但至今还没有出现任何真正的大规模计量收费改革的成功案例。究其原因，除涉及的社会问题、体制问题和经济问题外，在技术上陆续暴露出如下问题。
1．我国居民的主要居住方式是大规模公寓式建筑，而不是像发达国家的单体别墅
公寓式住宅每户与周边2～5户相邻。采用分户计量，当邻室无人居住散热器关断时，采暖户的耗热量就会大幅度增加。极端情况下，当相邻5户都停止供暖时，采暖户的供暖耗热量有可能增加到接近3倍。导致以下两方面的结果：
（一）需要大幅度增加散热器的安装量，以保证采暖户在这种情况下仍能达到供暖要求。
（二）户间隔墙和楼板要采取保温措施，以减少户间传热口。这样，为了节能而推广的分户计量收费方式的结果是导致室内散热器安装量的增加和户间隔墙与楼板的保温。而在正常使用的状况下，这些增加了保温的内墙与楼板两侧的温度应该是相同的，保温不起任何作用。如果这些保温材料安装在外墙，将会显著降低整栋建筑的热耗，真正起到节能作用。
2．板式建筑的端部、各类建筑的顶层，都比其他部位外墙面积大，取暖热耗大
从公平原则出发，近年来陆续有学者提出要给这些部位住户计量出的热量加修正系数，剩下的热费由其他住户分摊。进一步，考虑到供热系统的运行维护和其他原因，有学者提出综合热价方式，即实际热价由按照计量得出的热费与按照面积计算的热费两部分构成。这两部分的权重分配则成为目前计量收费改革的重要研究内容。而实际上，当修正系数过大、面积收费部分的权重过大时，收费改革就很难再起到其本来的作用。我们花了很大的代价建立的复杂的收费制度如果不能起到促进供暖节能的目的，岂不是徒劳?
3．出现了计算散热器表面温度累计值的蒸发式热表方式和测量室温根据室温累计值收费的室温表方式。前一种方式给出的热量接近实际值，因此也不能解决前述邻室传热问题；而后一种方式对于保温建筑得不到鼓励，对于开窗通风散热的房间由于室温降低反而可减少收费，因此也不符合计量收费改革的初衷。
针对现状，不得不质疑现有分户计量收费做法的思路。如果为了促进建筑保温、改善供热系统调节，为什么不能對整栋建筑的总热量进行计量，再按照面积由各住户进行分摊?整栋建筑计量出的供热量正好可以反映该建筑的保温水平，这样做完全可以促进建筑保温的发展，并避免邻室传热、内墙保温、散热器过度安装等问题。
三．我国供热节能应采取的措施
1．每栋建筑的热人口增加换热器，楼内管网与外网间接连接，楼内实行大流量、小温差、低水温运行，并加大末端换热面积。系统方式如图l所示。
图一 用换热器间接连接方式的建筑热入口调控方案
2．每栋建筑的热人口安装混水泵，通过调节混水比来调节楼内供水温度，楼内实行大流量、小温差、低水温方式运行，并加大末端换热面积。系统方式如图2所示。
图二 用混水调节方式的建筑热入口方式
（一）采用换热器间接连接方式，可以通过调节热源侧流量来调节二次侧供水温度，加大楼内循环水流量也不会影响外网水力工况，楼内系统对外网影响很小。但这种方式投资高，同时还要考虑二次侧的补水和定压(可以使换热器两侧短路，由一次网对楼内管网定压)。而采用图2的混水方式，也可以有效调节楼内供水温度，同时实现楼内的大流量、小温差和低水温；只是当外网资用压力不足时，不能过大地增加楼内循环流量。以下着重讨论图2的混水方式。
（二）对于新建筑，可以采用大换热面积的末端方式，例如地板供暖方式、风机盘管方式，或简单地加大供暖散热器面积。取楼内供水温度为35～45℃，仍采取单管串联方式，但仅取5～8℃温差，这样回水温度在30～37℃之间。如果外网供水温度60℃，则当楼内供水温度40℃，回水温度35℃时，混水比约为1：3(即1份外网热水，3份回水混合)时，楼内循环水流量较大，混水泵需要一定的耗电量，但外网温差加大，流量可大幅度减小，在外网实现小流量大温差方式运行，从而减少室外管网水泵的电耗。
调节图2中供水调节阀V1，可以调节混水比，从而改变供水温度；调节混水泵转速，则可调节楼内总的循环量。利用这种方式可以有效地减少或消除上述四类局部过热现象，使由于局部过热造成的热损失由20％～30％降低到7％～10％。
（三）对于既有建筑，如果不能对室内的散热器进行更换，以增加换热能力，则不能把供水温度降得太低，但可以通过混水适当地调节供水温度，增加循环水流量。目前普遍的问题是单管串联系统的上游房间(顶层)过热。降低供水温度，加大循环流量，既可减少顶层过热，又不会降低底层的供热水平。当然，如果能够因地制宜，适当地增加散热器面积，则可以获得更好的改造效果。
3．建立热餐自动控制系统
为了适应群众对功能的需求，企业应该建立起热量自动控制系统，根据用户的室内气温和设备的运作状况来调控热量的供应，根据用户的数量和供暖的面积确定设备的数量，调整设备的运行参数。通过这样的设备优化，既可以降低供暖企业的能源消耗，又可以很好的满足用户的供暖需求。通过加强对设备运行状况的检查，可以避免功能设备损耗过渡，防止事故的发生。同时，建立并完善系统监控软件，实现对热量的远程监控，及时调节合理分配。在供热网络中加载凋节阈门，可以避免局部地区过热，减少必要的热量损耗，并在突发事故中发挥着临时调节的作用。
四．结束语
供热节能对于我国经济的发展和能源的节约都具有重要的意义，因此我们应该努力做好这方面的工作。
参考文献：
[1]张孝友; 卫尧; 李德桃; 唐维新; 张海燕; 邓军; 潘剑锋 开发微型发动机燃烧器遇到的问题和解决途径内燃机工程2003-08-15期刊
[2]杨静 史国有 浅析供热节能 [期刊论文] 《高等职业教育－天津职业大学学报》 -2011年2期
[3]白莉 尹军 廖资生 基于塑铝管改进的城市污水热能供热系统 (被引用 8 次) [期刊论文] 《吉林大学学报（工学版）》 ISTIC EI PKU -2006年2期
[4]何祚庥 寻求建筑结构节能和可再生能源节能的结合 [期刊论文] 《城市发展研究》 PKU CSSCI -2009年8期
[5]戈志华 杨佳霖 何坚忍 贺茂石 大型纯凝汽轮机供热改造节能研究 [期刊论文] 《中国电机工程学报》 ISTIC EI PKU -2012年17期
[6]刘鸣 邦德·弗兰克 彭晓燕 中德两国大型区域供热系统的结构性差异与启示 [期刊论文] 《暖通空调》 ISTIC PKU -2012年6期
[7]方来华 吴宗之 魏利军 康荣学 针对供热系统的安全节能自控系统设计与开发 (被引用 3 次) [期刊论文] 《中国安全生产科学技术》 ISTIC PKU -2010年2期
【关键字】供热节能，问题，解决途径
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
我国的国情是人口基数大，人均资源占有率低，所以我国的生态环境保护工作比较紧迫。根据相关的数据显示，我国的资源有效利用率已为百分之三四十．，远远低于世界平均水平。为此。我国将节能减排纳入我国经济发展的规划之中，供热企业作为高耗能行业，其承受着巨大的压力和责任。在联合国气候大会上，中国要在2020年将二氧化碳排放量降低到当前的一半，所以供热企业必须加快自身节能减排的步伐，尽可能提高能源的利用效率，减低二氧化碳排放量。
二．我国供热节能中存在的问题探讨
尽管各级政府投入大量资源进行热改，但至今还没有出现任何真正的大规模计量收费改革的成功案例。究其原因，除涉及的社会问题、体制问题和经济问题外，在技术上陆续暴露出如下问题。
1．我国居民的主要居住方式是大规模公寓式建筑，而不是像发达国家的单体别墅
公寓式住宅每户与周边2～5户相邻。采用分户计量，当邻室无人居住散热器关断时，采暖户的耗热量就会大幅度增加。极端情况下，当相邻5户都停止供暖时，采暖户的供暖耗热量有可能增加到接近3倍。导致以下两方面的结果：
（一）需要大幅度增加散热器的安装量，以保证采暖户在这种情况下仍能达到供暖要求。
（二）户间隔墙和楼板要采取保温措施，以减少户间传热口。这样，为了节能而推广的分户计量收费方式的结果是导致室内散热器安装量的增加和户间隔墙与楼板的保温。而在正常使用的状况下，这些增加了保温的内墙与楼板两侧的温度应该是相同的，保温不起任何作用。如果这些保温材料安装在外墙，将会显著降低整栋建筑的热耗，真正起到节能作用。
2．板式建筑的端部、各类建筑的顶层，都比其他部位外墙面积大，取暖热耗大
从公平原则出发，近年来陆续有学者提出要给这些部位住户计量出的热量加修正系数，剩下的热费由其他住户分摊。进一步，考虑到供热系统的运行维护和其他原因，有学者提出综合热价方式，即实际热价由按照计量得出的热费与按照面积计算的热费两部分构成。这两部分的权重分配则成为目前计量收费改革的重要研究内容。而实际上，当修正系数过大、面积收费部分的权重过大时，收费改革就很难再起到其本来的作用。我们花了很大的代价建立的复杂的收费制度如果不能起到促进供暖节能的目的，岂不是徒劳?
3．出现了计算散热器表面温度累计值的蒸发式热表方式和测量室温根据室温累计值收费的室温表方式。前一种方式给出的热量接近实际值，因此也不能解决前述邻室传热问题；而后一种方式对于保温建筑得不到鼓励，对于开窗通风散热的房间由于室温降低反而可减少收费，因此也不符合计量收费改革的初衷。
针对现状，不得不质疑现有分户计量收费做法的思路。如果为了促进建筑保温、改善供热系统调节，为什么不能對整栋建筑的总热量进行计量，再按照面积由各住户进行分摊?整栋建筑计量出的供热量正好可以反映该建筑的保温水平，这样做完全可以促进建筑保温的发展，并避免邻室传热、内墙保温、散热器过度安装等问题。
三．我国供热节能应采取的措施
1．每栋建筑的热人口增加换热器，楼内管网与外网间接连接，楼内实行大流量、小温差、低水温运行，并加大末端换热面积。系统方式如图l所示。
图一 用换热器间接连接方式的建筑热入口调控方案
2．每栋建筑的热人口安装混水泵，通过调节混水比来调节楼内供水温度，楼内实行大流量、小温差、低水温方式运行，并加大末端换热面积。系统方式如图2所示。
图二 用混水调节方式的建筑热入口方式
（一）采用换热器间接连接方式，可以通过调节热源侧流量来调节二次侧供水温度，加大楼内循环水流量也不会影响外网水力工况，楼内系统对外网影响很小。但这种方式投资高，同时还要考虑二次侧的补水和定压(可以使换热器两侧短路，由一次网对楼内管网定压)。而采用图2的混水方式，也可以有效调节楼内供水温度，同时实现楼内的大流量、小温差和低水温；只是当外网资用压力不足时，不能过大地增加楼内循环流量。以下着重讨论图2的混水方式。
（二）对于新建筑，可以采用大换热面积的末端方式，例如地板供暖方式、风机盘管方式，或简单地加大供暖散热器面积。取楼内供水温度为35～45℃，仍采取单管串联方式，但仅取5～8℃温差，这样回水温度在30～37℃之间。如果外网供水温度60℃，则当楼内供水温度40℃，回水温度35℃时，混水比约为1：3(即1份外网热水，3份回水混合)时，楼内循环水流量较大，混水泵需要一定的耗电量，但外网温差加大，流量可大幅度减小，在外网实现小流量大温差方式运行，从而减少室外管网水泵的电耗。
调节图2中供水调节阀V1，可以调节混水比，从而改变供水温度；调节混水泵转速，则可调节楼内总的循环量。利用这种方式可以有效地减少或消除上述四类局部过热现象，使由于局部过热造成的热损失由20％～30％降低到7％～10％。
（三）对于既有建筑，如果不能对室内的散热器进行更换，以增加换热能力，则不能把供水温度降得太低，但可以通过混水适当地调节供水温度，增加循环水流量。目前普遍的问题是单管串联系统的上游房间(顶层)过热。降低供水温度，加大循环流量，既可减少顶层过热，又不会降低底层的供热水平。当然，如果能够因地制宜，适当地增加散热器面积，则可以获得更好的改造效果。
3．建立热餐自动控制系统
为了适应群众对功能的需求，企业应该建立起热量自动控制系统，根据用户的室内气温和设备的运作状况来调控热量的供应，根据用户的数量和供暖的面积确定设备的数量，调整设备的运行参数。通过这样的设备优化，既可以降低供暖企业的能源消耗，又可以很好的满足用户的供暖需求。通过加强对设备运行状况的检查，可以避免功能设备损耗过渡，防止事故的发生。同时，建立并完善系统监控软件，实现对热量的远程监控，及时调节合理分配。在供热网络中加载凋节阈门，可以避免局部地区过热，减少必要的热量损耗，并在突发事故中发挥着临时调节的作用。
四．结束语
供热节能对于我国经济的发展和能源的节约都具有重要的意义，因此我们应该努力做好这方面的工作。
参考文献：
[1]张孝友; 卫尧; 李德桃; 唐维新; 张海燕; 邓军; 潘剑锋 开发微型发动机燃烧器遇到的问题和解决途径内燃机工程2003-08-15期刊
[2]杨静 史国有 浅析供热节能 [期刊论文] 《高等职业教育－天津职业大学学报》 -2011年2期
[3]白莉 尹军 廖资生 基于塑铝管改进的城市污水热能供热系统 (被引用 8 次) [期刊论文] 《吉林大学学报（工学版）》 ISTIC EI PKU -2006年2期
[4]何祚庥 寻求建筑结构节能和可再生能源节能的结合 [期刊论文] 《城市发展研究》 PKU CSSCI -2009年8期
[5]戈志华 杨佳霖 何坚忍 贺茂石 大型纯凝汽轮机供热改造节能研究 [期刊论文] 《中国电机工程学报》 ISTIC EI PKU -2012年17期
[6]刘鸣 邦德·弗兰克 彭晓燕 中德两国大型区域供热系统的结构性差异与启示 [期刊论文] 《暖通空调》 ISTIC PKU -2012年6期
[7]方来华 吴宗之 魏利军 康荣学 针对供热系统的安全节能自控系统设计与开发 (被引用 3 次) [期刊论文] 《中国安全生产科学技术》 ISTIC PKU -2010年2期