1、在采暖工程中节能技术的应用 刘钧 太原铁路局建设管理处 摘 要： 论文以某公司在建筑采暖工程中应用节能技术为例, 对节能技术在采暖工程中应用的各项要点进行了较为全面的分析。关键词： 供热采暖; 工程; 节能技术; 作者简介：刘钧 (1980-) , 男, 河北石家庄人, 工程师, 从事铁路工程建设管理研究。The Application of Energy Saving Technology in Heating EngineeringLIU Jun Taiyuan Railway Administration Construction Management Office; Abstract：
2、 Based on the example of the application of energy saving technology in heating engineering in a company, the paper gives a comprehensive analysis of the points of the application of energy saving technology in heating engineering.Keyword： heating; engineering; energy saving technology; 1 引言众所周知, 21
3、 世纪是工业化高度发达的时代, 但同样对于能源的消耗越加庞大, 尤其是我国近些年城市化进程的不断加快, 关于各类建筑供热采暖消耗了大量的能源, 在很多建筑的供热取暖系统中, 存在着能源浪费、节能工作不到位、节能技术不成熟等问题, 这类问题的存在, 不仅造成了大量能源的浪费, 更是降低了取暖的效果, 影响人民群众的正常生活。因此, 节能技术在供热采暖领域的推广, 不但有利于保护自然环境, 更能够节省能源, 为国家实现可持续发展打下坚实的基础。2 供热采暖技术2.1 供热采暖技术的定义供热采暖技术具体是指给建筑物内部以供热采暖系统为主, 依靠着各类媒介给建筑物内部传送热量, 最终使得建筑物内的温度
4、保持在一定标准的工程技术。论文主要介绍了现阶段较为常见的几类供热采暖技术。2.2 供热采暖技术类型(1) 现如今使用范围较广, 人数较多的采暖方式是集中燃煤锅炉房取暖技术。集中燃煤锅炉房有着成本低、能源利用率较高的特点, 因此也就应用最广, 但其主要缺点是热效率较低, 节能效率差, 对环境污染较大。(2) 用电采暖。电采暖方式在现阶段也较为常见, 例如较常见到的电暖器、低温辐射电热膜等。其优点是操作简单、方便快捷, 而且也不需要水或气作为媒介, 不必进行外部管网建设, 计量收费直观便捷, 缺点是使用成本较高, 用电负荷大。(3) 燃油采暖。燃油采暖在现阶段, 由于运行成本较高, 相对于其他几种
5、采暖方式而言, 用户数量较少, 但其有着低碳环保、管理便捷、锅炉利用率较高的特点。(4) 燃气采暖。燃气锅炉同样有着对环境污染小、自动化水平较高、劳动强度较低、锅炉利用率高的特点, 缺点是建设投入较大, 运行成本高。其次还有壁挂式燃气采暖。壁挂式燃气采暖能够节省大范围的空间。节省了热网投资成本, 方便节能, 计量和收费, 较为简单。较之于整栋式燃气锅炉房而言, 对环境的污染较小, 能够节约大量能源, 拥有较高的自动化性能, 房间的住户可以自行管理。(5) 地源及空气源热泵采暖。热泵采暖技术近年来正在被广泛使用, 其优点是热效率高、既能制热也能制冷, 运行成本较低, 安全性能较高, 环保无污染,
6、 缺点主要集中于使用调试环节要求较高, 需要专业人员维护。下文就以某公司在一项采暖工程中的节能技术应用为例, 对采暖工程中节能技术的应用进行分析。3 采暖工程中节能技术的应用3.1 工程概况某公司响应国家节约能源的号召, 承建了山西省太原市某小区集中采暖工程, 在该工程的设计施工过程中, 应用了多项节能技术, 将住建系统在近几年来推行的新技术、新材料, 新设备、新工艺应用到这次采暖工程之中。例如分户热量计量技术以及各类装置、水力平衡调节技术、散热器温度控制器应用技术、聚丁烯管及其施工工艺等, 以下便是此次工程所应用到的技术概况以及建筑过程的详细情况1。3.2 分户热量计量技术就现阶段而言, 我
7、国冬季城市集中供暖一般都是按照取暖用户建筑的采暖面积进行收费, 如此收费方式缺乏调节手段和计量设备, 热能无法量化监控会造成供热能源的浪费。为此, 我国建设部联合其他部门出台了关于进一步推进城镇供热体制改革的意见, 在该意见中明确了“稳步推行按用热量计费收费制度, 附近供热双方节能”的具体要求, 此次工程, 严格按照该意见的标准, 将先进的计量技术应用其中, 对每一个供暖用户设计了一套科学的热量计量装置。此装置由磁性过滤器、供回水测温球阀、热量表等多个部件构成, 其中最为主要的便是热量表。此次工程所采用德国某公司研发的电子热量表。此公司研发的这种热量表, 具有的计算方法和电表、燃气表、水表有着
8、极大的不同。这种热量表不仅能够测量进水回水的温度, 同样能够测量水流的流量, 并通过分析流量、温差的数据, 计算出使用的热量, 具备极强的精度。热量表主要有几下部分组成: (1) 水温传感器。该热量表的水温传感器采用了两个精度比较高的温度传感装置, 将此装置安装在供回水测温球阀内。随时对回水和进水的温度进行检测。 (2) 流量计数器, 流量计采用高精度、宽量程的无磁流量计当作流量传感器, 可以将流量信号, 精确地传递给能量计算器。 (3) 能量计算装置。该热量表的能量计算装置拥有着功耗较低的芯片、集成化的模块组成, 该装置有可以编辑的界面, 操作简单便捷。用户可以在液晶屏上查阅相关的数据, 例
9、如输入的流量和温度信号等等。同时此能量计算器还有着储存、记忆的功能, 使用用户可以随时打开菜单翻阅历史用量资料或者现阶段的用量资料。而如果选取了脉冲远程热量表, 便可以在计算机机房进行集中查看。综上所述可以得知, 该热量计量装置具有可靠、方便, 精确先进的优点。由于其度量明晰的特点, 用户可以直观了解当前的能量使用情况;而其操作简单的特点, 使得用户可以根据需求自主控制能量消耗, 能有效提高用户的节能意识。3.3 管网水力平衡技术因为各栋建筑物距离供热中心距离的不同, 供暖工况和管路结构的差异性, 导致在管网设计的过程中, 很难做到精确计算环路的阻力损失。在取暖系统的运行过程中, 环路系统并没
10、有装置可以消除剩余压头、调节流量的装置, 仅仅依靠手动调节阀门, 最终可能会导致远端冷、近端热等流量不均匀的水力失调的情况。在通常情况下, 为了解决这一问题, 一般采取提高水泵扬程、加粗入户管径的方法, 但是此方法并没有彻底解决这个问题, 某种程度上反而使得大流量小温差的运行加剧, 最终造成整个系统耗电量增加、水泵效率降低、供热品质下降等连锁问题的发生。解决这一问题的关键, 笔者认为就是应用好水力平衡调节技术。本工程在建筑物采暖工程设计的过程中, 首先采用了同程式采暖运行系统降低水流的沿程损失, 针对每栋住宅楼, 在主管的布置上确保将水力失衡情况降至最低。室外管线的水力平衡方面, 在供水主管道
11、上安装自力式平衡阀, 设置流量, 坚持“近小远大”的原则, 确保小区末端用户供水流量达到设计标准;室内管线的水力平衡方面, 在每一个用户的入户表回水支管安装了压差平衡阀, 确保近远端用户室内压差恒定, 温度达标, 避免出现高层穿短裤、底层穿棉衣的不平衡情况, 大大降低能源浪费, 起到节能的目的。采用水力平衡技术, 是采暖供热工程节能方面的一大进步, 它对于能耗损失能起到极大的防范作用, 使用中节能成效明显, 根据相关部门测算, 使用平衡阀的采暖系统比传统采暖系统能节电 25%30%, 节煤 15%20%, 增加供热面积25%30%。同时, 此项技术对于居民住宅投用后的供暖质量的保障也有极大的帮
12、助, 末端用户不热的问题能获得良好的解决。3.4 散热器温度控制器技术所谓散热器指的就是室内采暖中的热交换设备, 散热器的具体作用是将供暖热水中的热量传导到室内, 使得室内的温度达到合格的标准。但如何在用户已经安装了热量计量装置的情况下, 既能达到用户的满意, 同时又能节约取暖费, 关于这一问题, 在此次工程中做了特殊的处理。在此次工程中采用了散热器温度控制器技术。其具体做法是把温控阀门安装在散热器的进水管上, 使用旁通管串联供暖干管。如此一来用户在根据自身的需求调节温控阀门的同时, 还能帮助多余的热量串联进入采暖系统, 以达到降低能耗、提高热效率的目的。此次工程采用的调节温控阀由调节阀和恒温
13、控制器构成。恒温控制器是由高新敏感材料制成, 通过自动感应室内的温度, 根据事先编订的温度区间数据控制调节阀对阀门开启度加以调整, 进而控制热源进入散热器的流量, 按照一定的比例对室温加以调整。此项技术的运用, 最大的特点就是自动化程度高, 无需用户随时调节。用户需要做的就是配合热量表计数, 掌握用暖成本, 根据自身需求设定室内温度, 其余调节工作将全部由恒温控制器与调节阀完成, 简单易行、个性化程度高, 节能降耗成效突出。3.5 聚丁烯管及其施工工艺现如今, 对于塑料管材在管路系统中的应用愈加广泛, 在很多场合中已经逐渐取代了金属制品, 例如应用在冷热水系统之中的聚丁烯、聚丙烯等等。聚丁烯塑
14、料管材是被欧美国家共同承认最适合利用于采暖热水管路系统的新型材料, 是一种极为先进的节能环保材料, 有“塑料中的黄金”的美誉。聚丁烯这种塑料管材近几年在我国得到了广泛的应用, 率先应用的地点有北京、上海等等。它的优点首先是寿命长, 例如当聚丁烯管路中的热水温度小于或者等于 80时, 许用环应力值是 5.46MPa, 其使用周期可达到 50 年之久。其次是不腐蚀、不结垢, 聚丁烯管材内表面光滑, 所以其阻力相对较小, 可大幅度减少功耗。再者, 聚丁烯管材保温性能良好、导热系数较小、热损失极小, 能耗低。最后, 因为聚丁烯管材所具有的高柔韧性、低蠕变特点, 使其能够快速的组装, 还因为其由环保材料
15、构成, 可以回收再使用, 大大降低废弃管材对环境的污染、提高再利用率。4 节能技术在采暖工程中应用施工要点概述施工单位严格按照设计图纸与施工规范进行施工, 对于各个施工阶段的要点和质量进行了严格的控制。下文就按照工序要点, 进行论述2。4.1 准备阶段4.1.1 材料设备的检测在此次工程中全面采用聚丁烯管材, 小口径管材在上海工厂生产, 大口径管材在瑞士工厂生产。材料入场时, 除了进行常规审查之外, 还增加了由瑞士 STS机构和国内化学建材测试中心出具的双重测试报告。此外, 德国进口的热量表属于精密计量仪器, 按照相关规定, 在国内采用国外进口计量仪器时, 必须要在我国批准注册。所以在上报审查
16、的时候, 除具备原产国生产许可证外, 还增加了中国质监总局出具的注册证书。4.1.2 施工的相关规范本工程主要执行以下规范:国内标准方面主要有建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范、采暖通风与空气调节设计规范、冷热水用聚丁烯 (PB) 管道、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准等;国际标准方面有德国供水设备技术规范、聚丁烯 (PB) 管一般质量要求;企业标准方面有乔治费歇尔公司的聚丁烯 PB 冷水、热水管道系统3。4.2 施工过程4.2.1 聚丁烯管路系统的安装工序本工程聚丁烯管的施工工艺采用热熔连接, 按设计和施工工艺相应要求, 施工过程严格依照规范操作, 施工单位成立管材维护小组, 主要负责管
17、材表面清洁、切割、标识熔接深度等工作。在熔接操作中, 一是严格控制热熔机电压在 220V, 确保热熔机温度保持在 260-280之间, 连接效果好;二是连接完成后, 为避免交叉作业破坏管道, 需要在墙面、地面上用油漆标注管道位置;三是管道安装时, 要避免轴向扭曲, 管道在穿越墙壁或楼板时, 要设置钢套管;四是管道在与金属管道平行敷设时要保持一定的掩护距离, 净距离不宜小于 100mm, 且聚丁烯管材应布置在金属管道的内侧;五是为防止污染管道, 摆设过程中的管道开口处应及时封堵。在管道打压过程中, 着重把握两点:一是管道摆设结束前, 进行水压试验, 确认管道连接状态良好;二是压力试验应在热熔连接
18、结束后的 24 小时后进行, 试验前管道必须固定。此次工程严格按照上述工艺进行施工, 经检测合格率为 100%。4.2.2 进行系统压力测试在供暖管道以及相关设备全部安装完成之后, 必须要经过严格的压力测试。在此次工程中采用先封板后整体的压力测试方式。每一个用户系统的压力测试必须严格按照 GB50242 及 DIN1988TRW1 (德标) 进行测试。此次测试压力试验压力:P 试=1.5P, 系统低区工作压力为 0.4MPa, 试验压力为 0.6MPa, 高区和中区工作压力以 0.6MPa 计算, 试验压力为 0.9MPa。经测试, 压降在规定范围内, 通过实验。4.2.3 验收阶段工程质量方
19、面, 按照 GB50300、GB50242、CJJ2/T88-2000 等标准进行验收, 达到验收标准通过验收。在流量调节的过程中, 对各个建筑物供水管路的流量调节装置以及用户系统的压差平衡阀等多个设备进行了调试, 对末端流量、末端用户室内温度、压力值等多个数据进行了全面的统计调查, 确保供热效果能够符合规定的标准 (18) 。经过一系列的检测, 本工程的热水采暖系统达到了热力平衡、水力平衡、室内温度符合设计标准、供暖效果优良。5 结语通过对此次工程的深入分析可以得出, 采暖工程中节能技术的运用其实并非高端科技, 在项目设计阶段引入节能设计, 采用新型材料和工艺即可达到良好效果。虽然与传统工艺和技术相比, 工程造价方面有一定程度的增加, 但是笔者相信, 随着我国建筑采暖系统更加科学、环保节能意识的稳步提升, 节能手段在供热采暖领域中的应用会更加广泛和深入。参考文献1吴春芳.浅析采暖工程中漏水通病及防治措施J.民营科技, 2013 (06) :12-13. 2杨春玲, 温雯, 杨波.基于综合单价的采暖工程价值工程评价J.内蒙古农业大学学报 (自然科学版) , 2013 (06) :22-23. 3李晓慧.关于采暖工程设计及施工优化的探讨J.科技创新与应用, 2013 (07) :107-108.
