時間：2013年04月25日 分類：推薦論文 次數(shù)：
提要：針對當(dāng)前東北地區(qū)民用建筑連續(xù)供暖的要求，而供熱系統(tǒng)不具備自動化管理的情況，通過統(tǒng)計(jì)本地區(qū)實(shí)測數(shù)據(jù)并經(jīng)過理論計(jì)算分析，提出了適用于供暖系統(tǒng)實(shí)際工況的動態(tài)平衡的控制和管理辦法。
關(guān)鍵詞：動態(tài)熱平衡,連續(xù)供暖,動態(tài)分析與管理
一、引言
在東北地區(qū)集中供暖是改善冬季室內(nèi)熱環(huán)境的主要措施，目前一般鍋爐房還沒有設(shè)置供暖自動調(diào)節(jié)裝置，所以充分利用現(xiàn)有設(shè)備，采用系統(tǒng)動態(tài)平衡分析的方法，以直觀、易行的控制措施來提高供暖質(zhì)量，提高管理水平和技術(shù)水平，達(dá)到保暖、節(jié)能和減少污染的目的，是很有必要的。
二、供暖系統(tǒng)的動態(tài)平衡
為了保證冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定，就得使建筑物的供熱量與失熱量相等并不是一個靜態(tài)的平衡。現(xiàn)行的供暖設(shè)計(jì)方法都是在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性和衛(wèi)生要求一定的條件下，以規(guī)范規(guī)定的當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)和熱媒額定溫度為依據(jù)計(jì)算出房屋熱負(fù)荷，都是在靜態(tài)熱平衡的基礎(chǔ)上計(jì)算的。但是在實(shí)際供暖過程中，室外氣象參數(shù)是變化的，所以供暖房間的熱負(fù)荷也是隨之變化的，要使冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境基本恒定，房屋的供熱量也必須隨之變化，在動態(tài)變化中使供暖房間的供熱量和熱損失相平衡，避免“供大于求”造成熱源不必要的浪費(fèi)，或者“供不應(yīng)求”達(dá)不到供暖標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)供暖系統(tǒng)的動態(tài)平衡。
三、供暖系統(tǒng)動態(tài)平衡分析及計(jì)算
1、達(dá)到供暖房間平衡的基本條件是：供暖房間的熱損失QX等其供熱量Qg
根據(jù)熱工理論Qx=∑F.K(t內(nèi)-t外) (1)
Qg=cG(t供-t回) (2)
式中G為熱媒質(zhì)量流量，c為熱煤的質(zhì)量熱容。
由式(1)得知供暖房間的熱損失Qx的變化主要取決于外室外溫度t外的變化。
2、室外溫度t外的變化對熱損失Qx和鍋爐出力的影響
計(jì)算單位面積熱負(fù)荷:
以當(dāng)?shù)匾簧顓^(qū)供暖系統(tǒng)為例。計(jì)算出單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)Qd=65W/㎡該供暖系統(tǒng)概況：
該系統(tǒng)供暖總面積 ∑F=11萬㎡
總熱負(fù)荷 ∑Qx=7150kW
配套鍋爐型號 SHF7-10-95/70-H 2臺
額定發(fā)熱量 Q==14000kW
額定循環(huán)水 G=450000kg/h
由t外引起的∑Qx和t供、t回的變化關(guān)系
由Q=F.K(t內(nèi)-t外), F.K=c,
四、說明
1、鍋爐回水溫度是根據(jù)大量司爐記錄確定的，是實(shí)踐數(shù)字。
2、隨著鍋爐供暖設(shè)備和房屋居住結(jié)構(gòu)條件的變化，鍋爐回水溫度的確定也應(yīng)根據(jù)住戶的實(shí)測溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證供暖的動態(tài)平衡。
3、室外溫度的確定以當(dāng)?shù)貙?shí)測溫度為準(zhǔn)。
在采暖設(shè)計(jì)手冊中當(dāng)?shù)氐氖彝鉁囟仁侨掌骄鶞囟龋@樣取值存在兩個問題：(1)由于晝夜的溫差較大(本地區(qū)通常在6-8℃以上)，按日平均溫度控制熱媒送回水溫度，在居室內(nèi)會出現(xiàn)晝熱夜冷的現(xiàn)象，屬于非連續(xù)平穩(wěn)的動態(tài)熱平衡，控制恒溫波動的范圍很大，保障不了冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定。(2)在只有一般管理水平的供暖單位，采用日平均溫度需每天統(tǒng)計(jì)換算，有些司爐人員甚至將其誤解為當(dāng)?shù)氐氖业膶?shí)測溫度，使鍋爐供回水溫度產(chǎn)生誤差。
4、供熱系統(tǒng)循環(huán)流量按循環(huán)水泵及配套鍋爐額定值計(jì)算，為簡化地分析問題，對系統(tǒng)中儀表的誤差、散熱器的溫差傳熱系數(shù)等非主要因素忽略不計(jì)。但是由于系統(tǒng)補(bǔ)水量較大，在計(jì)算系統(tǒng)循環(huán)流量的時候已考慮系統(tǒng)補(bǔ)水量。
五、供暖系統(tǒng)動態(tài)平衡的控制
在沒有達(dá)到自動化管理和非量化調(diào)節(jié)的供熱系統(tǒng)，要想對熱媒溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，必須根據(jù)室外溫度人工調(diào)節(jié)鍋爐送回水溫度(見表1)
為保證冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定，提高供暖工作的技術(shù)管理水平，提高供熱效果，應(yīng)作好如下工作：
(1)在供暖期間應(yīng)有專人負(fù)責(zé)定時記錄室外溫度(兩次記錄的之間的時間間隔一般不超過2h)，并根據(jù)所記錄的溫度對照參數(shù)表，及時調(diào)整鍋爐的燃燒工況，進(jìn)而控制好鍋爐供回水溫度。
(2)每年的司爐人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)中引入熱平衡理念，用簡單的方法讓司爐工人掌握好室外溫度和鍋爐供回水溫度之間的關(guān)系。能做到隨天氣變化主動調(diào)節(jié)鍋爐供回水溫度，避免簡單、教條地按一個溫度燒火達(dá)到令住戶滿意的供熱效果。
(3)在系統(tǒng)環(huán)路的不同位置的取暖房間進(jìn)行定期檢查、及時反饋供暖房屋的室溫，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時，要派專業(yè)人員進(jìn)行檢查，分析是散熱器設(shè)備、管理道系統(tǒng)問題還是供回水溫度的原因，若是后者則應(yīng)在調(diào)節(jié)水溫的同時將記錄匯總，在達(dá)到一定的次數(shù)后相應(yīng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)供回水溫度要求以滿足熱用戶和要求。
(4)每年對鍋爐及供暖設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，減少故障，提高供暖質(zhì)量。在冬季發(fā)生事故時，能及時啟動備用設(shè)備，不影響供熱工作。
(5)隨著室外溫度的升高或減低，在及時調(diào)整鍋爐供回水溫度的同時，要對媒質(zhì)，煤層厚度、鼓風(fēng)量、引風(fēng)量等做綜合調(diào)整，并對外網(wǎng)和室內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行維檢修，以保障系統(tǒng)平衡持續(xù)地運(yùn)行。
六、結(jié)束語
動態(tài)平衡過程是涉及多方面的、多層次的系統(tǒng)工作，即可保證供暖系統(tǒng)供熱的均衡性又可取得節(jié)約能源，減少污染的效果。
筆者所在的單位以此理論為指導(dǎo)，就現(xiàn)有較陳舊的鍋爐設(shè)備，計(jì)算出三處五系統(tǒng)的控制溫標(biāo)，并作為供暖勞動競賽的考核依據(jù)之一，使司爐人員經(jīng)過主觀努力就能便捷，可行地控制好動態(tài)熱平衡，即保證了住房室內(nèi)溫度，又節(jié)約了能源，同時提高了燒火標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了司爐人員的技術(shù)水平提高，收到了良好的效果。
用人工調(diào)節(jié)鍋爐進(jìn)出口水溫來實(shí)現(xiàn)動態(tài)平衡，是直觀的、簡便易行的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價值，并會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。用人工調(diào)節(jié)熱媒溫度來實(shí)現(xiàn)動態(tài)平衡只能是宏觀的、概略的、過度性的，仍存在一定的缺陷，需要不斷地調(diào)整和完善。
七、參考文獻(xiàn)
1、《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》，陸耀慶，主編，中國建筑工業(yè)出版社，1996。
2、《民用建筑采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)措施》，中國建筑工業(yè)出版社，1983。
3、琿春市供熱管理處1號生活區(qū)采暖期溫測統(tǒng)計(jì)表，2002-2003。
4、琿春市供熱管理處1號生活區(qū)鍋爐房鍋爐運(yùn)行日志，2002-2003。
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