摘要:现阶段我国经济发展迅速,民众的生活质量大幅提升,其中供暖的普及便是条件之一。然而由于某些设计方面的原因可能导致供暖效果不好,对此,文章提出几点建议措施,以供参考。
关键词:建筑小区;供暖设计;问题;建议
城市建设的不断发展,供暖系统在不断的完善。作为系统性的建设工程,供暖主要包含有一次输送管网、换热站二次输送管网以及热用户等环节,从而为人们提供热量以抵御严寒。目前,常见建筑供暖设计问题主要体现在以下几个方面。
一、供暖设计中存在的问题
(一)建筑设计保温性能不理想
建筑的本身的保温性能是供暖效果的影响条件之一,如果建筑的设计不能在保温性能上得到保障,便会使得能源的消耗加大。在我国供暖结构使用的设计中,设计标准较低,根据调查发现,单位供暖面积中,我国的能源消耗是发达国家的两倍以上。一般而言,我国传统的建筑墙体建设中,都会采用实心砖或混凝土砌块进行,由此便造成建筑的保温性能无法达到相关要求,更无法达到建筑节能的设计标准。我国建筑围护结构的热损失,达到发达国家三至五倍,由此使得能源在应用效率上极为有限。且在建筑外窗的保温性以及隔热性和密封性能上,也无法达到相关要求,从而造成热量易通过窗体溢散。我国窗体溢散造成的热损失,是发达国家的两倍之多。
(二)热力网的热损较大
热力网热损失问题,主要是因热力站的供暖设备较为陈旧,技术无法达成高效的处理要求,且自动化以及机械化的程度则较低级,由此使得热力工况在调节上,准确性和及时性难以得到保障。其次供暖中的专用设备开发过程较为漫长,更新速度无法跟上社会要求。建筑中的热力管网,多为隐蔽工程,建设完毕后,对其保养维修不及时,造成失水量大以及补水量大,管网的保温以及防水工作难以符合标准,使得能源浪费现象较为严重。另一方面,管网的腐蚀情况严重,由此出现的较多滴漏以及流量大温差小现象较为普遍。
(三)供暖的热源问题
在当下阶段,供暖的主要供应能源类型为煤炭。煤炭燃烧,所产生的空气以及环境的污染问题较为严重。另一方面,在供热锅炉的使用过程中,性能存在一定问题,由此便导致热效应在较长时期都在较低水平的状态运行。由此,燃料的消耗量较大,相应的供暖的成本较高。
二、供暖系统设计的几点建议
(一)机房内除污器的选择
建议选择不仅能除去杂物而且阻力小的除污器,机房内取消所有Y型过滤器,做到运行节能,Y型过滤器流通面积小,流通阻力大。大多设计单位对除污器的选择,并没有考察市场,而是根据手册或标准图选择。在选择循环水泵时,除污器压差一般按5m水柱考虑,也就是说,除污器要消耗掉水泵设计流量下提升5m水柱所做的电功率。目前,市场上的除污器大多数阻力系数大,流通能力差,厂家也没有提供系统阻力系数的说明,设计人员凭经验选择或者参考其他项目进行选择,是供暖效果差的一个重要因素。这一问题也引起了许多暖通同行的注意,近年来,市场上出现不少除污器的专利产品,拥有低阻力高流通能力,设计人员需要认真调研考察,选择合适的除污器,为系统运行打下良好的基础。
(二)过滤器的选择
各用户热力入口标准图中,供回水各设置1台60目过滤器(60目过滤器即每平方英寸(1inch2=9.29×104mm2)有60个小孔,小孔直径为0.25mm),另外,供水还设有1台2~3mm粗过滤器。建议取消60目过滤器,将原供水的(滤网孔径2~3mm)过滤器放大一个管径号,以便达到高效节能的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆安装过滤器的目的是排除杂物,避免堵塞供暖设备,保证系统良好循环,但是标准图集中的60目过滤器通透率很低(不到1%),阻力系数非常大,反而阻碍了系统循环。此过滤器造成很多系统实际流量在设计流量的30%以下,更有甚者,流量仅有设计流量的25%。设计手册中Y型过滤器阻力系数为2.2,实践中,60目过滤器阻力系数可能到达100以上,这就造成了设计计算误差普遍存在,也是造成热用户投诉的又一个重大原因,给运行管理带来极大的麻烦。例如,2018年供暖初期,某市新区新用户普遍供暖效果不好,投诉不断。经过对该小区供热系统现场勘查,制定了解决方案:楼宇入口使用直径较管径型号大一号的Y型过滤器,滤网孔径2~3mm,(比如,DN80管道的热力入口,要安装DN100过滤器),由于系统已经运行,改造停水很不方便,先改造1个末端热力入口作为样板,将60目过滤器拆除,将入口第一个过滤器放大一个型号安装;由于是供暖初期,当时供水温度为50℃,(改造前回水温度28℃,循环速度很慢,改造后,阀门打开0.5h回水温度提高到42℃)。供暖流量成倍提高,随即到住户家里检查,住户暖气片已热,观察24h,室内达到了良好的供暖效果。由于供暖系统已经运行,各个热力入口一一改造很不方便,因此,先现将小区各热力入口的60目过滤器的过滤网全部给拆掉,运行起来热交换站整系统流量提高了1倍以上。
(三)热负荷计算
诸多设计人员简单按面积估算,造成热负荷计算不准确,造成供暖设备大小出现偏差,直接造成供暖冷热不均。所以,务必要按热负荷计算的基本公式严格计算。热负荷计算准确,才能选择出大小合适的供暖设备,从而满足供暖效果。
(四)系统水力平衡计算
目前,常用的做法是,外网把最不利环路水力计算后,其他分支管径按流速约 1m/s 选择,这样就选择出了分支管道管径。此时,外网设计一定要做分支管路平衡计算,热力入口不能完全依靠同口径平衡阀进行水力平衡。水力平衡计算要认真校核各热力入口的管网计算资用压力和楼宇入口设计需要的资用压力,通过校核计算,选择合适口径的静态平衡阀,要求静态平衡阀全开时,基本能消除多余的资用压力。设计上必须要做到计算的水力平衡,系统后期平衡只能使用平衡阀微调。很多情况下,合适的平衡阀管径是小于热力入口接管直径的,所有热力入口选择与室内管道同直径的平衡阀本身是欠妥的;热力入口使用的静态平衡阀,静态平衡阀可以选择普通小直径截止阀代替。
特别是地暖设计,一定要做到同一分水器的各环路长度尽量相同,做到地暖水力平衡。不要产生在平衡上依靠分水器阀门调节平衡的误区。很多地暖系统,依靠分水器阀门调节,结果很难做到,很多系统各环路管道长度相差 1 倍以上,管路长的部分,热负荷大,流量却小很多,效果有待提升。
(五)流量调节
流量调节的供暖系统,建议热力入口取消自力式压差平衡阀或自力式流量调节阀。因为在系统流量调节时,各自力式调节阀开启度会发生变化,整个系统管网阻力特性会发生变化,造成系统平衡紊乱,流量分配比例变化,系统平衡遭到较为严重破坏。
(六)机房、外网和室内设计
机房、外网和室内设计,必须认真协调。外网设计需要室内提供热负荷和压差损失作为依据,而室内热力入口又需要外网人员提供静态平衡阀大小,机房的设计需要外网提供整体的阻力,机房的运行调节又需要同室内入口装置协调一致,建议由相同的设计单位完成。
目前,国内供暖系统,因为诸多原因,甚至标准图需要商榷,太多的系统实际运行无法达到设计流量,如果系统施工时再出现问题,必然造成供暖效果不好。因此,供暖设计必须保证畅通循环系统和平衡的水利系统,尽可能的节约能源。
参考文献:
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[3]王瑰晴,张邯北,王闯.室内供暖管网自动设计探讨[J].区域供热,2018(06)
论文作者:阴元伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/16
标签:过滤器论文; 热力论文; 系统论文; 入口论文; 流量论文; 阻力论文; 管网论文; 《基层建设》2019年第25期论文;