供热系统节能潜力与节能技术样本.doc

供热系统节能潜力与节能技术清华大学石兆玉【摘要】本文详细分析了供热系统各个环节节能潜力，并有针对性对有关环节（热源、热网、热顾客）节能技术进行了阐述。【核心词】供热系统、节能潜力、节能技术国内“十一五”规划节能指标是20%，其中建筑节能肩负着举足轻重责任。为了更有效地推动建筑节能工作，有必要对供热系统节能潜力与节能技术，做一比较详细分析，目在于提高建筑节能工作有效性，克服盲目性。供热系统节能潜力建筑能耗占全国能耗1/3，供热、空调又占建筑能耗1/3，因而，供热、空调节能对建筑节能具备重要意义。供热建筑能耗，其影响因素重要由四某些构成：1）建筑物围护构造保温状况；2）建筑物室内温度设计原则；3）建筑物自由热有效运用限度；4）供热系统能效水平。一方面讨论建筑物围护构造保温性能。国内《公共建筑节能设计原则》（GB50189-）已于7月1日发布实行，国家《寒冷和寒冷地区居住建筑节能设计原则》已完毕送审稿，即将批准发布实行。在制定这些国家设计原则过程中，对建筑物围护构造保温性能做过进一步研究，基本以为：建筑物围护构造保温状况对供热、空调热（冷）负荷影响要占到20-50%。若把全国气候分为五个区，则夏热冬暖地区（广州、香港等），约占20%；夏热冬冷地区（上海、重庆、成都等）约占35%；寒冷地区（北京、西安、兰州等）约占40%；寒冷地区A（海拉尔、哈尔滨等）、B（长春、沈阳、呼和浩特、乌鲁木齐等）约占50%。越是北方寒冷地区，建筑物围护构造保温状况对供热热负荷影响愈大。过去国内居民建筑，基本上没有外墙保温，门窗密闭、保温性能也差。与世界发达国家相比，国内建筑能耗过大，这是其中一种重要因素。国内新设计原则，在这方面已经作了很大改进。普遍推广外墙保温后，墙体保温性能已接近先进国家设计原则，只是窗保温性能与国外相比尚有10-20%差距。建筑物室内温度设计原则与建筑能耗有密切关系。研究表白：在加热工况下，室内设计温度每减少1℃，能耗可减少5-10%；在冷却工况下，室内设计温度每提高1℃，能耗可减少8-10%。长期以来，由于缺少节能意识，国内在室内温度控制上，经常过于粗糙。特别是行政办公等公共建筑，无论春夏秋冬，也不考虑上班时间，还是节假日，冬天室内温度一律18℃，夏天室内温度经常规定在24℃。事实上，冬天在无人居住房间，只要保持8℃室温，避免设备冻坏是完全也许。过去外国人在夏天上班都要西装革履，室温必要保护在24℃，当前为了节能，室内提高到26℃，容许上班穿衬衫，连生活习惯都变化了。几年前国务院在节能办法中，明确提出，冬天室温18℃，夏天室温26℃。严格执行这些举措，建筑能耗就会有明显减少。建筑物自由热有效运用。自由热重要指太阳能，家电和人体散热。这某些热量，对于夏天，是冷负荷重要构成某些，应尽量避免；对于冬天，是加热室温有效热量，应尽量运用。这某些热量，随着地区、季节不同而不同，在冬季，大体上约占总热负荷10-15%左右。对于太阳能日照，在建筑物热负荷计算中，考虑了这某些影响，重要体当前散热器传热面积选取上。但由于过去，供热属于社会福利，未进入商品市场，也未推广计量收费，室内供暖系统难以实现室温自动调节，因而，在国内大某些地区，房间自由热，还很难在供热系统中充分运用，这也是国内建筑能耗大一种重要因素。最后谈到供热系统能效问题，系统能效表达系统热源处输入总能量（涉及热能与电能折合热能）在热顾客中真正用来提高室温有效热量（将室温加热到设计室温）份额。系统能效计算办法我在参照文献【1】中有详细简介，粗略估算可用下公式（1）计算：（1）式中，Q——热源燃料总供热量；ΣQ——热源燃料、电力总供热量，其中1Kwh(电)=3.314Kwh(热)；ηg、ηr——分别为热源、热网效率；ηj——系统冷热不均系数，粗略按照1蒸吨锅炉热量，实际所带供热面积与理论能带供热面积之比；q——有效运用自由热量。按照上述公式（1）和前述关于国家建筑节能规范，对北京哈尔滨（选取了北方二个典型地区）供热系统能效进行了记录计算，见表1所示。该表给出数据，与“提高供热系统能效是建筑节能重要途径”【2】一文有某些修正，重要是由于国家节能建筑设计规范（三步节能）基本数据做了调节。重要调节：一是将室内设计温度由16℃提高为18℃；二是将锅炉年均运营效率提高到70%，管网输送效率提高到92%；三是考虑到设计原则涉及不到运营调节，因而未计入耗煤量指标；四是依照近十年气象数据，重新修正了供暖天数和室外平均温度。表1计算数据，与国家节能建筑设计规范给出数据有些不同，后者只给出了耗热指标，表1不但给出了耗热指标，并且给出了概算热指标。另一不同是后者只给出了第三阶段节能原则，表1同步给出了抱负阶段节能原则。在表1计算中，突出分析了冷热不均对供热系统能效影响。由于国内供热系统规模大，再加自控技术比较落后，因