家庭熱水循環(huán)系統(tǒng)供熱系統(tǒng)能耗過高原因分析
一、二次網(wǎng)供回水溫差過小
選擇熱水循環(huán)系統(tǒng)的流量,一般一次網(wǎng)供回水的設計溫差取60C。實際上,不少熱網(wǎng)在室外溫度達到設計工況時的供回水運行溫差只有30C-40C,使供熱系統(tǒng)實際需要的流量變大,造成熱水循環(huán)系統(tǒng)水泵流量不足,所以往往就換大容量水泵,電耗也隨之增加;二次剛的供回水設計溫差一般都按規(guī)范取10C-25℃,但實際運行時供回水溫差只有5℃-10℃,造成二次網(wǎng)循環(huán)水泵流量過大電耗增加。
熱源熱力系統(tǒng)設計與調(diào)節(jié)不當
在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)許多熱源的鍋爐房熱力管道系統(tǒng)沒有設計旁通管或只設計不調(diào)節(jié)。致使鍋爐本體的循環(huán)水量超過額定值,鍋爐運行時內(nèi)阻增加,使得按鍋爐正常內(nèi)阻選擇的熱水循環(huán)系統(tǒng)無法滿足管網(wǎng)的流量和壓力要求。此時如果只采用增大熱水循環(huán)系統(tǒng)的方式解決問題,將使電耗成幾何級數(shù)增加。
管網(wǎng)水力失調(diào)造成的動力浪費
當供熱管網(wǎng)調(diào)控設備和調(diào)控手段落后時,必然造成水力失調(diào),從面產(chǎn)生“近熱遠冷”的狀態(tài)。如果此時不采用正確的解決方案,而錯誤地認為是由于熱水循環(huán)系統(tǒng)流量不足或揚程不夠造成的,必然會采取加大熱水循環(huán)系統(tǒng)的流量或提高水泵揚程的辦法解決,這樣做不僅沒有*解決冷熱不均的問題,而且浪費了大量電能。
設備選型、安裝及運行管理存在的問題
1、循環(huán)泵選型揚程過高。設計者依據(jù)經(jīng)驗值,或者選用的安全系數(shù)過大,對循環(huán)泵的特性性曲線和循環(huán)泵運行原理,循環(huán)泵并聯(lián)運行的工況與能源消耗的關系缺乏認識,在“寧大勿小”原則下,盲目選型,因此造成水選型過大。
2、熱水循環(huán)系統(tǒng)出口安裝止回閥。熱水循環(huán)系統(tǒng)是一個閉式循環(huán)系統(tǒng),當熱水循環(huán)系統(tǒng)突然停止運轉(zhuǎn)后,由于循環(huán)泵前后壓力相等,水泵不會倒轉(zhuǎn)。當供熱系統(tǒng)為單泵運行時,止回回只會增加阻力,多耗電;而多臺泵并聯(lián)運行時,如果在循環(huán)泵運行的自控系統(tǒng)采取了必要的指施,也不會使停運的循環(huán)泵倒流;另外,安裝碟形止回閥,阻力更大,而且用過一段時間后,碟片會被水垢堵塞無法全部打開,進一步加大阻力。
3、熱水循環(huán)系統(tǒng)出口配管管徑小,不加漸擴管。由于離心水泵的外形造成熱水循環(huán)系統(tǒng)出口的管徑往往小于入口的管徑,使出口的水流速超過經(jīng)濟流速。若供熱系統(tǒng)安裝循環(huán)泵時出口不加漸擴管其出口管道又較長,加大了管網(wǎng)的阻力損失。
4、熱水循環(huán)系統(tǒng)進口和出口不裝壓力表。熱水循環(huán)系統(tǒng)運行時其進口與出口的壓力差即反映了循環(huán)泵當前工作的揚程,是檢測和觀察循環(huán)泵工作狀況的必要儀表,若不安裝壓力表是無法了解循環(huán)泵的運行工況,所以不能及時調(diào)整供熱系統(tǒng)運行工況。
5、供熱系統(tǒng)初次運行時,沒有對熱水循環(huán)系統(tǒng)進行性能檢測就盲目投入運行,而在正常運行時不監(jiān)測循環(huán)泵揚程的變化、電機的電流變化等,往往把運行工況不達標判斷為循環(huán)泵選型不合格,從而采取不當?shù)募几拇胧?,造成資金浪費和能源浪費。
6、不及時處理影響循環(huán)泵運行工況的相應問題,如除污器內(nèi)過濾網(wǎng)損壞造成雜物進入循環(huán)泵葉輪,破壞了水泵正常工作;除污器嚴重污堵,不及時清掏,造成系統(tǒng)阻力增加,使水泵流量降低,達不到供熱要求。
針對以上問題,北京中建建筑科學研究院在開展“既有熱水供熱循環(huán)動力系統(tǒng)節(jié)能改造研究”課題中,選擇了多項典型的供熱系統(tǒng)示范工程進行節(jié)能改造,在滿足供熱需求的前提下,通過優(yōu)化系統(tǒng)設計,采取更換功率過大的熱水循環(huán)系統(tǒng)、取消循環(huán)系統(tǒng)水泵出口止回閥;擴大循環(huán)泵和鍋爐進出口管徑等措施,實測改造后的示范工程平均節(jié)電率達到40%-60%。該課題成果獲得的節(jié)電指標可為我國供熱地地區(qū)新建、改建和既有供熱系統(tǒng)節(jié)能改造提供參考。
我們后續(xù)還會表述在供熱系統(tǒng)設計與改造中,如何解決熱源及其系統(tǒng)節(jié)能采取的技術(shù)優(yōu)化措施,介紹循環(huán)水泵在供暖熱水動力系統(tǒng)設計階段和既有系統(tǒng)節(jié)能改造階段選配的方法,包括家庭熱水循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化選型、安裝、影響熱水循環(huán)系統(tǒng)選型相關技術(shù)優(yōu)化、熱水循環(huán)系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)、熱水循環(huán)系統(tǒng)選型相關技術(shù)參考資料及示范工程案例的節(jié)能效果分析等,可為同行技術(shù)人員在供熱系統(tǒng)節(jié)能設計、改造提供借鑒。
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