供热空调系统水力平衡技术及其应用

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　一、水力平衡技术是节能及提高供热（冷）品质的关键

　　在供热空调系统中，由于种种原因，大部分输配环路及热（冷）源机组（并联）环路存在水力失调，使得流经用户及机组的流量与设计流量不符。加上水泵选型偏大，水泵运行不合适的工作点处，导致水系统

　　统处于大流量、小温差运行工况，水泵运行效率低、热量输送效率低。并且各用户处室温不一致，近热（冷）源处室温偏高（高），远热（冷）源处室温偏低（高）。对热（冷）源来说，机组达不到其额定出力，使实际运行的机组台数超过按负荷要求的台数。以上种种原因，造成了能耗高，供热（冷）品质差的弊病。

　　据实测及调查，目前供热系统普遍存在下列问题：

　　水系统处于大流量、小温差工况，水输送系数不能达标。根据对十个供热小区调查计算，理论水输送系数平均值为375，但按实际配用水泵的铭牌轴功率计算的水输送系数只有154。《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）要求设计选用水泵的铭牌轴功率计算得的水输送系数不应小于0.6倍理论水输送系数，即不应小于0.6x375=225，显然达不到《标准》的规定值。

　　每t/h锅炉出力能提供的供热面积不到应能提供面积的一半。据全国房产系统供暖协作网1989年对“三北”地区10个城市房产系统自管锅炉房抽样调查的资料表明，每t/h锅炉所带供暖面积平均只有4008米，锅炉处于低负荷情况下运行。

　　采暖煤耗量指标高。大部分城市每个采暖季的煤耗为32-46Kg标准煤/米。折算到锅炉年运行效率及供热管网输送效率只有45%左右。

　　室温不均。以目前能耗情况与气候条件相近的发达国家相比，我国能耗要高出1-2倍，而供热品质，据调查，近环路室温可达26-28℃（或更高），不利环路则只有11-13℃（或更低）。

　　同样，空调系统也存在着大流量，室温不均的现象，严重影响了供冷品质。

　　针对上述问题，如果水系统达到平衡，机组运行在其额定水流量下，上述不合理现象均将得到改善。可见，解决水力平衡问题是节能及提高供热（冷）品质的首要问题。

　　二、水力平衡技术的应用

　　为了实现水系统的平衡，中国建筑科学研究院空气调节研究所在吸收、消化国外平衡技术的基础上，结合国内现状于1986年提出、并承担了原国家经委下达的“平衡阀研制”课题，开发了平衡阀及其专用智能仪表，解决了硬件与配套的软件技术。

　　十几年来，空调所在水力平衡领域作了大量而卓有成效的工作。从系统诊断入手，通过应用本所开发研制的模拟分析软件对系统存在问题进行分析，先后对众多不同规模的供热小区进行了水力平衡改造，为用户解决了长期困绕着的难题，即改善了居民的供热质量，又节约了能源，改造工程取得了显著的社会、经济及环境效益。

　　以安贞西里小区为例，该小区位于北京安定门外，是1985年开发的住宅新区。小区采用区域锅炉房集中供热，锅炉房装备有单台容量为12x106kcal/h热水锅炉6台。系统一次网设计供回水温度130/80℃，二次设计供回水温度95/70℃，通过6个热交换站间接连接。改前小区供热效果较差，相当数量住户的室温低于16℃，有的只有10 ℃左右。在对该系统全面的测试诊断分析的基础上，应用水力平衡技术对系统进行了全面系统的改造。改造后，大幅度提高了供热品质，测试结果表明，系统中全部室温均达到16℃以上，住户普遍反映改造后室温比以往高2-3℃。从锅炉运行台数来看，比以往少运行一台，相当于一个采暖季节电68万kw.h , 按电价0.16元/kw.h计，一个采暖季节电10.9万元，平衡阀的投资为24万元（包括平衡阀费用及管网改造安装等费用），光节电就可在当年回收近50%的投资费用。

　　水力平衡技术不仅限于供热系统，在空调领域也得到了广泛应用。空调所利用自身的技术优势，先后对北京国际饭店、北京国际俱乐部、人民大会堂、凯宾斯基饭店等空调系统进行了测试诊断等技术服务，帮助业主解决了长期存在的空调系统问题，取得了令人满意的成果。

　　三、结束语

　　目前，我国供热空调系统中普遍存在水力失调现象，不仅造成供冷、供热质量差，而且增加了能耗。

　　水力平衡技术的应用是改善供热空调系统现状和促进节能改造的有效途径，它投资少、见效快，具有显著的经济与社会效益。