物业小区集中供热系统热力平衡调节研究.docx

物业小区集中供热系统热力平衡调节研究 摘要：物业小区的集中供热系统热力不平衡问题会造成能源浪费，导致部分居民的室内温度不达标，已经成为不容忽视的问题。在本次研究中本文在对物业小区集中供热系统热力不平衡问题展开研究的基础上，介绍了供热系统全面平衡调节技术，包括喷射泵技术、共享专家调度技术等。关键词：供热系统；热力平衡调节；平衡网控制；喷射泵技术前言：近些年北方地区冬季的大气污染问题已经得到了社会的广泛关注，在这种情况下，物业小区为进一步提高能源利用率、减少环境污染，则必须要关注各类能源的使用情况，在为居民提供满意供暖服务的同时，兼顾环境保护等问题，而集中供热系统热力平衡调节则是其中的重点内容。1.物业小区集中供热系统热力不平衡问题分析1.1供热系统热力不平衡问题的表现在对某物业小区展开调查后发现，某物业小区的采暖面积约为四万平方米，其采暖热负荷达到了2560kW，锅炉的设计出水温度为95，回水温度为70，在近几年的运行中，该小区的供热系统热力不平衡的问题时有发生。例如某住宅楼与锅炉房的距离较近，因此室内温度整体较高，平均达到了25，导致部分居民在冬季必须要通过开窗来调整室温度；而对于部分距离锅炉房较远的住宅而言，其房间的平均温度仅为16-18，远远未达到当地的供热标准，此时为提高室内温度，必须要采用提高供水温度等方法，导致供暖成本显著上升。1.2供热系统热力不平衡问题的成因造成供热系统热力不平衡问题的主要原因，是物业小区内住宅的建造时间不同，因此其供暖设计也出现了数据差异，一般在每栋楼供暖系统计算中，需要了解各支路的过水力平衡问题，但是因为建筑物的年代不同，因此在设计过程中所参照的数据、设备性能等存在明显差异；再加之不同建筑物与锅炉房之间的距离不同，这些问题最终都会造成楼与楼之间的水力不平衡。正常情况下随着楼的数量增加，则供暖系统上需要设置的环路数量越多，所造成的水利不平衡问题越严重，一旦各个环路上没有设置调节阀将会进一步加重不平衡问题，若得不到缓解，则环路阻力小的建筑物所获得的供水量较大，室内温度越高；反之环路阻力大建筑物所获得的供水量小，则室内温度不达标。1.3供热系统热力不平衡问题的检测为了有效检测供热系统热力不平衡问题，可以按照公式（1）展开验算。公式（1）在公式（1）中，C为水的热容量，单位为“ ”。 为供水温度，单位为“”； 为回水温度，单位为“”； 为采暖热负荷，单位为“kW”而在热力平衡调节过程中，根据当量阻力法，将系统沿程阻力视为局部阻力，通过计算局部阻力之和就能计算出具体的阻力情况，而供热系统中流量与系统阻力之间的函数关系可以按照公式（2）进行运算。公式（2）在公式（2）中，G为管道阻力特性数； 为管道折算阻力系数； 为流量阻力参数。2.供热系统热力平衡调节技术分析2.1全网平衡控制一次网的平衡控制在实质上是所有热力站的协调控制，在当前技术中需在保证热源供热能力充足的情况下维持良好的供热体验，并在热源供热不足时做均衡供热。其中舒适性供热是指，根据室外温度变化调整供热参数，确保室内温度符合相关规定1。而均匀性供热则是指整个供热系统中所有热力站的供热水平满意，其中以最不利环路热力站提供的资料为参照依据进行判断。但是需要注意的是，不分情况下最不利环路热力站的供热效果差，若一味的按照这一标准控制温度可能会造成供热效果恶化，所以在处理中要正确权衡这一要素，根据次不利环路的供热参数进行计算，必要情况下可以在传统算法的基础上增加人工温度修正参数，使供热系统热力平衡调节目标实现。2.2喷射泵技术2.2.1技术应用思路就目前而言，物业小区热网失调已经成为供热企业必须要考虑的问题，根据相关学者的研究可知，因为二次网流量减小，以及沿程阻力的变化，而喷射泵的阻力显著大于管网阻力偏差，由此可以解决二网平衡问题。例如当原有方案的管网阻力为6m水柱时，喷射泵系统的管网阻力作用下的水柱仅为1.5m，在设计过程中，不考虑因为管网阻力所引起的流量偏差整体较小，不足2.5%。根据这一特征，在供热系统调节中可采用喷射水泵的方法来解决供热系统热力不平衡问题。而结合现阶段的研究可发现，喷射水泵技术通常被安装在楼栋的单元入口位置，其混水功能强大，能够满足楼内大流量系统运行的要求，热力站以及二次网系统维持着小流量运行的模式。同时因为二次网流量减小所以可以降低二次网阻力水平，热网远端与近端位置的资用压头差别明显减小，由此造成的水力工况失调问题得到解决，因此可以保证供热稳定。2.2.2喷射泵的调节现阶段调节型喷射泵的调节行程可以根据型号进行划分，例如DN32-DN80的行程为20mm；DN100-DN125的行程为40mm。在调节过程中，需要根据供热建筑面积预先在出厂时设定开度，因此大部分喷射泵不需要在现场进行第二次调节。但是考虑到未来可能出现的异常情况，如管道阻力变化等影响水流量，因此每个喷射泵需预留相应的调节余量，在现场进行微调即可。若在后期运行过程中发现部分住户的室内温度不达标，可以在用户家中进行实地测量之后，按照公式（3）调整喷射泵的开度。公式（3）在公式（3）中， 为调整后喷射泵的形成； 为喷射泵的当前行程；t为调整前的室内温度。从效果来看，该技术的主要优点就是可以减少物业小区内的热网水力失调现象，最终消除不热户问题。2.3共享专家调度从信息技术的角度来看，共享专家调度技术的出现为物业小区集中供热系统热力平衡调节的实现提供了必要的支持，根据现有技术功能设定，共享专家角度的应实现以下核心功能：（1）热网的自控以及管道维护等。通过准备标准化的PLC控制设备以及仪表等，建设热网自控系统，该系统可以在KS组态软件的支持下，实现对整个供热系统供热平衡状态的评估。（2）供热公司生产数据中心，管理供热公司的日常运行数据，并根据日常供热管理要求提供云平台数据接口等。（3）供热仿真分析平台。该平台是在仿真技术的支持下，基于整个供热网体系，支持供热系统规划、设计、改造以及故障分析等各种功能2。（4）全网平衡控制云平台。通过打造云平台供热系统，能够提供供热评估以及节能时钟、温控曲线优化以及故障诊断分析等功能；或者利用物联网技术对供热展开预测，该系统的整体结构如图1所示。图1 基于云计算的供热预测数据关系图按照图1所介绍的结构，在对建筑物平衡供热情况进行数据识别过程中，采用物联网分析的方法能对物业小区建筑物内部的温度变化问题展开识别，依照回归模型的支持，对未来一段时间内建筑物可能产生的温度波动情况作出预测，这对于实现集中供热系统热力平衡调节具有重要意义。结束语：物业小区一直面临着集中供热系统热力不平衡问题，对居民的日常生活产生影响，并带来了严重的资源浪费。为了解决该问题，相关人员应该在信息技术的支持下，合理利用喷射泵等技术，在对集中供热系统结构进行优化的基础上，争取能够有效解决供热人力不平衡问题，最终为广大居民提供更好的供暖服务。参考文献：1侯俊杰.论集中供热系统的水力平衡调节与节能措施J.设备管理与维修,2020(23):156-157.2张尹路,李文甲,康利改.智慧供热在分布式燃气供热中的应用与优化提升J.华电技术,2020,42(11):14-20. -全文完-