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沈阳客厅总承包工程位于沈阳市丁香湖畔，该地区冬季寒冷漫长，取暖期一般为11月初至次年3月末。采用传统的电加热取暖设备有能耗高、寿命短、热舒适性差、安全隐患高的缺点，因此本工程设计了更合适节能的集中供暖系统。

1 集中供暖系统原理

集中供暖系统由电极加热系统、泵送循环系统、恒温控制系统和终端散热系统4 部分组成，通过电极加热系统升温的热水经泵送循环系统送至各终端散热片处，使各采暖屋内均匀受热，并在恒温控制系统的控制下保持水温恒定，提高了临时建筑物室内采暖的舒适性。集中供暖系统如图1所示。

图1 集中供暖系统

2 集中供暖系统设计

临建设施采用集中供暖系统意在解决北方冬季采用电加热取暖设备采暖的诸多弊端，使其具有节能环保、恒温舒适、安全可靠的特性，为实现以上功能，该系统设计由四大子系统组成。

2.1 电极加热系统

临时集中供暖系统热源为水箱集中储水，经电极加热棒升温后通过循环系统送至各终端。储水箱尺寸为1.25 m×1.25 m×1.25 m。各电极加热棒由箱内和箱外两部分构成，伸入水箱内部的为2 根弧形铜管加热棒，与循环水直接发生热交换。露出水箱外部的为4 根接线柱，与电源线相连。为保障供电安全，接线柱外为半球型防护罩。整个供暖系统共配备4 根电极加热棒（图2），各加热棒的电源线均引出自智能电箱，电箱在恒温控制系统的调节下可自动调节各电极加热棒的工作状态来为循环水加热。

图2 电极加热棒示意

2.2 泵送循环系统[1-4]

为提高集中供暖系统的供暖效率，该系统内安装泵送循环子系统，该子系统通过供水管、加压泵组、回水管三部分将储水箱和终端散热片相连，并根据需要安装了补水管和泄水管。为保证系统内水流畅通、流速达到取暖要求，本系统供水管管径为60 mm，回水管管径为50 mm，补水管及泄水管管径均为25 mm。加压泵组配备2 台并联的IRG50-160型三相离心泵。日常状态下，仅有1 台泵处于工作状态，另1 台为应急泵，以备出现故障时整个系统依旧能够正常运转。为尽量减少热量损失，同时防止室外水管受冻，本系统所有室外供回水管线均采用橡塑管包裹，并采用空调专用保温带绑扎严密。

2.3 恒温控制系统

为了保证集中供暖系统的舒适性，需保持系统内水温恒定，故在该系统中添加了恒温控制子系统[5,6]。该子系统主要由温度感应端子、信号传输线和微电脑控制仪三部分组成。其中温度感应端子共有8 个，分别粘贴于储水箱的4 个侧立面，对箱体表面温度进行实时监测，并将温度信号转换为电信号，通过信号传输线传入微电脑控制仪中，控制仪可根据事先设定好的目标温度和实时监控信号自动调节整合各加热棒的工作状态，通过4 根加热棒工作状态和停歇状态的不同组合保持水温恒定于目标温度，且该目标温度可在微电脑控制仪上任意设定（图3）。

图3 恒温控制系统工作原理示意

2.4 终端散热系统

该系统是安放于各采暖房间内的终端散热设备，主散热设备为钢制柱式散热片，两端通过PP-R管与泵送循环系统连接。通过对4 种典型房间计算，单间散热片最大需用量为11.31 片，考虑到办公用房实际耗能量较设计值偏大，为充分满足各房间的采暖需求，各房间均配备80 mm×50 mm竖直散热管14 片散热片，此种散热片具有超大的比表面积，散热性能更佳，能量损耗极低，具有良好的升温效率。并且为保证房间内的温度恒定，循环水的温度应根据室外温度实时调节，且循环水温最低不得低于60 °C。

3 能耗分析

以该系统在本工程中的应用为例，本系统总计为25 间标准彩板房办公室提供供暖。

3.1 采用传统电加热取暖设备

以常用的电油汀式加热器为例，该取暖器功率为2 000 W，一般可为10～12 m2的范围加热，故每间办公室需配备2 台加热器，每日加热时间按12 h计算，则传统电加热取暖设备每日电能消耗量为1 200 kW·h。

3.2 采用集中供暖系统

该系统电能消耗由水循环系统耗能和加热系统耗能两部分组成，共计耗能力为936 kW·h/d。

分析可见，采用集中供暖系统可比采用传统电加热取暖设备每日节能264 kW·h，同时由于该系统具有寿命长、可周转使用的特点，而一般电加热取暖设备使用寿命仅为1 年，综合比较，该集中供暖系统的节能效果是明显的。

4 集中供暖系统应用效果

（a）在供热能力上，集中供暖系统丝毫不逊色于电加热取暖设备，其超强的供热能力能够将室内温度提升到18 °C以上。

（b）在恒温性能上，集中供暖系统表现出了更高的稳定性，而非如电加热取暖设备般骤冷骤热[7-10]。

（c）在取暖舒适度上，集中供暖系统能够创造出更为舒适的室内环境。一方面其散热更均匀，室内温度梯度不大，另一方面，集中供暖系统采用温水散热，不会引起空气干燥。

（d）在安全性上，集中供暖系统的安全隐患更少，安全控制更为方便高效。

5 结语

通过计算对比分析及对实际应用效果的考察，在冬季寒冷漫长的严寒地区临时设施中采用集中供暖系统可以获得更为舒适的室内办公环境，其电极加热系统的高效性和恒温控制系统的稳定性可保持室内温度始终处在适宜的水平上。同时由于其采用集中加热，热能损耗大大降低，与传统的电加热取暖设备相比能耗更低，安全性更高，寿命更长。综合考量，该系统在临时办公室越冬供暖中具有更优越的效果。