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小城镇区域热水供暖系统节能规划技术研究

2020-09-22盛连国

装饰装修天地 2020年18期
关键词:小城镇节能

摘    要:本文基于对国内北方地区某个规模较小的城镇在供暖方面的实测结果,包括供暖建筑物室内温度、供热煤耗以及围护结构实际的热工性能等的测量结果,获得有关该城镇供暖系统环境相关信息,在此基础上分析和研究本市供暖热环境能耗损失的主要因素并从供暖热源规划、供暖方式以及围护结构及门窗设备等的保温性能几个方面给出供暖系统相关节能规划方案。

关键词:热水供暖;节能;小城镇

1  前言

近些年来,我国小城镇的经济同过去相比有了长足的发展,因此人们在日常生活中也有了更多的需求和满足这些需求的可能,其中供暖需求的满足是一个显著的例子,我国北方城镇对供暖的需求尤其显著,供暖需求的攀升造成的结果是能耗的增加。国内北方地区传统上采用煤作为供热供暖活动的燃料,这种方式不光成本很高,而且对环境的污染也比较严重,因此在小城镇地区的供暖活动中对供暖系统进行节能规划在今天是非常必要的。

2  北方某市供暖环境与煤耗概况

对北方某市20户小城镇住宅在供热供暖期间的室内温度以及供暖煤耗等情况进行调查,通过前期调研活动可知,这20户中使用集中供暖方式的为5户,利用家用燃煤设备方式的为3户,使用土暖气的家庭有12户。

2.1  室内供热环境情况

对本地区的室内供暖供热环境有关情况进行测量,利用温度自记仪等测量仪器完成测量,测量方案为每小时自动执行数据记录工作一次,相关规定要求冬季供暖期室内温度需要达到下限16[℃],上限24[℃]的标准,而实测获得的数据显示,所选取的20户家庭里达到室内供热温度标准要求的只有4户,剩余家庭皆没有达最低标准,供暖温度达标率极低,这些家庭的平均室温度数据为12.8[℃],低于最低标准3.2[℃],从这些数据可以发现,国内北方较为寒冷地区中的小城镇在供热供暖方面并没有达到比较令人满意的室内热环境。

2.2  煤耗情况

在作为调研对象的用户群体中,为那些使用家用燃煤设备以及土暖气设备的用户提供简易称,用来对他们每天用于供暖使用的煤耗进行计量,对于采用集中供暖方式的用户,则根据区域内供暖锅炉房所使用的煤耗以及住宅供热面积通过计算出其具体的煤耗数据,测量总历时14天,根据测量的结果可以知道,全部20户家庭的供暖煤耗皆均超出规定的标准,超标率则达到90%以上,用户中煤耗最高的一家甚至比标准高出5倍,因此用户整体煤耗水平相当高。

3  本市供暖热环境能耗损失的主要因素

3.1  热源及供暖方式不够合理

从目前的情况来看,我国小城镇在供暖活动的热源选择上一般有土暖气以及集中供暖两类,它们各有长处和短处,集中供暖熱源形式能够带来比较好的室内环境空气质量,同时可以以统一的方式完成排烟处理,因此对环境造成的污染比较小,不过这种热源需要在具备较好规划的居民区进行使用,但是小城镇通常具有不同的居住建筑围栏结构,因此即便是有同等面积的住宅也会面临差异化的供热热负荷,这个时候如果以供热面积为基准完成热费的收取,不仅对一些用户不公平,同时也会造成能耗上的浪费。土暖气热源也能够缔造比较高水平的供暖热环境,在调节操作上也比较易于实现,而且可以在没有统一供暖规划的住宅中进行使用,不过土暖气供暖所形成的燃烧排放物属于低空排放,会对空气造成一定的污染。所以必须对热源进行合理的选择和规划才能充分起到“扬长补短”、“互为补充”的效果。另外,每一种热源在供暖方式的配置上的合理程度也对供暖热环境能耗形成重要的影响。作为本研究调查对象的某北方小城镇供暖热环境能耗损失的一个重要因素就是由于热源选择以及供暖方式配置不够合理。

3.2  围护结构所具有的传热系数高于标准

该北方小城镇供暖热环境能耗损失的另一大因素在于围护结构所具有的传热系数超过标准,这也是国内小城镇存在供暖方面存在的一个典型关键问题。通过对本地居住用建筑的围护结构开展热工测量活动,有关人员发现建筑物围护结构传热系数的实际值都要比标准值高,而且不同部位传热系数存在一定差异,例如屋顶部分传热系数比标准值高出1.3倍,墙体部分传热系数比标准值高出0.8倍,外窗部分的传热系数则比标准值高出0.6倍。这其中,外窗部分传热系数面临的超标问题引发的能耗占比极高,由此可以知道,必须强化外窗部分保温性能才能让这一现象得到较好的缓解。

3.3  门窗设备冷风渗透问题导致耗能

我国小城镇中的大部分依旧使用传统的木门窗设备,其中也包括北方地区的小城镇,这类门窗渗风问题非常突出,现在有些人家开始尝试铝合金材料的门窗,这让情况有了一些改善,不过由于门窗加工水平以及施工水平的限制,渗风问题并没有得到根本的解决,这也构成了本市供暖热环境能耗损失问题的第三大因素。

4  供暖系统节能规划方案

4.1  对供暖热源进行合理规划

不管是使用集中供暖类型的热源还是土暖气类热源,由于两者都是使用煤这种燃料,因此对环境的负面影响是不可避免的,同时煤的成本比较高,所以必须探索更加具有环境友好性和成本效益的清洁能源才能从热源的角度实现供暖系统的节能目标。例如,太阳能这种供热热源就是一种很好的替代。诚然,目前国内在相关的技术方面还需要进一步完善成熟才能让太阳能供暖热源得到普及,但是这种热源所具有的前景是非常值得期待的。不过需要注意的是,太阳能热源会受到气候因素的影响,所以不适合作为唯一的热源使用。沼气等清洁能源也具有较大的供暖应用前景。

4.2  优化供暖方式

供暖方式的优化也是北方小城镇供暖系统节能规划中的重要一环。例如,传统的土暖气往往使用单管串联类供热方式,而此种方式通常会导致水利失调问题的出现,该供暖方式之下,供热环境中在高度方向上会形成比较高的温度梯度,地板辐射供热方式除了可以规避这种问题之外,还具有水温要求较低等优点,如能利用地板辐射供热方式取代传统的供热方式,就能让这一问题得到很好的解决,让供热供暖活动的节能性更高,同时给居住者缔造更加宜人健康的供暖环境。

4.3  优化围护结构及门窗设备等的保温性能

在北方小城镇供暖系统节能规划活动中,对围护结构及门窗设备等的保温性能进行优化也是非常必要的。在围护结构方面,可以对外墙部分增加保温夹层结构,利用保温材料填充墙体,应当根据外墙的具体朝向来决定应该选取哪种保温材料以及具体的材料厚度等;针对屋顶部分,可以将传统采用的炉渣保温层替换为保温性能更好的聚苯乙烯材料保温层;外窗部分则可以改用传热系数更小的产品,如中空玻璃等,使用推拉窗形式的可以替换为平开窗形式,同时也应当尽量让外窗的位置同墙面保持平齐,因为这样可以让热桥面积更小。此外,也要对整体门窗设备的材料与结构进行进一步的优化,以更好地解决冷风渗透的问题,提高供暖系统的能耗表现。

5  结语

通过本文的调查研究可以发现,国内北方小城镇在供暖供热方面还存在一些不足,尤其是热环境方面需要进行进一步的优化,才能让能耗损失造成的能源浪费问题得到更好的解决。要对整个热水供暖系统进行节能规划,应当主要从三个方面入手,首先是需要科学选择安排更合适的热源,其次是要对供暖方式进行优化,最后要对建筑物的围护结构以及门窗设备的保温性能进行进一步优化,如此方能打造能耗更低、供热体验更优同时更加健康环保的供热热环境。

参考文献:

[1] 西亚庚.热水供暖技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.

[2] 夏建军,张亦弛.北方小城镇供热现状与典型问题研究[J].区域供热,2018,(1):39~43.

作者简介:

盛连国(1975—)男,汉族,山东省泰安市肥城市,中级会计师,本科,学士,主要从事:城市供热设施建设运营及供热经济技术规划。

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