近几年由于政府供热小区节能改造、分户热计量加大了工作支持力度,全国改造了不少小区,但真正达到预期收益的并不多,其原因就是用户的调节策略、水泵的调节策略和一次网的调节策略没有匹配及合理优先造成的。取得的些许收益多是因为解决了原来水泵及机组选型过大造成的能耗得来的,解决的只是大马拉小车的现状,不能真正意义的节能。供热单位没有取得预期的节能收益。为此,对该问题深有感触的同力阀门总经理马利谈了自己的一些观点。

  

河北同力自控阀门制造有限公司总经理马利

  Q1:供热节能改造技术路线的设计思路是怎样的?

  马利:供热节能技术路线的设计,首先考虑用户是怎样的运行系统,因为一切的运行及节能手段都是以用户为基础。那么用户安装了计量装置温控阀、温度控制器等,用户有了自动调节装置以后,就决定了用户为变流量系统,用户就会自动根据自己的室内温度自动开启或关闭阀门。室内温度达到预设温度时(比如20℃)阀门就会自动关闭。室外气温高时,室内采暖负荷相对少,关闭时间就长;室外气温低时,室内采暖负荷增大,温控阀关闭的次数少,时间会短。那么单位时间内,室外气温低比室外气温高时,用户流量会变大,这就符合供热系统随着室外气温变化,供给的负荷也应该变化的基本规律。有人这样来检验,按有温控阀控制器的计量改造工程,就是室外温度在25℃以上时,开启二次网的循环水泵,如果循环水泵有流量循环,证明温控阀、温控器不合格。因为23℃以上时所有计量装置的用户阀门都应该是关闭状态;如果用户阀门是关闭的状态,管路肯定就没有流量。所以用户安装计量装置后无论怎样的计量方案,都是以室内温度为基准来调节、开关用户阀门。这就决定了我们的热网流量是随时变化的。那么二次网的循环水泵也就应根据用户的用热要求进行调节为对。我们的循环水泵应该根据用热需求进行变流量调节,不应该根据室外气候变化进行变流量或变温度调节。

  那么我们分析一下,用户调节水量时,热网会有哪些变化可以作为循环水泵变频控制调节的信号,假设室外温度升高,室内的采暖负荷降低,原有供给的负荷就大了。室内到达设计温度时,温控器就会关闭用户阀门;用户阀门关闭后,我们的二次网的总水量就会降低。这种变化使管网的供水压力增大,回水管的压力会减小。总管路的压差产生了变化,循环水泵就可以追踪这种压差的信号,进行变流量调节。管路中压差大了,证明用户把流量调小了;管路中压差小了,证明用户用热要求变大了。这样我们的二次网的循环水泵就只能根据压差信号的变化进行变流量运行。循环水泵是恒压差控制变频装置,这种控制技术变频器厂商是成熟且可靠的。

  Q2:如果没有自动控温装置,以上探讨还成立吗?

  马利:如果用户室内没有计量装置,没有安装温控阀、控制器等自动温控装置,以上探讨的恒压差控制循环水泵的方法是不对的。因为没有可以变化的压差信号可以追踪,用户没有自动温度控制的热网,节能运行只能依据室外气温及室内气温的变化,进行变总量及变温度的调节方法。也就是室外气温升高,循环水泵总供给的负荷也应该减少,变温度和变流量也可以同时进行,定流量变温度的质量调节也是可以的。采用这种方案循环水泵根据室外气温变化,变流量的方案水泵及变频厂商技术是成熟可靠的。以上分析循环水泵有三种节能方案。

  1、用户户内安装自动调节装置及温度控制装置时,循环水泵根据管路中的压差变化,进行变流量调节。

  2、用户户内没有自主调节装置,那么循环水泵根据室外气温及室内的温度变化进行变流量、变温度的质量调节方案。

  3、用户没有可变因素循环水泵定流量变温差的质调解方案。

  Q3:这些节能方案有哪些共同点呢?

  马利:以上无论采用哪种节能方案。节能、二次网是关键,节能收益体现在一次网上。二次网的节能首先是建立在水力平衡的基础上,管网既要考虑静态平衡,又要考虑动态平衡。我们在选用平衡方法及手段上应该要注意。如果平衡设备选用不当,就无法协调工作,不会有太大的收益。例如以上提到的第一种节能方案,用户有行为调节能力,自动恒温装置,肯定我们的平衡策略采用自力式压差控制阀。

  Q4:这三种节能方案您能否进行简单介绍?

  马利:假设没有安装水力平衡设备及安装静态平衡阀的热网,这时五个热用户,各个热用户都是平衡状态时100m³的循环水量,假设用户3是个公共建筑,星期天不用热时,关闭用户,那么热网就应该节下100m³循环水量的热能及流量。可是安装手动平衡阀的热网,这时就会出现动态失调。关闭了用户3节下了水量,就会被排挤到用户1、2、4、5去,管网的压差P1-P2没有明显的差异,那么变频控制装置无法启动或者启动依据不是100m³水量变化下的压差,使恒压差控制器信号依据不准确。如果我们在各个用户上安装压差控制阀,那么关闭用户3节流下来的水量,由于压差阀的控制就不会被排挤的这些用户。二次网的压差在用户关闭后,就会增大压差信号。压差反应是真实的。变频控制器就会根据这种压差控制信号,调低循环水泵转速,降低流量,达到节能效果。用户有了行为调节能力或温度控制手段时和以上分析一样,这种运行模式二次网平衡设备选型一定是压差控制阀。

  第二种变流量变温度的二次网平衡策略,可以用手动平衡阀及动态阻力平衡阀,如果采用流量阀或压差阀循环水泵根据室外气温变化,变化总流量时由于流量阀和压差阀的控制,无法使用户的流量进行增减。流量阀和压差阀的特性就是屏蔽压力波动产生的流量变化,恒定用户流量及压差。那么只有静态平衡阀适用,但是平衡调节难度大,调节时间长,不精确。现已经很少被采用。动态阻力平衡阀的应用改变了这一现状。动态阻力平衡阀是一种多功能控制阀,可以根据用户不同运行策略启动不同功能。适用各种运行方案。新建筑图集采暖部分有介绍。

  第三种定流量变温度的运行方式这种运行方式最好的平衡策略就是二次网采用流量控制阀,技术比较成熟,根据设计来设定用户流量。使管网平衡变为简单的流量分配,热网平衡简单可行。平衡的热网,根据室外气温变化,变温度质调节,节能效果也非常明显,但节能收益及节能效果方案二和三,都不如方案一。方案一,这种根据用户的用热要求进行变流量调节是科学的。方案二、三,循环水泵根据室外气温补偿及室内的温度变化进行变流量方法,运行起来会有一定的困难。只有方案一简单运行,方便可靠。