目前，隨著城市建設(shè)的進步，人們的生活水平越來越高，不僅需要通過供熱采暖為自己提供一個舒適的生活環(huán)境，而且還需要將室內(nèi)溫度控制在一個適宜的范圍內(nèi)。
集中采暖供熱系統(tǒng)也在不斷發(fā)展與進步集中供熱采暖作為一個系統(tǒng)的工程，主要包括一次輸送管網(wǎng)、二次輸送管網(wǎng)、換熱站以及熱用戶等多個環(huán)節(jié)。能源是人類社會賴以生存的主要動力，目前能源危機的出現(xiàn)也讓各國領(lǐng)導(dǎo)人達成了一致，提高能源利用率，也勢在必行。
城市集中供暖對能源消耗巨大的問題，就是要解決的諸多問題之一。
供熱采暖與計量系統(tǒng)節(jié)能改造
1、熱源(熱力站)改造
既有建筑的采暖供應(yīng)以熱電廠和區(qū)域鍋爐房為主要熱源，也可以有效利用工業(yè)余熱、廢熱，把其轉(zhuǎn)化為采暖熱源，節(jié)約一次能源。在鍋爐房和換熱站的改造中，要通過加裝高效節(jié)能的裝置和控制設(shè)備，如氣候補償裝置、煙氣余熱回收裝置、鍋爐集中控制系統(tǒng)和風(fēng)機、水泵變頻裝置等，以節(jié)省運行的電耗，并對余熱進行利用。
2、室外供熱管網(wǎng)改造
供熱管網(wǎng)負責(zé)把熱量輸送至建筑物，輸送期間損失的熱量越少，管網(wǎng)效率越高，能源浪費則越少。在對供熱管網(wǎng)進行節(jié)能改造時，要優(yōu)先選取導(dǎo)熱系數(shù)小、濕阻因子大、吸水率低、密度小的高效保溫材料，如閉孔橡塑保溫材料或硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯材料等，能減少管網(wǎng)與周圍環(huán)境的熱交換，減少管網(wǎng)的熱損失，增大供熱管網(wǎng)的保溫厚度。
3、室內(nèi)采暖系統(tǒng)及計量改造
通過對熱計量進行改造，從而形成以住宅每戶為單位進行計量，對每戶的供熱量進行直接計量或是分攤進行計量，從而達到節(jié)約熱能的目的。
3.1熱量直接計量方式
利用熱量表對熱量進行直接計量，可以對用戶進行單獨核算，而且利用此種方法進行計量時，則用戶需要采取共用立管分戶獨立采暖系統(tǒng)或是利用地面輻射供暖系統(tǒng)來進行供熱，而熱量表則裝在各戶熱力入口處，這樣每戶所使用的熱量則會通過熱計量表進行測量，從而作為計量供熱費的結(jié)算依據(jù)。
3.2熱量分攤計量方式
這種計量方式是通過設(shè)置總熱量表，然后再利用住宅內(nèi)的測量記錄裝置來對每戶用熱量的比例來進行核算，從而核算出每戶應(yīng)分攤的熱.使分戶熱計量得以實現(xiàn)。
3.2.1散熱器熱分配法
此種方法是通過在散熱器上安裝的熱分配計來對所使用的熱量進行計量的方法。
(1)組成及攤原理
此種分配法由熱量分配表和熱量共同組成，熱量分配表是安裝在用戶的散熱器上的，而熱量表則是裝設(shè)在建筑物熱力人口或是熱力站的，通過熱量分配表可以有效的將各用戶的用熱比例進行測算出來，然后再根據(jù)總供熱量來進行戶間熱量的分攤。這種方法的修正因素有散熱器的類型、散熱量、連接方式等。而散熱器熱量分配表也分為三種不同的類型，即蒸發(fā)式熱量分配表、電子式熱量分配表和電子遠傳式熱分配表等。
(2)適用范圍
利用散熱器分配法對熱量進行計量，其改造較為簡單，具有較好的靈活性，但對于地面輻射供暖系統(tǒng)則不適宜。
(3)安裝要求
①熱量分配表的產(chǎn)品和安裝方法應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
②采用蒸發(fā)式熱量分配表或單傳感器電子式熱量分配表時，散熱器平均熱媒設(shè)計溫度不應(yīng)低于50℃;采用傳感器電子式熱量分配表時散熱器平均熱媒設(shè)計溫度不應(yīng)低于35℃;采用蒸發(fā)式熱量分配表時，不同的采暖季節(jié)應(yīng)使用不同的蒸發(fā)液體顏色。
③熱量分配表的使用和保護應(yīng)與用戶說明，入戶讀表時應(yīng)盡量減少對用戶的干擾。
3.2.2流量溫度法
流量溫度法是通過連續(xù)測量散熱器或共用立管的分戶獨立系統(tǒng)的進出出口溫差，結(jié)合測算的每個立管或分戶獨立系統(tǒng)與熱力入口的流量比例關(guān)系進行用戶熱分攤的方式，該方法利用每個立管或分戶獨立系統(tǒng)與熱力入口流量之比相對不變的原理.結(jié)合現(xiàn)場測出的流量比例和分支三通前后溫差，分攤建筑的總供熱量。流量比例是每個立管或分戶獨立系統(tǒng)占熱力入口流量的比例。
(1)系統(tǒng)構(gòu)成
該系統(tǒng)由樓宇總表、溫度采集處理器(無線，有線)、流量熱能分配器、用戶查詢器、無線接收器組成。
(2)適用范圍
流溫法熱分配系統(tǒng)適合既有建筑垂直單管順流式的熱計量改造，還可用于共用立管的按戶分環(huán)供暖系統(tǒng)。因其采集的溫度是供熱水介質(zhì)的迸、出水溫度，用其所對應(yīng)的焓差進行計算分配，所以排除了溫度采集的環(huán)境影響。
(3)安裝要求
室內(nèi)室溫調(diào)節(jié)裝置必須使用三通閥(或恒溫閥+旁通管)，選擇三通閥時其旁通的阻力應(yīng)略大于直通阻力。流量熱能分配器可多棟樓使用一部(一般4棟以上)并箱鎖保護。用戶查詢器(單元儀表)可一棟樓或一單元一部，以用戶方便查詢?yōu)樵瓌t。既有住宅垂直單管系統(tǒng)改造中所用無線接收器每層樓安裝一部，系統(tǒng)總熱量表必須選用有數(shù)據(jù)遠程通信接口(485或M-bus)的表具利用超聲波流量計測量流量確立流量比例時，應(yīng)選擇表面較好的直管段(不小于0.5)進行測量。系統(tǒng)采用有線通信的其線纜均應(yīng)采用屏蔽信號線。
熱網(wǎng)節(jié)能及節(jié)能改造技術(shù)
從技術(shù)和經(jīng)濟綜合考慮，管網(wǎng)保溫效率可達到96%以上，系統(tǒng)的補水量可控制在循環(huán)流量的0.5%，平衡效率能達到98%。這表明只要管網(wǎng)保溫效率、輸熱效率和平衡效率同時達到要求，供熱管網(wǎng)輸送效率滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的93%是完全可行的。在熱網(wǎng)的實際運行過程中，系統(tǒng)的補水量應(yīng)從管理方面加以控制，提高管網(wǎng)的平衡效率和保溫效率要采取有效技術(shù)措施。
1、熱網(wǎng)的水力平衡
第一，水力平衡的作用。供熱管網(wǎng)的水力平衡用水力平衡度來表示，水力平衡度是供熱管網(wǎng)運行時各管段的實際流量與設(shè)計流量的比值。這種值越接近1表明供熱管網(wǎng)的水力平衡度就越好，室外供熱管網(wǎng)各個熱力入口處的水力平衡度應(yīng)為0.9～1.2。
不然在供熱系統(tǒng)運行中就可能發(fā)生建筑物供給的熱量大于設(shè)計熱負荷，而有的建筑物供給的熱量小于設(shè)計熱負荷，發(fā)生各建筑物內(nèi)溫度冷熱不均的現(xiàn)象，導(dǎo)致熱量浪費或達不到設(shè)計的室內(nèi)溫度，降低供熱質(zhì)量。保證供熱管網(wǎng)的水力平衡度，要在設(shè)計環(huán)節(jié)仔細進行水力計算及平衡計算。雖然設(shè)計者做了仔細的計算，而供熱管網(wǎng)在實際運行時，因其管材、設(shè)備和施工等方面存在的差別，各管段及末端裝置中的水流量并不可能按設(shè)計要求輸配，所以，需要在供熱系統(tǒng)中采取措施。
第二，運用管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，要使用動態(tài)的水利平衡設(shè)備或委托專業(yè)的熱網(wǎng)平衡調(diào)控公司。
2、熱網(wǎng)保溫
2.1保溫厚度的確定
供熱管網(wǎng)保溫厚度要根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道保溫設(shè)計導(dǎo)則(GB8175)》中的計算公式確定。該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，為減少保溫結(jié)構(gòu)散熱損失，保溫材料層厚度應(yīng)按經(jīng)濟厚度的方法計算。經(jīng)濟厚度是在考慮管道保溫結(jié)構(gòu)的基建投資和管道散熱損失的年運行費用兩個因素后，折算得出在一定年限內(nèi)其年費用為最小值時的保溫厚度。年總費用是保溫結(jié)構(gòu)年總投資與保溫年運行費之和，保溫層厚度增加時，年熱損失費用減少，但保溫結(jié)構(gòu)的總投資分攤到每年的費用則相應(yīng)增加。
反之保溫層減薄，年熱損失費用增大，保溫結(jié)構(gòu)總投資分攤費用減少。年總費用最小時所對應(yīng)的最佳保溫層厚度即為經(jīng)濟厚度在《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中都對供熱管道的保溫厚度作了規(guī)定。推薦采用巖棉或礦棉管殼、玻璃棉管殼及聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫管(直埋管)三種保溫管殼，它們都有較好的保溫性能。敷設(shè)在室外和管溝內(nèi)的保溫管要切實做好防水、防潮層，防止由于受潮增加散熱損失。在設(shè)計時還要考慮管道保溫層厚隨管網(wǎng)供熱面積增大而增加厚度等情況。
2.2管網(wǎng)保溫效率分析
供熱管網(wǎng)保溫效率是輸送過程中保溫程度的指標(biāo)，體現(xiàn)了保溫結(jié)構(gòu)的效果，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料和增加厚度均可提高供熱管網(wǎng)保溫效率，而由于經(jīng)濟原因，并不是一味地增加厚度就是最好，要在年總費用的條件下考慮提高保溫效率。在相同保溫結(jié)構(gòu)時，供熱管網(wǎng)保溫效率還與供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式有關(guān)。架空敷設(shè)方式由于管道直接暴露在大氣中，保溫管道的熱損失較大，管網(wǎng)保溫效率較低，而地下敷設(shè)，特別是直埋敷設(shè)方式，保溫管道的熱損失小，管網(wǎng)保溫效率高。因此從合理利用能源和保證距熱源最遠點的供熱質(zhì)量出發(fā)，除了要控制單位管長熱損失外，還必須控制管網(wǎng)輸送時的總熱損失，使輸送效率提高到規(guī)定的水平的1/4。
3、更換供熱管網(wǎng)
對年久失修、已接近壽命終期、存在安全隱患的管網(wǎng)進行更換。更換的供熱管網(wǎng)應(yīng)結(jié)合用熱需求考慮擴容與合并。通過技術(shù)經(jīng)濟分析，合理選擇改造管徑、管位和敷設(shè)方式。避免改造不久又負荷不夠，造成重復(fù)建設(shè)和經(jīng)濟損失。
對未設(shè)置或雖設(shè)置凝結(jié)水管但未投入運行、腐蝕嚴(yán)重已不能使用的蒸汽管網(wǎng)，結(jié)合供熱管網(wǎng)改造，增設(shè)、更換凝結(jié)水管和疏水管。通過經(jīng)濟技術(shù)分析，敷設(shè)低負荷蒸汽管。在換管、擴徑的同時，對閥門、補償器、疏水器等管道附件進行維修保養(yǎng)。采用調(diào)節(jié)、防腐性能好的閥門、補償器、疏水器等更換相應(yīng)的失效附件。
管道保溫采用新型節(jié)能保溫材料。對不需更換但保溫層嚴(yán)重損壞的部分供熱管網(wǎng)，更換新型節(jié)能保溫材料，加強防水、防腐處理，采用新型材料做好管道保護層。對設(shè)置在防空洞內(nèi)的供熱管網(wǎng)應(yīng)設(shè)法移出或做好防水，并做好管溝的修復(fù)與防水。
總結(jié)：綜上所述，對于供熱系統(tǒng)設(shè)計，如果設(shè)計規(guī)劃合理，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較好的供熱效果，同時可以降低能源的浪費，供熱成本的減少，并且可以提高供熱的社會效益和相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟效益。
