供热技术研究与应用

供热技术研究与应用（通用10篇）

供热技术研究与应用 篇1

摘要：铁煤集团机机械公司生产车间供热用燃气热风炉设备间, 由于热风炉和相关设备运行, 在厂界处产生83dBa的噪声, 影响厂区作业工人和周边居民的正常工作和休息。本文在检测与计算基础上, 确定了声源特性和目标降噪量, 采用了复合吸声结构为主体的治理方案。方案实施后, 厂界噪声完全达到了GB12348---2008和GB3096---2008规定的一类混合区标准, 即昼间55DBA, 夜间45DBA。

引言

铁煤集团机械公司生产车间供热用燃气热风炉设备间位于铁法市城区内, 厂界周围是居住区和空地。生产车间采暖用热风炉投入运转以来, 在厂界处产生83dBa的噪声污染, 使周围的环境质量下降, 影响了厂区作业工人和周边居民的正常工作和休息。本文将供热用燃气热风炉设备间作为噪声源, 通过噪声源的频谱测试与降噪量计算, 确定了声源特性和目标降噪量, 并进一步采用复合吸声结构为主体的治理方案, 对该噪声源进行治理。

1 噪声源分析与目标降噪量计算

1.1 噪声源描述:

该噪声源由热风炉本体、供风离心鼓风机、排烟引风机及配风管线组成。其中热风炉由燃烧器和热交换器构成。鼓风机型号为AY7-41-5.60, 风量Q=25760m3/h, 转速n=1450rpm, 电机功率N=75KW。引风机型号为9-26-100, 风量Q=7078m3/h, 转速n=2200rpm, 电机功率N=7.5KW。

热风炉等设备安装在房间内, 房间立墙为370mm空心砖混结构, 墙内外抹灰20mm, 顶棚为120保温彩钢。

在诸多设备运转单元中, 能够引起空气在听阈范围 (20—2000Hz) 内振动的部分为热风炉燃烧器、鼓风机、引风机、配风管线及排风口。这些单元就是污染环境的噪声源。

1.2 噪声源特性分析

1.2.1 噪声源频谱特征

图1是该噪声源的频谱测试结果。结合生产现场实际作业环境, 分析认为该噪声源的噪声主要由燃烧噪声、空气动力噪声、摩擦噪声、板壳振动及电磁噪声构成。该声源属于宽频稳态噪声。

1.2.2 声场分析:

热风炉启动运转后, 由于机械、电磁及空气动力振动, 产生声波。设设备间的长、宽、高分别为lx、ly、lz。在直角坐标中, 室内声波的波动方程是:

把坐标原点取在房间的一角上, 由于刚性壁面上法向速度为零, 即声压的法向导数为零, 则特解为:

由于声源频谱的连续性, 声源的激发频率并不是纯音, 而是连续谱。通过分析与结合测试, 确定出设备间的声源声压与频率在设备间内的分布特性为高低频段均起伏不大, 这是设备间较小及墙壁面密度较大的缘故。

1.2.3 监测数据

该噪声源的监测数据见表1。

根据GB12348---2008和GB3096---2008规定, 厂界为一类混合区的噪声标准为:昼间55DBA, 夜间45DBA, 因此噪声超标Δ=83-45=38DBA。根据监测结果、声源特性、设备运转状态, 经分析得出设备间噪声源降噪量Δ=93-45=48DBA。当噪声源设备正常开动时, 噪声源降噪后对应的厂界噪声为PA=45DBA

2 噪声治理方案设计与应用

从现有设备状态分析, 考虑到设备在厂区内的布置特点及厂区建筑物声学状态, 在充分保证声源设备正常运转、检修方便及噪声控制装置性能可靠性的前提下, 我们对优势声源采用图2所示声学处理方案。

2.1 吸隔声结构:

结构隔声量的确定:

式中R——隔声量;

E入——入射声能;

E透——透射声能;

L——透射系数。

隔声结构的隔声效果, 与其自身的隔声量和设置位置有关。在本文中, 隔声结构不是单一材料或结构, 而是一个复合吸隔声结构。它是由隔声结构、阻尼材料和吸声结构三部分构成。

2.1.1 隔声结构特性

在很低的频率 (低于结构的简正频率) 范围里, 结构受本身的刚度控制, 隔声量随频率的升高而降低, 此时结构的质量和阻尼并不重要, 频率再升高, 质量开始起作用。在刚度和质量共同的作用下, 结构将产生一系列共振, 其中f0为最低共振频率。各共振频率 (HZ) 可由下式确定:

式中B——结构的刚度

E——材料的弹性模量 (N/m2) ;

t——结构的当量厚度 (m) ;

M——结构的当量密度 (kg/m2) ;

a, b——结构的长宽尺寸 (m) ;

p, q——任意正整数。

对于厚重的砖墙, 它的fr低于可闻声, 可不予考虑;但对于顶棚金属结构, 其共振频率可能落在听阈内, 此时需要考虑它的影响。在这一区域内, 采取提高结构刚度措施, 以保证低频噪声的隔声量。频率再往上升, 结构进入由质量控制的区域, 此时频率特性上升的斜率为6dB/倍频程。在这一区域内, 采取提高结构面密度措施, 提高振动系统的质量, 从而调整质量---弹性振动系统的输出。以保证低频噪声的隔声量。越过质量控制区上升到一定频率时, 结构将出现吻合效应。当在某一频率, 结构的弯曲波波长恰好等于空气中射声波波长在结构上的投影, 结构上的两波发生了共振, 此时结构的运动与空气中声波的运动达到高度耦合, 声能大量地透射过去。对于吻合区, 采用增加阻尼的办法。

2.1.2 阻尼材料特性

在隔声结构上增设粘弹性材料, 作为专门的阻尼材料使用。粘弹性材料主要由粘合剂、填加剂、增塑剂、辅助剂和溶剂等配制而成。调制好的粘弹性材料喷涂在金属结构上, 构成复合阻尼材料。

复合后的阻尼结构的阻尼效果与材料的厚度和刚度有关, 按下式计算损耗因数:

式中η——复合结构的损耗因数;

η1——粘弹性材料的损耗因数;

E1——隔声结构的杨氏弹性模量;

E2——粘弹性材料的杨氏弹性模量;

d1——结构的当量厚度;

d2——粘弹性材料的厚度。

本文针对隔声结构的振动学特征参数, 经科学配比, 制作成具有针对性的高分子阻尼结构, 使得吸隔声结构的吻合效应影响降低到合理状态。

2.1.3 吸声结构的特性

在把吸隔声结构设置于热风炉厂房内, 和厂房联合作用进行吸隔声时, 在原墙体和立面吸隔声结构之间会产生驻波。驻波产生的后果是使原墙体和立面吸隔声结构发生共振, 使声能量放大。为此, 结合吸声结构的性能因素、工程因素, 用第一共振频率相应的共振吸声系数, 高频吸声系数, 下半频带宽三个量来优化选择多孔材料, 并将间距设计为大于等于550mm。消除驻波影响, 达到吸声要求。

测试表明, 吸隔声结构的频带隔声量与设备的频谱特性相匹配, 见图4。其中, 横轴为噪声的频率分量, 纵轴为吸隔声结构的隔声量。由图中曲线可以看出, 低频部分的隔声量为20dB, 恰好满足隔声量要求;曲线梯度平缓, 这是增加吸隔声结构的低频隔声量, 减小高频隔声量的结果, 从而减少投资;结构阻尼运用合理, 避免了声共振;吸隔声结构与原有厂房构成有机的降噪整体。

2.2 机房内吸声减噪

车间内声场不仅有直达波, 还存在反射波, 构成车间的混响声场。测试结果表明, 混响场使噪声源声压提高3-4dBA。因此, 在车间立面墙体布置吸声单元, 以去除混响场声产生的声压增量。

2.3 隔声门

隔声门的结构设计以满足当量面密度和插入损失为度, 安装时, 与墙体的配合精密, 实现和吸隔声结构的匹配。

2.4 消声器

由于设备紧临厂界, 无距离衰减, 所以要求消声器的降噪量比正常情况高得多, 为此选用高性价比的材料和结构。

3. 结论

本文在检测与计算基础上, 确定了供热用燃气热风炉设备间噪声源的特性和目标降噪量, 采用了复合吸声结构为主体的治理方案。方案实施后, 厂界噪声为44.3 DBA, 完全达到了GB12348---2008和GB3096---2008规定的一类混合区标准, 即昼间55DBA, 夜间45 DBA。

供热技术研究与应用 篇2

关键词：计算机；供热收费系统；VPN；网站收费

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-02

Computer and Network Technology Practice and Application

in Heating Charges

Chen Zhiyong

(Yining City Heating Co.,Ltd.,Yining835000,China)

Abstract:According to practical experience,discusses the implementation of the heating charge of information technology and network security methods and procedures System.

Keywords:Computer;Heating charge system;VPN;Website fees

一、总述

供热收费管理过去一直采用手工处理，由于住户多，分期扣款，成千上万张的凭证业务人员只能靠手工填写，以单位和楼号进行统计，查询和汇总是难以实现，人工处理速度慢、周期长，出错率高。作为企业领导需要及时了解用户整体交费情况及收费工作进展情况，以便及时采取相应措施。面对这些新的要求，过去账簿式的管理方式就力不从心了，这就迫切要求对供热收费实现信息化管理。

供热公司作为企业，不仅要使用户的室温达到要求，还要管理用户的信息，记录其是否交费，用户来交费时，要随时能查出其交费情况。又由于供热行业所固有的点多面广的特点，生产和收费网点比较分散，使得总公司对各网点的管理和信息共享比较滞后。随着计算机和互联网的普及应用，尤其是计数机技术与网络技术的相互融合，通过网络信息技术在供热收费工作中的应用，我公司实现了多网点营业厅微机系统收费、网站收费两条收费途径。经过一段时间的测试运行后，该系统现在己很好地运行于各营业网点和互联网上，本市各小区用户可在附近任何营业网点缴纳暖气费，也可在本企业网站上查询缴纳暖气费。

二、供热收费系统的实施方法和步骤

（一）建立供热收费信息化的基础核心：收费管理系统

2004年，伊宁市供热公司总部建立了内部办公局域网络；

2005年，引入单机版供热收费软件；2006年，升级为局域网版收费软件。

2007年初，由于当时还是采用收费员上门走收和总部营业厅缴费相结合的现金收费方式，加之收费软件不完善等问题，造成收费数据统计滞后、且数据丢失量较大，严重制约了日常的收费管理工作。伊宁市供热公司领导层为改变过去这一落后于时代的管理模式，决定构建实用、高效、可靠的网络收费系统。

要实现这个目标，必然要使用收费管理软件，而收费管理软件必然涉及到企业管理的方方面面，领导的重视是软件在企业中应用成功的重要因素。工作流程要不要调整，收费管理工作有什么弊端需要改革，日常工作需要什么样的报表，分析决策需要什么样的依据，都是建设收费管理软件需要了解的问题。

2008年初，公司领导和有关技术人员经过考察研究，决定引入已在供热行业内有着众多成功案例的“博达供热收费系统”（网络版）软件。该网络版软件投入运行后，第一年的收费效率就大大提高，产生了明显的时效性。用户交费时只要报出所在小区和楼号，用户情况一目了然。收费和打印发票都用计算机完成。在微机上可以查询任一用户或企业整个收费情况并打印出报表。这个系统满足了采暖收费工作数据量大、变化多的要求，保证了收费及时、高效和准确运行。

建立完善的收费管理系统也是今后与银行联网收费有效运行最关键的工作。

（二）建立虚拟专用网络（VPN）

由于供热行业所固有的点多面广的特点，收费网点比较分散，使得总公司与收费网点的信息共享比较滞后。2007年基于博达收费管理系统的部署与应用，公司又引入了VPN这一网络技术，构建虚拟化专用网络，增设收费网点，实现了信息化收费平台的搭建和多网点营业厅微机系统收费，做到收费数据的安全可靠及各收费网点和总部之间收费数据的实时同步，提供了方便本市各小区用户可在附近任何营业网点交暖气费的新渠道。同时收费网点引入银联的有线及无线POS刷卡机，交费客户不但可以交纳现金，也可以使用任何具有银联标识的银行卡进行刷卡交费。

VPN通称为虚拟专用网。指的是依靠Internet服务提供商（电信、移动、联通）和其他网络服务提供商，在公用网络中建立专用的数据通信网络技术。VPN兼备了公众网和专用网的许多特点，将公众网可靠的性能、丰富的功能与专用网的灵活、高效结合在一起，是介于公众网与专用网之间的一种网络。他在公用网建立一条数据通道（隧道），让数据包加密后通过这条隧道传输，确定服务所使用密匙等服务，从而在IP层提供安全保障。

我公司总部与其下6个收费营业网点采用星型结构通过1M光纤和2M宽带介质接入电信公司的IP城域网，通过购买的专用VPN防火墙和VPNkey设备组成虚拟局域网（VLAN），实现专用网络互访。

公司VPN网络的建成，也为全公司以后信息化建设提供了一个稳定、安全、高效的网络基础平台。

（三）建设企业收费网站，与银行联网收费

2008年虽然建立了7处收费营业网点，让用户到收费网点交费。但由于交费时间非常集中，常常出现用户排长队等待交费的情况，特别是天气冷的时候用户意见很大。因此利用网络技术建立企业网站实施银行联网收费系统，方便客户在办公室或家中通过网站交费和查询更显得必要，既方便用户又安全。

2009年初，公司领导层决定建立企业自己的网站（www.ynslc.com），整合已经成熟的网络版收费系统和网上银行（B2C）支付技术，将供热收费系统通过自己的企业网站与工商银行和农业银行的网上银行进行对接，建立24小时营业的网站收费新渠道，方便本市具有上网条件的客户在办公室或家中查询和交纳暖气费。

（四）构建安全、高效的计算机网络安全策略

由于计算机网络本身所具有的开放性、多样性等特征，使得计算机网络易受黑客、病毒等恶意软件和手段的攻击，因而在提高工作效率的同时也给供热企业的计算机网络管理带来一定的难度。所以对于供热收费计算机网络信息系统而言，网上信息的安全是一个至关重要的问题。因此，网络必须有足够强的安全措施，能全方位应对各种不同的威胁，这样才能确保网络信息的安全、完整和可用。

针对以上威胁，我们从物理性安全策略和软件安全策略都进行了部署。

1.物理性安全策略：采用符合国际通行的IEEE802.3标准的星型拓扑结构的以太网络结构；关键设备采用高端产品，非关键设备采用价格相对较低的产品，性能价格比较高；加装硬件防火墙。

2.软件安全策略：入网访问控制（用户名的识别与验证、用户口令的识别与验证、用户账号的缺省限制检查）；网络的权限控制（用户和用户组被赋予一定的权限），访问权限的有效组合可以让用户有效地完成工作，同时又能有效地控制用户对服务器资源的访问，从而加强了网络和服务器的安全性；网络监测和锁定控制（网络管理员应对网络实施监控，服务器应记录用户对网络资源的访问，对非法的网络访问，服务器能以图形、文字或声音等形式报警，以引起网络管理员的注意）；打好系统补丁；做好升级、维护工作。

3.做好系统备份、数据备份和紧急恢复计划：任何的安全措施都不能保证系统的万无一失，在事故发生时损失是难免的，所以我们还是要做好软硬件的备份工作。所以我们不但要架设备份服务器，还应定期将备份的数据刻成光盘，并拟好一份系统紧急恢复计划，以防在不安全事件发生时，按照计划以最短时间、最小的损失恢复整个网络系统。

截止2009年底，通过与收费系统软件开发商、网站开发商、以及工商银行和农业银行的通力合作，本市居民已经可以使用以下三种方式来交暖气费：（1）在7处营业网点使用现金交費；（2）在7处营业网点使用银行卡刷卡交费；（3）通过伊宁市联创集团网站进行网上交费（B2C业务）。

因我方的数据库系统已通过互联网与银行网络进行了对接，所以该收费系统良好的运行，也为银行其他中间业务的开发打下了良好的基础。

三、供热收费信息化的体会

由银行代收费可以给供热企业节省大量的人力和物力，企业可以集中精力搞好自己的主营业务。参与企业网站与银行联网收费（B2C）的各家商业银行，可以充分利用现有的网络通信系统和专业管理人才的优势，在不需要增加过多投入的前提下，不但大幅度增加了储蓄存款余额而且扩大了营业范围。因此企业网站与银行联网收费是一个企业与银行双赢的、现代化的收费管理模式。银企联网收费的管理模式已经被公共事业部门和企业广泛的采纳与接受，如供电系统、电信部门等等。实践证明实施银行联网收费是企业现代化管理的必经之路。

供热收费管理系统的应用，是一个系统工程。它涉及到企业相关部门工作人员的思想观念、传统管理方式和工作习惯的变革；涉及人财物的投入；涉及到工作的协调和信息资源的组织；涉及到管理组织机构的变革。其中哪个环节工作不到位，都会影响整个供热收费系统的实施进程。

建立供热收费系统是长期持续的一个过程，必须全面规划并按照企业管理和经营的需要，急用的先上，按企业需要分步实施，确保实施一个成功一个。信息化人才在供热行业是非常缺乏的，因此要重视信息化人才的培训工作；另一方面，还要培养一部分系统维护人员，否则，信息化系统是难以高效运转的。

小议供热采暖节能技术与应用 篇3

关键词：议论,供热采暖,节能技术,应用

我国地域辽阔, 南方与北方的气候差异显著, 而供热采暖大多是严寒城镇所使用。尤其是北方使用煤是非常常见的。随着我国城镇居民化的不断提高, 人民的生活水平也不断提高, 对于室内的供热采暖技术也就有了更高的要求, 但是这又会加速能源的消失。所以为了使得能源供应能够对经济长时间快速有效发展, 采用更好的新技术应用到实际中去是我们要研究的目标。

1 城市供暖节能技术中出现的问题

(1) 城市建筑节能本身保温性差。由于我国传统供暖的情况使用时间较长, 而集中供热开展的时间较晚, 还有很多的在不断探索, 和很多不成熟的地方, 因此会出现很多的问题。我国寒冷城市自身保温的隔热性非常的差, 建筑能耗设计达不到要求, 普通能耗是发达国家的几倍以上, 尤其是采用粘土空心砖材料对于建筑的热工性不是最好的选择。建筑物的保温性和隔热性同时也是非常差的, 建筑物的很大热量都通过窗体进行了流失, 而且也是发达国家的好几倍。

(2) 热力网的热能损失情况严重。热力站是大型的工业场所, 对于大型设备的更换是非常复杂的, 所以大多得企业都采取维修等手段来维护机器的运转。但是长此以往下去, 机器的老化仍旧是很严重的问题。设备老化, 自动化和机械化效率低, 智能化控制技术不能完全的开展使用。专用的技术开发时间不紧长而且产业化速度慢, 对于热力供应不能及时准确的发挥功效。热力电网由于建设时间长而年久失修很多地下工程失水、补水情况严重, 网管的保温工作和防水系统没有做到位, 造成了大量的热能流失。地下水源污染严重, 对于管道腐蚀严重, 各种小渗漏和跑温的现象仍然存在。

(3) 热源的消耗较高。热源的通常都是来自于燃烧, 煤碳的燃烧不仅造成了空气的污染, 也是不可再生的资源;燃气供暖虽然是最常用的供暖方式, 但是燃烧的成本是非常高的。所以, 由于我国目前锅炉的性能有限, 热效率的利用一直都没有达到最大化, 而且也消耗了大量的能源, 导致供暖采暖的成本较高。城市供暖供热缺乏专业的科学设计和规划, 对于热源的分布没有进行实际考察, 导致热源建成后分布不均供热不足, 浪费现象严重的情况。

2 供热采暖节能技术与应用

2.1 采用多种新型能源节能技术

(1) 太阳能供热技术是现在比较流行的非常采用的能源技术之一, 他不仅是取之不尽, 也是人们非常值得研究的能源。我国的太阳能资源非常的丰富, 只要充分利用到采暖供热中它的效果是非常显著的。

(2) 热泵供热技术主要是依靠发电, 他利用海水、河水和废水转化为可用的高位热能, 从而达到节约能源的目的。

(3) 低温核供热技术是利用核能的新能源。核能不仅是许多国家都想研究的能源, 他的投入费用不仅低廉, 发热性能也是非常高的。

(4) 地热能供热是利用地球内部蕴藏的巨大热能。它的热量非常巨大, 不需要任何燃料而且省去了燃料运输和燃烧的费用, 又降低了环境污染。

(5) 垃圾焚烧供热是利用将工业和生活垃圾焚烧而产生的热量, 从而获得热量, 不仅获得了客观的经济效益, 还保护了效益。

2.2 建设科学的热力网供暖节能系统

热力网节能是建设供热采暖系统的重要关节, 它不仅肩负着最重要的环节, 也是我们重点改造的工程。首先要了解整个城市的水文特征和建筑分布, 做好热力网的建筑设计规划。从多方面考虑综合因素, 制定符合整个城市的热力网建设系统。热力网应施工期短, 并且采用成本低的硬质聚氨酯保温直埋技术, 将热网主要干线分布在热力集中的地区, 选择保温性好, 符合标准的管道。将传统的热力网控制和现在流行的技术结合起来。实行科学的自动化管理模式。提高整个供热采暖技术人员的管理水平, 安排他们参与整个施工中, 保证整个热力网正常运行。最后提高热网的设施和材料的节能水平, 放弃保温性能较差的材料, 而使用聚胺酣保温材料。在各个调节点的闸阀也要尽量放弃使用, 而是在安装调节性能优良的自力式流量控制器, 使得管路符合用户的要求, 解决供热中局部过热, 分布不均的问题。

2.3 完善和建设外墙外保温工程

外保温系统直接与空气相连, 所以对于其可靠性、耐久性的要求较高。我们首先要注意外保温系统与基层墙体应可靠的固定。由于老建筑经历了多年的风吹雨打, 所以很多的墙体都会有一定的脱落。因此, 对于保温材料有效的与基层进行有效的粘结是十分重要的。在保板这个环节纪要选择符合国家有关法律规定的材料。也要采用现在能阻燃性聚苯板, 它不仅有较低的吸水性, 还有较小的导热性和抗腐蚀性, 从而对于建筑能够起到防火的效果。在外饰面层涂料时, 通常采用保温层而且轻质多孔材料, 在粘合时要有很好的保护措施, 防止保护层脱落伤人。

2.4 对采暖居住建筑进行供热体制的节能改革

对于建筑较老而且没有技术改造的小区进行供热改造并进行供热热量计量收费, 根据每户的用量进行收费, 从而杜绝乱收费现象, 避免热能的浪费现象。对于收费管理是按照建筑面积和使用进行指定。这样才能按热量计量收费避免多收费, 实现建筑节能的意义。达到节能建筑真正的节能效果。现流行供热体制不仅要对各个小区进行重新规划, 也要在供热体制上进行改革。根据每个建筑的特点进行节能改造, 如果需要调整就安装温度调节阀, 他不仅可以调节室内温度, 也是符合采暖改革的需求。在供暖期间, 室外的温度由于较低, 只有提高供热技术水平, 满足室内温度要求, 并结合室内温度两者结合进行供热, 从而满足用户的各种需求。

2.5 采用良好的闸阀技术

在平衡阀的选择上要选择成直角, 有清晰开度并且耐温耐压性好等, 同时对于温度的调节也要非常好, 并在发生危机时还要有切断功能。装上平衡阀后, 可以适当的加上阻力, 对消除剩余的压头, 限制水部流量都有良好的控制力。并且加上适用的管路要符合用户的需求, 选择的管路不仅要美观也要是能体现采暖节能技术, 这样就可以消除管网的水利失调, 局部受热不均、热力部分不均的情况。

3 结论

城市供热采暖的主要地区寒冷区域使用最广。随着供暖规模的不断改造, 提高供暖系统的节能技术, 推广节能新型技术的应用, 降低运营成本, 都是我们主要的工作内容。在建筑供热采暖系统中我们分析了存在问题并且给出了相应的节能技术和应用方案, 其结果对提高建筑集中供热采暖节能有重要参考作用。

参考文献

[1]编委会.最新建筑节能设计标准贯彻实施手册[M].北京:中国城市出版社, 2005.

供热技术研究与应用 篇4

光电聚焦式加热技术是利用电能转换成光能、热能的新一代供应热能技术，是对电阻式加热及电热片、电热膜、电阻丝等加热技术的革命。技术原理为：通过光学聚焦镜将电光源发射出的三维方向的光能，定向地、高密度地聚焦到板式换热器上，转换为高热能，热媒流经板式换热器方格时形成湍流，充分吸收换热器板面接收的高热能，从而完成热媒的加热过程。

全自动光电供热系统以光电聚焦式加热技术为热源，处于国际领先水平。全自动光电供热系列产品适用于不同供热面积和供热水平要求的供热行业，包括军工、化工、石油、农业及民用供暖供热等需要。在民用供热领域应用光电聚焦式加热技术，是将电能转换为高密度光能照射在板式换热器上，迅速提高热媒的温度。光电聚焦式加热技术产品具有如下特点：

节能：由于光电聚焦式加热技术电热转换率达到95％，比传统加热方式节能40％左右；同时由于本技术可以缩短供暖供热管道距离，将降低长距离供热产生的热损失约10个百分点。

提升温度快、所需时间短：由于提供的电热转换温度可达1350℃，是原光源温度的十几倍，可以快速提升热媒温度，达到供热温度要求的速度。

安全：由于通过光加热，使电与热媒(包括水和其他热媒)完全隔离，无漏电、短路事故隐患。采用该技术产品整机工作状态下泄漏电流小于0.002毫安(国际及国家标准为小于0.75毫安)，整机冷态绝缘电阻大于500兆欧(国际及国家标准为大于50兆欧)，产品的安全性能远远高于国家和国际标准。

使用过程零排放：光电加热过程没有任何污染排放。

全自动温控运行设计：自动遥控，软启动开机，超温保护，防冻防护，变频控温；套系统只需1～2人值班；

用户采暖费用低：经过两年多的实际使用证明，其运行费用低于市场上其他各类供暖产品的运行费用；

经久耐用：该机主要原材料采用铝合金、不锈钢、紫铜等贵重金属，做工精细，工艺考究，精美长寿，为用户的采暖设备提高档次；

维修方便：由于采用了模块化结构设计，维修方便，维修时可以保证供暖供热不间断；

型号齐全：即有从适合小户型单户供暖的设备，好有适合大面积户型甚至区域式集中供热(例如小区、大型体育馆、医院等)设备；

减少占地、节约费用：本系列产品中，无论壁挂式光电供热炉，大型柜式光电供热炉和大型蓄热式光电供热炉均具有占地面积少，外形美观的优点，特别是大型蓄热式光电供热炉可以省掉锅炉房储煤场，炉渣场等配套设施的占地面积。同时由于无需修建锅炉房和铺设户外管道，还可以节约一定数量的工程费用；

改造原有供热系统简便易行：在对原有供暖供热系统改造时，安装本系列产品后，只需将本机与原有供暖系统的供水、回水管对接即可，具有很强的可操作性，并可以降低改造费用。

二、与国际传统电供热知名品牌产品的对比分析

AO史密斯公司成立于1874年，是北美最大的热水器和热水锅炉制造商。二十世纪早期，公司开始进入制造家用热水器领域，获得了“金圭”内涂层专利，二十世纪中期，进入商用热水器市场。1974年，率先推出节能热水器生产线。

白浪公司始建于1881年，是美国生产家用商用热水器的三大制造厂商之一，在美国锅炉行业排名前4位，拥有120多年的专业热水器研发和生产经验。拥有26项专利技术其中独特的喷射式全效注水系统，不但使产品提高了传热效率，而且能够有效地延长产品使用寿命。

上述产品的电供热技术，主要采用“英克来”式电热管作为热源，其电热转换率在64％～69％之间，比达安公司的光电聚焦式加热供热技术的热效率低25～30个百分点。由于“英克来”式电热管的加热过程，是电热管直接插入被加温的水中，不可能能实现加热体与水的分离，因此，在安全性方面存在隐患。

投资方面，AO史密斯电供暖产品每平方米装机费用155元，美国白浪电供暖产品每平方米装机费用160元，光电供暖产品每平方米装机费用150元。

根据上述数据资料，可以得到下列结论：在电热转换效率方面，全自动光电供热系列产品技术处于绝对优势，分别比白浪和A.O.史密斯高26.4和30.2个百分点；在投资方面，光电产品也具有优势，相当于白浪和AO史密斯的94％～97％。

三、与国内供热行业传统供热方式的对比分析

国内传统供热方式主要有三大类：

一是使用最多的燃煤、燃气或燃油的锅炉供热；二是以电加热为热源供热；三是储热式电锅炉供热；此外还有地源热泵供热、太阳能供热和空调取暖。

目前，第一类供热方式普遍应用于城市或小区集中供热；其他供热方式主要应用于居民家庭直接供热。一般情况下，大中城市实现按城市规划实现集中供热的地方，第一类供热方式单台锅炉功率较大，热效率较高，监督和治理污染的力度也较大。在不能实施集中供热的区域，多采用其他供热方式。由于热源来自电力或太阳能，使用过程没有污染问题，但由于不同的供热方式使用的设备差异，电热效率存在较大差别。

价格政策：按照价格管理权限，城市和小区集中供热价格由地方价格主管部门制订和管理，价格水平由单位面积需要的热量和供热时间决定，如哈尔滨市的单位面积需要热量大，供热时间长，因此价格较高，而北京市则需要热量较少，时间较短，因此价格相对较低。

政府补贴政策：这项政策可以分为两个方面，—方面是对集中供热企业的补贴，如北京市对市供热集团的补贴；另—方面是对居民用户的直接补贴，如北京市对使用电取暖居民用户补贴。对居民用户还实行了夜间低谷用电价格。

企业补贴：主要是两个方面：一是承担部分燃料价格上升增加的成本，如哈尔滨市政府要求市热力集团消化20％的煤炭涨价成本；二是一些地方政府要求供热企业少收或免收低收入家庭供热费用。

各种补贴保证了企业的运行和居民的基本生活需求，但也在一定程度上扭曲了成本和价格水平。

1.传统供热方式的主要问题和缺陷

按照不同供热方式分析：

燃煤供热：在集中供热领域，虽然与比分散供热相比，热效率和污染控制水平有所提高，综合热效率可达70％～90％，但仍然存在污染问题；集中供热管网长热损失大是很难解决的问题；在分散供热领域，热效率低和污染严重的问题难以解决。

燃气(燃油)供热：成本高、资源短缺是制约其发展的重要因素，政府和企业将面临补贴负担或亏损压力；在环境保护方面，虽然降低了污染水平却仍然有一定的污染排放。

传统电供暖主要缺陷是：安全性能差、电热转换率低，真正天冷的时候达不到实际供暖要求。近年国内一些商家混淆电热转换率和热效率概念，宣传不实，造成用户的很大损失。

热泵(地源热泵和水源热泵)供暖：是从国外引进的新型供热制冷技术，有着高效节能的优点，但一次性投资很大；特别值得注意的是水源热泵需要打深井，根据经验，利用地下水为一次热源，很难避免

破坏地下环境，大规模发展，还会破坏地表生态环境；同时，我国地质构造山地结构占70％不适于打深井。所以，在我国。该项技术的广泛应用面临投资、环境和地质构造特点的约束。

空调供暖：在条件具备时，空调供暖启动快、供暖迅速，南方大部分地区应用比较广泛，但其缺陷明显：一是空调不具有持续保温功能，关机后温度会迅速散失；二是需要大幅度增加用电量。经验表明：在0℃以下，空调制热能力会大大的下降，普通空调在-5℃以后基本停止工作，变频空调适应低温的能力好一些，气温在-15℃以上可以正常工作，再低也将无能为力。所以，有些空调在制热方面加装了电热辅助功能。这样，空调制热比制冷功率大很多，耗电量也相应增加：一股情况下1.5匹空调的功率为1160瓦，加热辅助功率700瓦，总计1860瓦，耗电量增加了60％以上。

太阳能供暖：根据国外专业厂商经验，此技术还处于理论概念阶段，太阳能设备的热效率转换很低，可供洗澡，但供暖远远达不到要求。目前通常使用的方法为“太阳能+燃气炉(电炉)”组合供暖，单纯的太阳能实际供暖概念并不成立。

此项技术应用中无法回避的另一个突出问题是：太阳能电池板设备维护困难，极易损坏，如采用单晶硅电池板，维护会变的很简单，但价格却会非常昂贵。因此，太阳能供暖短期内很难广泛应用。

2.对比分析

根据前面的分析，目前供热领域普遍采用燃煤供热(北京地区逐步扩大燃气供热规模)，同时，考虑到热泵供热、空调供热和太阳能供热存在缺陷，在短期内难以克服、影响其市场推广的情况，本节重点对燃煤(燃气)供热作对比分析。

投资方面：

燃煤(燃气)供热主要有三项投入：一是政府收取的供热配套费(有的城市包含在城市基础配套费内)每平方米90元左右；二是供热商收取的入网费每平方米40～80元，其中包括连接主供热管道到小区红线的管道建设工程费；三是房地产开发商收取的室内供热设施建设工程费用(一般将此费用计入房屋销售价格)每平方米140元左右(北京地区)。形成燃煤(燃气)供热能力三项投入资金合计每平方米270～310元。

需要说明的是，一方面城市集中供热和小区供热存在一定差别，城市集中供热虽然热源建设单位面积投资较少，但是，由于供热管道较长增加了投资，因此，单位投资仍然要高一些，另一方面，由于不同城市各方面条件相差较大，单位面积需要投入的资金有较大差距。

显然，在节约资金投入方面，与燃煤(燃气)供热相比，全自动光电供热系列产品具有优势，仅相当于其单位面积投资的48％～56％。

运行费用方面：

假设将10吨水由70℃同时加热到95℃，目前国产燃煤热水锅炉热效率为40％左右，实际需要煤的数量为125千克，再加上人工费用、用电费用、维护费用、及排污费用等，合计费用约135元。光电设备的电热转换率为95％，按北京给予电供暖的低谷电价每千瓦时0.2元计算，需支付61.21元。

根据上述数据对比结果，光电设备比燃煤锅炉供热费用低73.79元，只相当燃煤供热费用的45.34％。

需要说明的是，光电设备供热为全自动控制，运行过程中无需管理人员；由于其运行稳定，不易发生故障，因此，未考虑维修费用。

减少污染物排放方面：

据经验数据，燃煤供热产生的污染物主要是：二氧化碳，1吨标准煤燃烧时产生2.66～2.72吨；二氧化硫，当每千克煤的含硫量为0.6％～1.5％时，1吨煤燃烧时产生9.6～24千克；废气和烟尘，1吨煤燃烧时产生约1万立方米废气、200千克烟尘。

光电供热在运行中使用清洁能源电，完全没有任何污染物排放。

地暖供热的设计与应用研究 篇5

1 设计依据

(1) 《地暖通风及空气调节设计规范》 (2001年版、修订版) ; (2) 《实用供热设计手册》 ; (3) 《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》; (4) 《低温热水地板辐射采暖工程技术规程》 ; (5) 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 ; (6) 与建设单位签订的合同、设计委托书。

2 地暖系统设计主要参数

(1) 地板表面的平均温度:

① 人员经常停留的地面, 宜采用24℃-26℃, 温度上限值28℃。② 人员短期停留的地面, 宜采用28℃-30℃, 温度上限值32℃。③ 无人员停留的地面, 宜采用35℃-40℃, 温度上限值42℃。

(2) 供回水温度:

① 供水温度的上限值60℃、65℃、70℃、75℃等。从安全和使用寿命考虑, 民用建筑的供水温度不应超过60℃。② 供回水温差宜小于或等于10℃。

(3) 热负荷:

① 全面辐射采暖的热负荷, 应按有关规范进行。对计算出的热负荷乘以0.9-0.95修正系数或将室内计算温度取值降低2℃均可。② 局部采暖的热负荷, 应再乘以附加系数。 (见下图)

(4) 有效散热面:

计算有效散热量时, 必须重视室内设备、家具及地面覆盖物对有效散热面积的影响。

(5) 填充层:

① 厚度不宜小于50mm。② 当面积超过30m2或长度超过6m时, 填充层宜设置间距小于或等于6m, 宽度大于或等于5mm的伸缩缝。面积较大时, 间距可适当增大, 但不宜超过10m。③ 加热管穿过伸缩缝时, 宜设长度不大于100mm的柔性套管。

(6) 压力:

工作压力不宜大于0.8MPa。如超过应采取措施。

(7) 流速:

加速管内水的流速不应小于0.25m/s, 不超过0.5m/s。同一集配装置的每个环路加热管长度应尽量接近, 一般不超过100m, 最长不能超过120m。每个环路的阻力不宜超过30Kpa。

(8) 绝热层:

楼板结构层间应设绝热层, 宜采用PS板, 容量≥20kg/m3, 厚度不宜小于25mm。

3 设计步骤

(1) 方案设计: ① 根据建筑施工图及相关数据, 计算建筑物热负荷。② 与建筑其他相关专业 (水、电、装饰等) 协调地暖系统设计有关间距。③ 确定集配装置 (分水器) 的位置。

(2) 施工设计: ① 计算建筑物的有效散热负荷;② 计算建筑物的有效散热面积;③ 地暖系统布置及水力计算;④ 其他附属设备选择;⑤ 与相关专业会签, 并经审核绘制出正式施工图。

(3) 设计完成, 应将设计各有关资料, 打印装订成册。

4 设计应注意的几个问题

(1) 采用分户独立式热源或集中采暖负荷的90%。或将房间温度降低2℃计算; (2) 在住宅中应用, 应考虑家具遮挡等因素对散热量的影响, 乘以适当修正系数; (3) 垂直相邻房间, 除顶层外, 各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量, 确定房间所需散热量; (4) 不同地面材质、散热量不同, 为保证室温要求, 设计时应尽量按散热量比石材低的木材板考虑, 用户即使选用石材类做地面, 也不会影响采暖效果; (5) 为满足一户中各朝向房间室温的匀衡, 耗热量计算中应考虑方向附加及附减。外墙多的房间, 热损失多, 加热管必然密些。南向中间房间热损失少, 管间距必然大些; (6) 尽量考虑将生产冷水管布置在地板采暖结构层中, 但应避免管相互穿越; (7) 合理划分环路区域, 尽量做到分室控制, 避免与其它管线交叉; (8) 设计中应特别注意, 同一分集水器上管长尽量保持一致, 避免造成阴力失衡和管材浪费; (9) 对以独立式燃气炉为热源的系统, 应控制管长≤90m, 以减少阻力, 并特别注意阴力平衡和管内流速问题; (10) 为保证地面不裂, 管间距不得小于100mm, 局部过密处在管上皮10mm处加钢丝网。为保障地温度均匀性, 管间距不易大于350mm; (11) 供回水温度宜小于60℃ (最大不超过70℃) , 供回水温差应小于10℃, 系统工作压力不宜超过0.8MPa; (12) 无论采用何种热源, 地板采暖与供回水系统的温度、水量和所用压差等参数都应匹配; (13) 应特别注意在设计选择参数时, PEX管内流速不得小于0.25m/s, 否则会产生气塞现象; (14) 根据规范, 在长度超过6-8m应设置膨胀缝材。每30-40m2应设膨胀缝材, 但膨胀缝并不是越多越好, 应合理设置; (15) 确保地板采暖层的厚度 (不包括面层厚度) , 住宅厚度为≥70mm (复合保温厚度20mm, 豆石混凝土厚度为50mm, 管上皮豆石混凝土的厚度不少于30mm; (16) 不同地面标高应分别设置分集水器。

5 地暖的应用

地暖之所以被广泛应用是因为它与常规的散热片供暖相比有其自身的优势。优势如下:

(1) 运行费用的比较:低温热水地板辐射采暖 (简称地板采暖) 最大的优点是节省能源。地板辐射采暖供水温度在60℃以下, 在冬季温度降至19℃时, 普遍采用供水温度50～55℃之间。因此, 供水温度较低, 热损失小。地板辐射采暖一大特点是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行采暖, 形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用, 地采暖和暖气片在同样的供水温度时, 地采暖可以有3～4℃等效热舒适度效应。因此, 采用地采暖设计房间温度时, 室温比普通散热器采暖低2℃就可以满足散热器采暖所需的效果。而散热器片采暖的供水温度在90℃以上, 所以仅此项采用地采暖可以节省30%能源, 从而节省同样比例的费用。房间的热梯度下高上低, 绝对满足人的生理的需求。

(2) 维修费用的比较:① 任何品牌的暖气片在使用过程中, 都发会生腐蚀现象, 经过几年或十几年的使用, 暖气片和室内支管发生锈蚀、泄露现象, 每到采暖季必须进行维修或更换, 维修费用较大, 给住户和开发商增加了经济负担;② 地板采暖无上述缺陷, 塑料管材的最大优点:一是耐腐蚀:不受电解质影响;二是抗老化:导致塑料老化的原因是紫外线的照射, 而塑料管材埋在水泥层中, 就避免了紫外线的照射, 所以塑料管材抗老化;三是永不结垢:塑料管材本身不会产生水垢, 如果管内有水垢或锈蚀物可由于水压的动力和塑料管材内壁光滑因素, 水垢或锈蚀物不会粘附于管道内壁, 会随压力冲至回水管;四是塑料管材使用年限为五十年, 如没有人为损坏属于永久性不渗漏产品。所以每年冬季第一次供暖时家中无需留人, 在施工中只要验收合格, 此管材属于永不维修产品;采用塑料管材的地板采暖, 给住户和开发商带来省钱省时的最大好处。

(3) 客户利益方面的比较。①使用面积的比较:采用暖气片采暖不但暖气片占用了使用面积, 而且室内的暖气管道同样占用了使用面积。例如暖气片的厚度是10cm, 安装时离墙5cm, 再加暖气罩5cm, 厚度是20cm, 宽度150cm, 高度270cm, 这样占去了0.81m2的空间面积和0.3m2的使用面积。这仅是一组暖气片所占用的空间面积和使用面积, 这套住宅需用11组暖气片, 客户将失去3.3m2使用面积!但是, 地板采暖的优点之一就是不占用使用面积, 分水器的体积很小, 可放在卫生间或厨房某个角落里。特别是开发商采用地板采暖, 无形中给客户增加户内使用面积, 也可作为销售热卖点, 适当提高售楼价格。② 舒适性的比较:暖气片属于空气对流式散热, 热气通过屋内上半部流向地面, 所以产生的效果是头热脚凉。而地板采暖则不同, 热量从脚下升起, 产生下面温度高而上面温度低的温度梯度, 产生的效果是脚热头部清醒, 符合人体生理需要, 彻底避免“寒从脚起”的现象, 给人感觉非常的舒适。③ 装饰费用的比较:为了美观, 对暖气片进行包装装饰, 给住户和开发商增加了经济负担。而地板采暖则不需要装饰。④ 各房室温可调节, 地板采暖的每一个回路都有阀门的控制, 用户可通过调节阀门来调整适宜的温度。

以上是我通过工程实践和书本理论所知识论述的关于地暖供热设计方面的几个问题, 仅供大家参考指正。

摘要：论述了地暖供热这种新技术存在的优势, 以及在施工中如何设计和应注意的问题。

地暖供热的设计与应用研究 篇6

1 设计依据

1.1《地暖通风及空气调节设计规范》 (2001年版、修订版) ;

1.2《实用供热设计手册》;

1.3《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》;

1.4《低温热水地板辐射采暖工程技术规程》;

1.5《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》;

1.6 与建设单位签订的合同、设计委托书。

2 地暖系统设计主要参数

2.1 地板表面的平均温度:

(1) 人员经常停留的地面, 宜采用24℃-26℃, 温度上限值28℃。 (2) 人员短期停留的地面, 宜采用28℃-30℃, 温度上限值32℃。 (3) 无人员停留的地面, 宜采用35℃-40℃, 温度上限值42℃。

2.2 供回水温度:

(1) 供水温度的上限值60℃、65℃、70℃、75℃等。从安全和使用寿命考虑, 民用建筑的供水温度不应超过60℃。 (2) 供回水温差宜小于或等于10℃。

2.3 热负荷:

(1) 全面辐射采暖的热负荷, 应按有关规范进行。对计算出的热负荷乘以0.9~0.95修正系数或将室内计算温度取值降低2℃均可。 (2) 局部采暖的热负荷, 应再乘以附加系数。

2.4 有效散热面:计算有效散热量时, 必须重视室内设备、家具及地面覆盖物对有效散热面积的影响。

2.5 填充层:

(1) 厚度不宜小于50mm。 (2) 当面积超过30m2或长度超过6m时, 填充层宜设置间距小于或等于6m, 宽度大于或等于5mm的伸缩缝。面积较大时, 间距可适当增大, 但不宜超过10m。 (3) 加热管穿过伸缩缝时, 宜设长度不大于100mm的柔性套管。

2.6 压力:工作压力不宜大于0.8MPa。如超过应采取措施。

2.7 流速:

加速管内水的流速不应小于0.25m/s, 不超过0.5m/s。同一集配装置的每个环路加热管长度应尽量接近, 一般不超过100m, 最长不能超过120m。每个环路的阻力不宜超过30Kpa。

2.8 绝热层:楼板结构层间应设绝热层, 宜采用PS板, 容量≥20kg/m3, 厚度不宜小于25mm。

3 设计步骤

3.1 方案设计:

(1) 根据建筑施工图及相关数据, 计算建筑物热负荷。 (2) 与建筑其他相关专业 (水、电、装饰等) 协调地暖系统设计有关间距。 (3) 确定集配装置 (分水器) 的位置。

3.2 施工设计:

(1) 计算建筑物的有效散热负荷; (2) 计算建筑物的有效散热面积; (3) 地暖系统布置及水力计算; (4) 其他附属设备选择; (5) 与相关专业会签, 并经审核绘制出正式施工图。

3.3 设计完成, 应将设计各有关资料, 打印装订成册。

4 设计应注意的几个问题

4.1 采用分户独立式热源或集中采暖负荷的90%。或将房间温度降低2℃计算;

4.2 在住宅中应用, 应考虑家具遮挡等因素对散热量的影响, 乘以适当修正系数;

4.3 垂直相邻房间, 除顶层外, 各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量, 确定房间所需散热量;

4.4 不同地面材质、散热量不同, 为保证室温

要求, 设计时应尽量按散热量比石材低的木材板考虑, 用户即使选用石材类做地面, 也不会影响采暖效果;

4.5 为满足一户中各朝向房间室温的匀衡, 耗热量计算中应考虑方向附加及附减。

外墙多的房间, 热损失多, 加热管必然密些。南向中间房间热损失少, 管间距必然大些;

4.6 尽量考虑将生产冷水管布置在地板采暖结构层中, 但应避免管相互穿越;

4.7 合理划分环路区域, 尽量做到分室控制, 避免与其它管线交叉;

4.8 设计中应特别注意, 同一分集水器上管长尽量保持一致, 避免造成阴力失衡和管材浪费;

4.9 对以独立式燃气炉为热源的系统, 应控制

管长≤90m, 以减少阻力, 并特别注意阴力平衡和管内流速问题;

4.1 0 为保证地面不裂, 管间距不得小于100mm, 局部过密处在管上皮10mm处加钢丝网。

为保障地温度均匀性, 管间距不易大于350mm;

4.1 1 供回水温度宜小于60℃ (最大不超过

70℃) , 供回水温差应小于10℃, 系统工作压力不宜超过0.8MPa;4.12无论采用何种热源, 地板采暖与供回水系统的温度、水量和所用压差等参数都应匹配;4.13应特别注意在设计选择参数时, PEX管内流速不得小于0.25m/s, 否则会产生气塞现象;4.14根据规范, 在长度超过6-8m应设置膨胀缝材。每30-40m2应设膨胀缝材, 但膨胀缝并不是越多越好, 应合理设置;4.15确保地板采暖层的厚度 (不包括面层厚度) , 住宅厚度为≥70mm (复合保温厚度20mm, 豆石混凝土厚度为50mm, 管上皮豆石混凝土的厚度不少于30mm;4.16不同地面标高应分别设置分集水器。

5 地暖的应用

地暖之所以被广泛应用是因为它与常规的散热片供暖相比有其自身的优势。优势如下:

5.1 运行费用的比较:低温热水地板辐射采暖 (简称地板采暖) 最大的优点是节省能源。

地板辐射采暖供水温度在60℃以下, 在冬季温度降至19℃时, 普遍采用供水温度50~55℃之间。因此, 供水温度较低, 热损失小。地板辐射采暖一大特点是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行采暖, 形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用, 地采暖和暖气片在同样的供水温度时, 地采暖可以有3~4℃等效热舒适度效应。因此, 采用地采暖设计房间温度时, 室温比普通散热器采暖低2℃就可以满足散热器采暖所需的效果。而散热器片采暖的供水温度在90℃以上, 所以仅此项采用地采暖可以节省30%能源, 从而节省同样比例的费用。房间的热梯度下高上低, 绝对满足人的生理的需求。

5.2 维修费用的比较:

(1) 任何品牌的暖气片在使用过程中, 都发会生腐蚀现象, 经过几年或十几年的使用, 暖气片和室内支管发生锈蚀、泄露现象, 每到采暖季必须进行维修或更换, 维修费用较大, 给住户和开发商增加了经济负担; (2) 地板采暖无上述缺陷, 塑料管材的最大优点:一是耐腐蚀:不受电解质影响;二是抗老化:导致塑料老化的原因是紫外线的照射, 而塑料管材埋在水泥层中, 就避免了紫外线的照射, 所以塑料管材抗老化;三是永不结垢:塑料管材本身不会产生水垢, 如果管内有水垢或锈蚀物可由于水压的动力和塑料管材内壁光滑因素, 水垢或锈蚀物不会粘附于管道内壁, 会随压力冲至回水管;四是塑料管材使用年限为五十年, 如没有人为损坏属于永久性不渗漏产品。所以每年冬季第一次供暖时家中无需留人, 在施工中只要验收合格, 此管材属于永不维修产品;采用塑料管材的地板采暖, 给住户和开发商带来省钱省时的最大好处。

5.3 客户利益方面的比较。

(1) 使用面积的比较:采用暖气片采暖不但暖气片占用了使用面积, 而且室内的暖气管道同样占用了使用面积。例如暖气片的厚度是10cm, 安装时离墙5cm, 再加暖气罩5cm, 厚度是20cm, 宽度150cm, 高度270cm, 这样占去了0.81m2的空间面积和0.3m2的使用面积。这仅是一组暖气片所占用的空间面积和使用面积, 这套住宅需用11组暖气片, 客户将失去3.3m2使用面积。但是, 地板采暖的优点之一就是不占用使用面积, 分水器的体积很小, 可放在卫生间或厨房某个角落里。特别是开发商采用地板采暖, 无形中给客户增加户内使用面积, 也可作为销售热卖点, 适当提高售楼价格。 (2) 舒适性的比较:暖气片属于空气对流式散热, 热气通过屋内上半部流向地面, 所以产生的效果是头热脚凉。而地板采暖则不同, 热量从脚下升起, 产生下面温度高而上面温度低的温度梯度, 产生的效果是脚热头部清醒, 符合人体生理需要, 彻底避免“寒从脚起”的现象, 给人感觉非常的舒适。 (3) 装饰费用的比较:为了美观, 对暖气片进行包装装饰, 给住户和开发商增加了经济负担。而地板采暖则不需要装饰。 (4) 各房室温可调节, 地板采暖的每一个回路都有阀门的控制, 用户可通过调节阀门来调整适宜的温度。

责任编辑:温雪梅

摘要：论述了地暖供热这种新技术存在的优势, 以及在施工中如何设计和应注意的问题。

供热技术研究与应用 篇7

关键词：供热管网系统,平衡阀,热力分析,改造

减少供热管网系统能耗意义重大, 应从设计和系统运行本身充分考虑各种节能措施, 采用水力平衡调节及专用智能仪表有效解决管网水力失调和热力失调问题, 以有效地达到节能环保。

1 鄯善基地供热管网系统现状分析

鄯善基地采暖管网北高南低, 高低落差达51m, 锅炉房位于中部, 供热主管网沿南北方向布置, 由地形高差引起的供热系统定压问题较难解决。高低两端用户由于供回水压力差过小, 循环流量不足。同时由于鄯善基地经过多次改建扩建, 采暖管线分支众多, 未对整个管网进行统一规划和设计, 供暖半径不同, 用户之间循环流量差异很大, 导致远端用户室内温度偏低。

2 热平衡方案的确定与实施

2.1 测温统计分析

对基地各供暖区域进行测温统计, 对采暖期内的四次测温统计数据的对比分析, 确定供暖温度不达标的区域。

2.2 管网水力计算

通过对主干分支管网流速计算分析, 基地中间区域管道流速普遍较快, 高低两端流速不足中间区域的50%。

根据上述水力计算和测温统计分析, 确定采用分区供暖方式, 达到供暖系统的整体水力平衡。将循环不利的录测井区域分离出来作为单独供暖区域, 将与热源地势高着不大于5m, 供暖半径不大于0.8km的区域作为第二供暖区域。将与热源地势高差大于5m, 供暖半径大于0.8km的区域作为第三供暖区域。同时对区域内不平衡部分进行流量控制, 达到整体平衡。

2.3 热平衡方案的实施

2.3.1 将原有单一的供热系统分成高、中、低三个供暖分区, 将原有换热站改建为三个换热站, 三个供暖区域分别定压。

三座换热站分别作为三个供暖区域热源, 分别在由自的采暖循环泵提供循环动力。在区域内部水力不平衡位置加装节流短管, 增大部分区域流动阻力, 控制流量, 解决区域内部水力不平衡。

2.3.2 区域负荷计算

一级系统为热源送出的高温热水, 锅炉的供回水温度为125-75, 二级系统为经过换热器间接加热的低温水系统。二级热网供、回水温度为90-65。根据此原测计算三个供暖分区所需热负荷, 循环泵功率及换热器换换热面积。

2.3.3 运行方案

经负荷计算基地总供热负荷需求约为21.84MW左右, 两台20t锅炉的额定总功率为28MW完全可以满足供热需求, 其余4台蒸汽锅炉可停用, 作为备用和调峰锅炉。

2.3.4 调节控制方式

锅炉采用被动调控方式。对新建改建换热站加装带温度补偿的微机供热调控系统。根据外界气温变化温度补偿微机控制系统控制一次网出口电磁阀动作, 进而控制二次网温度。锅炉出水阀门根据不同供暖阶段分为60%、80%、100%三个开度, 锅炉出水温度根据外界气温变化进行相应控制。

3 项目关健技术

3.1 分区供暖技术

对整个管网及分支管线进行水力计算, 确定每支沿途阴力损失, 将沿途阻力损失相近的主管线划入到一个区域内, 确保区域内部主管线之间水力平衡。根据该分支管线建筑物类型和供暖面积确定所需供暖负荷, 计算分支管线实际循环流量, 确定该分支管线过剩循环流量, 通过节流短管进行流量控制。

3.2 温度补偿控制

对换热器加装带温度补偿的微机供热调节系统, 根据所温自动调整一次网电磁阀开度, 控制二次网出口温度, 确保二次网水温符合供暖需求。对现有二次水循环水泵加装变频调速装置, 利用自动监测控制方式节约能源消耗, 对供热系统实行状态监测和量化管理, 结合室外气温变化情况“看天供暖”实时调节供、回水温度, 提高供热效率, 从而提高系统运行效率。

4 效果分析

动力负荷:三个供暖区域供暖循环泵运行总功率为175KW, 相比改造前降低56%, 采暖周期节电80.6万Kw·h。热负荷:相比改造前降低4MW, 一个供暖周期节约天然气120万m3。节约费用共计150.34万元。

5 结语

通过上述分析, 采暖系统热平衡技术解决了水力循环问题。为能最大限度地降低供热能耗, 提高供热效率和经济效益, 就必须在整个供暖期的全过程实施分阶段变流量的经济运行方式, 合理降低供热运行的基本能耗。加大自动化控制方面的研究, 优化管网运行, 整体提高系统热效率和能耗指标水平, 实现系统节能。

参考文献

[1]张锡虎, 张威严, 连通器和混水器在一二次水系统中的应用.暖通空调, 2005, 35 (11) :67-82

[2]罗伯特.珀蒂琼著, 杨国荣, 胡仰耆, 魏炜, 方伟译, 全面水力平衡暖通空调水力系统设计与应用手册.北京:中国建筑工业出版社, 2007

供热技术研究与应用 篇8

工业蒸汽供热系统中, 冷凝水是品质优良的热能资源, 为了充分利用用汽设备冷凝水的热量, 某公司2007年完成蒸汽供热系统闭路循环改造, 涉及热能管理的计量问题, 用户实际消耗的热量为供热蒸汽携带给用户的热量与用户冷凝水返回动力站的热量之差。为促进用能单位对热能的合理使用与回收, 提出了闭路供热系统的热能计量方法, 依据用户实际消耗的热量进行企业内部的经济核算, 使热能计量更趋合理, 收到良好的效果。

1 热流量计量原理与比焓计算

目前流体的质量流量测量已经成熟, 可达到很高的精度。热流量测量的关键是准确测量热能载体 (蒸汽和冷凝水) 的比焓。

热能载体携带的热流量为:

闭路供热系统用户消耗热量:

式中, Q为工质的热流量, kJ/h;G为工质质量流量, kg/h;h为工质的比焓, k J/kg;下标s表示蒸汽, cw表示冷凝水, f表示用户消耗。

流体工质的比焓为状态参数, 过热蒸汽的比焓是温度T和压力P的函数。对于冷凝水, 压力对其比焓的影响可忽略不计, 可认为冷凝水的比焓只是温度的函数。目前国际上尚无通用的蒸汽和水的焓计算式, 可按蒸汽和水的热力性质数据表进行回归计算, 根据操作范围, 用户使用蒸汽压力范围为0.2～1.0 MPa, 温度范围为160℃～280℃, 冷凝水温度范围为50℃～115℃。按最小二乘法拟合分别得到过热蒸汽和冷凝水比焓计算式[1]。

式 (3) 、 (4) 拟合误差分别为δ′hs=0.36%、δ″hcw=0.32%。

2 测量精度分析

根据误差理论, 由式 (2) 用户消耗热量测量的相对误差为:

式中, δQf为用户消耗热量测量误差;δGs、δGcw分别为蒸汽、冷凝水质量流量测量误差;δhs、δhcw分别为蒸汽、冷凝水比焓测量误差。

质量流量测量误差取决于质量流量计的精度。比焓测量误差由比焓计算式拟合误差δ′hs和带有噪声的直接量传播的误差δ″hcw。根据误差理论, 比焓测量误差为:

由式 (3) 和式 (4) , 过热蒸汽和冷凝水比焓测量传播误差分别为:

3 闭路供热系统与热流量计量系统

某公司供热系统为一闭式系统, 供汽系统现有产汽量10 t/h、压力0.8 MPa锅炉1台, 另有2台产汽量分别为8.5 t/h和6 t/h的废热锅炉, 与锅炉并网供汽, 负责为4个分厂供过热蒸汽。用汽设备操作压力变化范围为0.2～1.0 MPa, 过热蒸汽温度为160℃～280℃, 平均消耗蒸汽量约为22.5 t/h, 产生冷凝水量约为蒸汽总量的40%～70%。供汽系统过热蒸汽经蒸汽分配罐分配给各用户, 用汽设备的蒸汽冷凝水经疏水阀排放, 利用疏水阀背压将冷凝水汇集输送至多路共网器, 由多路共网器平衡各路冷凝水压力后, 送入闭式冷凝水回收装置, 经水泵送至除氧器直接作为锅炉给水[2]。闭路供热系统与供热及热流量计量系统如图1所示。

图1中的蒸汽热流量计量系统原理如图2所示。冷凝水热流量计量系统与过热蒸汽相似, 不同之处是比焓计算模型中不计入压力。

测量系统使用DDZ-Ⅲ型变送器, 测量精度为0.2%, 温度变送器精度为0.15%, 蒸汽测量采用涡街流量变送器, 测量精度为0.25%, 冷凝水测量采用涡轮流量变送器, 测量精度为0.2%。由式 (5) ～式 (8) , 计算得到热流量计量系统测量误差为5.7%。

4 节能效果

装置年运行时间为320 d/a, 蒸汽平均耗量22.5 t/h。冷凝水多路共网器平衡压力0.25 MPa, 温度120℃, 常温软化水平均温度约为20℃。采用热流量计量核算方法后, 各分厂加强冷凝水回收和设备及管路保温。整个系统冷凝水回收率由原来的40%提高到90%以上, 返回动力站温度由75℃提高到115℃。各温度下冷凝水比焓如表1所示。

4.1 多回收冷凝水量

冷凝水总量按供汽量的60%计算, 则每年多回收冷凝水量51 840 t。

4.2 多回收热量

多回收的热量包括:多回收冷凝水携带的热量和原系统回收的冷凝水因温度升高而多回收的热量两部分。

多回收冷凝水返回动力站的热量为2.064×1010kJ/a

原系统回收冷凝水 (7 t/h) 温度由75℃提高到115℃多回收的热量为6.99×109 kJ/a

总计多回收热量为2.763×1010 kJ/a

5 结论

通过建立蒸汽和冷凝水的比焓模型, 在准确测量质量流量基础上实现了热流量测量。在企业内部能源管理与经济核算中, 采用闭路供热系统热能计量方法, 促进了热能的节约, 年节约软化水约5.18万t, 年节约热量约2.76×1010 k J, 同时, 由于锅炉给水温度的提高, 产生一系列的煤、电及操作费用的节约, 收到可观的经济效益, 因合理利用和节约热能资源, 减少尾汽排放保护环境, 带来社会效益。

参考文献

[1]董伟, 原遵东, 王东伟, 等.蒸汽热能计量的实验研究[J].计量学报, 2007, 28 (3)

供热技术研究与应用 篇9

【关键词】集中供热；自动控制；故障；维护技术

随着计算机和自动控制技术的飞速发展，自动控制在供热领域的应用不断推广，供热系统中电气设备组成结构也日趋复杂，元器件安装密度提高，拆卸难度增加，当电器发生故障时诊断故障也更加困难。而作为一名维修技术人员，系统地掌握自动控制故障的分析方法和测试手段，是非常必要的。

1.自控设备常见故障的分类

1.1按故障发生的部位，可分为硬件故障和软件故障

硬件故障是指印刷电路板、电线电缆、插接元件等电器部件工作不正常甚至发生损坏，必须进行修理或更换才能排除的故障.

而软件故障是指PLC、变频器、软启动器等应用软件控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些程序才可排除的故障。

1.2按故障出现时是否有指示，可分为有诊断指示故障和无诊断指示故障

当今的自动化系统都设计有自诊断程序，实时监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障会立即报警并有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还提供了排除故障的方法。这种故障的排除较为容易。

无诊断指示的故障是因为压缩设备投资，以至于硬件线路的设计不完善所致。排除这类故障，要对产生故障的工作过程和现象加以分析，还要求维修人员非常熟悉该控制系统并有较高的技术水平。

1.3按故障产生的条件，可分为系统性故障和随机性故障。

系统性故障是指自控系统在一定条件下引发的确定性故障。

随机性故障是指在正常的工作条件下偶尔发生的故障，由于这类故障的不确定性，分析起来较为困难。通常多与线路的局部松动错位，部分电器元件工作特性漂移或可靠性降低，电气装置内部温度过高等因素有关。此类故障的分析需经反复试验，综合判断才可能排除。

2.故障诊断方法

2.1可对故障设备进行直观检查，具体步骤如下

先总体查看故障设备有无报警指示，局部查看有无熔断器烧毁，元器件烧焦或开裂，电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等。

然后在断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状态，各插头座的插接状况，各功率及信号导线（如模块与端子板、电动机与接触器接线）的连接状况等来发现可能出现的故障的原因。

2.2对信号与报警指示分析

（1）硬件报警指示：这是指包括PLC模块、变频器、软启动装置上的各种状态指示灯和故障指示灯，根据指示灯状态和相应的功能说明便可获知故障原因与排除方法。

（2）软件报警指示：如前所述的上位机应用软件、变频器、软启动器程序的故障通常都设有报警显示，依据现实的报警内容对照相应的诊断说明手册便可获知故障原因及排除方法。

（3）仪器仪表检查：使用常规电工仪表，对各组交流、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。

3.故障分析

3.1现场调查

到达故障现场后，首先要查看现场的故障记录，并详细核实操作者提供的各种情况，根据以上情况做出初步判断。

3.2故障分析

对故障仔细调查后，根据已知的故障状况分析故障类型，从而确定排除故障的原则。因大多数故障都有指示，一般情况下，对照设备的说明书，可以列出产生该故障的多种可能原因。然后分别对这些原因进行排查，从中找出故障的真正原因。

4.故障的排除

4.1参数调整法

自控系统都设置许多可修改的参数以适应不同的电气设备、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各控制系统与具体电动机相匹配，而且是使电动机驱动设备各项功能达到最佳所必须的。因此，正常情况下，参数的丢失与变化都是不允许的。然而随着电动机长期运行所引起的机械或电气性能的变化可能会打破最初的匹配状态。故只有对设备进行自整定后重新调整相关的一个或多个参数才可能排除故障。

4.2备件置换法

当故障分析结果集中于某一印刷电路板上时，在有相同备件的条件下，可以先将备件换上，再去检查修复故障板，以缩短故障时间。但进行更换时要注意以下问题：

（1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。

（2）在更换备用板时，一定要记录下故障板上的开关位置和设定状态，并将新板做好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。

（3）PLC的CPU模块更换后还需进行软件下载以完成其中软件与模块参数的建立。

鉴于以上条件，拔出故障板后，在更换新板之前一定要仔细阅读相关资料，弄清要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

4.3交叉换位法

当不能确定该板是否有故障而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两块板互换检查，根据故障现象的相同与否判断电路板是否损坏。使用这种交叉换位法应特别注意，不仅对硬件接线要正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障，造成思维混乱。因此交叉换位前一定要事先考虑周全，设计好软件和硬件交换方案。

4.4应急处理法

当今的自动化系统已进入计算机开放化的发展阶段，其中软件种类越来越丰富，有系统集成软件、PLC编程控制软件、还有用户自编的专项应用程序，由于软件的设计中不可避免的存在一些兼容性问题，会使得有些故障状态无从分析，造成故障在短时间内难以排除。为了保证供热工作的连续运行，避免供热系统故障扩大，这时可以用整体断电、稍作停顿后再开机重新启动等方法进行应急处理，以尽快恢复控制设备的运行，缩短故障时间。

综上所述，对供热系统中自动控制故障分析、处理，完成对故障的排除后，应认真总结经验，进一步提高技术人员的维修水平，给供热工作提供有力的保障。发现故障后，一是详细记录从故障发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，同时记录采取的各种措施，以及涉及到的相关电路图、相关参数和相关软件。对其中的错误分析和错误排故方法也应记录并找出原因。

二是有条件的技术人员应从较典型的故障排除实践中找出具有普遍意义的内容作为课题进行理论探讨，写出论文从而达到提高之目的。

【参考文献】

[1]张建生.自动控制技术应用[J].广州：华南理工大学出版社，2008.

[2]李文林.变频器应用技术[J].北京：科技出版社，2008.

供热通风与空调工程施工技术研究 篇10

现代建筑的发展过程中, 已经不仅仅是满足简单的居住需求, 很多的建筑都是融生活、工作于一体, 对水、电、网等智能化要求很高。相对应地, 建筑的智能化不断提高, 所需要的建筑设备就越来越多, 由此形成了一定规模的系统。

随着社会经济发展的复杂化, 建筑作为主要的生活和生产载体, 所需要的功能性越来越明显。最直接且最重要的功能在于, 通过现代设备技术来满足人们对空间舒适感的需求, 在供热、通风、降温等方面建设基础的设施。

其中, 供热通风与空调工程是建筑设备体系中的两个主要方面, 也是现代建筑中必不可少的组成部分。供热通风和空调工程系统的特点是, 功能独立, 但是在施工的过程中具有复杂性、关联性, 对施工工艺技术要求很高, 尤其是在联合安装的阶段, 供热通风和空调工程的质量不仅涉及到设计的水平, 还与设备自身的性能有关, 对安装的质量要求也严格。

从建筑造价的全生命周期理论来看, 建筑生命周期内50%以上的能源是由供热通风和空调系统消耗的, 而建筑耗能本身也是我国能源结构中重点解决的问题。积极展开供热通风和空调工程的施工研究, 不仅对施工质量有保障, 同时也可以节约我国社会能源资源。

结合施工过程而言, 供热通风和空调工程的整体结构十分复杂, 需要较长的施工周期, 因此在整个环节中要做好资金、技术保障工作。我国目前已经出台了相关的法律法规, 如《施工及验收规范》、《质量检验评定标准》等, 应该严格按照法律政策, 建立相应的审查制度, 确保施工的质量。

1 供暖通风和空调工程技术分析

供暖通风和空调工程的应用是相互统一的, 在功能技术上表现出独立性, 但在功能目标上表现出一致性。

1.1 智能室温调节技术

供暖通风系统的主要作用是保障室内温度, 满足居住者保暖的需求, 但不同的人对于“保暖”的温度下限感受不同, 因此在构建供热通风系统之前, 需要对室内温度要求进行测量, 以人为本, 构建科学的温度补偿标准。

在确定室内温度补偿标准之后, 那么需要完成的主要工作就是调节空调系统, 满足温度、湿度、风力等方面的设定。在当前的空调系统中, 较为先进的方式是对全年温度值进行采集, 然后分阶段进行分析整理, 针对不同的室温设置不同的调节温度;这样一来, 既可以保障室内的温度满足需求, 又不至于过多地浪费资源。基于此目的, 参考变频技术针对智能室温调节技术展开研发和应用, 可以有效提升工作效率并节省资源。

1.2 节能减排技术

“十二五”期间我国制定了“低碳城市”发展战略, 同时城市建筑也开始向绿色生态、可持续发展方向改进。空调是整个建筑体系中能耗部分最大的设备, 根据国家相关规定, 在选择空调产品时, 应该优先选用节能技术较好的产品, 同时在施工过程中, 严格按照节能标准进行, 适当调节变风量空调系统参数, 一般可以实现20%-40%左右的能源节约。同时, 合理规划空调设备的转数、台数也可以实现节能减排的目的。

1.3 新风量控制技术

一般来说, 安装空调设备的室内空间, 都会构造成相对封闭的情况, 防止冷/热空气流失, 影响室内所需要的温度。通风供热系统的工作能力决定了新风量的多少, 而新风量的多少直接影响了通风供热系统的效果, 作为现代建筑内部居住感受的一个重要参考, 其主要作用是进行空气进化以及实现室内气体流通。

1.4 管道连接技术

通风供暖与空调工程的独立施工、联合施工中都需要进行管道连接, 由于工作环境简陋危险, 对管道施工技术要求很高。结合目前使用的相关技术, 最主要的是利用传统设备进行强力对接, 不允许焊接口出现偏差。

2 结语

随着我国经济发展和人民生活水平的日益提高, 供热通风和空调工程在现代建筑中应用的越来越广泛, 施工过程中所面临的问题也越来越具体。作为施工人员, 不能消极回避问题而应该积极寻求解决的方法。供热通风和空调工程的质量决定因素来源于多方面, 这就从客观上提醒相关产业做好标准、系统和规范等工作, 以确保最后的工程质量。

参考文献

[1]吕君, 王凤君, 王全福, 宋永军.供热通风与空调工程技术专业教学资源库设计与开发[J].职业技术, 2014, 04:70-72.

[2]宋波, 史新华, 刘晶, 吕莉, 孙怀常, 刘元光, 何伟斌, 魏艳萍, 苗冬梅, 徐斌斌, 陈浩, 张广志.《通风与空调工程施工规范》GB50738-2011[J].建设科技, 2014, Z1:82-83.

[3]莫国健.通风与空调工程施工技术的探讨[J].科技创新与应用, 2014, 14:207.