分区分时供暖节能计算

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1、1 1 采用分时分区供暖可能性和意义采用分时分区供暖可能性和意义 供暖系统是由热源、热网和热用户三个重要环节组成的有机整体，是一个庞大而复 杂的系统。针对使用同一热源的热用户在用热时间上的差异，采用分区分时供暖，目的 是要达到在整个供暖季大幅度节能、节电，提高能源利用率，以获取更大的经济效益、 社会效益和环境效益。这一方法的提出，是在保证满足各不同热用户在供暖效果上的要 求基础上，对热源采用集中调节，与对热用户采用局部调节同时进行，是对供热调节方 式、方法和手段的一种全新研究。本文对吉林大学南校区集中供暖热用户的用热时间、 热负荷及变化进行了详尽调研和计算，分析了采用分时供暖的可行性及经济性，

2、并提出 了分时分区供暖的手段。 2 热用户热负荷分析热用户热负荷分析 2.12.1 热负荷热负荷 正确、合理地确定热负荷，是确定热源和供热管网规模的主要依据，是整个供热系统 经济合理运行的基础。 2.22.2 正常工作时间段热负荷分析正常工作时间段热负荷分析 该校区冬季供暖建筑面积为 1782923m2，由校区内独立的锅炉房作为热源。按学校冬季 作息时间及学生、教职员工的学习、工作时间规律，笔者将全部供暖建筑物分成三大类。 即：第 I 类为教职工住宅、学生宿舍、校医院，此类建筑需全天保证室内供暖温度；第 类为教学楼、图书馆，此类建筑在夜间非教学时间只保持室内值班供暖温度即可；第 类为办公楼、实

3、验室、食堂，此类建筑只需在工作时间保持设计温度即可，而在夜间 非工作时间内维持值班供暖温度；第 I 类建筑供暖时间最长（全天供暖） ，第类比第 类建筑每天所需正常供暖时间还短。因为第、类建筑在夜间会有少量人员在局部房 间采用局部供暖，以保证适宜的房间温度。表 1 给出了上述各类建筑物的分类、建筑面 积和每天所需的正常供暖时间。 2 表 1 建筑物分类建筑面积及正常供暖时间 建筑物名称建筑物面积 m2类 别正常供暖时间 h 教职工住宅 1159181I0:0024:00 学生宿舍 143335I0:0024:00 校医院 7189I0:0024:00 教学楼 307736II7:0021:00

4、图书馆 60093II7:0021:00 办公楼 64676III7:0017:00 实验室 18405III7:0017:00 食堂 22308III5:0017:00 由表 1 对建筑物分类看出，若对 II、III 类建筑在供暖期正常工作日全天对用户供暖 系统实施分两个阶段改变流量的量调节，可实现既保证供暖要求，又能大幅度地节能， 而且节能潜力应巨大。 2.32.3 寒假期热负荷分析寒假期热负荷分析 严寒地区高校在供暖季的另一个特点是：都有一个长达 30 天左右的寒假。在寒假时， 可对上述第 I 类学生宿舍 II 类和 III 类建筑中大部分甚至是全部建筑实施全天只保证室 内维持值班温度供

5、暖即可。 3 节能分析节能分析 用建筑物供暖面积指标法，可对上述全部建筑进行按现行供暖方法全年能耗计算以及 采用分时供暖后能耗计算，从而得出全年节能总量。 3.1 现行传统供暖方法全年采暖期能耗计算 现行供暖方法年度能耗计算可用下述公式计算，即： ) 1 (106 . 324 6 GJNFqQ fn 式中：建筑物全年供暖总能耗,GJ; n Q 建筑物供暖面积热指标 W/m2,取 70 W/m2【1】; f q 3 供暖建筑物的建筑面积，m2; F 供暖期天数，长春地区 174d2; N 每小时 3600 秒，将 J 换算成 GJ。 6 106 . 3 将需要冬季供暖的建筑物总面积 178292

6、3m2 代入式（1）可得到按现行传统供暖方法全 年总能耗，即： )(10876 . 1 106 . 324174178292370 66 GJQn 3.23.2 采用分时供暖建筑物能耗计算采用分时供暖建筑物能耗计算 建筑物采用分时供暖能耗计算公式 a 寒假期间 II、III 类建筑值班供暖年能耗计算公式为： )2(106 . 3)24()30( 6 GJhNFqQ fnf 式中：建筑物非寒假值班供暖年能耗，GJ; nf Q 温差修正系数，； )/()( pjnpji tttt 值班供暖室内温度，取 5； i t 供暖期室外日平均温度，长春地区取8；【2】 n t 供暖室内设计温度，取 18；

7、pj t 工作日每日工作小时数，h; h 其它符号意义同式（1） 。 (2) 寒假期间 I 类建筑中学生宿舍，II、III 类建筑的全部可采用全天值班采暖，其计 算公式为： ) 3(106 . 32430 6 GJFqQ fnh 式中：寒假期间建筑物值班供暖能耗，GJ; nh Q 30寒假期间定为 30 天，d; 其它符号意义同前。 4 分时供暖各建筑物年能耗计算结果 b 将表 1 中的统计数据分别代入相应的公式（1） ， （2） ， （3）进行计算，即可得到各类建 筑物分时供暖的年能耗量。 （1） 非寒假期间，用公式（1）计算，式中 N 供暖天数为 17430144（天） )(17.1248

8、32106 . 32414414333570 6 GJQn （2） 寒假期间用公式（3）计算： GJQnh35.13003106 . 3243014333570 )8(18 )8(5 6 其分时供暖年能耗量为 124832.1713003.35137835.52（GJ）按上述方法计算各类 建筑分时供暖年能耗汇总于表 2。 表 2 分时供暖各类建筑年能耗量总汇 建筑物名称建筑物面积 m2类 别供暖时间 h年能耗量 GJ 教职工住宅 1159181I0:0024:001.220106 学生宿舍 143335I0:0024:001.378105 校医院 7189I0:0024:007.565103

9、教学楼 307736II7:0021:008.375104 图书馆 60093II7:0021:001.635104 办公楼 64676III7:0017:001.760104 实验室 18405III7:0017:005.009103 食堂 22308III5:0017:006.881103 由上述计算得知，采用现行供暖方法，该校区全年供暖总能耗为 1.876106GJ，而采 用分时供暖方法，全年总能耗为 1.495106GJ，节省能耗为 0.381106GJ，相当于年节 约标准煤 12998t（标准煤应用基低位发热量为 7000Kcal/Kg 或 29308KJ/Kg） 。从中可以 看出，

10、如果采用分时分区供暖，节能的潜力是相当巨大的。 5 表 3 不采用分时供暖 II、III 类建筑年能耗量总汇 建筑物名称建筑物面积 m2类 别供暖时间 h年能耗量 GJ 教学楼 307736II7:0021:001.889105 图书馆 60093II7:0021:003.689104 办公楼 64676III7:0017:003.970104 实验室 18405III7:0017:001.130104 食堂 22308III5:0017:001.369104 通过表 2 和表 3II、III 类建筑采用分时和不分时供暖年能耗量的对比可以看出不分时 供暖的年能耗量是相当巨大的。 4 分时分区供

11、暖的调节方法分时分区供暖的调节方法 在寒假期间，I 类建筑中学生宿舍，II、III 类建筑中的全部可采用全天值班采暖， 这样就减少了供热量根据公式对于采用分时供暖的建筑物可采用分阶段改变流 QG c t 量的质调节方式能减少热媒流量，由于水泵的电功率与流量的立方成正比，因而节电效 果显著，从而节能。 5 热源、热用户改造措施热源、热用户改造措施 5.15.1 热源改造热源改造 该校区有九个换热站,其中循环水泵 24 台,总容量 1035KW。每个换热站有两台至三台 循环水泵,针对该供热系统的实际情况，应在换热站另上一套小流量循环水泵，可以使水 泵耗电大大降低，节电效果十分明显。 5.25.2 热用户改造热用户改造 对于分区分时供暖建筑物的热用户入口设有时间继电功能的调节阀，根据热用户所 需求值进行调节流量的大小，从而节能。 6 结语结语 总之，采用分时、分区供暖方式，设备利用率高，煤耗降低，节约能源，室温得到保 6 障，社会效益、经济效益、环境效益将大大提高，是一种科学合理、前途光明的供暖方 式。此供暖方式对于寒假较长的集中供暖建筑群的严寒地区院校尤其适用。