供热系统及中央空调系统节能改造方案

供热系统节能改造方案

采暖热损失一部分是由于供热系统自身存在的问题及运行管理不到位导致，另一部分是由于建筑围护结构的保温性差，热损失严重及用户无自主节能意识，有私自放水放热现象导致。随着国家节能减排工作的开展，节约能源已是供热企业的工作重点，它不但要求要有良好的企业管理模式，还要求要采用先进的节能技术措施及经济的运行方式。供热系统由热源、一次管网、换热器、二次管网、热用户组成。对供热系统的节能改造也围绕这几个部分进行。

1、热源

供热的热源主要包括：燃煤锅炉房、燃气锅炉房、热电厂三类，其他还有地源热泵、太阳能等，这些应用较少。

一般来说燃煤锅炉的锅炉容量越大，锅炉的效率越高，所以对于燃煤锅炉可以采用并网的方式，取消较小的燃煤锅炉房，并入其他热源中。

燃气锅炉房可以燃气余热回收装置，降低烟气的排烟温度，回收余热。一般采用预热一次管网回水的方式，当回水温度比较低的时候，可以使烟气的温度降低到露点温度以下，使烟气中的水蒸气冷凝，回收气化潜热。同时，也可以设置气候补偿器，根据室外温度调节锅炉的出水温度，按需调节，减少能源的浪费。

设备：气候补偿器

在采用热计量的供热系统中，有效利用自由热，按照室内采暖的实际需求，对供热系统的供热量进行有效的调节，从而利于供热节能。

它可以根据室外气候的温度变化，用户设定的不同时间的室内温度要求，按照设定的曲线自动控制供水温度，实现供热系统供水温度的气候补偿；另外它还可以通过室内温度传感器，根据室温调节供水温度，实现室温补偿的同时，还具有限定最低回水温度的功能。

一般本系统由四种主要产品组成

1）气候补偿节能控制器

气候补偿节能控制器由温度控制器和时间设定器组成。

作用：依据供/回水温度，以及室外温度进行气候补偿温度控制和时段设定。

2）浸入式温度传感器

作用：检测供/回水温度(依据实际管径大小，可选捆绑式和浸入式两种)；

3）室外温度补偿传感器

作用：检测室外温度。

4）执行元件

可以是电动调节阀也可以是分布式二级泵的变频器。其主要作用：用于液体、气体系统管道介质流量的模拟量调节，是AI控制。（如一次系统介质为水时，且水泵为变频运行或者介质为蒸汽时，阀门一般采用二通阀体；如一次系统介质为水时，且水泵为工频运行时，建议选用三通阀体，避免破坏水泵的运行工况，达到节电的目的），具体使用情况要根据官网的工艺结构而定。

特点：

1）针对不同的现场工况，选择相应的曲线号，实现各种智能化节能运行模式，无人值守，性价比高；

2）通过微积分计算，提前预测温度变化趋势，控温准确；采用连续调节PI/PID 控制方式,控制精度最高可达到0.5℃。

3）可由控制器读取当前实际供/回水温度、室外环境温度、控制器使用曲线号、设定供/回水温度、温控阀实际开度。

4）日期和时间显示，每日程序和每周程序设置，8个可编程时间段设置，手动开关控制，大屏幕液晶显示，快速夏令时设置，数字输入的定时器；

5）自动工作模式：启动分时段工作方式，按时段的温度设定自动改变；

6）手动工作模式：分时段设定的数据无效，连续执行现行的设定温度；

7）记忆功能，断电后已设定的数据不会丢失，备存72h；

8）低温保护，防冻功能；

9）控制供热温度，提高了舒适性，又避免不必要的能量消耗，节能效果显著。

2、一次管网

一次网的热损失包括：保温热损失、失水热损失、不平衡热损失。

2.1保温热损失和失水热损失

针对保温热损失，目前聚氨酯的保温效果最好，同时尽量采用直埋的方式。针对失水热损失对老旧管网进行改造，减少漏水。

2.2不平衡热损失

●针对不平衡热损失，是指由于冷热不均，导致部分换热站过热，部分换热站过冷。应采用安装水力平衡装置。

设备：静态水力平衡阀；动态水力平衡阀

1)静态水力平衡阀

静态水力平衡阀，即手动调节阀或手动平衡阀，是通过改变阀芯与阀座的开度，来改变流经阀门的流动阻力，从而调节流量使水力管网达到静态平衡的专用

阀门。用于解决管路设计中存在的支路压差平衡问题。

水力平衡阀的作用对象是系统的阻力。

特点：能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时增减，仍然满足当前气候需要下的部分负荷的流量要求，达到平衡的作用。

2）动态水力平衡阀

动态水力平衡阀分为自力式流量控制阀和自力式压差控制阀。

自力式流量控制阀从结构上说，是一个双阀组合，即由一个手动调节阀组和自动平衡阀组组成。手动调节阀组的作用是设定流量，自动平衡阀组的作用是维持流量恒定。

特点：1.能使系统流量自动平衡在要求的设定值；2.能自动消除水系统中因各种因素引起的水力失调现象，保持用户所需流量，克服“冷热不均”，提高供热，空调的室温合格率；3.能有效地克服“大流量，小温差”的不良运行方式，提高系统能效，实现经济运行。

自力式压差控制阀通过改变流过阀内的流通截面积和流量系数调整阀内系统总阻力的变化，使阀体设定的压差基本保持不变。

特点：1.采用自力式压差控制阀，为分户计量提供了必要条件。2.采用自力式压差阀配备变频水泵，是既节能有经济的运行方式。3.采用自力式压差控制阀为控制提供了很好的工作环境，在换热器前加装自力式压差控制阀，可防止换热器内水流速过大，超过允许降压，延长其寿命。4.采用自力式压差控制阀对水泵控制，可以节省很大费用。5.采用自力式压差控制阀，为系统的动态平衡调节提供了可靠的保证。

自力式压差控制阀和自力式流量控制阀的区别在于前者改变流量控制压差，后者改变压差控制流量。

动态与静态平衡阀的区别：静态平衡阀需要通过专用智能仪表进行一次性调试后锁定，将系统的总水量控制在合理范围内，但是每次改动都需要通过仪表对阀进行再锁定。动态的是自力的不用这么麻烦的，运行前一次性调节后，依靠管网中被调介质自身的压力变化进行自动恒定流量。静态的在工程造价上要略微便宜些。

●对于一次网的循环水泵，可以采用变频水泵，降低水泵的输送能耗。

设备：变频水泵。

水泵的转速与交流电的频率成正比，功率与转速的三次方成正比，因此，降低交流电的频率可以大幅降低水泵的功率。

变频也就是可调节频率，变频电机就是可以调节转速调节流量，达到节能的

目的，还有启动电流小，维护工作量小的优点。

控制系统：一般通过一个温度传感器在水泵中，与变频器形成一个自循环。也就是根据水泵回流反馈的各个房间的温度，及时的反馈到变频器进行调节。达到节能的目地。

优点：1.恒压：可保持给水系统压力一定，无压力变化。2.使用压力低，不像压差式，不要上下限间距，只要一个要求压力。3.体积小：压力是靠马达速度之变化，不需要大型压力桶。4.无启动电流：采用变频器，平缓起动、停止。5.小水量停车：用水时才运转，不用水时停车。6.省电：采用变频器，效率高，无段变速。7.功能匹配：用多少水，耗多少电。8.无水锤：管线不会爆裂（PVC）。施工期短：不需RC高架水塔。9.寿命长：低噪音，经常低速运转。

●同时，也可以采用二级泵系统，即在换热器的一次侧安装二级泵，或者在换热站一次侧安装电磁阀。

分布式变频二级泵技术的供热系统实质性的把传统的供热系统改变成了一种柔性的供热系统。允许根据热量平衡需要，通过各站变频泵随意调节各热力站的运行流量，并且不会出现管道压力大幅度波动的安全问题。热网平衡调节变得简单易行，可以节约大量的热能与电能。

3、换热器

换热器增加保温，减少保温热损失。

4、二次网

二次网的热损失与一次网相同，节能措施也相近。

二次网水泵也可以为变频泵，但没有二级泵和电磁阀的系统。在每个支路设置水力平衡装置，例如，定压差阀、静态水力平衡阀等。

5、热用户

热用户安装自力式温控阀，能够充分利用室内的自由热。

现在基本采用一户一环的供热系统，将以前单管顺流式等系统改造为一户一环的系统。采用供热计量系统，并且按照热计量进行收费可以充分调动用户的积极性，促进行为节能。温度控制采用温控阀，供热计量表采用超声波热计量表。

设备：温控阀

温度控制阀简称温控阀，是流量调节阀在温度控制领域的典型应用，其基本原理：通过控制换热器、空调机组或其他用热、冷设备、一次热（冷）媒入口流量，以达到控制设备出口温度。当负荷产生变化时，通过改变阀门开启度调节流量，以消除负荷波动造成的影响，使温度恢复至设定值。

温控阀分为自力式温控阀和电动温控阀。

自力式温度调节阀利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节。温度传感器内的液体膨胀是均匀的，其控制作用为比例调节。被控介质温度变化时，传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质温度高于设定值时，感温液体膨胀，推动阀芯向下关闭阀门，减少热媒的流量；被控介质的温度低于设定值时，感温液体收缩，复位弹簧推动阀芯开启，增加热媒的流量。

电动温控阀由电动调节阀加上温度控制器加上温度传感器组合而成。可实现流体流量、压力、压差、温度、湿度、焓值和空气质量的控制。执行器有电动机械式和电动液压式，带有手动和自动调节功能，调节灵敏，关断力大，流量特性可调（线性等百分比）。阀体为流量调节阀，适用于循环管路冷冻水、低压热水、生活热水、高压热水、海水、热油、和蒸汽的调节线性好，可调比大，密封严密，耐高温，防汽蚀。

效果：温控阀可以自动地按预定的要求保持准确的室温，而不受气候条件的影响。在每个房间内安装一个温控阀，保障能够充分利用阳光、照明设施、机械和人体所散发的“免费”热能，以达到节省能源的效果。

设备：超声波热量表

超声波速差法（时差法）原理：是依靠超声波信号在留体中传播的时间差，来测量流体流量。超声波速在流体中传播时，流体的流动将使超声波信号的传播速度发生传播的时间差。

优点：1.可在水平、垂直方向安装。2. 温度测量精度高，使用寿命长。3. 既可计量热量，又可计量冷量，也可冷热量同时计量。

中央空调节能改造

中央空调系统分为全空气系统，风机盘管加新风系统，全新风系统。风机盘管加新风系统最常用。空调系统主要由冷热源、管网、末端。节能改造围绕这三个部位进行改造。（与供热系统节能改造类似）

1.冷热源

冷热源的能耗主要是跟热源的形式和热源的能效比有关。一般改造主要是对效率低下的冷机进行替换。

2.管网

提高管网的保温措施，减少冷量损失。

（1）采用安装水力平衡装置，防止冷热不均的现象，即采用压差平衡阀或流量平衡阀。（2）冷冻水泵及冷却水泵采用变频水泵。

3.末端设备

主要跟末端的调节方式有关，采用变频的风机盘管，冷却塔的风扇采用变频风扇。