所属栏目：推荐论文发布时间：2011-05-30浏览量:173
浅谈地板辐射采暖混水直供方式的节能作用
杨 俊 森
【摘要】本文简述了地板辐射采暖换热站间供系统改为混水直供方式供热的方行性和实用性。以图解的方式分析了改选前后循环泵变频运行时的特性曲线，对节能机理和混合比进行了重点阐述。并对节能效果和运行调节参数进行了案例分析。
【关键词】地板辐射采暖 混水直供 节能 循环泵
一、 引言
随着城市供热事业的飞速发展，以及节能减排政策的推出，给供热企业提出了更高的要求，热力供应不但要保证较高的品质，同时更要谋求供热的经济性。下面对热水地板辐射采暖方式的换热站间供形式进行混水直供改造的节能机理和效果进行分析，提出混水直供改造方案在热水地板辐射采暖系统中普及推广的建议。
二、 热水地板辐射采暖系统
1、目前采用低温热水地板辐射采暖的建筑，大多是建成年代不久的单体楼栋和不同规模小区，由于对供水温度不能过高的特殊要求，室外供热系统通常设计为换热站间供系统。
2、采用换热站间供向地板辐射采暖负荷供热这种方式有两个缺点，一是在实际运行中，换热器设计、系统参数的运行调试很难取得较高的理想换热效果，热量的综合输送能力和转换效率受到限制，影响系统的供热质量。二是系统阻力（特别是换热器一、二次侧阻力）导致一、二次网的热水循环泵消耗大量电能，一般的板换设计压降通常为0.07MPa，有些则提高到0.1—0.12 MPa，故在选择循环泵时需保证足够高的扬程和功率。
三、 混水直供方式的提出
混水直供是指一次网供水在进入用户系统前进行混水的直接连接，即在热力站一次网供水管上设置热水循环泵，同时将循环泵吸入口处的供水管与用户系统回水管连通，使得该泵同时抽引一次网供水和用户系统的部分回水，混合后经水泵出口送出，即二次网合比在运行调节和设置上起着重要作用。
四、 混水直供方式的调节与节能
1、热水地板辐射采暖换热站间供改为混水直供系统后，一次网供回水温差大于原换热站一次网温差，一次网流量小于原换热站一次网流量，通过热力站的混水泵和调节阀进行混水，以及调节混水循环泵变频器的频率提供设计的二次网循环水量，并达到地板辐射采暖负荷的设计温度和温差，满足用户系统的需求。在改造中为了节省投资，可利用原二次网循环泵，仅需改为变频调速运行。混水后的二次网供水温度按需要靠合适的混合比确定，具体办法是利用在一次网干管和旁通混水管上的调节阀门进行调节。
2、改混水直供的主要目的是节能和提高换热效率，原换执站供热改为混水直供可以节能的要点在于系统阻力的减少和一次网供回水压力的有效利用，也就是去掉换热器，用循环泵直接混水加压。可以理解为将二次网循环泵与一次网循环泵串联使用的特例，这种方式供热系统输送效率较高。混水直连后，同样的供热面积，二次网循环泵的耗电大大降低。因负荷流量不需要进行大的改变，可以利用原循环泵进行改造，只需配备变频调整即可。我们知道，水泵的有效功率P可以用下式表示：
P=Pqh/102（kw）
式中
P为吸入液体的单位体积重量
Q为流量
H为扬程
循环泵实际扬程（阻力）的减少，会使得有效功率大幅度降低，也就是水泵流量不变时，功率与扬程成正比。
五、 案例分析
某小区供热面积300000平方米，地板辐射采暖，集中换热站经板式换热器换热间供。两套独立换热机组同时运行，一次网总循环流量400t/h。一次网供回水温度80℃/50℃，二次网供回水温度50℃/40℃。2008年改成混水直供系统，原循环泵不变，只能取消板式换热器，经反复调试后，确定混合比为2.3：1，一次网循环流量300t/h。一次网供回水温度80℃/42℃，二次网供回水温度52℃/42℃。循环泵电机运行频率35Hz。二次网循环流量基本不变。可以看出，混水直供后一次网流量有所减少，供回水温差增加8℃。二次网供水温度增加2℃。循环泵运行频率由原来的45Hz降为35Hz，负载功能降低约40℅。也就是说混水直供改造后热力站节电效果在40℅左右。实际统计该换热站改造前每个采暖期耗电423500kwh,混水直供改造后不但供热效果大幅度提高，而且耗电降至每个采暖期253000kwh，一个采暖期节电170500kwh，按目前电价0.88元/kwh计算，每个采暖期可节约电费15万元。
经过对该换热站的混水直供改造，我们看到混水直供节能各提高运行质量的特点非常明显：
（1） 通过混水将地板辐射采暖的供水温度控制在所需的温度范围之内，同时可根据系统循环阻力调节循环泵电机频率确定水泵扬程，保证了系统的正常循环和采暖效果。
（2） 由于混水直供使热能传递方式发生了根本变化，大大提高了高品位热能向低品位热能的转化效率和能源利用率真。
（3） 混水直供改造取消换热器，传热效果明显改善，大大减小散热损失，无需清洗换热器，节省热力站运行成本，循环泵功率降低，节能降耗效果显著。
六、 几点建议
从以上分析可以总结出以下具有实际价值的几点建议：
（1）新建建筑地板辐射采暖系统应采取混水直供方式供热。一是比换热站供热方式节省循环水泵耗电约40﹪以上。二是省去换热站换热器及补水设备等投资，可以选择更小功率循环泵，节省设备投资。三是一次网管径可随着混合比的增大而减小，节省管网建设费用。
（2）既有建筑换热站地板辐射采暖供热系统，宜改造为混水直供系统。改造后的循环泵运行耗电较改造前大幅度降低。同时，改造后一次网流量降低，其闲置的输送能力可增加新增供热面积。
（3）混水直供系统宜采用较大的混合比。混水直供系统的循环泵耗电，管网、热力站的投资费用将随混合比的增大而减小，供热能力则随着混合比的增大而增大。
七、 结论
地板辐射采暖系统的混水直供改造具有投资省、系统简单、运行费用低、调节灵活、维修方便和节电显著的特点，而且不存在换热环节，供热效果好。是一种优化节能改造方案。在大流量、小温差供热的地板辐射采暖上，混水直供就显得更加实用。这种方式在挖掘供热行业节能减排潜力，改善和提高系统综合运行效果具有较大的实际意义。
参考文献
（1） 张明林。新型采暖设备选择、安装、维护标准规范与供热收费实务手册。吉林音像出版社。2003（10）
（2） 徐伟，邹瑜。供暖系统温控与热计量技术。中国计划出版社。2000（10）