农村供暖（精选九篇）
农村供暖 篇1
针对这些问题设计农村供暖集成系统,集成采暖系统主要包括太阳能热水采暖系统和新型火炕采暖系统。太阳能热水系统主要是利用太阳能光热技术[6]。将太阳能转换为热能,用于农村住宅冬季采暖系统。集成供暖系统冬季的运行工况首先控制太阳能以毛细管网为末端的供暖系统对房间进行供热,如达不到供暖需求,启动热泵机组通过抗体向房间内进行供暖。本文利用fluent软件,集成采暖房间的温度场进行模拟分析,得出在保证集成供暖系统在满足房间的热舒适性的前提下的热水供水温度。这为北方农村住宅集成供暖系统优化设计、热舒适分析等提供了理论依据。
1 集成供热系统
系统的组成主要包括:太阳能集热器、相变储水箱、管道、循环水泵、末端毛细管网、供回水管道以及其他构件等,图1为太阳能采暖系统流程图。储热部分为闭式保温水箱并添加相变材料,有利于减少热量损失和储存吸收的多余太阳能热量,也有利于系统的日常维护工作。毛细管网铺设在地面满足房间供暖需求。控制系统由温度控制器、水位控制器及各种传感器等组成。可实现对集成系统太阳能部分的自动控制,使太阳能系统合理运行,保证效率。基于水源热泵的新型火炕采暖系统。水源热泵系统主要采用地热盘管为末端装置,将盘管铺设在抗体结构中用以冬季采暖的需要。
2 模型建立
选取模型为农村示范建筑的一个房间,房间尺寸为:长×宽×高=3600×3800×3300,如图2所示。
外墙厚385mm,使用255mm厚的保温材料,保温材料为聚氨酯板,墙体传热系数为0.01W/(m2·K)。窗户传热系数为1.0W/(m2·K),尺寸1200mm×1500mm (长×高)。
顶棚为坡屋顶,传热系数为0.1W/(m2·K)。地面铺设保温材料,传热系数为0.1W/(m2·K)。为简化模型忽略门对整个房间内负荷的影响。
本文中研究的炕尺寸为3600mm×2000mm×800mm (长×宽×高),炕面混凝土板厚度100mm,热导率为1.63W/m·k。抗体混凝土板下铺设一层地热盘管,保证房间供暖需求,其中炕体热源为水源热泵系统热水。
室内地面铺设毛细管网层,毛细管网的热源是太阳能,太阳能产生的热水经过毛细管网末端向室内散热。由于毛细管网运行期间,管网供回水的温差变化较小,可将毛细管网看做温度恒定的热源,毛细管网上方混凝土层厚度为50mm,热导率为1.63W/m·K。
屋顶设置新风口和排风口用以满足房间对新风的需求,送风口和排风口均为圆形散流器,风口直径为100mm,新风口冬季送风温度为15～20℃,风速为2～3 m/s。房间中毛细管网、地热盘管、新风口和回风口的布置如图3所示。
2.1 模拟条件的建立
对计算区域内的空气流动作如下假设[7]:
(1)空气流动为不可压缩牛顿粘性流体的稳态流动。
(2)符合Boussinesq假设,除密度外其他物性参数为常数,对密度仅考虑动量方程中与体积有关的项,其余各项中的密度亦为常数。在此假设下,密度差可被近似看作为纯粹的温度影响因素。
(3)室内空气温度、速度均匀。
根据以上假设,其控制方程为;
式中:ρ为流体密度,kg/m3;φ为通用变量,可以代表u、v、ω、T等求解变量;Γ为广义扩散系数;S为广义源项。
本文应用Reyolds平均法对湍流进行求解,采用结果更准确的K-ε标准双方程湍流模型进行数值模拟。模拟软件为Fluent[8]。网格的划分采用Fluent软件的前处理软件GAMBIT。速度梯度和梯度较小区域网格尺寸采用600mm,梯度较大区域网格尺寸选取150mm,共计1040 000个四面体单元网格。
2.2 FLUENT计算参数设置
利用GAMBIT软件进行模型建立、划分网格、边界条件类型的设置,将模型导入FLUENT并对问题进行求解。
(1)选择FLUENT求解器。本研究问题利用三维方式来解决,根据模型建立,精度要求不高,因此选择单精度三维求解器求解。
(2)读入网格文件和网格操作。
(3)选择计算模型。房间内空气为常温、常压下的低速流动,看作不可压缩流动,选用压力基求解器。由于流动过程基本上不随时间变化,视为稳态过程,速度公式选绝对速度公式即可满足计算要求,梯度计算方法选择按单元中的压力梯度计算,其他保持默认。对于其他模型的选定,本模拟的气流流动基本为湍流流动,选择标准k-ε双方程模型计算湍流,近壁面模型选择标准壁面函数法,模型常数取默认值。同时需要计算温度场,并对温度计算模型进行设置。对于操作环境的设置,周围环境的压强即参考压力为101325Pa,考虑重力的影响,重力加速度的大小为9.8m/s2,方向为沿Z轴负方向。同时开启能量方程模型和辐射模型,在辐射模型中选择离散坐标辐射模型。
(4)物性参数的设置。材料物性的设置是在Define/Materials面板中,以空气的物性数据为基础,设置新的材料物性数据。在设置过程中引入Boussinesq假设。基于试验测试数据,各物质的物性参数如表1所示。
(5)边界条件设置。毛细管管网供热和炕体盘管供热采用第一类边界条件,首先设置几种不同的毛细管网供热工况,然后再设定毛细管网与抗体盘管联合供热工况,两种模拟工况如表2,3。壁面边界条件的设置:取非滑移壁面边界条件,设定粗糙度厚度值Ks=0,粗糙度常数CK=0.5。将窗简化成墙体进行模拟。新风口边界条件选择速度型边界类型,入口速度为2.5m/s,新风温度设置为15℃,出口边界条件的设置:选用自由出流边界类型,保持默认设定值即可。
(6)求解方法的设置及其控制。求解参数的设置:本模拟中压力差值格式选择标准压力差值格式,压力-速度耦合求解方式采用经典的Simple方法,动量方程、湍动能方程和湍流耗散率方程的差分格式均采用一阶迎风格式(First Order Upwind)。
(7)初始化的设置:流场初始化在Solve/Initialize面板中,以速度入口的量对全场进行初始化。
3 模拟结果处理与分析
3.1 模拟结果处理
根据模拟设定的边界条件以及简化条件,计算毛细管网和地热盘管内热水温度,计算公式如下:
式中:
q——热流密度;
δ——壁厚,m;
Δt——壁两表面的温差,℃;
λ——固体壁面导热系数,W/m·K。
式中:
tw——壁表面温度,℃;
tf——流体温度,℃;
Δt——壁表面与流体间的温度差,℃;
h——对流传热系数,W/m2·K。
计算结果如表4,5。
3.2 模拟结果分析
3.2.1 毛细管网供暖模拟结果分析
热舒适性主要由水平面上和垂直面上的温度分布分布来分析,冬季人在室内活动区域主要在火炕和地面,选取火炕表面、0.1m、1.5m、2m以及y=1.8垂直面处的温度场云图。图4-8、分别为T1工况下火炕表面、0.1m高水平面、1.5m高水平面上、2m高水平面和垂直面的和温度分布图,图9为整体温度云图。
从图中可以分析出,室内平均温度可达到23℃。房间内地面周围附近温度较高,0.1m高脚踝处温度达到24℃左右。房间角落处温度较低,温度在17℃左右。火炕表面温度为14℃左右,温度分布均匀。其余工况模拟见表6。
由表6可知,根据表中数据的递减规律可知,房间内平均温度随着毛细管网供水温度的降低而降低,当供水温度降低到30℃,房间内平均温度为17.8℃,已达不到冬季供暖需求,所以此时需要开启热泵系统向房间补充供热。
3.2.2 太阳能毛细管网与火炕联合供暖模拟结果分析
太阳能毛细管网与火炕联合供暖Q1工况下,房间内各区域除房间角落温度较低外,温度分布较均匀,且达到供暖需求(图10-14)。室内最高温度可达到25℃左右,房间角落处最低温度在15℃左右,炕表面平均温度30℃左右,人在屋内活动时,其余位置包括脚踝、胸、头顶处的平均温度在22℃左右,可以看出此工况能够满足人们正常生活舒适性要求。
其余工况的模拟结果如表7,根据表中数据模拟结果,当火炕内盘管供水温度为35℃前提下,毛细管网供水温度最低达到26℃情况下,依然能够满足供暖需求。
4 结论
本文通过fluent软件对北方农村地区集成供暖系统供暖工况模拟分析,得出以下结果:运行以毛细管网为末端的供暖系统供热模式下,热水温度在30℃以及30℃以上能够达到供暖要求,温度在30℃～35℃能够达到在满足热舒适行条件下供暖要求,热水温度低于30℃时,不能满足房间供暖需要,此时需要火炕与毛细管网联合供暖。太阳能毛细管网与火炕联合供热模式下,在火炕内盘管热水温度为35℃前提下,毛细管网供水温度最低达到26℃情况下,能够满足供暖舒适性需求。
摘要：农村住宅供暖系统存在的主要问题包括商品能源消费比例大、建筑材料及供能设备落后、可再生能源应用方式单一、蓄能方式、蓄热材料缺乏等,针对这些问题对农村供暖系统进行集成设计,采用fluent软件对集成采暖房间的温度场进行模拟分析,在满足人们所需要的室内供暖温度舒适性要求的前提下,确定以毛细管网单独供暖的供水温度以及毛细管网和火炕联合供暖模式下的毛细管网供水温度和火炕内部盘管热水温度,为北方农村住宅集成供暖系统优化设计、热舒适分析等提供了理论依据。
关键词：供暖系统,集成设计,运行模式,模拟分析
参考文献
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新农村太阳能供暖热水解决方案 篇2
2011/6/24/11:7来源：中国太阳能网
【慧聪太阳能网】近年来，富民政策和新农村建设政策的落实，使农村百姓的生活发生着日新月异的变化，生活水平的提高，村里人也开始追求生活的便捷和舒适，太阳能行业的高速发展正是抓住了这个时机。相关数据显示，目前我国太阳能的市场零售，九成以上的销售业绩都来自农村市场。在燃气热水器、电热水器、太阳能热水器三者的对阵中，太阳能凭借节能、环保、容水量大、运行费用低、具备安装条件等优点，成为农村消费者的首选。
据调查了解，在很多地区甚至根本没有燃气热水器和电热水器产品出售。销售人员表示，燃热、电热在农村没有市场，所以根本没必要进货，由此可见百姓对太阳能热水器的认可度。这些年虽然太阳能在农村已经基本普及进了千家万户，但是每年冬天使用太阳能洗澡还是一个难题，要想实现冬季浴室的洗澡，必须解决浴室的取暖问题，而加装的燃煤或电暖气取暖既麻烦又浪费，燃煤排放的气体，又对周边的环境产生了一定程度的污染，丧失了使用太阳能热水器节能环保的优势，所以大部分村民不得不放弃太阳能冬季的使用。
福达高科公司“太阳能浴室卫生间厨房供暖热水解决方案”所解决的正是这一症结，把太阳能热水器产生的热能充分利用，通过系统的循环，源源不断地提供洗浴和生活用热水，同时也解决浴室的取暖及防冻，一举多得，既实现了高节能、零污染的愿望，又大幅降低了采暖、洗浴的成本，提高了太阳能的使用效率，改变了大多数村民过去冬季用不了太阳能热水的状况。
系统说明
1.本系统主要适用于10~20平米得小面积的农村浴室及厨房。太阳能热水器规格：Ø；58x30-36支（容水量300~360升）；
2.在解决浴室洗漱、洗澡用水、也可解决四季厨房用热水及生活用热水，解决冬季卫生间、厨房的供暖（防冻）；
3.使用本方案也需提高新农村百姓建筑结构的质量，如墙体双重保温，室内保温吊顶，加大向阳面开窗尺寸，窗户使用双层隔热玻璃等，使人们的居住水平得到进一步提高；
4.阴雨雪天光照不足时，则可用电辅助加热，冬季洗浴时视情况可提前打开浴霸，升高浴室温度，增加洗浴的舒适度。
运行模式
1.本系统采用定温循环，供暖循环，电加热辅助三种结合的运行方式，用福达高科太阳能专用单机进行集热，确保集热效果，保证全年任意时间段热水的供应。
2.系统采用定时或定温温差循环，当时间或温度达到控制仪的设定值时，系统自动进入循环模式，通过对循环水泵的控制，系统自动开始或者停止管路循环，使热量合理通过室内暖气终端，从而带动室内取暖，冬季达到防冻的效果。
3.系统的电补采用可调节控制方式，会根据用户的自行设定的数值运行，这样用户可以根据天气情况灵活调节控制仪的设定值，从而大大降低夜间及阴雨天太阳能热水器的耗电费用。
自动控制仪的功能
1.系统采用电脑控制仪智能控制，全自动运行，无需专人值守，控制仪上的水温显示、水位显示功能，使用户对太阳能热水器的状态一目了然。
2.太阳能自动上水功能，系统会根据太阳能用水情况或设定的时段，及时补水，全天候保证太阳能热水的供应。
3.温差循环及用水自动增压功能，保证供水管路热水温度，打开喷头很快就出热水，而且保证洗浴时水的流量，增加了洗浴舒适度。
4.防冻循环功能，系统会根据管路的温度，自动启闭防冻功能，包括防冻伴热带、电辅助加热及太阳能暖气片的水循环，做到尽量降低取暖及防冻的成本。
技术优势
太阳能洗浴加供暖系统的一次性投资明显低于燃油、燃煤锅炉等供热方式的初始投资，在同等供热情况下日常运行费用大大低于燃油、燃煤及气电锅炉，比土暖气、空调也便宜很多。实现全年的洗浴功能后，解决了太阳能热水器冬季的闲置，设备折旧加速的问题。在同样浴室及厨房的取暖面积和热水用量下，对比其他供暖方式，使用本系统3~6年可回收投资，在之后的10年左右时间，使用本系统的费用大大低于传统方式的投资与费用。太阳能供暖洗浴系统由高效太阳能集热系统和室内电脑智能控制系统组成，运行设定简单，在很多地区晴朗天气下，浴室及厨房全年就用太阳能供热即可。如果阴雨天或夜间感觉室内需要更高温度，则用电补充即可，而且可把日常费用降到最低。
全国各地条件不同，初始投资和运行费用也不相同。而太阳能洗浴加供暖系统的运行自身基本不需费用，而其他的供暖方式费用都在逐年提高。太阳能供暖洗浴系统，运行设定简单，在很多地区晴朗天气下，全天供热都用太阳能完成，无需启动电加热，每天24小时应用。每年根据气温想用多少天就用多少天，不用像使用燃气锅炉或空调等担心费用高而只能一天开上2个小时，其他时间则温度较低。本系统对于对于新农村家庭、门店、别墅等尤其适用。因为性价比的优势，假以时日一定会成为普通太阳能热水器之后第二个太阳能大面积应用的领域。
农村供暖 篇3
关键词：生物质,农村供暖系统,锅炉房
1 概述
家庭供暖多采用土煤炉加热水的方式, 单户操作[2]。这种方式所产生的供暖效果不好, 室内温度较低, 往往达不到居民供暖需求。生物质替代煤炭在农村有很大的发展空间, 有污染轻, 花费少的优点。而且, 生物质燃烧剩余的灰分可以通过特殊的技术应用到化肥的生产中去。通过这种方式, 我们希望能实现农村生物质能源的可持续利用, 以及自然资源的大循环[3]。
2 供暖系统相关计算
本供暖系统的设计是基于300户规模的自然村, 假设每户的供暖面积为100m2, 房屋建设没有采用建筑物节能措施。符合山东省各地区农村普遍情况。本设计假设一个自然村中有200户居民家中已经安装的供暖管道, 可以直接接入本供暖设计的室外供暖管道系统, 以节约供暖基础设施的投入。
2.1 供暖系统功率计算
建筑物的热负荷采用面积指标法, 按照计算公式1来计算建筑物的供暖功率。
式中:W为房屋所需供暖功率, W;q为建筑物供暖面积热指标, W/m2;F为房屋建筑物的供暖面积, m2。
我们采用未采用节能措施的热指标的最低值58作为计算数据。经过计算供暖系统功率为1.74MW。考虑到供暖工程中的热量损失, 选取了功率为2MW的生物质燃烧锅炉。
2.2 生物质燃烧速率的计算
山东地区常规农作物为小麦和玉米, 所以我们选取了小麦秸秆、玉米秸秆、和玉米芯作为供暖系统燃烧原料。山东地区玉米秸秆、小麦秸秆和玉米芯的产量大约分别为每亩1800kg、740kg和700kg[4]。为了计算简便, 在不影响大体操作的前提下, 我们按照2.5:1:1的比例计算玉米秸秆、小麦秸秆和玉米芯。生物质的热值我们就可以按照比例计算出一个平均热值来代替各自的热值, 计算时, 按照低位热值计算。
大约为18MJ/kg, 那么2MW的生物质锅炉每小时理论上需要燃烧的生物质的量为:
(一) 既, 供暖系统每天理论上燃烧的生物质燃料的量为:
(二) 每年的供暖时间按两个月计算, 那么一年供暖理论上需要的生物质的量为:
既, 每年供暖需要的理论生物质量为576吨, 实际需要的生物质量还和生物质锅炉的效率有关。
3 锅炉房设计
3.1 锅炉的选择
需要一个输出为2MW的生物质锅炉。锅炉生产厂商所生产的生物质锅炉的热效率可达到80%, 一般的生物质锅炉的出水温度为95℃, 回水温度为70℃。可以估算出本设计所采用的锅炉的尺寸, 长为2.4m, 宽为1.2m, 高为2.4m。所确定的锅炉输出功率为1MW, 因此本锅炉房采用两台型热水锅炉房。两台锅炉的造价成本大约为19.8万元。
3.2 鼓风机的选择
正常情况下, 干生物质中的C含量为40%、H的含量为6%、O的含量为40%, 其他元素对燃烧的影响不大, 我们在计算中可以不予考虑。每小时燃烧的生物质的量为400kg, 则
计算得:MO2=427kg, 即每小时燃烧的生物质消耗完C元素所需要的氧气的量为427kg
计算得:MO2=192kg, 即每小时燃烧的生物质消耗完H元素所需要的氧气量为192kg
生物质燃料中本身含有的氧量为MO2=400×40%=160kg
所以, 所需要的空气中的氧气量为M=427+192-160=459kg
空气中氧气的质量分数为23%, 那么, 燃烧完生物质所需要的空气的质量为:
空气的体积为:V理论=1541506.176L即, 每小时需要的理论空气的体积为1541.51m2
经过选择, 选取了九洲普惠CZ-3000铝壳鼓风机, 这种风机的通风量可达2500m2/h, 可以满足我们的需求, 价格为790元。
4 锅炉房的布置
根据锅炉房国家标准热水锅炉类型的锅炉房其锅炉的额定出力为0.7~58MW, 额定出口水压为0.1~2.5MPa, 表压额定出口水温小于或等于180℃。锅炉房的布置还要考虑到各个设备之间的距离问题, 以及锅炉房的墙壁的厚度, 还要考虑到整个锅炉房的保温问题等等。锅炉房的布置平面图为:
参考文献
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燃气壁挂炉供暖与集中供暖比较 篇4
燃气壁挂锅炉分户供暖方式以它的科学性、先进性和经济性，一改我国几十年不变的传统集中供暖方式，越来越受到广大消费者的青睐，短短十几年时间内就已在全国采暖地区迅速推广普及，并得到了专家的高度认可和国家政策的有力支持。随着西气东输和天然气使用的迅速普及，燃气壁挂炉分户采暖方式也在我国得到了大力推广，个别城市甚至开始逐步取代集中供暖。03年燃气壁挂炉供暖面积已达1000万—1500万㎡建筑面积，每年销量达5万台至7万台；到了2008年更高达12万台。
我们知道，目前北方住宅小区的供暖方式主要有：城市管网集中供暖、小区集中供暖（采用小区锅炉房、水源热泵等方式）、燃气壁挂炉分户独立供暖、其它供暖方式（如空调、电壁挂炉）。下面就北方地区壁挂炉的使用和城市管网集中供暖、小区自己集中供暖的现状做一个比较，供大家在选择供暖方式时参考。
一、从一次性投资上来看，分户式壁挂炉采暖比集中供暖少的多，为投资者节约了投资费用。
城市管网集体供暖在直接投资费用上，主要包括了供暖接口费、小区换热站建设费、小区管线铺设费和系统维护费等，换热站占用小区土地，也是一个直接的经济损失。从直接投资上看，分户式采暖明显优于城市集中供暖，开发商只需要给每个家庭配置一台壁挂炉就可以，同时其综合效益更佳：房地产开发商还可因此减少大量的物业管理费用，更不必因采暖费收费难而引起诸多民事麻烦，从而为房地产开发商带来良好的经济效益。
小区独立集中供暖，目前一般采用燃气锅炉、水源热泵等办法，二者的比较是：前者投资高，后者投资略低；前者技术很成熟，后者在循环水回灌等方面还存在诸多的不足，技术欠成熟。从投资角度来看，都是房地产开发商一次性投资，长久管理的办法，至少存在着收费难、实际供暖效果不得而知的实际问题！这方面的管理往往也是物业管理公司最头疼的事情。小区使用燃气锅炉，常见于独立的单位宿舍，房地产开发商使用的并不多。进口燃气锅炉明显价格高，国产的又存在使用寿命、热效率等问题。即便使用国产较好的锅炉，与壁挂炉相比其实际投资也是不低的。水源热泵的一次性投资根据工程商的情况，或高或低，但同样存在着管理尤其收费难的问题，且该技术在我国还有很多地方需要不断完善。最重要的是，小区独立供暖都要有锅炉房，占据了小区宝贵的土地资源，同时在业主心里也是个不安因素。
燃气壁挂炉是一种节能环保产品，它符合我国能源政策，是采暖的方向，政府大力提倡并鼓励发展，对耗能高、污染大的集中供暖锅炉国家早已采取措施限制或淘汰，尤其是燃煤锅炉。房地产开发商应该根据自己开发的楼盘特点和资源优势，“风物长宜放眼量”，顺应潮流，采用合适的供暖方法和有发展前途的产品，避免今后更新改造带来的麻烦，楼盘也更具增值空间和销售卖点
二、从安全性来看，分户式燃气壁挂炉采暖方案大大优于集中供暖方案。
分户式燃气壁挂炉采暖在国外尤其欧洲国家已有超过70年的使用历史，技术十分可靠。使用壁挂炉的家庭独立供暖系统运行压力最大仅为3kg，通常工作压力限制在1~1.5 kg，压力方面的安全问题不必担心。而集中供暖锅炉属于大压力容器，管道测试压力一般12 kg，运行压力多为4到8 kg，由于管理和使用不当以及产品部件质量问题，时有事故发生，轻者水漫金山，重者如燃烧机爆炸、锅炉房火灾等，这在各专业报刊上都常有报道。下面从四个方面进行简要分析：
1、供气方式上，分户壁挂锅炉供热比集中供热从安全性上更可靠：
集中供暖配置专用的阀门、流量计、调压箱和锅炉房的专用安全保护装置，许多锅炉工作要求的压力是中压，锅炉系统一般是承压的，热水或者蒸汽输送管线长、环节多，出问题的可能性相对增大，所以对其设备、配件、管线及施工的要求非常高，系统需要频繁检修维护，对锅炉房的管理和操作人员都有严格的技术要求，否则极易酿成危害性事故，这类安全问题这里不再赘述。用户为避免意外损失，甚至投入较大费用进行保险。
分户供热所用的燃气和民用灶具共用同一管线，燃气压力为市压，无需新增设备和管线，更省去开锅炉房这一重大危险点，所以安全可靠性大大提高，用户也无需支付高额的保险费用。相反厂家一般都对自己生产的壁挂炉投有产品质量责任险，更令用户放心。
2、燃烧设备上，分户壁挂锅炉供热比集中供热更安全：
集中供热必须使用大型锅炉，压力大，炉腔空间大，使用专用燃烧器，安全保护主要依赖于专用燃烧器，危险性强并易引起连锁反应，经济损失一般比较大。分户式燃气壁挂炉供热由于技术可靠，系统压力低，一般使用电脑模块全自动控制，自我保护功能齐全，自动化程度高，保护装置多，因此可靠性极高。好的产品海歌壁挂炉的安全措施达到20多项，普通厂家也有16项左右。有任何意外问题产生，机器会自动判断并立即自动采取措施，如报警或自动停机。
3、燃烧方式上，分户壁挂锅炉供热比集中供热更安全：
集中供热锅炉所燃烧的是室内空气，废气通过烟囱排往大气，室内易缺氧，对大气环境的污染更大。对此，国家环保部门三令五申要求禁止使用小型燃煤锅炉，并严格彻查小锅炉上马。城市集中供暖的环保状况也十分令人忧虑。我国城市环境问题主要是燃煤引起的，城市空气呈现为典型的煤烟型污染特征，大气中SO2的90%来自于燃煤，采暖期用煤增加，SO2浓度严重超标，总悬浮颗粒物2/3来源于烟尘。大量燃煤还使我国成为二氧化碳释放大国，排名世界第二，仅次于美国。而分户式壁挂锅炉供暖，燃烧用空气取于室外，燃烧废气排于室外，由于燃烧充分，废气指标一般比较好，既不会污染室内空气，发生一氧化碳中毒现象，也不会造成室内环境污染。就废气排放来看，这方面指标比较突出的是海歌壁挂炉，在2007年就获得了国家环保部门颁发的壁挂炉行业唯一的“绿色产品”证书。
4、燃气泄漏事故上，分户壁挂锅炉没有泄露的可能：
采用大型燃气锅炉的小区集中供热，由于锅炉房面积不是很大、暖沟、水沟等死角多，加上冬季门窗关闭较严，万一出现漏气现象，容易发生事故。分户式壁挂锅炉供热由于供气环节简单，壁挂炉内部采用了燃气比例阀控制进气量，壁挂炉本身的安全措施又多，海歌的三重过热防止装置、三重冻结防止装置等，所以燃气泄漏的可能性极小。壁挂炉一般又安装在厨房等，与卧室客厅等室内隔绝，因此这方面造成的危害一般不会发生，尤其是质量好的产品。
总之，分户式燃气壁挂炉供热比集中供暖，从各方面在先天条件上就决定了它更安全、更可靠。集中供暖一旦发生故障，则下游整体不能采暖，冬季这种现象在我国北方城市时刻都在发生，小区自己的锅炉房也同样。而分户壁挂锅炉若损坏，影响到的只是该用户一家，并且由厂家或专门的售后队伍提供服务，速度比较快。
分户壁挂炉供暖方式比集中供暖具有显著的优势
1、能大大减轻物业管理的工作压力。
冬季北方各小区物业管理的重点工作是供暖，每年的收费难也是物业管理工作最头痛的问题。据了解，目前大多数集中供暖小区的物业管理部门由于各种原因每年供暖费的收缴率不足70%，收不上来的楼房或者小区就直接停止供暖，各地新闻媒体纷纷都就此事做过连续报导。而分户独立采暖方式将采暖费转为燃气费，由燃气公司直接通过燃气表，分户按表计量，住户按耗燃气量自行支付，从根本上解决了收费难的问题，同时还节约了集中供热大量的水、电、蒸汽的消耗。用户可以根据天气情况和自己的生活习惯，灵活控制燃气壁挂炉。燃气壁挂炉的售后服务一般由厂家承担，减轻了物业管理的负担，避免了住户与物业管理部门之间的许多矛盾。
2、舒适方便，提高了房屋档次。
各省市除了少数高级公寓24小时供应热水外，绝大多数都没有这种配套服务，但采用了壁挂式采暖/热水两用锅炉，用户不仅可根据自已的需要选择供暖时间，调节供暖温度，而且可随时使用生活热水，用来洗浴、洗碗。燃气壁挂炉以其节能、安全、舒适、方便、不污染环境、可自由调节时间、温度等优点，为住户提供了集中供暖无法相比的周到服务，使住宅的配套性和国外发达地区接轨，从而明显地提高了住宅的档次，对于商品房的销售和使用都十分有利。
3、有利于室内美观，便于用户装修。
采用燃气壁挂锅炉，装修时根据用户需要，供热管道可暗设在室内，通过供水及回水管路送到各个房间，居室内可不设明管，有利于室内美观，更可根据家庭装修特点和个人爱好，选择合适的散热形式，如地板辐射、暖气片、风机盘管等。集中供暖由于水循环压力大、经常检修，一般很少采用暗设循环系统管路的办法；单元楼道内从上而下的供暖主立管也占据了一些空间，且跑冒滴漏频繁发生，也很让人反感。
4、节约能源，减少浪费。
分户式燃气壁挂锅炉采暖没有锅炉房，比较集中供暖来看，热力、外网及楼内管道的热损失至少可以减少约15%左右。用户根据自己的实际情况确定室内温度和采暖时间、区间，节能的潜力更大，如家中无人时，可不开机；不使用的房间可不开暖气片，晚上睡觉时可将室内温度调低等，从而为用户节约运行费用30%左右。集中供热无论何时、无论家中有没有人，均需将室内温度保持在一定温度，浪费了很多能量，所以分户式壁挂锅炉供热比集中供热节能效果显著。由于集中供热的系统水压力问题，冬季同一个单元楼上楼下的供热效果完全不一样是很正常的，有的家庭热的需要开窗户，有的家庭还需要开空调补充热量。不管室外天气如何，不管家中是否有人住，集中供暖都在运行，资源浪费十分严重。如果冬天家中一段时间内不住人，壁挂炉的防冻功能可以确保用户家里的东西不会冻坏，室内温度一般维持在5℃左右。
5、时间控制灵活方便。
集中供暖的时间是统一安排的，北方一般是冬季11月15日到来年的3月15日共4个月的时间，有的地方是从12月1日才开始到来年的3月15日，但是在此时间之外的供暖就要由用户自己想办法了。壁挂炉的开启时间和关闭时间当然由用户自己决定，保证了冬季的家居的舒适生活。
6、自动化程度高。
燃气壁挂炉特别是欧洲配置的机型，其技术十分成熟可靠，自动化程度更高，机器内部各回路之间的自我检测功能更加强大，对于故障的自我判断和处理措施十分完善，这些优点都是集中供暖所完全不具备的。现在的大型燃气锅炉在锅炉本身的控制上一般都可以做到电脑控制，主要是对温度的控制，但是在系统的整体自动协调、故障判断处理等问题上还不能做到壁挂炉这样的先进性，所以集中供暖整个系统的故障率绝对高于燃气壁挂炉。
总之，多年来的大量实践证明，采用燃气壁挂锅炉分户采暖比较集中供暖而言，有着太多的优点，不仅完全有利于房地产开发商，更有利于住户方便舒适的使用，特别适合现代人的工作和生活节奏，代表了北方供暖的潮流，是理想的居家采暖和热水设备，也必将是大多数房产商和消费者的首选。
从壁挂炉独立供暖产品特点来看，主要有以下优势：
第一、壁挂炉独立采暖更节约能源，减少浪费。
分户式壁挂锅炉家庭独立采暖没有锅炉房，比较集中供暖来看，热力、外网及楼内管道的热损失至少可以减少约15%左右；用户根据自己的实际情况确定室内温度和采暖时间、区间，节能的潜力更大，如家中无人时，可不开机；不使用的房间可不开暖气片，晚上睡觉时可将温度调低等，从而为用户节约运行费用30%左右；
第二、壁挂炉独立采暖使用起来更舒适方便
采用壁挂式采暖/热水两用锅炉，用户不仅可根据自已的需要选择供暖时间，调节温度，而且可随时使用生活热水，还可采用多种形式采暖，如风机盘管、地板辐射、或明设暖气片等，以其节能、安全、舒适、方便、不污染环境、可自由调节时间、温度等优点，为住户提供了集中供暖无法相比的周到服务。
第三、壁挂炉独立采暖的时间控制灵活方便。
农村供暖 篇5
由于张掖市农村地域广阔, 村落分布较为分散, 使得离城镇相对较为偏远且无法纳入城镇一体化建设的各乡村, 在小康住宅的建设中, 逐步形成了以村为建设基本单位, 小型村落一两栋楼 (建筑面积:3000～6000m2) , 中型村落两三栋楼 (建筑面积:6000～9000m2) , 大型村落三至五栋楼 (建筑面积:9000～15000m2) 的基本建设格局。
张掖市气候分区为严寒C区, 海拔1517.2m, 冬季室外大气压力为855.5hPa, 冬季供暖室外计算温度为-13.7℃, 全年供暖期150d;由于张掖市地处祁连山及黑河流域腹地, 地下水资源极其丰富, 所以, 各行政村在小康住宅冬季供暖热源的选定上, 从实用、简化审批手续及节约建设投资的角度出发, 不再考虑承压集中供热锅炉房的热源形式, 基本上都采用地下水水源热泵 (以下称水源热泵) 系统。
2 原因分析
笔者调查发现, 各村级住宅区水源热泵系统在运行三年以上后均出现不能正常供暖的情况。进一步研究发现, 由于地下水含水层较深 (地面以下120m) , 且水压较大, 使得水源热泵系统地下水回灌压力很大;各村在水源热泵系统建设过程中, 出于节省打井费用及初投资的考虑, 在热源井的配备上, 未能按国家相关规范规定的抽水与回灌井比例不小于1∶2的要求及设计单位设计进行施工, 将此比例改为1:1甚至改为1∶0;在实际使用过程中, 大量被采集的地下水未经回灌而直接被排至地表河道, 造成地下水资源的严重浪费;加之冬季供暖期较长, 水源热泵系统夏季又处于停运阶段, 地下水没有夏季热量的排入, 造成地下水冬夏季最大释热量与最大释冷量不平衡, 久而久之, 就出现了地下含水层在冬季因可供水源热泵提取的蓄热量不足, 使其在满负荷供暖时产热量不足, 导致系统不能正常供暖的情况。
鉴于上述情况, 从经济、实用、投资省、符合环保部门对集中供热锅炉房限制审批、简化行政审批手续和监督手续, 以及地方政府出台的对于地 (水) 源热泵系统建设的管理办法出发, 结合本地农村地域广阔、燃煤资源丰富、农村冬季剩余劳动力多等特点, 笔者认为, 立式常压锅炉供暖系统可做为偏远农村小康住宅冬季供暖系统的热源形式。
立式常压锅炉本体直径一般不大于2.5m, 高度最大约8～9m, 单台总吨位不超过10t, 额定最大产热量不超过1.1MW。其做为供暖热源, 有以下优点:本体占地面积小, 锅炉房建筑面积远小于承压供热锅炉房的建筑面积;司炉简单, 无需设置机械运煤除渣设备;操做方便, 运行成本相对较低;烟气由专用钢制烟囱依靠烟囱抽力排出, 无引风设备, 故烟囱的高度要求不低于40m, 当烟气排放到40m及以上高度时, 烟气中的有害物质含量均能满足国家规定的有害物质高空排放浓度的要求, 烟气中的烟尘也会随着高空的稀释作用而使其浓度降到最低, 从而达到环保的要求;锅炉房运行时产生的机械噪音较低, 对周围建筑物的噪声污染很小;总吨位较小, 无需配置较大的煤场和渣场, 运煤和出渣更为便捷。
3 提出方案
笔者通过多年的设计工作实践, 结合一些常压锅炉房的设计实例, 提出如下方案:
方案一: 直接供暖的常压锅炉房
基本设备配置:立式常压锅炉 (以下简称常压炉) , 本体自带不小于35m的钢制烟囱;循环兼加压泵 (一用一备) , 一台软化水补水泵, 一台钠离子交换器, 软化水箱, 除污器, 减压阀组及电磁阀。系统原理如图1所示。
1.立式常压锅炉, 2.软化水箱, 3.钠离子交换器, 4.循环泵 (兼加压泵) , 5.补水泵, 6.分水器, 7.集水器, 8.减压阀组, 9.闸阀, 10.电磁阀, 11.除污器.
本方案中系统水源为乡 (镇) 自来水水源, 经钠离子交换器软化处理后贮存于软化水箱中;因常压炉为非承压容器, 采暖循环泵也既为供暖系统加压泵, 安装于供暖系统总供水管道上以减小锅炉的承压。常压炉总供水管出口至锅炉本体顶端有2～3m的高度差, 此高度差以及开式锅炉所具有的开式特点所产生的作用, 可代替系统的开式膨胀水箱, 起到定压及排气的作用, 系统中不再设置开式膨胀水箱, 系统的排气只需要在采暖系统管道顶端和各组户内散热设备上设置自动或手动放风即可。在系统总回水管道上, 设置减压阀组一套, 系统回水经减压后回至锅炉, 减压阀组前的压力, 应能够维持系统正常循环所需压力;为防止停泵时循环水从锅炉放气管溢流而使系统“倒空”, 需要在减压阀组前或后, 设置一个与水泵电路连锁的电磁阀, 停泵时迅速关闭将立式常压锅炉与采暖系统断开。系统的补水方式采用定时补水, 既按小时或按天定时补水, 软化水箱的有效贮水量不应小于单次补水所需的软水量, 钠离子交换器的软化水产水量应根据软化水箱的有效贮水量及补水间隔时间来确定, 既在一个补水间隔时段内, 钠离子交换器必需制备完成单次补水所需的补水量, 补水泵的扬程也不应小于采暖循环泵的扬程。系统首次充水可采用自来水直接充水, 非供暖期的保养可采用充水湿保养。
本方案中常压炉按理论数值可提供95～70℃的供暖热水, 为单 (双) 管垂直顺流式散热器采暖系统提供采暖热媒。张掖市冬季常压下水的沸腾温度为87.6℃, 按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中“散热器集中供暖系统宜按75～50℃连续供暖进行设计, 且供水温度不宜大于85℃, 供回水温差不宜小于20℃”的规定, 常压炉在张掖市冬季供暖时能提供可靠的热媒温度。对于采用低温地板辐射采暖系统的小康住宅, 常压炉在保证系统总流量的前提下, 只要降低锅炉供水温度至低温地板辐射采暖系统所需要的供水温度值, 即可满足冬季供时的要求。
本方案主要推荐用于前文所述的小型村落, 锅炉本体可单台设置, 系统规模小;并联工作时, 并联台数在不超过两台时可适用于中型村落, 并联锅炉的总供水管和总回水管只要分别用不小于DN150的母管联通, 即可满足正常使用。
本方案因设备简单、规模小、投资省, 在张掖城市集中供暖还未全面实施时期, 曾在多家单位使用, 在实际运行中已得到了检验;该系统运行状况稳定, 运行及维护费用低, 环保效果显著, 社会效益十分良好。
方案二: 间接供暖的常压锅炉房
基本设备配置:立式常压锅炉, 本体自带不小于35m的钢制烟囱, 换热器, 一次水循环泵 (一用一备) , 二次水循环泵 (一用一备) , 一台一次水补水泵, 一台二次水补水泵, 一台钠离子交换器, 软化水箱, 除污器, 二次水高位膨胀水箱。系统原理如图2所示。
1.立式常压锅炉, 2.软化水箱, 3.钠离子交换器, 4.一次水循环泵, 5.二次水循环泵, 6.一次水补水泵, 7.二次水补水泵, 8.换热器, 9.分水器, 10.集水器, 11.闸阀, 12.除污器, 11.高位膨胀水箱.
本方案的特点在于热源系统与建筑物供暖系统相互隔绝, 形成独立的一次水循环系统与二次水循环系统, 一、二次水循环泵也各自独立工作, 互不干扰, 一次水为循环泵正压循环, 二次水为循环泵负压循环;一、二次水系统分别定压, 一次水系统定压与方案一相同;二次水系统的定压则采用常用的高位膨胀水箱定压的方式, 膨胀水箱设于住宅区最高点, 定压点设于二次水循环泵吸入口侧;一、二次水系统采用分别补水的系统形式, 一、二次补水泵各自独立工作, 互不干扰, 钠离子交换器和软化水箱的处理能力及贮存能力则因按一、二次水系统的实际情况来做确定;系统中其他设备工作原理与方案一相同。
本方案中一、二次水系统循环泵的流量及扬程均比方案一的循环 (兼加压) 泵小;一次水 (热源) 系统因承受的压力减小及不会出现系统倒空现象而不再设置减压阀组及电磁阀;一、二次水补水泵流量及扬程均比方案一补水泵小。本方案适用于前文所述的大、中、小型村落, 小型村落只设单台立式常压锅炉, 大、中型村落可设两至三台常压炉并联使用, 但总并联台数不应大于三台;并联时常压炉间用不小于DN150母管联通;一次水系统为换热器提供理论数值为95～70℃的热媒, 二次水系统可根据实际情况确定热媒温度, 适用于单 (双) 管垂直顺流式散热器采暖系统和低温地板辐射采暖系统。
尽管本方案建设初投资比方案一有所增加, 但该系统适用性更广, 系统稳定性更优, 运行更为可靠安全, 有望成为偏远农村小康住宅供暖系统的首选方案。
方案的选定, 要根据各行政村的建设规模来定。从现实的角度出发, 采用常压炉采暖, 可减少规范环保部门相关的审批手续和锅炉技术监管部门的监管环节, 并节约了相关的费用;常压炉本体购买费用较低, 系统配置较为简单及锅炉房建设费用相对较低, 可使建设初投资有大幅度的降低;同时, 简化了规划行政审秕手续, 各村可根据实际情况选择锅炉房的建设位置和建设场地;在采暖季, 可按用户实际需要, 结合本村剩余劳动力情况确定锅炉运行方式和派出司炉人员及安排司炉班次, 这就使得锅炉房运行更接近实际需要, 节省了锅炉房的运行费用, 进而更加满足了广大农民群众既经济又实用的要求。
4 结语
对于立式常压锅炉供暖系统, 为解决张掖市偏远农村小康住宅供暖问题所面临的诸多难题, 有比较大的现实意义, 也将为下一步实施的城镇一体化建设中农村小康住宅供暖热源的建设提供新的思路和一定的理论支持。
摘要：结合张掖市各县区农村小康住宅建设的实际, 分析了农村小康住宅原有供暖系统在建设和使用过程中存在的现实问题, 并提出了偏远农村小康住宅供暖系统新的思路。
关键词：地源热泵系统,立式常压锅炉
参考文献
[1]劳动部.热水锅炉安全技术监察规程.劳锅字[1997]74号.
[2]国家质量技术监督局.小型和常压热水锅炉安全监察规定.国家质量技术监督局令第11号.
[3]建设部, 国家质量监督检验检疫总局.JGJ26-2010, 严寒的寒冷地区居住建筑节能设计标准[S].
[4]建设部, 国家质量监督检验检疫总局.GB50736-2012, 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].
[5]建设部, 国家质量监督检验检疫总局.GB50366-2009, 地源热泵系统工程技术规范[S].
农村供暖 篇6
关键词：太阳能供暖,可行性,农村乡镇
随着现代科学技术的提高和人民大众对生活需求状况的提高, 既节能又环保并且节约资金的新型取暖方式——太阳能供暖走进了大家的视线, 因其较传统的供暖方式有着明显的优势, 因而自从出现就一直受到社会各个方面的关注, 然而至今太阳能取暖也没有真正大面积地普及, 因而, 就太阳能供暖的可行性, 笔者以沧州市青县农村乡镇为例进行了实地探究。
一、太阳能供暖系统概述
太阳能供暖系统是为了响应国家节能减排、发展低碳经济的号召, 而开发出来的新型供暖设备, 是用太阳能集热器收集太阳辐射并将其转化成热能, 以液体作为传热介质, 以水作为储热介质, 热量经由散热部件送至室内进行供暖。
二、青县农村乡镇居民对供暖方式的态度
(一) 青县农村乡镇居民家庭供暖方式现状。
通过对青县农村乡镇居民家庭现有供暖方式的调查, 尚未发现采用先进科学技术供暖的例子, 农村乡镇居民家庭普遍采用的供暖方式主要分为三种:一是火炉火炕取暖, 约占整体比例的24.48%。二是暖气取暖, 约占整体比例的61.54%。三是电力供暖, 约占整体比例的12.59%。由此, 可以发现先进的取暖技术并未进入农村, 太阳能取暖手段目前距离农村家庭取暖还有一段距离, 但普遍来说, 大多数农村家庭对太阳能取暖方式表现出了浓厚的兴趣, 估计太阳能取暖的推广在农村中不会遇到太大的阻力。
(二) 青县农村乡镇居民冬季取暖费用情况。
根据政府调查数据显示, 青县农村乡镇普通家庭人均年收入约在3, 200元, 而根据问卷调查结果显示, 青县农村乡镇每年冬季取暖费用支出主要分布在500～1000元这个区间, 而大多数家庭认为当年的供暖价位有点高, 其中20.28%认为可以接受, 62.24%认为勉强接受, 17.48%认为负担较重。多数居民表示可以考虑以一次大规模资金投入换取未来几年费用的降低, 由此可以看出两点:一是目前的取暖方式致使农村家庭年投入资金量并不比使用太阳能取暖方式低。二是大多数农村家庭在资金方面认为使用太阳能供暖方式具有可行性。
(三) 青县农村乡镇居民对转换取暖方式的态度。
在当前供暖现状和供暖费用调查的基础上, 笔者进一步对青县农村乡镇居民对取暖方式改变的态度进行了调查, 调查数据显示, 由于煤炭价格上涨、环境污染等客观因素, 以及家庭人均收入增加等主观因素, 很多家庭开始考虑改变现有供暖方式, 探寻新的取暖方式, 调查显示, 只有16.08%的居民从未想过改变取暖方式, 相反, 绝大多数的居民想过或者正在考虑改变取暖方式, 并且已经小部分居民已找到新的取暖方式, 因而, 从居民对转换取暖方式的态度上, 采取太阳能取暖完全具有可行性。
三、青县农村乡镇居民对太阳能取暖方式的认知程度
(一) 概念认知情况。
调查数据显示, 有60.84%的农村居民家中正在使用太阳能热水器, 并且通过访谈调查发现, 绝大多数农村居民接触过有关太阳能方面的知识或者应用工具, 而关于太阳能取暖这一概念, 也同样有着乐观的结果, 只有32.87%的居民从未听说过这一取暖方式, 其他受访对象均有不同程度的了解。由此可以看出, 随着国家政策的倾斜和广大供应商的大力宣传, 已经使太阳能取暖这一过去较为抽象的科技概念逐渐进入广大农村, 但另一方面, 大多人对于太阳能取暖这一概念的理解只停留在知道其存在的层面, 并不能说出其运行方式和体制, 因而, 如果为了节能环保实现太阳能取暖这一目标, 对于太阳能取暖这一概念的相关知识还需进行进一步的大力普及。
(二) 太阳能取暖认可程度。
通过走访调查发现, 大多数农村居民对于太阳能取暖这一新型的取暖方式还是持观望态度, 虽然对于这一取暖方式都有或多或少不同程度的认可, 但是还是缺少足够的理由使居民马上放弃传统取暖方式, 转向太阳能取暖, 居民认为太阳能取暖方式虽有诸多好处, 但是缺乏实际运营的经验, 担心其稳定性和实际操作性, 因而表示, 如果实际证明太阳能取暖真地能够达到或者超越原有的传统取暖方式的效果并且能够稳定运行, 便会真正地开始进行太阳能取暖, 因而可以说, 科技带来了太阳能取暖, 同样, 科技也需要进一步提高, 以进一步满足最广大消费人群的消费需求。
四、太阳能供暖发展中遇到的问题
(一) 太阳能供暖系统设计中存在的问题。
(1) 集热面积的设计。 (2) 热量储备的设计。 (3) 太阳能采暖和地板采暖最节能的结合方式设计。 (4) 管道的相关设计。 (5) 合适的辅助能源的寻找。 (6) 控制系统的设计。 (7) 及时补水系统的设计。
(二) 太阳能供暖系统成本问题。
太阳能供暖系统成本控制一直是太阳能工程方面专家的一个难题, 目前成本过高, 技术不成熟成为阻碍太阳能供暖系统发展的最大绊脚石, 所以, 新型的、成本适中、技术好的供暖系统有待人们去研发、开展。
(三) 太阳能供暖系统的宣传和政府相关措施问题。
经过长时间的走访调查, 笔者发现普通的居民对于太阳能供暖系统缺乏相应的了解, 对于新型的供暖方式不太关注, 同时在成本过高的问题上政府也没有相应的政策和措施去减少居民的负担, 但是政府也表示大力支持太阳能取暖系统在青县农村发展, 认为在能控制成本的前提下, 太阳能供暖是个不错的选择, 既环保又安全, 同时他们也指出, 如果资金充足的条件下, 可以考虑在实施太阳能供暖时, 政府给予相应的补贴。
五、提高太阳能供暖系统发展的途径研究
(一) 宣传方面。
1.针对性原则。
针对当地的自然环境、人文环境、经济环境综合的因素, 从居民的角度出发, 宣传太阳能供暖系统, 包括他的优点和实用性, 有必要的话可以将商家、零售商以及政府相结合, 加大宣传力度, 让具有环保理念的太阳能供暖系统深入人心。
2.层次性原则。
对于一个县, 不同的乡镇的经济发展也有所差异, 宣传可以先从经济发展比较好的、环保意识强的开始, 让这部分先体会太阳能供暖的优越性, 带动这个青县农村乡镇的太阳能发展。
(二) 政府及太阳能厂商的相关政策。
走访了太阳能厂商和青县环保局之后, 我们发现目前青县在发展太阳能供暖方面没有一套完整的体系政策, 但是他们表示目前青县居民对太阳能供暖还是比较认知的, 在实际生活中将太阳能利用实际投入到百姓正常生活中, 是一项低碳环保、利国利民的有效手段, 同时政府相关管理人员表示, 在节能环保的前提下进一步控制成本, 以便太阳能供暖系统更进一步的推广, 所以说太阳能供暖在青县实施是一个或早或晚的事, 太阳能厂商和政府也表示会大力支持此供暖系统的发展。
经过实地探究, 笔者发现太阳能供暖拥有广阔的未来, 但现在仍然受到技术和资金方面的限制, 笔者相信如果能够在技术上所有突破, 再辅以国家政府的大力支持, 有朝一日, 太阳能供暖将不再只是纸上谈兵。
参考文献
[1].[美]J.理查德.威廉斯著;赵玉文等译.太阳能采暖和热水系统的设计与安装[M].北京:新时代出版社, 1990
混水式供暖系统在实际供暖中的应用 篇7
混水系统定压采用一次网回水阀门进行定压。混水直供供热方式二次网系统也需要定压, 因为各供热小区的地势高差不均, 要保证二次网系统最高处不倒空, 不同的地势高差需要不同的静压力。此三种混水方式均是在各热力站一次网分支回水处设置调节阀通过节流分担一部分一次网分支的资用压差, 使二次网资用压力保持在一次网分支压力的较高段, 同时满足二网系统的静压。三种混水系统的循环泵均采用变频控制, 根据二次网的供暖面积调节循环泵的流量, 根据一次网供水和旁路的电动调节阀开启, 控制二次网供水温度。
2 分析混水供暖系统的运行原理与运行方式
混水系统是一种大流量循环水的装置, 靠温差进行循环的转换为用户提供服务。系统把转换来的低温差大流量水用来集中供热, 这种方式更能适合用户的需要。混水系统中循环泵的作用很大, 它可以完成一级网和二级网供水的转换, 还可以把回水收回到总网, 是系统中非常重要的一个部分。混水系统运行有三种方式, 主要根据供暖网的地理位置与地势区别来划分的。
2.1 混水供暖系统混水泵回水加压方式
混水泵设置在二次网回水总管上, 利用水泵将二次网回水加压, 一部分回水受混水旁通管路上的调节阀或者一次网回水管路上调节阀 (视水泵出口到一次网总回水与到二次网供水需增压力相对大小定) 支配流入混水器与一次网供水混合加热, 形成二次网供水, 另一部分回水直接返回一次网回水总管;一次网供回水上设置调节阀, 水泵前后安装阀门并采用变频控制。这种形式多用于混水连接供热系统的末端混水站及地势低的混水站。
2.2 混水供暖系统混水泵旁通加压方式
混水泵设置在混水旁通管路上, 利用水泵将二次网的一部分回水加压打入混水器与一次网供水中混合加热, 形成二次网供水, 二次网的另一部分回水作为一次网回水返回一次网回水管;一次网供回水上设置电动调节阀, 水泵前后安装阀门并采用变频控制, 即可以实现混水运行。混水泵旁通加压混水连接方式是混水连接方式的基本形式, 混水站大多采用此种形式。
2.3 混水供暖系统混水泵供水加压方式
混水泵设置在二次网供水总管上, 一次网回水调节阀将二次网回水压力调节至满足二次网系统静压, 当一次网供水压力高于二次网回水静压时, 一次网供水侧电动调节阀在调节流量的同时一次网供水阀后压力与二次网回水静压相持平衡, 利用水泵将二次网一部分回水及一次网供水同时吸入混水器中混合加热, 形成二次网供水, 另一部分二次网回水直接返回一次网回水总管;一次网供水与混水旁通上设置调节阀, 水泵前后安装阀门并采用变频控制。这种形式多用于混水连接供热系统的末端混水站及地势高的混水站。
3 分析混水供暖系统的运行优势与不足
混水供暖系统如今被广泛应用, 混水供暖系统是由五个部分构成, 分为一次网和二次网, 热源和热用户、以及混水换热站。相对于直接连接系统、间接连接系统而言, 混水供暖系统有着更多的优势, 具有系统运行简单、系统主要热源泵投资小的特点。而且该系统还容易进行水力平衡的调节, 不受地形干扰和限制, 不仅使用灵活, 而且不受供暖面积变化的影响。同时, 这种系统在运行过程中也存在一定的缺点, 为实际工作带来一些困难, 这都是在以后的系统运行中, 要逐步进行解决的问题。下面我们就具体来分析一下该和系统的优缺点。
3.1 混水供热系统运行的主要优势
(1) 混水供热系统降低了人员成本。系统由于设备成本降低, 换热站相关设备也减少了, 而且只有在冬季运行时需要工作人员, 平时夏季的维修和维护, 也没有很大的工作量, 所以也不需要很多的工作人员。
(2) 混水供热系统使用周期更长, 系统中相关设备使用寿命长, 就决定了混水供热系统的使用周期会更长久。比如系统中二次网用的软化除氧水, 有抗腐蚀的功效, 这样管道的使用寿命就延长的, 系统的使用周期也得到延长。
(3) 混水供热系统能够更大地节约能源, 因为随着设备的减少, 系统的阻力也在降低, 换热器的热损失大大降低, 就节省了热源。
(4) 混水供热系统设备运行投资少, 降低了设备投资的压力。从系统的初始投资来看, 因为不需要太大的换热站厂房, 就节约了土建方面的投资;从系统的设备方面来看, 混水供热系统不需要换热器和补水箱、补水泵等相关设备, 以及一些附属设备的投资也大大得到节省, 比如, 管道阀门, 电气控制等系统。
(5) 混水供热系统大大降低了水处理的成本, 系统的补水工作全部集中在热源上, 与直接连接系统、间接连接系统相比, 就节约了不少的投资。
(6) 混水供热系统的应用降低了运行的成本。因为系统运行主要靠换热站的循环泵来进行, 在电量耗费方面成本下降, 而且没有补水的电耗, 采用在热源集中补水的方式, 电耗相对于运用分散补水方式要减少很多。
3.2 混水供热系统运行的不足之处
(1) 混水系统中, 存在一级网循环泵与二级网循环泵串联, 二级网循环泵并联, 如果没有较好的调控设备和调节手段, 就会直接影响一二级网的流量和压力变化, 造成严重的冷热不均或回水压力不稳的状态, 使供热质量难以保证, 并对运行人员的技术水平要求较高。
(2) 混水供热系统的稳定性、安全性不高。混水系统虽然有一级网和二组网的区分, 但是水系统是一个整体, 是互相连通的, 如果系统二级网中大量失水, 那整个系统就会缺水, 在补水的过程中如果不适当, 就会影响到整个的供暖系统, 锅炉的安全运行也会受到影响, 所以系统的稳定性与安全性较低。
结束语
前面我们分析了混水式供暖系统的相关内容, 包括混水式供暖系统的运行方式、运行优缺点, 我们对混水式供暖系统有了一个总体的了解。混水式供暖系统克服了直接连接系统、间接连接系统的缺点, 原有系统存在运行受地形影响大、温差小流量大、热损失大、供暖面积受限的问题, 还存在着换热站投资大、维修成本高等缺点。这些缺点在混水式供暖系统中都得到了解决, 该系统具有设备投资小, 人员成本与运行成本低, 热能损耗小等特点, 集直接连接供暖设备与间接供暖设备的优点于一身, 是在供暖中值得广泛应用的系统。
参考文献
[1]王魁吉.供热系统的优化方法和混水系统的适用范围[J].区域供热, 2009 (6) .
农村供暖 篇8
2000年建设部以76号文件颁发了《民用住宅节能管理规定》, 提出了分户热剂量的方向性问题, 发出了供暖改革的信号。2003年, 建设部等八部委局联合下发《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》, 决定在我国东北、华北、西北以及山东、河南等地区开展城镇供热体制改革的试点工作, 这标志着我国城镇供热体制改革进入了实质性阶段。
笔者仅就集中供热和分户壁挂炉供热方式优缺点, 谈一下粗浅的看法, 以期能为广大用户在选择供暖方式时提供点帮助。
1) 从安全性来看, 集中供热比分户壁挂锅炉供热从安全性上更可靠
(1) 在操作方式上, 集中供暖热源设备是由取得安全操作证与技能操作证的专业人员操作, 可保证供热设备24小时均有专业人员在岗值守。分户式采暖方式一般是由用户自己操作, 对用气安全知识、壁挂炉安全知识的掌握良莠不齐, 而且用户不可能24小时对壁挂炉进行安全检查;
(2) 燃烧设备上, 集中供热比分户壁挂锅炉供热更安全:
集中供热使用的是大型锅炉, 该锅炉一般厂家是无法仿造和“山寨”的, 锅炉制造企业信誉良好。资质齐全, 在源头保证了设备的安全可靠。分户式壁挂锅炉供热尽管控制简单明确, 自我保护功能齐全, 自动化程度高, 保护装置多, 可靠性较高, 但生产厂家良莠不齐, 产品质量也是无法保证100%合格, 一旦自动化失灵, 在室内造成燃气泄露将会给家庭、社会造成无法挽回的损失;
(3) 燃烧方式上, 集中供热比分户壁挂锅炉供热更安全
集中供热锅炉操作空间大, 人员操作技术水平高, 锅炉燃烧对操作间室内基本无影响。而分户式壁挂锅炉供暖, 燃烧用空气取于室内, 所以一般开壁挂炉均需打开放置壁挂炉房间窗口, 以防止室内缺氧或残留可燃气体, 对室内空气造成环境污染。
2) 从经济性来看, 集中供热比分户壁挂锅炉供热具有大大的优势
在这里仅以沈阳市普通住宅200m2为例进行经济运行费用的估算。
(1) 供暖热负荷Q的估算
全国主要城市热指标估算值
注:以上热指标是依《城市冷、暖、汽三联供手册》提供的估算值, 根据各城市的有关气象资料计算而来。
Q=qm2=82kcal/hm2×200m2=16 400kcal/h=19kW
(2) 采暖耗气量Q1计算
Ql=h·D·Q/Hc×η=8×152×16 400/8 550×0.9=2 592Nm3
式中, h为采暖季每天锅炉运行小时数8小时;
D为采暖季天数;
Hc为标准立方米天然气低发热值8 550Keal/Nm3;
η为燃气式壁挂炉效率90%;
折算成单位面积年耗气量为:
QM=2 590/200=12.96Nm3。
(3) 采暖季运行费用估算
沈阳市天然气价格为2.4元/Nm3, 采暖季运行费用为:
￥=2 592×2.4=6 220.8元/年;
折算成单位面积采暖费为:
￥d=6 220.8/200=31.1元/m2。
从以上计算可以看出使用单体燃气式壁挂炉采暖费用为31.1元/㎡, 比沈阳市燃煤锅炉房集中供暖21元/㎡大约要多出10元/㎡。
3) 从舒适度来看, 集中供热比分户壁挂锅炉供热具有大大的优势:集中供暖是24小时不间断、持续的给供暖, 建筑物本身蓄热和散热维持一定的平衡, 使室内形成一个比较稳定室内环境。
壁挂炉供热是不间断的供热运行方式决定了, 建筑物的蓄热远远小于散热, 室内人员会因建筑物的冷辐射造成不舒适的感觉。
4) 从技术改进潜力来看, 集中供热比分户壁挂锅炉供热具有更大的技术支持。
改革开放30多年, 我国集中供热事业获得了长足发展, 技术已经很成熟, 供热机组的热电联产综合热效率可达85%;区域锅炉房的大型供热锅炉的热效率可达80%~90%。
当然现阶段还存在很大的改进空间, 比如热源能耗、热力平衡、供热质量以及收费方式等方面, 但随着技术革新和进步, 集中供热将给广大热用户提供更为稳定、高质的供热服务。
在国外分户壁挂炉供热技术也已经很成熟并广为采用, 主要原因是国外小城镇居民比较分散的实际国情决定的。在我国居民比较集中的城镇还是更适合集中供暖。
总之, 对于广大居民用户分户式壁挂锅炉供热仅是一种可选择的供热方式, 在有条件采用集中供热的地区应当尽量采用集中供热, 以提高居民室内的采暖质量。
参考文献
[1]城镇燃气设计规范 (GB50028-93) .
[2]城市冷、暖、汽三联供手册.
[3]意大利赛维奥壁挂炉样本.
细论建筑供暖方式 篇9
严寒和寒冷地区, 居住建筑冬季供暖系统除了满足居住者的正常生活、工作要求外, 还要保证建筑内给水排水系统的正常运行。前者对应的供暖系统设计计算温度是舒适温度;后者对应的供暖系统设计计算温度称为“值班采暖”温度, 也称为防冻温度, 即俗称“封火”时, 允许的室内最低温度。下图中不规则折线是从天气实况网站收集的北京2011-2012供暖期的室外气温实测数据。不难理解, 要维持室内18℃, 图中对应18℃的水平线与室外温度曲线所围合的面积就意味着所需的热量, 专业术语为“热负荷”。当然由于建筑物及室内空气等的热惰性, 使得供暖系统 (也有惰性) 不必也不能紧随室外气温的变化而不停地调节。换句话说, 如果以矩形面积表示热力供暖 (即锅炉) 的供热量, 则显然, 即便是供热量等于热负荷 (即假定两个代表性面积相等时) , 势必有部分锯齿下尖部处于矩形之外, 这就意味着不能保证 (夜间) 室内温度。同理, 如要矩形面积覆盖所有锯齿下尖部分, 则势必要过度供热。这就是建筑供暖与空调的根本区别, 即不以室内气温为直接调控对象, 只是由于建筑物及其室内空气的热惰性, 可以平滑一部分室外气象以24小时为周期的剧烈变化, 才可以使居住者在室温高于一定值, 甚至普通居住者也乐于供暖季能在室内着夏装 (游泳馆、医院等特殊场合除外) , 殊不知这已处于过度供热状态了。可以肯定, 过度供热的程度与集中供热的规模基本呈正比, 原因试分析见图1。
以往常见的锅炉+单管串联散热器供暖系统, 只要室内和室外管网初调节达到水力平衡 (建筑交付前须完成的调节) , 室内设备或热用户就不再需要其他调节手段了, 仅由锅炉房的技术工人根据回水温度、天气预报, 更重要的是多年经验的积累 (俗称看天烧火) , 改变系统供水温度或水量, 建筑内部即可获得较为满意的供暖效果。系统简单、管材用量小、调控简单, 且在大量老旧建筑中至今未出现失调现象。后来, 随着高层建筑的涌现及建筑的多样化, 以及热量商品化等, 单管串联式供暖系统受到了严峻挑战及至灭顶之灾。又由于环保的要求, 北京城区的供暖锅炉房大量减少或合并, 新建民用建筑冬季供暖热源多为市政提供。由于单个热源面对的热用户多且杂, 又无法兼顾不同建筑用热规律和不可知的热惰性 (如大量写字楼、商场、学校等建筑, 夜间无法减量供热) ;加之热电联产以电定热;不论住宅和公共建筑, “连续供暖”都被误解为“连续18℃以上”, 所以市政热源不得不过度供热, 即在供暖期的大多数时间处在供大于需的状态。而新建办公建筑、商业建筑等, 多以“新风机+风机盘管”替代传统的散热器供暖, 不仅增加了风机的耗电, 供暖负荷指标也在不断增加;且由于热源供热量并不能根据室内气温的反馈信号而改变, 即便关闭新风机或风机盘管, 也并没减少供热量, 当然也就不能自动保证室内气温在一定范围, 使用效果或舒适程度反不如传统的散热器供暖。上图中代表供热量的大小矩形虽然都不是实际供热量, 但供热模式及相应的节能效益应可见一斑。同时还说明, 对于每栋建筑或热用户, 降低供暖能耗的关键在供方, 即首先应通过收集反馈数据 (室温或顾客满意度) , 搞清每栋建筑的实际供热量是否存在过度供热及其程度;并在此基础上确定基本供热量+尖峰供热量。近几年住房和城乡建设部大力提倡的供热计量, 将有利于减少过度供热、提高供热效率。当然, 对于住宅和公共建筑, 供热企业既不能因为热用户不付费而不顾防冻温度, 也不应为多收费而漠视过度供热。
由于社会对热水集中供暖系统存在的种种偏见, 曾把目光转向电供暖。殊不知由于电能的产生和输送已耗费大量资源, 则不论用何种方式为建筑供暖, 都是极大的浪费。所以, 在相关设计规范中, 对电供暖是有限制要求的。特别是随着商品住宅的大量开发建设, 人均居住面积大幅度提高, 即便是非电供暖方式全面、全时段保证室内不低于18℃的做法也是不可取的。近些年前出现的电热膜供暖系统, 由于其产生的热辐射可直接作用于人体, 而无需提高室内空气温度, 因而既是无法使用热水供暖系统的权宜之计, 也电供暖的首选模式。又因该系统启停灵活、无惰性等, 可完全避免在无人停留的时间和空间开启, 实现了按需供暖。同属辐射供暖的、且正在我国南方地区广泛使用的还有电壁炉供暖, 但比起电热膜供暖, 电壁炉的工作温度较高, 使用时既要注意用电安全, 还要防止外露的高温部件造成人身伤害。值得注意的是电壁炉不必附带吹风的功能, 因吹风的效果只能是加强对流换热——要么产生燥热感觉、要么使本应为人体直接接受的辐射热加速流失到空气中。
又如火车和长途车候车室等公共场所, 因旅行者并不需要过大的室内外温差导致加减衣服, 加之不可避免的多出入口、温度梯度分布等, 也不宜采用全面提高室温的供暖方式。
上世纪末随着塑料建材的推广应用, 地板供暖方式开始被认识。据笔者所知, 由于其表面温度不会高于同样供回水条件下散热器的表面温度, 更不会导致烫伤, 所以国外相关设计资料中, 并没有限制地面温度。而我国在设计标准、手册等技术文件中, 都要求地板表面温度不得高于28℃或32℃。不难理解, 这就使得地暖失去了直接对人体供暖的作用, 或按照辐射换热的四次方定律可知, 30℃的地板表面与40℃～50℃的地板表面相比, 至少损失了14%～29%的辐射换热能力, 使地暖方式的节能效果大打折扣。换句话说, 地面温度在供暖期应该是随供水温度可变的, 以适应室外气温 (或供热负荷) 的变化, “不得高于28℃或32℃”的限制, 也大大削弱了地暖的调节 (或适应) 能力, 当席地而坐时, 也就体会不到融融暖意了。其实, 此条规定在工程设计和实际运行时都无法顾及。