探究供热供暖系统的电耗分析与节能措施

探究供热供暖系统的电耗分析与节能措施摘要：随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，人们对其工作环境和生活条件的质量要求也越来越高。因此，需要供热供暖的规模必须迅速扩大，但是，长久以来我国主要以煤为供暖原料，所以一直存在系统耗煤量大，能源有效利用率低，对电耗浪费严重和环境污染严重等问题。为了解决这些问题，在大力发展我国供暖规模的同时，还必须提高认识，努力提高供暖供热水平，认真分析供热供暖系统的电耗原因，尽快寻求一条即能提高供暖效率又能节能的可持续发展之路。关键词：供热供暖系统；电耗分析；节能措施目前，我国常规供热供暖系统的能源消耗主要包括燃料消耗、电能消耗和水资源消耗。本文将首先分析我国供热供暖系统的电耗原因，然后依据原因提出一些节能措施，供有关人士参考。一、供热供暖系统的电耗分析供热供暖系统是国家的基础设施，是保障人们生活的基本条件，尤其是在我国北方，全国大部分供热供暖集中到了北方，因此，高用量就有高能耗，据统计数据显示，北方的采暖能耗占到了全国能耗的40%。目前，全国供热供暖主要消耗的是煤炭，据统计，我国全国供热供暖全年耗煤约1.3亿吨，北方地区就占到了20%，其中主要的原因就是北方的冬天消耗了大部分能源。那么，全国的供热供暖系统的消耗都有哪些呐？1、循环方式的电耗分析在我国城镇地区主要采用的是集体供暖的方式，循环方式的电耗分析主要有单纯质调节方式的电耗分析，质量一一流量分阶段优化调节方式的电耗分析和实际运行中的优化调节电耗分析。1.1单纯质调节方式的电耗分析在我国单纯质调节方式主要应用在大、中型热源设计中，设计时多采用一用一备或多用多备的配泵方式。在选泵时，仍然按照泵的流量不小于外网所需流量的1.1〜1.2倍、还要考虑多台泵并联时的流量下降因素，并且水泵的扬程为系统管路和用户满流量时系统总阻力的1.05倍左右。根据公式：可以看出对水泵泵的选择已经超过了实际所需的功率，再加上选泵时习惯向上一挡参数靠拢，结果便增加了不少电耗负荷。按照《民用建筑节能设计标准》规定，供热系统中循环水泵的电耗一般应控制在单位建筑面积0.35〜0.45W/m?的范围内，但实际结果是多数小区的电耗在0.45〜0.61W/m?左右，甚至有的小区更高，但是小区的供热效果却很不理想。1.2质量——流量分阶段优化调节方式的电耗分析质量——流量优化调节是通过分阶段改变流量的运行方式，在水泵技术未普及之前，这是一个很好的节能运行调节方式。质量——流量优化调节泵组的选择通常按照大型采暖系统的划分原则，将流量段划分为100%、80%和60%三段。对于小型采暖系统将流量段划分为了两段，分别是100%和42%。从以上数据可以看出分阶段改变流量的调节方式可以有效的降低系统运行电能消耗。1.3实际运行中的优化调节电耗分析由于单独质调节多采用多台循环泵并联的方式，在实际运行中，有些运行者在采暖初期和末期采用人为减少循环水泵数量的办法进行流量控制，这种方法的原理和质量——流量分阶段优化调节方式控制水量的原理相似，虽然在一定程度上可以起到降耗的效果，但由于系统的循环水泵的扬程是按照满负荷流量的阻力损失进行选择的，当流量减少时，系统阻力大幅度下降，如果在减少运行泵数量的情况下，不采用节流措施增加管道的阻力，往往会造成单台水泵过载而损坏电机。2、定压补水方式的电耗分析对于中、小供热系统，多采用高位水箱定压或闭式膨胀水箱定压，补给水泵只起到了补水作用，水泵运行时间较短，电量消耗差距不大，而对于大、中型供热系统，多采用补给水泵间歇运行定压和连续运行定压，间歇运行的定压水泵，由于水泵的启动电流较大，对电网有所冲击，但电量消耗较小；如果系统采用补给水泵连续运行定压方式，由于循环水泵常年在额定功率下连续运转，其电能的消耗就相当可观。二、供热供暖系统的节能措施1、变速循环水泵技术的应用针对循环水泵巨大电耗和既有建筑供热系统的传统循环方式，我们对循环水泵进行了性能分析:由公式可知，水泵的流量、压力和轴功率均与水泵的叶轮转速有着一定的比例关系。而且，水泵的压力与流量的平方成正比；水泵的轴功率与流量的立方成正比。并且通过计算可知，当水泵的流量降低20%的时候，电机的转速就降低20%，水泵的电耗降低50%的时候；当水泵的流量降低50%的时候，电机转速就降低50%，水泵的电耗就降低87.5%，因此，在保证系统基本流量的前提下，有效的降低水泵的流量，能够起到节约电能的效果。2、运行方式对比法以太原某小区的供热供暖系统为例，对其供热供暖系统进行不同的操作，并记录数据，最后通过对数据的对比来，分析最具有经济效益的节能措施。此次主要通过对小区集中供暖，进行质调节、阀门调节和变频调节，通过对这三种方式进行不同的调节，记录数据，并进行分析。在实例1某小区中的供暖面积为35.8*104廿，热源为大型锅炉5台，4.3mw的燃煤热水炉，一次水温文120°C/70°C，采用氮气定压。二次水温度95°C/70°C，采用补给水泵连续运行定压，该热源在调研期间按照了热源检测系统。利用质量——流量优化调节方法，应用水泵变频调速来实现供暖系统连续改变流量的优化调节目，保证系统在部分符合状态下优化运行。表中的阀门调节和变频调节根据图3进行分析获得。采用质调节方式的系统运行电耗为62*2490=154380KWh。如果以民用平均电价为0.52元，进行计算。采暖季采用不同的调节方法时，系统一次网循环水泵的运行费用分别如下：单纯质调节法，费用为F=168304*0.52=87518.8万元阀门调节法，费用为F=254022*0.52=132091.44万元采用变频调节法，费用为F=43063*0.52=22392.76万元由以上数据可看出，一次网循环水泵采用变频调速法进行调节时，在一个采暖季内比其他两种方法节省了电量和费用。通过比较分析可知，变频调速法对节能可以起到一定的节能效果。总之，随着科技的发展，变频技术越来越成熟，而且价格也低，对于众多单纯质调型热源，可以通过增加变频调速技术来节约电能和费用，对缓解电力紧张状况，提高供热供暖的经济性起到很大的作用。图3压力曲线图参考文献郑雪晶，由世俊,朱晏琳.热电联产集中供热调峰方式的对比研究[A].全国暖通空调制冷论文集[C].2006年张健.浅析在集中供热系统中节能措施的运用[