供熱系統及中央空調系統節能改造方案(11頁).docx
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2024-03-26
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1、供熱系統及中央空調系統節能改造方案 采暖熱損失一部分是由于供熱系統自身存在的問題及運行管理不到位導致,另一部分是由于建筑圍護結構的保溫性差,熱損失嚴重及用戶無自主節能意識,有私自放水放熱現象導致。隨著國家節能減排工作的開展,節約能源已是供熱企業的工作重點,它不但要求要有良好的企業管理模式,還要求要采用先進的節能技術措施及經濟的運行方式。供熱系統由熱源、一次管網、換熱器、二次管網、熱用戶組成。對供熱系統的節能改造也圍繞這幾個部分進行。 1、熱源 供熱的熱源主要包括:燃煤鍋爐房、燃氣鍋爐房、熱電廠三類,其他還有地源熱泵、太陽能等,這些應用較少。 一般來說燃煤鍋爐的鍋爐容量越大,鍋爐的效率越高,所以2、對于燃煤鍋爐可以采用并網的方式,取消較小的燃煤鍋爐房,并入其他熱源中。 燃氣鍋爐房可以燃氣余熱回收裝置,降低煙氣的排煙溫度,回收余熱。一般采用預熱一次管網回水的方式,當回水溫度比較低的時候,可以使煙氣的溫度降低到露點溫度以下,使煙氣中的水蒸氣冷凝,回收氣化潛熱。同時,也可以設置氣候補償器,根據室外溫度調節鍋爐的出水溫度,按需調節,減少能源的浪費。 設備:氣候補償器 在采用熱計量的供熱系統中,有效利用自由熱,按照室內采暖的實際需求,對供熱系統的供熱量進行有效的調節,從而利于供熱節能。 它可以根據室外氣候的溫度變化,用戶設定的不同時間的室內溫度要求,按照設定的曲線自動控制供水溫度,實現供熱系統供水3、溫度的氣候補償;另外它還可以通過室內溫度傳感器,根據室溫調節供水溫度,實現室溫補償的同時,還具有限定最低回水溫度的功能。 一般本系統由四種主要產品組成 1)氣候補償節能控制器 氣候補償節能控制器由溫度控制器和時間設定器組成。 作用:依據供/回水溫度,以及室外溫度進行氣候補償溫度控制和時段設定。 2)浸入式溫度傳感器 作用:檢測供/回水溫度(依據實際管徑大小,可選捆綁式和浸入式兩種); 3)室外溫度補償傳感器 作用:檢測室外溫度。 4)執行元件 可以是電動調節閥也可以是分布式二級泵的變頻器。其主要作用:用于液體、氣體系統管道介質流量的模擬量調節,是AI控制。(如一次系統介質為水時,且水泵為變頻運4、行或者介質為蒸汽時,閥門一般采用二通閥體;如一次系統介質為水時,且水泵為工頻運行時,建議選用三通閥體,避免破壞水泵的運行工況,達到節電的目的),具體使用情況要根據官網的工藝結構而定。 特點: 1)針對不同的現場工況,選擇相應的曲線號,實現各種智能化節能運行模式,無人值守,性價比高; 2)通過微積分計算,提前預測溫度變化趨勢,控溫準確;采用連續調節PI/PID控制方式,控制精度最高可達到 0.5。 3)可由控制器讀取當前實際供/回水溫度、室外環境溫度、控制器使用曲線號、設定供/回水溫度、溫控閥實際開度。 4)日期和時間顯示,每日程序和每周程序設置,8個可編程時間段設置,手動開關控制,大屏幕液晶顯5、示,快速夏令時設置,數字輸入的定時器; 5)自動工作模式:啟動分時段工作方式,按時段的溫度設定自動改變; 6)手動工作模式:分時段設定的數據無效,連續執行現行的設定溫度; 7)記憶功能,斷電后已設定的數據不會丟失,備存72h; 8)低溫保護,防凍功能; 9)控制供熱溫度,提高了舒適性,又避免不必要的能量消耗,節能效果顯著。 2、一次管網 一次網的熱損失包括:保溫熱損失、失水熱損失、不平衡熱損失。 2.1保溫熱損失和失水熱損失 針對保溫熱損失,目前聚氨酯的保溫效果最好,同時盡量采用直埋的方式。針對失水熱損失對老舊管網進行改造,減少漏水。 2.2不平衡熱損失 針對不平衡熱損失,是指由于冷熱不均,導6、致部分換熱站過熱,部分換熱站過冷。應采用安裝水力平衡裝置。 設備:靜態水力平衡閥;動態水力平衡閥 1)靜態水力平衡閥 靜態水力平衡閥,即手動調節閥或手動平衡閥,是通過改變閥芯與閥座的開度,來改變流經閥門的流動阻力,從而調節流量使水力管網達到靜態平衡的專用閥門。用于解決管路設計中存在的支路壓差平衡問題。 水力平衡閥的作用對象是系統的阻力。 特點:能夠將新的水量按照設計計算的比例平衡分配,各支路同時增減,仍然滿足當前氣候需要下的部分負荷的流量要求,達到平衡的作用。 2)動態水力平衡閥 動態水力平衡閥分為自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。 自力式流量控制閥從結構上說,是一個雙閥組合,即由一個手動調7、節閥組和自動平衡閥組組成。手動調節閥組的作用是設定流量,自動平衡閥組的作用是維持流量恒定。 特點:1.能使系統流量自動平衡在要求的設定值; 2.能自動消除水系統中因各種因素引起的水力失調現象,保持用戶所需流量,克服冷熱不均,提高供熱,空調的室溫合格率; 3.能有效地克服大流量,小溫差的不良運行方式,提高系統能效,實現經濟運行。 自力式壓差控制閥通過改變流過閥內的流通截面積和流量系數調整閥內系統總阻力的變化,使閥體設定的壓差基本保持不變。 特點:1.采用自力式壓差控制閥,為分戶計量提供了必要條件。2.采用自力式壓差閥配備變頻水泵,是既節能有經濟的運行方式。3.采用自力式壓差控制閥為控制提供了很好8、的工作環境,在換熱器前加裝自力式壓差控制閥,可防止換熱器內水流速過大,超過允許降壓,延長其壽命。4.采用自力式壓差控制閥對水泵控制,可以節省很大費用。5.采用自力式壓差控制閥,為系統的動態平衡調節提供了可靠的保證。 自力式壓差控制閥和自力式流量控制閥的區別在于前者改變流量控制壓差,后者改變壓差控制流量。 動態與靜態平衡閥的區別:靜態平衡閥需要通過專用智能儀表進行一次性調試后鎖定,將系統的總水量控制在合理范圍內,但是每次改動都需要通過儀表對閥進行再鎖定。動態的是自力的不用這么麻煩的,運行前一次性調節后,依靠管網中被調介質自身的壓力變化進行自動恒定流量。靜態的在工程造價上要略微便宜些。 對于一次網9、的循環水泵,可以采用變頻水泵,降低水泵的輸送能耗。 設備:變頻水泵。 水泵的轉速與交流電的頻率成正比,功率與轉速的三次方成正比,因此,降低交流電的頻率可以大幅降低水泵的功率。 變頻也就是可調節頻率,變頻電機就是可以調節轉速調節流量,達到節能的目的,還有啟動電流小,維護工作量小的優點。 控制系統:一般通過一個溫度傳感器在水泵中,與變頻器形成一個自循環。也就是根據水泵回流反饋的各個房間的溫度,及時的反饋到變頻器進行調節。達到節能的目地。 優點:1.恒壓:可保持給水系統壓力一定,無壓力變化。2.使用壓力低,不像壓差式,不要上下限間距,只要一個要求壓力。3.體積?。簤毫κ强狂R達速度之變化,不需要大型壓10、力桶。4.無啟動電流:采用變頻器,平緩起動、停止。5.小水量停車:用水時才運轉,不用水時停車。6.省電:采用變頻器,效率高,無段變速。7.功能匹配:用多少水,耗多少電。8.無水錘:管線不會爆裂(PVC)。施工期短:不需RC高架水塔。9.壽命長:低噪音,經常低速運轉。 同時,也可以采用二級泵系統,即在換熱器的一次側安裝二級泵,或者在換熱站一次側安裝電磁閥。 分布式變頻二級泵技術的供熱系統實質性的把傳統的供熱系統改變成了一種柔性的供熱系統。允許根據熱量平衡需要,通過各站變頻泵隨意調節各熱力站的運行流量,并且不會出現管道壓力大幅度波動的安全問題。熱網平衡調節變得簡單易行,可以節約大量的熱能與電能。 11、3、換熱器 換熱器增加保溫,減少保溫熱損失。 4、二次網 二次網的熱損失與一次網相同,節能措施也相近。 二次網水泵也可以為變頻泵,但沒有二級泵和電磁閥的系統。在每個支路設置水力平衡裝置,例如,定壓差閥、靜態水力平衡閥等。 5、熱用戶 熱用戶安裝自力式溫控閥,能夠充分利用室內的自由熱。 現在基本采用一戶一環的供熱系統,將以前單管順流式等系統改造為一戶一環的系統。采用供熱計量系統,并且按照熱計量進行收費可以充分調動用戶的積極性,促進行為節能。溫度控制采用溫控閥,供熱計量表采用超聲波熱計量表。 設備:溫控閥 溫度控制閥簡稱溫控閥,是流量調節閥在溫度控制領域的典型應用,其基本原理:通過控制換熱器、空調12、機組或其他用熱、冷設備、一次熱(冷)媒入口流量,以達到控制設備出口溫度。當負荷產生變化時,通過改變閥門開啟度調節流量,以消除負荷波動造成的影響,使溫度恢復至設定值。 溫控閥分為自力式溫控閥和電動溫控閥。 自力式溫度調節閥利用液體受熱膨脹及液體不可壓縮的原理實現自動調節。溫度傳感器內的液體膨脹是均勻的,其控制作用為比例調節。被控介質溫度變化時,傳感器內的感溫液體體積隨著膨脹或收縮。被控介質溫度高于設定值時,感溫液體膨脹,推動閥芯向下關閉閥門,減少熱媒的流量;被控介質的溫度低于設定值時,感溫液體收縮,復位彈簧推動閥芯開啟,增加熱媒的流量。 電動溫控閥由電動調節閥加上溫度控制器加上溫度傳感器組合而成13、??蓪崿F流體流量、壓力、壓差、溫度、濕度、焓值和空氣質量的控制。執行器有電動機械式和電動液壓式,帶有手動和自動調節功能,調節靈敏,關斷力大,流量特性可調(線性等百分比)。閥體為流量調節閥,適用于循環管路冷凍水、低壓熱水、生活熱水、高壓熱水、海水、熱油、和蒸汽的調節線性好,可調比大,密封嚴密,耐高溫,防汽蝕。 效果:溫控閥可以自動地按預定的要求保持準確的室溫,而不受氣候條件的影響。在每個房間內安裝一個溫控閥,保障能夠充分利用陽光、照明設施、機械和人體所散發的免費熱能,以達到節省能源的效果。 設備:超聲波熱量表 超聲波速差法(時差法)原理:是依靠超聲波信號在留體中傳播的時間差,來測量流體流量。超聲14、波速在流體中傳播時,流體的流動將使超聲波信號的傳播速度發生傳播的時間差。 優點:1.可在水平、垂直方向安裝。2. 溫度測量精度高,使用壽命長。3. 既可計量熱量,又可計量冷量,也可冷熱量同時計量。 .空調節能改造 .空調系統分為全空氣系統,風機盤管加新風系統,全新風系統。風機盤管加新風系統最常用。空調系統主要由冷熱源、管網、末端。節能改造圍繞這三個部位進行改造。(與供熱系統節能改造類似) 1.冷熱源 冷熱源的能耗主要是跟熱源的形式和熱源的能效比有關。一般改造主要是對效率低下的冷機進行替換。 2.管網 提高管網的保溫措施,減少冷量損失。 (1)采用安裝水力平衡裝置,防止冷熱不均的現象,即采用壓差平衡閥或流量平衡閥。(2)冷凍水泵及冷卻水泵采用變頻水泵。 3.末端設備 主要跟末端的調節方式有關,采用變頻的風機盤管,冷卻塔的風扇采用變頻風扇。