提要：針對(duì)當(dāng)前東北地區(qū)民用建筑連續(xù)供暖的要求，而供熱系統(tǒng)不具備自動(dòng)化管理的情況，通過統(tǒng)計(jì)本地區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并經(jīng)過理論計(jì)算分析，提出了適用于供暖系統(tǒng)實(shí)際工況的動(dòng)態(tài)平衡的控制和管理辦法。

　　關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)熱平衡,連續(xù)供暖,動(dòng)態(tài)分析與管理

　　一、引言

　　在東北地區(qū)集中供暖是改善冬季室內(nèi)熱環(huán)境的主要措施，目前一般鍋爐房還沒有設(shè)置供暖自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，所以充分利用現(xiàn)有設(shè)備，采用系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡分析的方法，以直觀、易行的控制措施來提高供暖質(zhì)量，提高管理水平和技術(shù)水平，達(dá)到保暖、節(jié)能和減少污染的目的，是很有必要的。

　　二、供暖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡

　　為了保證冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定，就得使建筑物的供熱量與失熱量相等并不是一個(gè)靜態(tài)的平衡。現(xiàn)行的供暖設(shè)計(jì)方法都是在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性和衛(wèi)生要求一定的條件下，以規(guī)范規(guī)定的當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤��?shù)和熱媒額定溫度為依據(jù)計(jì)算出房屋熱負(fù)荷，都是在靜態(tài)熱平衡的基礎(chǔ)上計(jì)算的。但是在實(shí)際供暖過程中，室外氣象參數(shù)是變化的，所以供暖房間的熱負(fù)荷也是隨之變化的，要使冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境基本恒定，房屋的供熱量也必須隨之變化，在動(dòng)態(tài)變化中使供暖房間的供熱量和熱損失相平衡，避免“供大于求”造成熱源不必要的浪費(fèi)，或者“供不應(yīng)求”達(dá)不到供暖標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)供暖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。

　　三、供暖系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡分析及計(jì)算

　　1、達(dá)到供暖房間平衡的基本條件是：供暖房間的熱損失QX等其供熱量Qg

　　根據(jù)熱工理論Qx=∑F.K(t內(nèi)-t外) (1)

　　Qg=cG(t供-t回) (2)

　　式中G為熱媒質(zhì)量流量，c為熱煤的質(zhì)量熱容。

　　由式(1)得知供暖房間的熱損失Qx的變化主要取決于外室外溫度t外的變化。

　　2、室外溫度t外的變化對(duì)熱損失Qx和鍋爐出力的影響

　　計(jì)算單位面積熱負(fù)荷:

　　以當(dāng)?shù)匾簧�活區(qū)供暖系統(tǒng)為例。計(jì)算出單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)Qd=65W/㎡該供暖系統(tǒng)概況：

　　該系統(tǒng)供暖總面積 ∑F=11萬(wàn)㎡

　　總熱負(fù)荷 ∑Qx=7150kW

　　配套鍋爐型號(hào) SHF7-10-95/70-H 2臺(tái)

　　額定發(fā)熱量 Q==14000kW

　　額定循環(huán)水 G=450000kg/h

　　由t外引起的∑Qx和t供、t回的變化關(guān)系

　　由Q=F.K(t內(nèi)-t外), F.K=c,

　　四、說明

　　1、鍋爐回水溫度是根據(jù)大量司爐記錄確定的，是實(shí)踐數(shù)字。

　　2、隨著鍋爐供暖設(shè)備和房屋居住結(jié)構(gòu)條件的變化，鍋爐回水溫度的確定也應(yīng)根據(jù)住戶的實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證供暖的動(dòng)態(tài)平衡。

　　3、室外溫度的確定以當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)溫度為準(zhǔn)。

　　在采暖設(shè)計(jì)手冊(cè)中當(dāng)?shù)氐氖彝鉁囟仁侨掌骄鶞囟龋�這樣取值存在兩個(gè)問題：(1)由于晝夜的溫差較大(本地區(qū)通常在6-8℃以上)，按日平均溫度控制熱媒送回水溫度，在居室內(nèi)會(huì)出現(xiàn)晝熱夜冷的現(xiàn)象，屬于非連續(xù)平穩(wěn)的動(dòng)態(tài)熱平衡，控制恒溫波動(dòng)的范圍很大，保障不了冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定。(2)在只有一般管理水平的供暖單位，采用日平均溫度需每天統(tǒng)計(jì)換算，有些司爐人員甚至將其誤解為當(dāng)?shù)氐氖业膶?shí)測(cè)溫度，使鍋爐供回水溫度產(chǎn)生誤差。

　　4、供熱系統(tǒng)循環(huán)流量按循環(huán)水泵及配套鍋爐額定值計(jì)算，為簡(jiǎn)化地分析問題，對(duì)系統(tǒng)中儀表的誤差、散熱器的溫差傳熱系數(shù)等非主要因素忽略不計(jì)。但是由于系統(tǒng)補(bǔ)水量較大，在計(jì)算系統(tǒng)循環(huán)流量的時(shí)候已考慮系統(tǒng)補(bǔ)水量。

　　五、供暖系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的控制

　　在沒有達(dá)到自動(dòng)化管理和非量化調(diào)節(jié)的供熱系統(tǒng)，要想對(duì)熱媒溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，必須根據(jù)室外溫度人工調(diào)節(jié)鍋爐送回水溫度(見表1)

　　為保證冬季供暖房間的內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定，提高供暖工作的技術(shù)管理水平，提高供熱效果，應(yīng)作好如下工作：

　　(1)在供暖期間應(yīng)有專人負(fù)責(zé)定時(shí)記錄室外溫度(兩次記錄的之間的時(shí)間間隔一般不超過2h)，并根據(jù)所記錄的溫度對(duì)照參數(shù)表，及時(shí)調(diào)整鍋爐的燃燒工況，進(jìn)而控制好鍋爐供回水溫度。

　　(2)每年的司爐人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)中引入熱平衡理念，用簡(jiǎn)單的方法讓司爐工人掌握好室外溫度和鍋爐供回水溫度之間的關(guān)系。能做到隨天氣變化主動(dòng)調(diào)節(jié)鍋爐供回水溫度，避免簡(jiǎn)單、教條地按一個(gè)溫度燒火達(dá)到令住戶滿意的供熱效果。

　　(3)在系統(tǒng)環(huán)路的不同位置的取暖房間進(jìn)行定期檢查、及時(shí)反饋供暖房屋的室溫，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要派專業(yè)人員進(jìn)行檢查，分析是散熱器設(shè)備、管理道系統(tǒng)問題還是供回水溫度的原因，若是后者則應(yīng)在調(diào)節(jié)水溫的同時(shí)將記錄匯總，在達(dá)到一定的次數(shù)后相應(yīng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)供回水溫度要求以滿足熱用戶和要求。

　　(4)每年對(duì)鍋爐及供暖設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，減少故障，提高供暖質(zhì)量。在冬季發(fā)生事故時(shí)，能及時(shí)啟動(dòng)備用設(shè)備，不影響供熱工作。

　　(5)隨著室外溫度的升高或減低，在及時(shí)調(diào)整鍋爐供回水溫度的同時(shí)，要對(duì)媒質(zhì)，煤層厚度、鼓風(fēng)量、引風(fēng)量等做綜合調(diào)整，并對(duì)外網(wǎng)和室內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行維檢修，以保障系統(tǒng)平衡持續(xù)地運(yùn)行。

　　六、結(jié)束語(yǔ)

　　動(dòng)態(tài)平衡過程是涉及多方面的、多層次的系統(tǒng)工作，即可保證供暖系統(tǒng)供熱的均衡性又可取得節(jié)約能源，減少污染的效果。

　　筆者所在的單位以此理論為指導(dǎo)，就現(xiàn)有較陳舊的鍋爐設(shè)備，計(jì)算出三處五系統(tǒng)的控制溫標(biāo)，并作為供暖勞動(dòng)競(jìng)賽的考核依據(jù)之一，使司爐人員經(jīng)過主觀努力就能便捷，可行地控制好動(dòng)態(tài)熱平衡，即保證了住房室內(nèi)溫度，又節(jié)約了能源，同時(shí)提高了燒火標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了司爐人員的技術(shù)水平提高，收到了良好的效果。

　　用人工調(diào)節(jié)鍋爐進(jìn)出口水溫來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，是直觀的、簡(jiǎn)便易行的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值，并會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。用人工調(diào)節(jié)熱媒溫度來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡只能是宏觀的、概略的、過度性的，仍存在一定的缺陷，需要不斷地調(diào)整和完善。

　　七、參考文獻(xiàn)

　　1、《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，陸耀慶，主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996。

　　2、《民用建筑采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)措施》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1983。

　　3、琿春市供熱管理處1號(hào)生活區(qū)采暖期溫測(cè)統(tǒng)計(jì)表，2002-2003。

　　4、琿春市供熱管理處1號(hào)生活區(qū)鍋爐房鍋爐運(yùn)行日志，2002-2003。

　　本文選自省級(jí)期刊《創(chuàng)新科技》。《創(chuàng)新科技》以創(chuàng)新為主旨，辦高品質(zhì)雜志。主要發(fā)表關(guān)于科學(xué)學(xué)、科技政策與管理、科技發(fā)展戰(zhàn)略、技術(shù)創(chuàng)新與管理、科技創(chuàng)新、科技人力資源開發(fā)與管理、科技與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)管理等方面的學(xué)術(shù)論文、調(diào)查報(bào)告及經(jīng)典案例等，內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、地學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、建筑科學(xué)和環(huán)境科學(xué)方面的理論與應(yīng)用研究。