探究供热同时使用系数在供热节能方面的设计与应用
探究供热同时使用系数在供热节能方面的设计与应用
[摘要]随着社会经济的飞速发展，针对于我国能源发展的形势，对于供热企业来说，如何更好的实现能源的节约是我们不断探索的重大课题。在当前城市集中供热系统中,通过供热节能技术的合理应用,对于提升供热企业的经济效益与社会效益有着非常重要的作用。本文主要针对供热同时使用系数在供热节能方面的设计与应用方面进行了叙述与分析，以供相关企业参考。
[关键词]供热同时使用系数；供热节能；设计与应用
1 前言
供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和热力站站内设备的确定，关系到供暖系统的使用和经济效果。供暖系统设计热负荷计算的正确性十分重要，只有负荷计算正确，方案、管径、设备选择合理，才能节省投资与运行费用。
2 概述
从计算原理上讲，供暖系统设计热负荷计算公式比较简单，但是由于建筑本身及建筑使用功能存在着诸多不确定的因素，所以，从提高工作效率及保证设计结果安全的角度上，更多的设计人员偏向于采用单位面积热指标法计算供暖系统设计热负荷，而且往往取较大的值。
一般而言，供暖系统设计热负荷选择偏大，会导致“一大三大”现象，即当供暖系统设计热负荷偏大时，导致换热机组偏大、管道系统偏大、末端设备偏大。而值得注意的是，供暖系统设计热负荷并不等于各房间最大耗热量的和，一般小于这个值，而且因建筑物朝向、用途、形状的不同，差别很大。供暖系统设计热负荷与建筑物各房间最大耗热量之和的比值，成为同时使用系数。
供暖投诉
3 分析论证
3.1 基于实际、调查分析
同时使用负荷对同一类型的建筑物，一般来说是相对稳定的，基于寻同时使用系数的规律，对部分居民楼进行了同时使用系数的调查分析。
（1）居民用户
因住宅区域的不同，同时使用系数存在较大差异，如主城区、新城区、建设区等。
（2）公建用户
因用户企业性质的不同，同时使用系数的差异更加明显，如办公楼、商业、工厂、学校等。以一个学校为例，热用户就以教学楼、宿舍楼、活动中心、办公楼等为单位，每个热用户一日内都有正常的热负荷，也有最大的热负荷。按一般情况考虑，所有的热用户的最大热负荷在一日内不会同时出现，只会有其中的某几个同时出现，在一日内的不同时间间隔内，同时出现最大热负荷用户是不同的，其最大热负荷之和的大小也是不同的。
3.2 借鉴假设、寻求合理值
我们把一日内某一时间间隔内同时出现某几个最大热负荷因而使整个系统的热负荷为最大值时的热负荷，定义为区域的最大热负荷，整个最大热负荷与假定系统内所有各热用户的最大热负荷同时出现时的热负荷之比，就是热负荷的同时使用系数，定义为K：
这个公式可以表述出同时使用系数的基本意义，但是缺乏定量的概念，下面我们继续假设，对同时使用系数进行推定。
假定在某个供热系统中，有8个热用户，每个热用户的（额定）热负荷为简便起见假定都相等，取为5t/h，即a1=a2=a3,……a8=5t/h；每个热用户的最大热负荷依次为A1=6t/h，A2=7t/h，A3=8t/h，A4=9t/h，A5=10t/h，A6=11t/h，A7=12t/h，A8=15t/h。
如果在一日内只有两个用户的最大负荷同时出现，如A3+A6，其余都不同时出现，则：
 
 
 
如果只有两个最大负荷A1和A2同时出现，其余都不同时出现，则
A1+A2=6+7=13＜15
即A1+A2＜A8
所以，同时系数应为：
这是因为供热设备要保障系统出现最大负荷时能连续运行，A1和A2虽同时出现，但不是最大热负荷，系统最大热负荷是A8出现时，故K按A8计算。
如果系统内所有用户的最大负荷都是依次出现，没有任何两个同时出现，则K也由上式计算出，因为只有在A8出现时，系统热负荷才最大。
由上所述，A1，A2，A3,……A8的同时出现情况具有组合特性，也就是具有几率性，是有迹可循的。
4 经济效益分析
4.1 建设成本
在进行供暖系统方案设计时，供暖管道管径和热力站站内设备的确定关系到供暖系统的使用和经济效果。通过供热同时使用系数的修正，管网整体规格型号降低，管道、阀门、管件等材料都可以采用比原先较小的型号，这样能够较大的减少管网系统建设的初步投资；其次，通过供热同时使用系数的修正，在换热站内设备选型时，如板式换热器、循环泵和补水泵参数及配比数降低，自动控制系统设备参数选型也可降低，如板式换热器的换热量、水泵功率、变频控制器参数等，这样能够较大的减少换热站建设的初步投资费用。由此可以看出，供热同时使用系数的修正，对降低供暖系统的初投资有比较明显的实际意义，有效减少了供热企业的建设成本。
4.2 运行成本
节能降耗一直是热力公司领导和全体技术人员不懈努力和为之奋斗的方向。公司供热系统的换热站，是整个运行成本的用电大户，换热站的设备选择和配比参数对电耗来说非常重要。
在采暖季供热运行时，影响供暖系统运行成本最重要的两个因素就是热力站的耗水量和耗电量，这也是衡量供暖系统是否经济、合理的重要指标。在供暖系统运行期间，管网内始终处于满水运行状态，管径规格的不同决定着管网总循环水量的大小，通过供热同时使用系数的
修正，管网管径变小、总循环水量相对减少，耗水量随之降低；其次，因采暖季热力站内设备运行始终处于二十四小时不间断状态，所以设备选型参数及配比数的降低，能够直接使换热站总耗电量明显降低。
例如，不考虑供热同时使用系数的修正，选型循环水泵流量为250m³/h，扬程为30m，功率30kw，通过修正后，将参数调整为循环水泵流量为200m³/h，扬程为27m，功率22kw，如果采用两台泵同时完成8万平方米的供热面积，那么，第一台30kw循环水泵要比第二台22kw循环水泵每小时多用8kw的电量，一个采暖期按120天计算，8万平方米供热面积，预计多用3.7万元的电费。按此推算，通过供热同时使用系数的修正，其中仅耗电量这一项，平均降幅在27%左右，有效降低了供热企业的运行成本，将节能降耗、经济运行真正落到实处。
5 社会效益分析
5.1 提高了热网运行的安全性与稳定性
通过供热同时使用系数的修正，管网规格和设备型号均相应降低。规格型号的降低能够使得热网运行的安全性与稳定性明显提高，运行维修人员在应急抢修时也能够更加安全和便利，管网和换热站的维修便捷性和维修安全性得到有效提升。
5.2 用户满意度明显提高
目前多数小区面积较大且供热管道处于车库内架空敷设，若管径过大会影响到车库内的车辆通行，站内设备型号过大，将导致换热站使用面积和站内水泵噪声增大，用户使用感受明显降低，也可能造成噪音的投诉。通过供热同时使用系数的修正，这些问题都能得到有效的解决，用户的期待感和满意率都不断提升。
6 总结
综上所述，通过供热同时使用系数的修正，有利于管网的设计合理性和供热运行的安全性，在满足用户的用暖舒适度前提下，更是达到了节能降耗、升级增效的目的，实现了社会效益和经济效益的双赢。
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