张诚
(北京市建筑工程研究院有限责任公司,北京 100039)
供热质量的好坏直接影响居民的生活舒适性,对于竣工交付使用供热系统来说,随着供热系统一段时间的运行,“跑、冒、滴、漏”现象就会发生,管道腐蚀、管道变窄、阀门锈蚀、居民家中散热器被遮挡等都是影响供热的问题。针对供暖系统的不同形式及存在的问题,我们可以通过制定相应的检测方案,采用专业的仪器设备进行实地检测和数据分析,找出问题的根源,为供热企业提供解决方案。本文将通过实际案例,检测和分析供热系统中存在的问题。
本工程为石景山区某住宅小区项目,共计9 栋住宅楼及5 栋配套公建。本工程供热系统供回水由小区换热站提供,采暖供回水温度为80/60℃,楼内采用散热器采暖,循环泵流量72.0m3/h,两用一备,系统为直供系统。根据小区居民和物业反映,本小区4#、8#住宅楼整体室内温度低于小区其他楼,希望我们通过现场检测和数据分析,找到这两栋楼室内温度低的原因。
根据该小区的供热问题的实际情况,制定相应的检测方案,具体方案内容如下:
依据该供热系统的管路图,选取距离换热站远端、中端、近端三栋住宅楼(8#、4#、3#楼),对每栋楼低层、中层和高层随机选取住户,进行室内温度监测。通过分析监测数据,可以反映出4#、8#楼真实的供热水平。
对被测住户散热器表面温度及散热器遮挡情况进行记录,同时检查是否存在开窗现象,作为温度测试结果的辅助分析内容,了解室内温度情况受散热器遮挡的影响程度,该项工作与温度监测同时进行。
针对已选取的三栋楼,在各楼的热力小室处进行供热循环水流量及供回水温度进行测试。该供热系统安装有静态平衡阀,且阀门开度保持不变,即为定流量系统,因此循环水流量可取测试日内平均值。供回水温度测试利用带探头的温度记录仪进行记录,做好相应的保温措施后。通过数据分析,了解4#、8#楼与其他楼的供热水平是否存在显著的偏差。
通过上述三个方面的检测和检查,再进行分析和计算,可以有效诊断问题的原因,提出合理的改进方案。
将8#楼(远)、4#楼(中)和3#楼(近)作为检测对象,将温度记录仪放入住户内合适区域,对室内温度进行持续的数据采集,三栋楼的室内温度曲线如图1~3 所示,被测房间数据处理及散热器遮挡情况见表1。
图1 3# 楼测试房间室内温度曲线
图2 4#楼测试房间室内温度曲线
图3 8#楼测试房间室内温度曲线
表1 三栋楼室内温度监测数据及散热器遮挡情况
根据上述室内温度曲线及数据处理的结果,我们大致可以得出以下结论:
(1)3#号楼被测房间温度比较稳定,最低温度也在19℃以上,供热效果比较理想,但存在个别楼层被测房间室内温度波动较大的情况。
(2)4#、8#楼被测房间,室内平均温度基本维持在16.5℃左右,明显低于管网近端的3#楼,同时还发现个别户内出现室内温度明显过低现象,住户体感较冷,供热效果较差。这两栋楼的室内平均温度不能满足相关规范要求[1]。
(3)三栋楼被测房间散热器表面温度偏差合理,近端温度高一些,远端温度低一些。但三栋楼都存在散热器遮挡严重的情况,4# 楼遮挡情况最严重,遮挡率达到75.93%,3# 楼也有43.28%的遮挡情况。散热器的遮挡是影响室内温度的因素,这里需要说明的是,由于被测房间采取随机抽样的方式,遮挡情况会有一定的概率影响,且遮挡严重程度无法量化,因此在进行散热器遮挡因素分析时,将遮挡情况界定为高遮挡率与低遮挡率进行定性分析。
通过上述分析可知,4#、8#楼室内平均温度与3#楼偏差将近为4℃,4#、8#楼整体室内温度偏低,与住户和物业反馈的情况比较一致。4#、8#楼室内温度偏低受散热器遮挡情况影响。另外,我们需对三栋楼供热管网参数进行测试计算。
在供热系统运行期间,选取三栋楼热力小室进行循环水流量、供回水温度测试(与室内温度测试同期进行)。由于该小区采用定流量系统,测试期内流量数据按当日多次测试平均值。根据相关规范标准[2],3#楼、4#楼和4#楼三栋楼的循环水流量、供回水温度、供热量计算结果见表2。
表2 小区供热管网测试结果
根据上表计算结果,可以得出以下结论:
(1)室内温度低的两栋楼4#楼、8#楼循环水流量小于循环水流量设计值。循环水流量低是导致室内温度低的原因。
(2)这个小区供热管网水力不平衡,近端3#楼流量偏大,导致远端楼栋流量都小于设计值。所以小区供热管网需要进行一次水力平衡调试。使各个楼的流量都可以达到设计要求。
(3)供回水温差小于设计温差。温差小导致散热不均衡,如果近端室内温度达标了,末端室内温度就不达标,如果想让末端室内温度达标,那近端的室内温度就会超出许多,从上表的数据看,也是印证了这一点。近端3#楼室内温度是达到标准要求的,因为供回水温差小,导致末端8#楼室内温度就不达标了。
通过对小区离换热站远、中、近三栋楼住户的室内温度和供热管网相关参数的测试,综合考虑住户的遮挡情况等各方面影响因素,得出供热管网水力不平衡、供回水温差小和室内散热器遮挡情况均是导致4#、8#楼室内温度偏低的影响因素。
针对上述存在的问题,首先,建议对小区供热管网进行水力平衡度的调试,达到各个楼的循环水流量能达到设计流量;其次,小区换热站加大供回水温度差,是供热系统散热均匀。最后,住户需要拆除散热器的遮挡物,从而提高换热器传热性能,这是最简单、有效且节能的方式。