1 實施方案的選擇
目前市場上主要有熱量表(包括機械式熱量表、超聲波式熱量表等)、熱分配表(大多為進口產品)等供熱計量產品以及通斷時間法、溫度法、流量溫度法等供熱計量技術方案。經過多方面考慮,最終確定采用某公司自主研發的“DRN流量溫度法熱分配系統”作為供熱站三電鍋爐房供熱區域既有建筑改造的首選方案。
DRN流量溫度法熱分配系統全面考慮了計量供熱的系統性、綜合性和完整性,具有節能效果明顯、提高用戶舒適度、熱計量數據公平準確合理、運行可靠、管理便捷、維護簡單經濟等特點。該方法已被國家行業標準《供熱計量技術規程》(JGJ173-2009,2009年3月15日發布,2009年7月1日實施)列入指定供熱計量方法。
根據集中供暖的不同管路形式,流量溫度法提供了單管串聯順流采暖系統、雙管并聯采暖系統以及地暖采暖系統等不同的具體解決方案。
2 項目實施的具體情況
2.1 項目案例概述
蘭州市榆中縣位于甘肅省中部,是國家重點扶貧縣之一,縣城2008~2009年度采暖季供暖時間為135天(往年為150天)。案例涉及的鍋爐房(三電鍋爐房)有10噸鍋爐1臺、6噸鍋爐1臺,供熱面積18.39萬平方米,住宅樓宇為上世紀80年代末與90年代初磚混結構及2000年初的框架結構,均為非節能建筑,暖通結構為垂直單管上供下回散熱器形式;2008~2009年度采暖季之前已改造約5萬平方米,涉及用戶580余戶(含商戶及采暖用戶)。
2.2 具體改造方案
1.管網系統。一是在改造區域的所有樓宇熱力入口處安裝靜態平衡閥,并對管網(包括分支)進行平衡調試;二是在分水器的支管上安裝超聲波熱量表(一個支路供多棟樓宇),超聲波熱量表計量該支路所有樓宇的熱能,并作為結算依據。
2.3 用戶系統
通過在每組散熱器前安裝手動三通平衡調節閥,以解決上熱下冷問題,改善底層供熱質量,同時實現室溫調節;通過在每組散熱器前安裝溫度采集裝置,來計算分配散熱器的熱能值。
2.4 分戶熱計量收費
改造后對用戶按“兩部制”熱費計算收費,其中按固定面積收費占40%,其余費用按實際使用熱量收取,熱單價為0.097元/kW·h,按面積收費18.9元/m2(固定費用7.56元/m2)。
2.5 改造效果
1.節能效果明顯,綜合節能達25%以上;
2.用戶平均熱費支出減少18.3%,受益面94.7%;
3.供熱質量明顯改善,解決了供熱區域遠端和垂直單管系統層間的供熱平衡(上熱下冷)問題,頂層和一樓供水溫差由改造前的8℃~10℃縮小到現在的3℃左右;
4.系統支持用戶勤查用熱情況,促使用戶積極參與熱計量及節能實踐;
5.要求改造呼聲高,積極支持熱計量改造;
6.管理便捷,同時降低了計量管理費用。
2.6 組織實施及費用
三電鍋爐房供熱區域的既有建筑供熱計量及節能改造由榆中縣供熱站組織實施,“DRN流量溫度法熱分配系統”提供商具體負責產品提供、現場安裝調試,經決算每平方米改造費用為30元。
3 數據與分析
3.1 煤耗
數據來源:供熱站下屬2個相同噸數的鍋爐房及1個大噸數鍋爐房,運行條件一致,所供的區域建筑結構、年代基本相同,原煤質量相同,均由供熱站統一采購,因鍋爐房同在縣城里,所以環境溫度影響一樣,見表1。
1.數據分析:“案例”鍋爐房每平方米耗煤與相似鍋爐房比較每平方米耗煤量低27.44%。
2.此效果主要是所改造的5萬平米帶來的,而改造區域僅占案例鍋爐房所提供不到1/3的面積;若整個區域都實施改造則效果應更好。
3.2 比較改造后不同年代、不同建筑結構及未改造建筑能耗(同一鍋爐房):我們選取了同為“案例”鍋爐房供熱的幾個區域進行比較,其中西關一區、西關三區和三電區已經實施了分戶熱計量改造,蔬菜公司沒有進行改造,其建筑能耗見表2。
數據分析:同為非節能建筑,改造后與未改造比較能耗降低了23.85%;不同年代的建筑改造后節能效果也不一樣,主要原因在于窗戶、單元樓道是否封閉及建筑結構不同;三電區的建筑圍護結構保溫(樓道未封閉)性能比西關一區(樓道封閉)差,因2007~2008年度實施改造,65%的用戶于2008年加裝了雙層窗戶,所以能耗比西關一區低了3.17%。
3.3 用戶采暖費用(見表3)
1.參與分戶計量的用戶共計540戶(不含商戶及拆暖用戶),住戶居住戶型面積70~130m2。
2.按面積收費的40%,熱計量的60%,熱單價0.097元/kW·h,面積收費18.9元/m(2固定費用7.56元/m2)。
3.與單一的按面積繳費相比:支出減少的用戶有512戶,占94.8%,支出增加的用戶有28戶,占5.2%。
4.經調查,28戶支出增加的有8戶僅在10元之內,有20戶超過10元以上。超過10元以上的20戶中有12戶私自將散熱器由原位置改至陽臺并加裝了散熱器,其他8戶費用增加主要因戶間傳熱影響(如臨近的用戶拆暖、家里沒人長期關閉等)。
5.用戶超支范圍(見表4)。
4 項目總結與建議
4.1 供熱方與用戶對熱計量的正確認識是順利實施改造的重要條件
榆中供熱站自2003年以來對所有安裝熱計量表的住戶均實行按熱計量收費;熱用戶通過熱計量不僅減少了熱費支出,也更加積極地參與供熱節能實踐(積極要求改造,自主加裝雙層窗戶,自主調節等);實施熱計量后緩解并解決了以往的供需矛盾,供熱方的收費率大大提高,同時供熱方也獲取了節能成果;因此熱計量改造的社會環境非常好。
4.2 技術方案的選擇對于改造項目的實施與結果至關重要
實施改造的技術方案應合理可行、投資經濟、簡單易行,實施過程應盡量減少對居民生活的干擾,避免因強行改造或改造方案不妥引起用戶的不滿和抵觸。改造后的室內采暖系統既要滿足室溫可調和分戶計量的要求,又要滿足運行、管理、節能的要求。項目實施結果證明,采用在試點的基礎上經專家論證、篩選,確定采用“DRN流量溫度法熱分配系統”技術方案是正確的、穩妥的,非常符合工程要求。
4.3 項目的組織與管理是本改造項目順利完成并獲得成功的重要保障
組建由供熱方領導、方案提供方參與的改造項目實施團隊,落實改造方案前與住戶溝通,實施前的文檔、圖紙準備,組織專業化的施工隊伍,強化項目實施過程中階段性檢查、調整等組織與管理措施是完成項目的重要保障。
4.4 合理的熱價體制是調動各方積極性的前提與關鍵
為保證供熱體制改革的順利實施,突出供熱計量的杠桿作用,應適時推出合理的熱價機制,各地應盡快制定符合本地區氣候環境特點的基本熱價體系,包括固定熱費和計量熱費的比例,建議固定熱費比例不宜過高,40%左右即可,如果過高,則會限制住戶的節能積極性,只有這樣,才能保證供熱計量工作順利實施,并調動供熱單位與住戶全方位參與節能的積極性。
5 幾點建議
5.1 實踐結果表明,供熱系統的節能效果主要來源于系統節能(即系統平衡)。對于超出部分用戶,應有相應的解決辦法,同時既要考慮熱傳導,又要考慮用戶私自改裝散熱器,關于這一點,應作進一步探索。
5.2 供熱系統的平衡是節能與合理分配的重要因素,同時也是改善用戶舒適度的必要手段,單純考慮計量而不考慮系統平衡是不可取的,節能效果也不會很明顯。建議首先進行樓間平衡調節,其次考慮層間平衡調節,對于單管順流系統,應在散熱器前加裝旁通管和三通調節閥;對于按戶分環系統,用戶端應安裝戶用平衡閥(該閥也具有截止功能);對于地暖系統,如有條件應安裝阻力匹配閥。
5.3 因閥門是用戶自主調節的唯一裝置,而調節節能主要反映在調節后較長時間的穩定狀態,頻繁地調節閥門對系統節能的影響很小,因此安裝室內調節裝置時應考慮節能投資比及使用后的維護量。