集中供暖的新进步

众所周知,集中供暖服务构成了影响公寓楼乃至家庭预算最大的项目之一,然而重大的开支常常需要适当的满意服务匹配。

公寓房间之间供暖温度不一致,供暖服务时刻表与居住单元实际用暖时间不协调,所制定的费用分摊方式比较粗略,这就是当前提出脱离现有集中供暖系统的三大原因,从而推动了自主供暖在新建公寓楼中的实施。

基于这种不可阻挡的趋势,用户强烈期望能够遵照生活习惯和舒适度要求采纳相应的供暖服务模式。这种方式在近几年得到巩固,使得意大利境内的楼宇仅有15%仍在采用传统集中供暖系统。然而,最新一代技术采用各种设备互补,除了能够解决突出的局部性问题以外,也使得集中供暖系统更经济更有利于生态环境。

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效率

现代化供暖中心的总效率比独立的小型锅炉组合要高一些,但是,在负荷变动的实际运行条件下,即便只是户外气候条件有所变化,该供暖中心能够继续保有调节制热模块组合提供功率的性能,并具有即使在局部负荷下亦能维持很高效率的能力。

热功率

为一幢公寓楼供暖的单台中央锅炉热功率明显小于为实现等效自主供暖所需的多台锅炉热功率之和(粗略为1:4–1:5之比)。因此,前者的能耗较小,对环境的影响也比较有限。

维护成本

不同于多台锅炉供暖,集中供暖系统的正常和临时维护费用低于所有用户分摊费用之和。

责任

无论谁连接集中供热系统,均免除其定期检查其本身自备设备的义务。显然理想的公寓楼供热设备可以替换为集中供热系统,但须配备能够实际独立管理热舒适度的装置,并保证运行成本与实际消费的热能成正比。

为技术上实现这些目标,采用用户站即“小型无烟锅炉”,这样除了满足针对用户设备独立计费管理需要外,能够根据不同的情况变化为单位居住单元生产卫浴热水,并使供给辐射装置的供暖回路维持较低温度。但是,只是考虑用户模块而不关注供暖系统的其它重要方面,将会导致产生与期望不相符合的情况。

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变流量供暖系统

如上所述,独立运行管理的集中供暖系统是个变流量(I.P.V.)系统,运行循环中仅仅维持当时热能需求所需的传热介质流量。

这种系统具有如下无可争辩的优势:

-  变流量循环装置的管理成本较低(仅为等效定流量循环装置的40 – 50%);

-  分配管网的漏损少。

对于这种系统配置必须考虑的对策涉及:

-  即使回流流量小、回流温度低,也应该定期运行制热模块组合;

-  无论流量多少,循环装置均须保证与系统实际需求之间有压差;

-  用户站应该能够控制终端间的压差;

-  管网的规模应恰当。

因此,应当针对制热和载热流体的流动作出比较重要的技术考量。

制热模块组合

为了确保实际独立管理与集中供暖系统相连的住宅单元,必须构筑性能可随建筑类型及用户占用频度和时间而变的制热和分配载热介质的系统。

另外,根据户外气候条件评估制热单元需具备的功率,而在冬季这样的功率需求会出现几次;这种情况导致了在供暖系统运行期间制热装置显得规格和能力过大。因此,新颖的集中供暖系统必须能够在其性能调整全程中,调整供热能力,维持系统的高效率。

制热模块组合或“级联制热模块”越来越倾向于根据系统的实际需要、预混和冷凝技术分解其功率。

这种模块化原理就是将大功率制热模块组合拆分成多个小功率制热模块,每个模块都具有在所供性能调整的范围内优化运行的特点。

于是,就获得了一个“制热级联”,其中的每个模块单元构成了整个制热模块组合中的一台台的壁挂锅炉,因而彻底地分解了总供热功率和整个调整范围,从而达到了单凭唯一一个大锅炉实现不了的效果。这样的组合可有许多种,但是最主要的运行条件一直是要求达到最高的效率水平。

因此,所提供的必要供热功率就是生产热水的加热功率,并且要求供暖季节中达到很高的效率和特别少的废气排放。

这种系统方案能够提供很多好处,故在北欧地区已经广泛应用了:

  • 高度的调整可能性,甚至可达到低于整个制热模块组合的额定功率的5%,这一点在供暖要求很低的场合特别有意义,譬如,在换季期间或旅馆、餐厅等供暖需求不均匀的建筑内。
  • 制热模块有潜力逐渐适应并极精确地满足实际供暖需求。
  • 因整个系统固有的冗余度,即便一个或多个制热模块出现异常,也能实现运行安全。一个模块的停止工作不会损害其它模块的运行,因而保证了系统的连续工作。
  • 维护简单,因为能够在系统运行过程中维护,可以维护一个模块而让其余模块继续工作。
  • 占用空间最小,假如单个制热模块就是壁挂式锅炉的话,就像大多数场合那样。
  • 利用了冷凝式锅炉的长处,最大的特点是效率极高而氮氧化物排放很低。
  • 可以与太阳能供暖系统整合。

变速循环器

现在,这些装置获得了频繁应用,藉此可以实际优化空调设备的运行。它们的速度可以基于某些控制参数的数值如压力或温度而自动改变。在变流量系统场合,由压差 Δp 保证所连接的终端的正常运行。在中小规模的系统场合,有可能采用恒压差(Δp)调整模式。在使用频度极高的场合,优先采用变压差调整,或作线性调整或作二次曲线调整。

为避免发生有害的临时堵塞和/或过热,即便在变速循环器场合,也必须保证最小流量(约10%):最合适的是采用旁通式柱式终端。

另外,变速循环器可用于限制变流量系统中的压差,但是不能够保证不同的设备设置区域中的正确压力运行范围。

在将设备设置在压差过高处(接近供暖中心处)或过低处(远离供暖中心处)而有风险时,只能依靠这些循环装置对压差的控制。因此,在变流量供热系统场合,一般需要采用辅助的特殊压差调节器保护每一个区域。

对此要求的唯一例外是循环水分离的系统,即为用户站配备换热器,藉此将供暖中心的循环水与每个用户回路中流动的循环水分离。

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